心筋組織酸素飽和度の光学的測定による心拍動下心臓手術の研究

金沢大学医学部心拍動下心臓手術においては、冠循環遮断中の心筋酸素代謝が解明されていないため常温心筋虚血による心筋障害の発生が懸念される。そこで、心拍動下の冠状動脈バイパス手術を想定した実験モデルを作成し、近赤外光を用いて心筋組織酸素飽和度及びヘモグロビン量を測定し、さらに心室圧容積曲線を用いて心機能を詳細に検討した。成犬を用い心拍動下に左冠状動脈前下行技血流を一時遮断し、左心室筋組織酸素飽和度及びヘモグロビン量を連続的に測定し、同時に心電図および血行動態を測定した。1群では、30分間血流を単純遮断した後、3時間再灌流を行った。冠血流遮断により心筋組織酸素飽和度は直ちに低下し、心電図ST上昇を伴った。再灌流によって心筋組織酸素飽和度は回復上昇した。2群では、冠血流の5分遮断と5分灌流を3回繰り返す処置を行った後、同じく30分間血流遮断し、次いで3時間再灌流を行った。心筋組織酸素飽和度は2、3回目の5分遮断時には1回目の遮断時より段階的に上昇した。3回の5分遮断・灌流の後の30分間遮断時には、心筋組織酸素飽和度の低下は軽度に留まり、虚血耐性現象が認められた。心筋障害の指標として測定した3時間再灌流後の心筋逸脱酵素トロポニンT値は1群が2群より高値であった。コンダクタンスカテーテルと先端圧トランスデューサーを左室内に留置し、心室圧容積曲線を描き心機能を解析した。心筋虚血時には左室収縮・拡張末期容積は増加し、左室仕事量は低下した。これらは再灌流で回復した。本研究では、近赤外分光法を用いた心筋組織酸素飽和度の連続測定により、心拍動下冠血流遮断時の心筋組織酸素代謝が解明された。短時間の心筋虚血・再灌流の繰り返し処置による虚血耐性獲得現象が心筋酸素代謝の面で明らかにされた。During off-pump beating heart surgery, myocardial injury due to normothermic myocardial ischemia is concerned. The present study was performed to examine the effect of transient myocardial ischemia in an experimental model of coronary artery occlusion. In dogs, myocardial tissue oxygen saturation and hemoglobin plus myoglobin concentration were measured using near-infrared spectroscopy. Left ventricular function was measured by a conductance catheter and a tip-transducer in the left ventricle. Left ventricular function was assessed by left ventricular pressure-volume loops. Dogs were divided into two groups. In group 1, the left anterior descending coronary artery was occluded for 30 minutes and then was reperfused for 3 hours. In group 2, dogs received ischemic preconditioning by 3 episodes of 5-minute ischemia and subsequent 5-minute reperfusion and then received a 30-minute iechemia and 3-hour reperfusion. Myocardial tissue oxygen saturation was decreased by coronary occlusion and was increased by reperfusion. In group 2, myocardial tissue oxygen saturation was increased at the second and third reperfusion than that at the first reperfusion. Myocardial tissue oxygen saturation during 30-minute ischemia was increased than that at the first coronary occlusion. This phenomenon was recognized as so-called ischemic preconditioning. During 30-minute ischemia, left ventricular end-systolic and end-diastolic volumes were increased and stroke work was decreased. During 3-hour reperfusion, those parameters of the ventricular function were restored quickly in group 2 compared with group 1. Maximal systolic elastance of the left ventricle at 3-hour reperfusion was higher in group 2 than group 1.Measurement of myocardial oxygen saturation enable us to assess myocardial oxygen metabolism at coronary occlusion. The effect of ischemia preconditioning by transient myocardial ischemia and reperfusion was determined using near-infrared spectroscopy and left ventricular function.研究課題/領域番号:09671370, 研究期間(年度):1997 – 1998出典：研究課題「心筋組織酸素飽和度の光学的測定による心拍動下心臓手術の研究 」課題番号09671370（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-09671370/096713701998kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作

カテーテル電極を用いた直流通電による房室ブロックおよび副刺激伝導路切断術

金沢大学医学部研究課題/領域番号:58770893, 研究期間(年度):1983出典：研究課題「カテーテル電極を用いた直流通電による房室ブロックおよび副刺激伝導路切断術」課題番号58770893（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-58770893/）を加工して作

冠動脈バイパス術における動脈グラフトの血流供給能に関する基礎的研究

金沢大学医学部虚血性心疾患に対する冠動脈バイパス術における代用血管として、従来から使用されている自己静脈に加え、近年使用され始めている自己動脈(内胸動脈、胃大網動脈)の血流供給能を、体循環と冠循環、すなわち血流供給側である動脈グラフトと需要側である冠循環の血流動態的適合性の面から検討した。成犬を用い、第1の人工血管を上行大動脈に吻合し、第2の人工血管を胃大網動脈を想定して第一腰椎の位置の下行大動脈に吻合し、両人工血管を合わせたY字グラフトを作成し、これに内胸動脈を吻合した複合グラフトを作成した。この複合グラフトを体外循環下に冠動脈左前下行枝に吻合した後冠動脈中枢側を結紮し、最終的に複合冠動脈バイパスモデルを作成した。この冠動脈バイパスモデルにおいて、パルスドップラー血流計と先端圧力トランスジューサーを用い、各グラフトの血流量及びグラフト内圧を測定した。グラフト血流のうち収縮期血流量は3グラフト間で差がなく、拡張期血流量は上行大動脈グラフト、内胸動脈グラフト、下行大動脈グラフトの順に低下した。収縮期グラフト内圧は3グラフト間で差がなく、拡張期グラフト内圧は同様の順序で低下した。各種のグラフトで、グラフト拡張期圧と拡張期血流量には高い相関が認められた。拡張期優位の冠循環に対してはグラフトの拡張期圧がグラフト血流における駆出圧として作用した。以上、冠動脈バイパスモデルを作成することにより動脈グラフトと冠循環の血流動態特性を解明し、両者の適合性の検討から動脈グラフトの血流供給能を検討し、動脈グラフトの血流供給能の不足の原因を究明した。研究課題/領域番号:04670822, 研究期間(年度):1992出典：研究課題「冠動脈バイパス術における動脈グラフトの血流供給能に関する基礎的研究」課題番号04670822（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-04670822/）を加工して作

左心補助循環時の冠動脈バイパスグラフト血流特性の研究

金沢大学医学部冠動脈バイパス手術の実験モデルを作成し、大動脈バルーンポンプ及び左室補助人工心臓による補助循環下で、静脈、内胸動脈及び右胃大網動脈グラフトの血流量及び血流パターンを検討し補助循環時の動脈グラフトの血流特性を検討した。成犬を用い、まず自家大腿静脈、内胸動脈、右胃大網動脈を剥離した。体外循環下に心停止させ、左冠動脈前下行枝に静脈グラフトを端側吻合した。心拍動を再開させ静脈グラフトの中枢側を上行大動脈に端側吻合した。体外循環から離脱させ、内胸及び右胃大網動脈を先に左前下行枝に吻合した静脈グラフトに吻合し、冠動脈バイパスモデルを作成した。超音波血流量計を左前下行枝末梢に固定し左前下行枝中枢側を結紮し、各グラフトの血流量及び血流波形を測定した。大動脈バルーンポンプを下行大動脈に挿入し補助循環を行い、ついで左房-上行大動脈間に左室補助人工心臓を装着し補助循環を行った。各補助循環時の各グラフトの血流量及び血流波形の変化を測定した。補助循環非駆動時には各グラフトの収縮期流量に差はなかったが、拡張期流量は静脈グラフト、内胸動脈、右胃大網動脈の順に低下した。大動脈バルーンポンプ駆動時の収縮期グラフト流量は非駆動時と変化はなかったが拡張期流量は静脈、内胸動脈、胃大網動脈の順で増加した。左室補助人工心臓駆動下では収縮期グラフト流量は非駆動時と変化はなかったが、拡張期流量の増加は大動脈バルーンポンプより著しかった。動脈グラフトは補助循環による拡張期流量増加が少なかった。以上、補助循環時の各種グラフト流量の変化を比較し、動脈グラフトの血流特性を解明した。研究課題/領域番号:07671455, 研究期間(年度):1995出典：研究課題「左心補助循環時の冠動脈バイパスグラフト血流特性の研究」課題番号07671455（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07671455/）を加工して作

心筋組織酸素飽和度の光学的測定による常温心筋保護法の研究

金沢大学医学部常温心筋保護法における冠潅流停止中の心筋酸素代謝および潅流停止許容時間を解明する目的で、大動脈遮断中の常温心筋保護の実験モデルを作成し、心筋組織酸素代謝を光学的に測定した。成犬で人工心肺装置を用いて常温完全体外循環を開始した。酸化および還元ヘモグロビンの近赤外光に対する吸収変化を利用した、組織酸素飽和度および組織ヘモグロビン量測定装置用センサーを心臓に貼付し、これらを連続測定した。晶質性心筋保護液と人工心肺回路血を混合してカリウムを加え37℃に加温した心筋保護液を作成し、これを大動脈基部から毎分100mlで5分間冠潅流した。ついで冠潅流を10分、15分、および20分間停止させ、これを3回繰り返した。大動脈遮断を解除し心拍動を再開させ、30分間の補助循環ののち体外循環から離脱させた。心筋保護液潅流停止直前と潅流再開直前に心筋を生検し、心筋内ヌクレオチド含量を測定した。また術前後の心機能を測定した。心筋酸素飽和度は冠潅流と同時に上昇し1-2分でプラトーに達し、冠潅流停止後3分で底値に達した。15分と20分停止群では3回目の冠潅流時に心筋酸素飽和度の上昇は緩除となり、微小冠循環系の異常が推測された。組織ヘモグロビン量も同様の傾向を示した。術後心機能は10分停止群では低下しなかったが、15分と20分停止群では低下した。アデノシン三燐酸は10分停止群では低下しなかったが、20分停止群では低下した。心筋酸素代謝諸指標の経時的変化、心筋内ヌクレオチド含量および術後心機能の検討から、常温心筋保護中の冠潅流停止許容時間は10分と結論された。本研究によって常温心筋保護中の光学的心筋モニタリング法が確立され、心臓手術成績の向上が期待される。研究課題/領域番号:08671518, 研究期間(年度):1996出典：研究課題「心筋組織酸素飽和度の光学的測定による常温心筋保護法の研究」課題番号08671518（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-08671518/）を加工して作

PDA Banding により救命しえた高肺血流複雑心奇形の1例

A patient with complex cardiac anomalies who developed severe respiratory insufficiency due to high pulmonary blood flow from a giant PDA was treated successfully by PDA banding. PDA-dependent heart disease causes a reduction in pulmonary blood flow in many patients and is often treated by palliative shunt operation. Although the present patient had PDA-dependent heart disease, heart failure occurred due to increased pulmonary blood flow through PDA and required surgical treatment. We performed PDA banding, because it is technically simple and allows adjustment of the postoperative pulmonary blood flow according to the degree of constriction. The degree of constriction was determined according to the PaO2 value. SO2 levels of 60-70% have been used as an index of the extent of banding, but PaO2 is considered to be equally appropriate

近赤外光を利用した連続的心筋酸素飽和度測定による warm blood cardioplegia の検討

金沢大学医薬保健研究域医学系Continuous infusion of warm blood cardioplegic solution is often interrupted during coronary artery bypass grafting to obtain a bloodless operating field. We measured myocardial oxygen saturation continuously using near-infrared spectroscopy to determine myocardial oxygen metabolism during intermittent warm blood cardioplegia (IWBC). In 7 adult mongrel dogs undergoing cardiopulmonary bypass IWBC was administered using the Buckberg-Shiley system. Cardiac arrest was induced by a warm blood cardioplegic infusion of 100 ml/min for 5 minutes followed by a maintenance infusion of 40 ml/min for 5 minutes. The infusion of warm blood cardioplegia was then stopped for 15 minutes. Measurement of myocardial oxygen saturation was performed continuously throughout cardiopulmonary bypass. IWBC produced an increase in myocardial oxygen saturation for the first 5 minutes and a slight decrease for the second 5 minutes. After the termination of IWBC, myocardial oxygen saturation showed a marked reduction for 3 minutes and plateaued after 5 minutes. Measurement of myocardial oxygen saturation revealed myocardial oxygen metabolism during IWBC. This procedure may be a useful way to monitor myocardial oxygen metabolism during open heart surgery

冠動脈バイパス側側吻合要血管鈎の考察

金沢大学医薬保健研究域医学系A new vein holder for a side-to-side anastomosis between a vein graft and the coronary artery is described. The holder is consisted of two nerve hooks, and those distance is adjusted. The technique for creating the diamond anastomosis is also described

経食道心臓超音波検査による冠動脈バイパス手術時の連続的心機能評価

Transesophageal two-dimensional echocardiography (TEE) was evaluated in 14 patients who underwent coronary bypass surgery. The TEE transducer was positioned to view the left ventricular short axis at the level of the papillary muscle. Global left ventricular function was assessed by measuring left ventricular end-diastolic and end-systolic area and computing the fractional area change (FAC). Regional left ventricular function was analyzed after dividing the short axis view of the left ventricle into four anatomic segments. The mean FAC was 48% after intubation, 48% after skin incision, 47% after sternotomy, and 51% after pericardiotomy. The mean FAC increased significantly to 55% 0 to 30 minutes after cardiopulmonary bypass, and was 53% at the end of the operation. In 5 patients, FAC decreased and regional wall motion abnormalities appeared around sternotomy. These abnormalities was considered due to transient myocardial ischemia. In 7 patients, a paradoxical motion of the ventricular septum occurred at closing of the sternum. TEE was performed without complication and found to be a good method for assessing global and regional left ventricular function