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世界最小的人工心肺辅助系统

国立循环器病研究中心开发出了世界最小最轻的人工心肺辅助系统。人们期待,在不久的将来,可为重度呼吸器官功能不全患者的治疗做出巨大贡献。

国立循环器病研究中心于2018年12月成功开发出了世界最小最轻的新一代心肺辅助(ECMO)系统。这个研究成果是由同中心人工内脏器官部的巽英介部长、片桐伸将特任研究员们的研究团队创造的。

ECMO是用于急性的重症心力衰竭以及重症呼吸功能不全患者的生命维持装置。该装置的机制是从患者身上抽取静脉血,使用泵将血液输送到电路中,通过人工肺供给氧气,将除去二氧化碳的血液再次送回患者动脉(也会通过呼吸辅助送回静脉)。急性重症心力衰竭的患者,心脏的泵血功能显著下降,因此无法向全身输送血液,但ECMO装置可代替患者的心脏,将已进行氧化的血液输送到全身。还有,一般的呼吸功能患者会安装人工呼吸器,把管子从鼻子和嘴巴插入气管并进行呼吸辅助,但重症患者的肺呼吸功能显著下降,因此经常无法使用人工呼吸器进行抢救生命。ECMO为挽救这种患者,通过人工肺向体内输送已充分氧化的血液,在此期间还让患者的肺得到休息,并帮助恢复。

ECMO原本是为了在手术室外部也能够使用心脏外科手术中使用的人工心肺装置的循环辅助和呼吸辅助而开发出来的,但近年来在救命救急和集中治疗方面的临床应用也得到了推广。但是,目前一般所使用的装置占地又复杂,因此不适用于紧急应对,在重症患者的救急搬运等情况,也很难在医院外部使用。

还有,如果长时间使用,会出现机器内部产生血栓等风险,因此日本的医药品医疗器具法等仅认可最大6小时的条件。因此,大家都在翘首等待,不管是医院内部还是外部都容易安装且可长时间安全使用的ECMO系统的开发。

同中心的人工内脏器官部从1986年开始了抗血栓性和长期耐用性出色的ECMO系统的开发。

巽部长谈道,当时这种系统的实现就是“痴人说梦”。但是,经过30多年的努力,集合人工内脏器官部已实用化的各种前沿技术,这次终于实现了具备高紧急应对性、便携性、抗血栓性和耐用性的装置。

本次开发出的装置,是世界最小最轻(29×20×26cm、6.6kg)的,可随身携带。另外,没有电源和氧气供应的地方,利用内置电池和穿脱式氧气瓶组合,也可连续使用超过一个小时,还可应对救护车搬运患者。

再者,该装置还搭载了人工内脏器官部过去开发出的延迟血栓出现的技术,可防止血栓性、出血性并发症,同时还可飞跃性地提高安全性。而长期耐用性方面,在使用本装置的动物实验中,进行了7个安装后2〜4周内连续使用的例子后,最终在所有的事例中都顺利地达成了预定期间。装置的开发进程基本完毕,目前正朝着临床应用和实用化,推进以同中心为主的医师主导临床治疗效验的准备。使用新装置的治疗效验,计划于2020年的上半年启动。

巽部长表示很期待该系统的实用化,能够戏剧性地提高患者的生活质量。他说:“因为不能自主呼吸的患者要在气管上插入管子,带上人工呼吸器。而且,在床上躺着的状态下,也无法出声。但是,这种新的超小型ECMO系统,有望能够让患者摘下人工呼吸器,自己走去卫生间,或者与家人对话。可望能够给等待肺移植和心肺移植的那些需要长时间使用呼吸/循环辅助的患者带来福音。”