関 術 間欠的常温 け 性 筋保護法 基礎的研究

関^心術^{に お} ける間 欠 的 常 温^血性心筋 保 護 法^の基 礎 的 研 究

金 沢 大 学 医 学 部 医 学 科 外 科 学第 ^一 講 座 ( 主 任^: 渡 辺 洋 字 教 授)

安 田 保

新

し

い

心

筋 保 護 法

で

あ

る

持 続 的 常温

^血

性

心

筋 保 護 法

^は

t 従 来^の低 温 品 質 性

^心

筋保 護 法^に比^べ, 常温 好 気性

心

停

止

^に

よ り

大 動脈 遮 断 中^の

^心

掛^こ十 分

な

酸素

を

供 給

し

,

心

拍再 開後^の

^心

機 能

回

復

ほ

良好

^で

あ

^る

^･

^{し か し}

関

心

術^に

^お

^い

^て

無

^血

視野

^を

得

^{る た} め

提 唱

さ れ た

間 欠 的 常温

血

性

心

筋 保 護 法

^ほ

▲ 常 温虚

^{血 に よ る 心}

筋 障害^の合併

が

懸 念

さ れ る

^･ 本 研 究

で ほ

, 近 赤 外 分光 法

を

利

用 し て

心 筋組 織 酸 素飽 和 度

お よ び

魁 織^ヘモ

グ

^ロ

ビ

ン ^■ ミ

オ グ

^ロ

ビ

ン濃 度

を

連続 測 定 す

^る

^こ

^と

^に

^{よ り}

,

心

筋^の酸 素 代 謝

^{お よ び 血}

液 量 変 動

^を

解 明

^し

,

さ ら に 心

機 乱

^心

筋^エ

^ネ

^ル

^ギ

^ー 代 乱

心

筋 超 微 細 構 造^の面

か ら

間欠 的 常 温

血

性

心

筋 保護^{法の安 全 性}

^を

^{検 討}

^し

た

^. 雑 種^の成 熟

イ

^ヌ

を 用

い_, 完 全 体外 循 乳 大 動脈 遮 断 下

^に

,

A

群

^{で ほ}

常 温

^血

性

^心

筋 保 護 液^の

⁵

分 間^の冠 潅 流^に続 き, 潅 流 停 止

を1 0

分日凱

^B

群

^{で は 5}

分 間^の冠海 流^に続 き, 潅 流 停 止

を2 0

分 間 行^い, 両群

^と

も 海 流

お よ び

潅 流 停 止

を 3 回

線

り

返

^{し た}

^t

心

筋 組 織 酸 素 飽 和 庇

お よ び

組 織^ヘモ

グ

^{ロ ビン ･ ミ オ}

グ

^ロ

ビ

ン濃 度

^は

, 冠 潅 流

^{お よ び}

潅 流停 止

を

鋭 敏^に反 映

し た

^･■

_{ま た}

_{冠 海 流 開 始}

_か

ら

^心

筋 組 織 酸 素 飽 和度^{, ヘモ}

^グ

^ロ

^ビ

^{ン ･ ミ}

^{オ ブ}

^ロ

^ビ

^ン濃 度

が 上

昇

^{し て プ}

^ラ

^ト

^{ー に}達 す

^{る ま}

^{で の}時 間

^は

,

A

群

^{で は}

初

回

海 流 暗

が

最 も 長

か

っ

た

の

に

反

し

,

B

群

^{で は 2}

,

3 回 目 と

経 時 的^に延 長 す

^る

傾 向^にあっ

た

^･ こ

れ は B

群

で は

虚

血

再 潅 流 障 害^に

よ り

冠

血

管 抵 抗

^{が 上}

昇

し た と

推 測

さ れ た

^. 収 縮 期

血

乱

心

抽 出量 係数, 左 室 仕 事 量 係数^の面

^{か ら}

評 価

^した

体 外 循 環 前 後^の

^心

機 能

は

,

A

群

で

は

有 意

^な

変 化

は な か

^っ

た が

,

B

群

^{で は}

体 外 循 環 後 低 下

^した

^.

¹

^,

²

^,

^{3 回}

目^の

心

筋 保 護 液 冠 海 流 直 前

お よ び

大 動 脈 遮 断 解 除 直前^に心 筋 内^{ヌ ク レ}

オ

チ

ド

含 量

を

測 定

し

,

ま た 心

筋超 微 細 横道

^を

検 索

^{し た}

^･

^心

筋 内ヌ クレ

オ

チ

ド

含量

は

,

A

群^で

ほ

有 意

な

変 化

は な か

っ

た が

,

B

群^で

^は

経 時 的^に

^{A T P}

含 量

が

低 下

し

,

A M P

含 量

が 上

昇

し

, 高^エ

ネ

^ル

ギ

^ー臍 酸^の枯 渇

^が

疑

^{わ れ た}

^･ 心 筋 超 微 細 構 造

ほ

,

A

群

で ほ

虚

血 に よ る

変 化

^が

認

^{め られ な か}

^っ

^{た が}

,

B

群

で は 3 回

目^の海 流 開 始 直 前^に虚

血

性 変 化

が

発 生

し

, 大 動 脈 遮 断 解 除 直前

^に

増 悪

^し

, 虚

血

^に

よ る

蓄 積 性^の細胞 損 傷

が 示 さ れ た

^･ 以

上

^の結 果

か ら

, 間 欠 的 常 温

^血

性

^心

筋 保護^法

^{に お け る1 0}

^分間

の海 流 停 止

は 心

筋 酸 素 代 乱

心

磯 乱

^心

筋^エ

^ネ

^ル

^ギ

^ー 代 乱

心

筋超 微細 構 造^の面

か ら み て

安 全^であ

る が

,

2 0

分 間^の潅 流停 止

^ほ そ

の反 復

^{に よ り}

^, 蓄 積 性^の虚

血 心

筋 障 害

が

発 生 す

る と

結 論

さ れ た

^.

ま た

近赤 外 分 光 法^に

^{よ る 心}

筋 組 織 酸 素 飽 和 度^の測 定

は

間 欠

的 常温

^血

性 心 筋 保 護 法 中^の

^心

筋^{モ ニタ ー} 法

と し

て極

め て

有

用 で

あ^っ

た

^･

K e

y

^{w o r}

d

s m

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^{o c a r}dial

_p

ro

t

ec

t

ion, in

t

e r mi

tt

e n

t

w ar m blo od ca rdio

p

le

g

^{l a, m}

y

^{O C a r}dial o x

y g

^en m e

t

abolis m , m

y

^{O C a r}di^al n u cle o

t

ides_, m

y

^{O C a r}dial ul

t

ra s

t

r uc

t

ur e

関

^心

術^に

^お

^い

^{て 心}

筋 保 護

は

体 外 循環

と

同様^に

必

要

不 可

欠

な

補 助 手 段

で

あ

る

^. 手 術 中^に

^は

, 弛 緩 性

^心

停 止状 態^, 無

血

視 野

が

得

ら

れ, 術 後

に は

速

や か な 心

機 能

回

復

が

得

ら れ る

^こ

と が

重 要^であ

る

^{. こ}れ

ら を 可

能

^に

す

^る

^こ

^{と を 目}

的

と し た 心

筋保 護 法

は

よ 現 在

ま で

様々

な

改 A ,

工

夫

が

加

え ら れ て

き

^た

^.

^M

^e

^l

^{r o s e}

^ら

^‖(

^{1 9 5 5}

年)

^が

初

^{め て}

^{クエ ン}酸^カ

^{リ ウ}

^ム

^を

大 動 脈 基 部

か ら

注

入 し

, 弛 緩 性

心

停

止

状 態

で

の手 術

を

提 唱

^{し た が}

,

H

e

l

m s w o rt

h ら

²⁾に

よ り 心

筋 硬 直,

不 可

逆 性

^心

室 細 動^の誘 発

が

報 告

さ れ

, 普 及

し な か

っ

た

^.

そ

の 乱

B

r ets c

h

n e

id

e r

ら

^{3 1}(

^{1 9 6 7}

年)^の

^プ

^ロカ

^イ

^ン

^心

筋保 護

液,

K i

r s c

h ら

⁴⁾(

1 9 7 2

年) ^のマ

グ ネ

^シ

ウ

^ム心 筋 保 護 液

を

経^て,

H

e a r s e

ら

⁵⁾(

1 9 7 6

年) ^の

^{カ リ ウ}

^ム

^心

筋 保 護 液^の発 表^に

よ り

, 低 温

品 質 性

^心

筋保 護 法

は

全 盛 期

^を

迎 え^, 現 在 多 く^の施設

^{で 心}

筋 保 護

の基 本

と し て

用^いら れ

て

い

る

.

一 方,

血

液 付 加

に よ る

酸^{素 運 搬作 風 ア シ}

^ド

^{ー シス に対 す}

^る

緩 衝 作 軋 虚

^{血 心}

卿^こ

^お

け

る

カ ル シ

ウ

ム流

入

抑 制 作 胤 膠 質 浸

平成⁷ 年^{1 2月7 日}受 付, 平 成 ⁷年^{1 2}月27 日受 理

■

A b br e via

t

io n s : C W B C , C O n

t

in u o u s w a r m blo od heJ

m o

g

lobin

p

lu s m

y

^o

g

lobin con c e n

t

r a

t

io n

;

I W B C,

透 圧^に

^{よ る}

細 胞 浮 腫^の

予

防 等

を 理

由^に,

1 9 7 0

年 後 半

B

u c

k b

^{e r}g

ら

^{6 ) れ}

が

低 温

血

性

心

筋 保 護 法^の有 用 性

^を

発 表

^し

, 多

^{く 用}

^い

^{ら れ る}

よ

うに

な

っ

た

^8).

さ ら

^に.

L i

c

h

te n ste

i

n

ら

^g)(

1 9 9 1

年) ^に

よ り

, 常 温

血

性

心

筋 保 護 液

^を

持 続 的^に冠 潅 流 す

る

^こ

と

^に

よ り

弛 緩 性

心

停 止 下^で好 気 性 代 謝

を

維 持

し

, 低 温

お よ び

再 潅流

に よ る 心

筋 障 害

を

防 止 す

^{る と}

^い う 持 続 的 常 温

血

性

心

筋 保 護 法

(

C O nt

i

n u o u s w a r m

b l

o o

d

c a r

di

op

l

eg

i

a,

C W B C

)

^が

捉

^{唱 さ れ}

, 新

し

^い

心

筋保 護 法

^と

して注

^{目 を}

浴

び て

い

る

^{1 0 刷 一.}

しか し

,

C W B C は

近 年 増 加傾 向^にあ

る

冠 状 動 脈^バ

^イ

^{パ ス}手術^に

^お

^い

^て

^, 無

血

視 野

を

得

る た め に ほ 心

筋保 護 液潅 流

を

^一 時 的^に停 止 す

る 必

要

^が

あ

^り

,

心

筋^の常 温 虚

血 が

懸 念

さ れ る

^{1 4 ).}

そ

こ で常 温

血

性

心

筋保 護液

を

計 画 的^に,

間欠 的^に冠 海 流 す

る

間 欠 的 常 温

血

性

心

筋 保 護 法

(i

^{nte r m}

i

t te nt w a r m

b l

o o

d

c a r

di

op

l

eg

i

a,

I W B C

)

が1 9 94

年以降 研 究

^{さ れ}

始

め

,

C W B C と

遜 色^のな^い方 法

^と

報 告

^{さ れ}

^{て い}

^る

^{1 5 卜1 9).}

^{し か し}

^,海 流 停 止許容 時 間^に関

し

て い

ま だ

議 論 も 多

く

, 安 全 性

は

確 立

^{し て}

^い

c ardio

p

le

g

ia

;

deC L , aO r

t

ic de cla m

p

in

g ;

H b + M b,

t

is s u e

in

t

e r mi

tt

e n

t

w a r m b lo od c a rdi^o

p

le

g

ia

;

Ro2,

t

is sue o x

y g

^{e n} s a

t

u r a

t

io n r a

t

e

;

S D! S

p

^{O n}

t

an eOu S defibrilla

t

io n

;

So2,

t

is s u e o x

y g

^{e n s a}

t

u r a

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i_{o n ;} V F, Ve n

t

ric ula r fibrilla

t

io n

;

W B C, W a r m blo od c a rdio

p

le

g

ia

;

ⅩC L, a O r

t

ic c r o s s^‑Cla m

p

in

g

間 欠 的常 温

血

性

心

筋保 護 法^の研究

な

^{い2 の.}

そ

の

た め

,

I W B C を 用

い

た

関

^心

術^に

^は

低 温

^心

筋 保 護 法

に

お

け

る 心

筋温 度^に

か わ る

術 中

心

筋^{モ ニ タ}

リ

^ン

グ が

必 要

で

あ

る

.

今

回

著 者

^ほ

, 近 赤 外 分 光 法

を

利

用 し て 心

筋 組 織 酸 素 飽 和 度 (^t

i

s s u e o xy ge n s atu r at

i

o n,

S

o2)

お よ び

組 織^ヘモ

グ

^ロ

ビ

^{ン ･} ミ

オ グ

^ロ

ビ

ン濃 度 (^t

ⁱ

^{s s u e}

^h

^{e m o}g

l

o

b i

n p

l

u s myog

l

o

b i

n c o n c e ntr at

i

T

o n,

H b + M b

)

を

連 続測 定 す

る

^こ

と に よ り

,

I W B C

中の

心

筋 組織 酸 素 代 謝

^{お よ び 血}

液 量変 動

を

解 明

し

,

さ ら

に

心

機能,

心

筋^エ

ネ

ル

ギ

^ー代 謝,

心

筋 超 微 細構 造^の面

か ら I W B C

の安 全性

を

検 討

^し た

^.

対象

お よ び

方 法

Ⅰ

. 実験 動 物

実 験 動 物

と し

て体 重

⁹

^〜

^{1 5 k}

g

(

平均

^{1 1}

^.

^{O k}

g)

り

雑 種^の成 熟

^イ

ヌ

2 6

頭

を

用^い

た

^. 実 験 群

は

常 温

血

性

心

筋 保 護 液^の

5

分 間

冠

潅 流

と1 0

分 間海 流 停

止 を 3 回

線

^り

返

^{した A}

群

^と

,

5

分 間 冠 潅 流

^と 2 0

分 間 潅 流 停 止

を 3 回

線

り

返

し た B

群に分 け

た

^.

S

^o2,

H b + M b お よ び 心

機能 測 定

^用

^に

^{1 4}

頭 (

A

群

7

頭,

B

群

7

頭),

心

筋 内^{ヌ クレオ チ}

^ド

含 量 測 定

お よ び 心

筋 超 微 細 構 造検 索 用^に

^{1 2}

頭 (

A

群

6

頭,

B

群

6

頭)

を 用

^い

た

^.

Ⅱ

. 実 験^モ

デ ル の

作 成

塩 酸^{ケ タ ミン}(

三

共, 東 京)

2 0

m g/

^k

g

を

筋 肉 内^に投 与後^{, ベ}

ン

ト

^{パ ル}

ビ

タ ^ー ル ナ ト

リ ウ

^ム(

田

辺製 薬, 大 阪

) 3 0

m g/

^k

g

お よ び

^{パ ン} ク^{ロ ニ}

ウ

^ム

ブ

^{ロ マ}

イ ド ( 日

本^{オ ル}

^ガ

^ノン

∴

東 京)

⁰

^.

¹

^mg/

F i

_g･

1

.

S

c

h

e ma

.^t

ⁱ

^c■

di

ag^{r a m} o

f

^t

h

^e e xpe r

i

m e nt^.

C

_{a r}

di

opu

l

‑

m o n a ry

b

_{y p}a s s w a,S e Sta

bli

s

h

e

d b

_{y c a n n u}

l

at

i

o n o

f

t

h

e S upe r

i

o r a n

d i

n

f

e r

i

o rv e n a c a v a e

f

o r v e n o u s r etu r n,a n

d

t

h

^e

f

e mo r a

l

a rte ry

f

o r syste

m i

c a rte r

i

a

l i

n

fl

o w .

C

, C a r

di

_op

l

eg

i

c S O

l

ut

i

o n;

R P

, r O

lI

e r pu mp ;

H

,

h

e at e x c

h

a ng^{e r,}

R

,r e S e r V O‑

i

r;

C P

, C e ntr

if

uga

l

pu m p ;

0

, 0 Ⅹy ge n atO r

w i

t

h h

e at e x c

h

a nge r;

A

o, a.^{O rta;}

^{S V C}

^{, S upe r}

ⁱ

^{o r v e n a c a v a;}

^{R A}

^,

r

i

_g

h

t atr

i

u m ;

ⅠV C

,

i

n

f

e r

i

o r v e n a c a v a;

F A

,

f

e m o r a

l

a rte ry^.

3

k

g

を

静 脈 内^に投 与

^し

. 気管 内挿 管 下^に

^H

^{a r v a r}

^d

塑 従 量 武

人 工

呼 吸 器 (

^B

^o

^{d i}

^{n e}

E l

e ctr

i

_c

C

o m p^{a n}y^,

C hi

c ag^o, 米 国)

^を

用^い, 純 酸 素^に

よ る

調節 呼

吸 を

行っ

た

^.

ま た

実 験 中 適 宜^ベ ン

ト

パ ル

ビ

タ ^ール ナ ト

リ ウ

ム

を

静脈 内^に追 加 投 与

^し

, 全 身 麻 酔

^を

維 持

^し た

^.

四

肢 誘 導^で

心

電 図

を

^{モ ニ}タ ^ー

し

, 左 大 腿 動 脈

^{よ り}

^{カ テ ー}

^テ

ル

を

挿

入 し

動 脈圧

^を

^{モ ニタ ー}

^{し た}

^. 左 腋 窟 静 脈

よ り S

w a n^‑

G

a^‑ n z カ テ ^〜 テ ル

( A

m e r

i

c a n

E d

w a r

d

s

L

a

b

o r ato r

i

e s,

S

a nta

A

n a,

米 国)

を

挿

入 し

,

心

拍 出 量, 右 房 圧,肺 動 脈 圧

を

測 定

し た

^. 体 外 循 環^の送

^血

用^に, 右大 腿動 脈

^を

露 出

^{し た}

^. 右胸 骨 傍 切 開^に

^{よ り} 心

臓

を

惑 出

し た

後,

上

下 大静 脈,

上

行 大 動脈^の順

に

剥離

した

^.

つ い

で

右 側 左 房

^{よ り}

^{カ テ ー テ ル}

^を

挿

入

, 左 房 圧

を

^{モニ タ ー}

し た

^.

心

電 図, 大 動 脈圧, 肺動 脈 圧, 右 房

圧

, 左 房 圧

^{は ポ リ グ ラ}

フシ ステ ム

R M

^‑

6 0 0 0

(

日

本光 電, 東 京) ^に

て

同時 連 続 記録

し た

^.

ヘ パ

リ

ンナ

ト

リ

ウ

ム ( 武

田

薬 品, 大 阪)

^{30 0}

単位/

^k

g

を

静脈 内

投 与

し た

後,

上 下

大静 脈 脱

血

, 右大 腿 動 脈 送

血

^に

よ る

完 全体 外 循 環

を

開 始

し た

( 図

1

). 送

血 ポ

ン

プ

^に

ほ

遠

心 ポ

ン

プ

(

S

a r 恥

A

n n

A b

o r, 米 国)

を

, 人

^工

肺^に

^は

膜 型 人

^工

肺 (

^S

^{a r n s})

を

用^い,

体 外 循 環 充 頃 液

と し て

乳 酸

リ

^ン

ゲ

^ル液 ( 大 塚 製 薬, 東 京)

と 7 % N

a

H C O

3( 大塚 製 薬)

^を

用い

た

. 人

工 心

肺

血

の動脈

血

酸 素 分圧

は 2 00

^〜

3 0 0

m m

H

g

と な る よ

う 人

工

肺 吹送

ガ

^ス の酸 素濃 度

を

調 節

し

, 酸 素 飽 和 度

は お よ そ 1 0 0

%

で

あっ

た

^.

ま た

^{ヘ マ}

ト

ク リ ッ

ト

を2 5

% 前 後^に維持 す

^{る よ}

う^に, 供

血 イ

^ヌ

よ り

採

^{血 した 血}

液

^を

輸

血 した

^. 全 身 海流 温

は3 7 ℃

, 海 流 量

は 8 0

m

I

/

^k

g, 海 流 圧

ほ 6 0

^〜

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と し た

. 大 動 脈 基 部^{に ル ー ト カニ ュ ー ラ}

( D L P

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s, 米

国

)

を

留 置

し

,

心

筋 保 護 液^の注

入 と

大 動脈 基 部

圧

の測 定に用^い

た

.

Ⅲ.

心

筋 保 護 液の組 成

お よ び 注 入

方 法

血

性

心

筋 保 護 液 作 成

回

路

( B C D A d

v a.^{n c e}

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^{syste m ,}

^{S h il}

^ey.

I

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血

e, 米 国)

^を

用^{い て}, 臨床^に使 用

^し

^{て い}

^る

品質 性

^心

筋 保 護 液

(

表

1 )

^に, 酸素 化

し た 人 工 心

肺

血 を 1

^:

4

で混 合

し

,

さ ら

に カ リ

ウ

ム濃度

^を

調 節

し

^て, 付 属^の熱 交 換

器

^で

3 7 ℃

に加 温

し た (

蓑

2 )

^{. ロ ー ラ ー}

ポ

ン

プ (

泉

^工

医 科, 東京

) を 用

^い, 作 製

^{し た 血}

性

心

筋保 護 液

を

毎分

1 0 0

m

l

で

5 分

間 大動 脈 基 部

よ り

順 行 性^に

冠

潅

Tab lel. Co mpo sition ofc ry^{s t a}lloid c a rd iop l^eg^{l C S O}lu tio n 7 3 mE

q

^/1

3 0

mE q /1 1 0

2

mE q/1

0

^.8 8 mE q /1 2

3 gノ

1 7

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^ノ1

3

7 4 m

O

s mノ1 7.

5

Tab le2. F inal c o n c e ntr atio n ofw ar m b lo od c ard iop l^eg^{l C} S Olutio n

N

a 1 2 7 mE q/1

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^血

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