Coronary artery bypass surgery with arterial grafts in familial hypercholesterolemia

AbstractObjective: Familial hypercholesterolemia is a dominantly inherited disorder caused by mutations at the locus for the low-density lipoprotein receptor and is frequently associated with premature coronary artery disease. This study was performed to determine whether arterial grafting was associated with long-term benefits for patients with familial hypercholesterolemia. Methods: During the past 18 years, 101 patients with heterozygous familial hypercholesterolemia underwent primary coronary artery bypass grafting, with one hospital death. Group 1 patients (n = 31) received only saphenous vein grafts. Group 2A patients (n = 47) received one internal thoracic artery graft and supplemental vein grafts, and group 2B patients (n = 23) had multiple arterial grafts. After operation, all patients received diet therapy and intensive cholesterol-lowering drug therapy. Thirteen patients received low-density lipoprotein apheresis. Results: During a mean follow-up period of 95 months, 8 patients died, 9 underwent reoperation, and 12 received catheter intervention. The overall survival was 82% (95% confidence limits, 65%-97%) at 18 years after operation. The survival in group 2 was higher than that found in group 1 (P = .01). The overall freedom from major cardiac events (myocardial infarction, cardiac death, reoperation, and catheter intervention) was 57% (95% confidence limits, 40%-74%) at 16 years after operation. The freedom from reoperation in group 2 was higher than that found in group 1 (P = .03). There was no difference in the survival or freedom from major cardiac events between groups 2A and 2B. Conclusion: Arterial grafting improved the long-term freedom from reoperation in patients with familial hypercholesterolemia. Additional benefit of multiple arterial grafting could not be identified. (J Thorac Cardiovasc Surg 2000;119:1008-14

Antibacterial activity of ultrathin platinum islands on flat gold against Escherichia coli

Nanoporous Au exhibits high antibacterial activity (AA) without releasing reactive oxygen species or metal ions, instead its AA depends on the work function (WF) because cell walls are affected by peculiar electronic states at the surface. Based on this mechanism, a flat surface without nanostructure should show high AA if the WF of the surface is suitably tuned. To verify this, ultrathin Pt islands with high WF was fabricated on flat Au by underpotential deposition (UPD) of copper and subsequent redox replacement with Pt, and the AA of the Pt/Au substrate on Escherichia coli was evaluated. The Pt/Au substrate showed higher AA than Pt and Au surfaces, and a positive relationship between AA and WF was demonstrated. In addition, first principles calculations were performed to investigate the mechanism for the high WF of the Pt/Au substrate. The findings suggest that the high WF of the Pt/Au substrate is at least partly due to charge transfer from Au to Pt

完全埋め込み型人工心臓の駆動を目的とした骨格筋リニアー型アクチュエーターの開発

金沢大学医学部附属病院本研究は人工心臓駆動を目的とした骨格筋リニアー型アクチュエーターの試作開発および模擬循環回路内や動物の胸壁装着下での駆動性能を耐疲労性誘導筋で評価した。既に基礎実験で用いたプレート型筋力変換装置をベローズ型筋力変換措置(I型)に改良して、直線牽引力による人工心臓駆動を行った。I型は直径7cmのベローズを10cmX10cmの平板に固定して雑種成犬の広背筋と胸壁から15cm離して設置した。I型装置はヒト用人工心臓(1回拍出量70ml)と連結させた。ついで胸壁固定可能な大きさで1回拍出量が30mlの犬用人工心臓を駆動すべくベローズ型筋力変換装置(II型)を試作した。大きさは体重20Kg前後の成犬での胸壁固定を目的に紡錐形(完全埋め込み式ではない)の装置とし、広背筋は上腕骨起始側を剥離して胸背動静脈、神経を温存、さらに肋間動脈からの側副血行を完全に温存した。広背筋の直線牽引力が最大に得られるようにII型装置は第一肋骨にワイヤーで固定した。模擬循環回路内での駆動実験ではI型装置は後負荷80mmHgに対して1回拍出量(SV)58ml(83% stroke)、人工心臓拍出量(PF)3.8L/min、1回拍出仕事量(SW)8.5X10^6ergが得られた。しかし、100mmHgの後負荷では1回拍出量や総ポンプ流量は20%以下に減少した。II型装置は後負荷80mmHgでSV23ml(75% stroke)、PF1.81/minが得られた。ポンプ拍出出力は後負荷80mmHgでは骨格筋重量に換算するとI型装置2W/kg、II型装置0.9W/kgであった。これらの実験結果から出力不足のため当初予定していた左心補助実験を中止し右心補助実験のみ行った。耐疲労性を誘導しなかった広背筋を用いて胸壁固定したII型装置で30mlの人工心臓(右房脱血、肺動脈送血)を駆動したところ、肺動脈圧は60%上昇しポンプ流量は1.75l/minが得られ、成犬の広背筋によるII型装置を介した人工心臓駆動右心補助に成功した。本研究により人工心臓駆動に骨格筋の利用は可能であったが、左心補助には更に研究が必要である。研究課題/領域番号:05857133, 研究期間(年度):1993出典：研究課題「完全埋め込み型人工心臓の駆動を目的とした骨格筋リニアー型アクチュエーターの開発」課題番号05857133（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-05857133/）を加工して作

能動的ポンプ流入補助メカニズムを内蔵した完全埋め込み型骨格筋駆動式人工心臓の開発

金沢大学医学部研究課題/領域番号:03857171, 研究期間(年度):1991出典：研究課題「能動的ポンプ流入補助メカニズムを内蔵した完全埋め込み型骨格筋駆動式人工心臓の開発」課題番号03857171（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-03857171/）を加工して作

低筋力/高ストローク方式の人工心臓駆動用リニアー型骨格筋アクチューエーターの開発

金沢大学医学部・附属病院慢性電気刺激した広背筋をリニアー型として利用した人工心臓駆動において、広背筋の初期牽引力を小さく収縮長を長くとるlow power/high stroke方式(LP方式)骨格筋アクチュエーターの有用性を検討した。成犬5頭の広背筋を約8.8週間にわたりMedtronic社製Cardiomyoplasty用完全埋め込み型骨格筋電気刺激装置による胸背神経の慢性電気刺激を行なった。広背筋の耐疲労性を獲得したのち、模擬循環回路内に組み込まれた人工心臓を2種類のLP方式(LP5、LP10)とhigh power/low stroke方式(HP方式)を用いて後負荷30、100mmHgで駆動した。LP方式はフイゴ状ベローズで力点にかかる力を最小限にするように工夫し、HP方式はベローズを直線方向に圧縮するようにした。後負荷30mmHgにおける出力はLP5が0.25mW/g、LP10が0.27mW/g、HPが0.24mW/g、100mmHgにおける出力はLP5が0.81mW/g、LP10が0.92mW/g、HPが0.76mW/gであった。犬心臓の出力は左室330mW、右室60mWであったことからLP10は左室の50%、右室の82%であった。LP10はHPに比べて有意に高い出力を発生し、LP方式の有用性が証明された。完全埋め込み型リニアー骨格筋アクチュエーターの開発としてボールスクリュー内蔵のシステムを検討したが、骨格筋の直線的牽引力をボールスクリューの回転運動に変換する際のエネルギー交換効率が悪く、また埋め込み型を想定した場合、骨格筋の弛緩時に緊張が得られるような胸壁固定が難しかった。今後の課題はボールスクリューの応用に対して機械工学的検討を重ねる必要があった。研究課題/領域番号:07857086, 研究期間(年度):1995出典：研究課題「低筋力/高ストローク方式の人工心臓駆動用リニアー型骨格筋アクチューエーターの開発」課題番号07857086（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-07857086/）を加工して作

細胞工学的に培養した血管内皮細胞の動脈内播種による生物学的薬物治療の開発

金沢大学医学部・附属病院本研究の目的は生物学的薬物体内伝達媒体治療(biological drug delivery system:BDD)の動脈硬化治療応用への可能性を検討することにある。研究は(1)培養したウサギ大動脈血管内皮細胞を標識して動脈内注入にて末梢血管床への生着実験、(2)β-galactosidase分泌能を遺伝子工学的に組み込んだウサギ血管内皮細胞が末梢血管床生着後に局所組織でのβ-galactosidase活性を組織化学学染色した。ウサギ5頭から採取した培養血管内皮細胞を^Seで標識し腹部大動脈より開腹下に注入したところ、最大8時間まで両側下肢より放射活性が検出されたことから末梢血管床に短時間は留まることが判明した。しかし、標識細胞が生着し増殖するのか、退縮するのかはこの実験系からは分からず今後の課題となった。また、両上肢からも弱い放射活性を検出したことから、培養細胞が末梢血管床を通過して全身循環へ再分布した可能性がありBDDの安全性も検討する必要があった。別のウサギ5頭には同様に腹部大動脈よりβ-galactosidase活性を有する培養内皮細胞を注入した。しかし4頭は実験経過中に細菌混入した可能性があり4頭とも敗血症で失い結果は得られなかった。1頭は3カ月後に犠牲死させて両側下肢の動脈と筋組織を採取して組織化学染色したがβ-galactosidase活性は得られなかった。培養細胞が退縮または生着するが分泌活性能を失うのか検討が必要であった。研究課題/領域番号:06857085, 研究期間(年度):1994出典：研究課題「細胞工学的に培養した血管内皮細胞の動脈内播種による生物学的薬物治療の開発」課題番号06857085（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-06857085/）を加工して作

高い抗血栓性と開存性をめざした小口径磁性人工血管開発のための基礎的研究

金沢大学医学部研究課題/領域番号:04857141, 研究期間(年度):1992出典：研究課題「高い抗血栓性と開存性をめざした小口径磁性人工血管開発のための基礎的研究」課題番号04857141（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-04857141/）を加工して作