日比谷 信

補助循環中の症例から、連続する2週間に尿中に排泄された必須アミノ酸のトリプトファンの代謝産物のうち、キヌレニン経路からの代謝産物を測定した。比較対照として肝機能指標である総アルブミン、AST、肝臓で産生される腎機能指標BUNおよび炎症性ストレス反応物質であるCRP、プロカルシトニン、尿中コルチゾールを測定した。トリプトファン代謝は肝臓で行われるため、肝機能指標との関係が示された。また、トリプトファン代謝産物の経日的な動態から補助循環回路などに使われる可塑剤の影響が示唆された。更に、肝臓の重要な機能である栄養代謝のうち、エネルギー賦活源であるNADや解糖系への代謝障害が示唆され、栄養学的な観点からも重要な課題と考えられる。また、トリプトファン代謝産物と炎症性ストレス反応物質との間に高い相関係数が得られ、抗ストレス性、炎症反応との関連なども示された。

慢性血栓塞栓性肺高血圧症（chronic thromboembolic pulmonary hypertension：CTEPH）は右心不全や呼吸不全を来す重篤な疾患である。内科的治療は予防的治療にしかならず、根治療法には外科的治療が必要である。当院では超低体温間歇的循環停止（deep hypothermic intermittent circulatory arrest：DHCA）下に肺動脈血栓内膜摘除術（pulmonary endarterectomy：PEA）を施行している。今回はCTEPHと診断され、DHCA下にPEAを行った112例を対象とし、術前後のNYHA分類、平均肺動脈圧（mPAP）、肺血管抵抗（PVR）、動脈血酸素分圧（PaO₂）、脳性ナトリウム利尿ペプチド（BNP）の比較と、体外循環時間、心停止時間、循環停止時間、合併症、術後経皮的心肺補助（percutaneous cardio pulmonary support：PCPS）・大動脈内バルーンパンピング（intra aortic balloon pumping：IABP）、挿管日数、集中治療室（ICU）滞在日数、転帰について検討した。結果、術前後のデータは有意に改善され、重篤な脳障害を認めず安全にDHCA下でのPEAが施行できた。また、CTEPHは重症呼吸・心不全症例のためPCPS導入の可能性は高く、速やかな導入に対応できる準備をしておく必要がある。

副腎皮質ホルモンや性ホルモンなどのステロイドホルモンはストレスの指標として評価されることが多い。また、体外循環中の高酸素状態によるラジカル発生にも対応していると考えられるが、体外循環中のステロイドホルモンに関する報告はほとんどない。今回我々はアンドロゲンに由来するステロイドホルモンが体外循環中に増減する条件を検討した。2011年5月から2011年7月までに待機的に単独大動脈置換術を施行した8例を対象とし、麻酔導入後、体外循環開始後、復温開始時、大動脈遮断解除後、硫酸プロタミン投与後のデヒドロエピアンドロステロン硫酸抱合体（DHEAs）、アンドロステンジオン、テストステロン、エストラジオールの血中濃度と、血液中の溶存ガス量とを比較検討した。その結果、pH・Paco₂・HCO₃^-（BE）、Cao₂（Sao₂）との因果関係は認められなかったが、DHEAsとテストステロンでは血中濃度が高いほど血液中のPao₂が低く、アンドロステンジオンとエストラジオールでも同様の傾向が認められ、ステロイドホルモンの血中濃度が体外循環中のPao₂と関係する可能性が示唆された。

To construct a perfusion database in Japan by modifying the input parameters of the adult perfusion registry of the International Consortium for Evidence-based Perfusion (ICEBP) to suit the present status of Japan, we surveyed basic information on perfusion using a questionnaire consisting of 108 questions (basic survey items and items regarding the practice of perfusion) in 557 institutions to which regular members of the Japanese Society of Extra-Corporeal Technology in Medicine (JaSECT) were affiliated.<br>The questionnaire recovery rate was 48%. Access to the Internet was possible in 87% of the responder institutions. As applications for data processing, 81% possessed MS-Excel, and 51% possessed FileMaker. Concerning circuits, handwriting was used for perfusion recording for 53% of circuits, and selective cerebral perfusion was used for 35%. A crystalloid priming solution was used for 87%.<br>The number of perfusion cases in these institutions accounted for 74% of that of registered cases during this year in the Japan Adult Cardiovascular Surgery Database (JACVSD). If all institutions where JaSECT members work participate in the perfusion case registration project, the number of registered cases will steadily increase, and a sufficient statistical power will be achieved early.<br>This survey suggested that the database parameters used by the ICEBP can be used commonly in Japan. In addition, based on the results of the open heart surgery cases in Japan, almost equal numbers of perfusion cases of coronary heart diseases, those of valve disease, and those of aortic diseases can be registered, which allows globally valuable characteristic epidemiological evaluation.

要旨:当施設小児循環器グループのインフォームド・コンセントにおいては、我々臨床工学技士が患者家族に人工心肺の説明を行ってきた。今回、臨床工学技士による説明に関して患者家族にアンケート調査を行い、その妥当性、効果、問題点について検討した。2007年4月に小児循環器科小児心臓外科に入院、または外来受診した患者のうち、臨床工学技士による説明を受けた経験のある患者家族45名にアンケートを依頼した結果、43名から回答を得た(回収率95.6%)。臨床工学技士による説明は、全員が必要であるとの回答であった。説明の単語が難しいという指摘、口頭や写真より実物や図のようにポイントを絞った説明の方がわかりやすいとの結果より、平易な説明が要求されており、資料が少ない、時間が短すぎるといった意見が多いことから、患者家族が期待する説明に至っていないと判断された。インフォームド・コンセントに臨床工学技士が参加する意義は双方にとって大きく、患者家族の理解が進めば、人工心肺に対する不安は軽減できると推察されることから説明方法の検討を進めている。

体外循環で用いられる軟質塩化ビニルチューブは可塑剤としてdi(2-ethylhexyl)phthalate(DEHP)を利用してきた。DEHP代替可塑剤としてtri(2-ethylhexyl)trimellitate(TOTM)を使用したものが開発・実用化された。開心術症例においてTOTMを用いた体外循環回路を使用する機会を得たので、体外循環中の血中可塑剤濃度を経時的に測定し比較検討した。DEHPおよびTOTMの濃度測定には高速液体クロマトグラフィを用いた。TOTM群の体外循環開始15分後以降のDEHP濃度は、DEHP群が有意に高値を示した。DEHP群のすべての採血時における血中DEHP濃度は、TOTM群の同じ時点での血中TOTM濃度より有意に高値を示した。TOTMの血中溶出量はDEHP溶出量と比較し極めて少なく、TOTMは可塑剤の生体被爆を軽減する一物質であると考えられる。更に、DEHPを含む医療材料を可能な限り使用しないことが、可塑剤の生体被爆を軽減するのに有効と考える。

【要旨】白血球除去フィルター(LG-6:日本ポール)の効果を,マクロファージなどの免疫活性を制御する酵素indoleamine2,3-dioxygenase(IDO)によってトリプトファンから代謝されたキヌレニンを指標として検討した。体外循環は血液中の白血球やマクロファージを活性化するが,活性化白血球はサイトカインを産生するなどして術後症候群の原因ともなる。今回はインターフェロン(IFN)γによって活性化されるタイプの白血球を,LG-6がどの程度の効率で除去できるかについて体外循環後の活性化残血で測定した。その結果,血中キヌレニン濃度は20分のフィルトレーションで有意に減少した。この結果からIFNγ で活性化されるタイプの白血球はLG-6で除去できることが示された。IFNγで活性化される白血球にはマクロファージが多く,LG-6は活性化マクロファージの除去に有用であることが示唆された。この結果は,積極的に白血球除去を行うことが,術後のリカバリーにある程度の効果をもたらす可能性を示唆している。

【要旨】体外循環に関わる血液回路では,可塑剤としてDEHPの代わりにTOTMを使用する商品が市場に提供されてきている。TOTM濃度測定の方法を確立し,軟質塩化ビニルチューブからのDEHPとTOTMの溶出量を比較検討した。DEHPを含有するチューブ2種類(DEHP群)とTOTMを含有するチューブ4種類(TOTM群),計6種類のチューブそれぞれに5mLの牛血清を封入し,37℃ 下に置き,2時間後および6時間後のDEHP濃度およびTOTM濃度をHPLCにて測定した。DEHP群の2時間後および6時間後のDEHP溶出量は,TOTM群のTOTM溶出量の,それぞれ約100倍,約200倍でTOTM群はDEHP群に比べ有意に低かった。時間経過に伴いDEHP群,TOTM群ともに溶出増加率は低下しているが,DEHP群では有意な差は認められなかった。一方,TOTM群では有意に低下した。TOTMは長期間使用による可塑剤被爆の低減に有効な物質と考えられる。

高感度かつ短期で細菌の有無を評価するため,上水試験法に示されている一般細菌培養用の標準寒天培地と従属栄養細菌培養用のR2A寒天培地を比較し,培養温度,培養期間について最適な培養条件を検討した.RO水,B原液,透析液を透析終了後に採取し試料とした.RO水はRO装置の出口側サンプリングポート,透析液はベッドサイドコンソールのカプラから採水瓶へ採取した.B原液(液状)はタンクよりシリンジで採取した.RO水とB原液においてコロニー数が最も多く観察した培養温度は25℃と30℃であった.また,透析液で最も多くコロニーを観察した培養温度は20〜37℃と広範囲に及んだが,総合的には25℃と30℃でコロニー形成が良好であった.有機物を低濃度に調整したR2A寒天培地で透析液供給ラインに生息する細菌を高感度に検出できた.従属栄養細菌を20℃で培養した場合,コロニーを観察できるには最低3日は必要であった

【要旨】ビスフェノールA(BPA)は,内分泌撹乱化学物質として指摘されている化学物質の1つである。BPAは,エポキシ樹脂やポリカーボネート樹脂の主原料であり,体外循環回路はじめ医療用具に広く使用されている。今回,開心術を施行した成人症例で,CPBを行った24例とOPCAB4例を対象に血中BPAの測定を行った。測定は麻酔導入直後,CPB復温直前(OPCABでは,予定吻合数の半数終了時),硫酸プロタミン投与後15分の3点でサンプリングを行い,CPB症例におけるCPB時間,体温,コーティング回路の有用性,OPCAB症例とCPB症例とにおけるBPA溶出の比較について検討を行った。BPAの溶出は,血液の回路との接触時間,接触面積により増加することが示唆された。また,コーティング回路を使用してもBPAの溶出は抑制困難であると考えられた。今回,CPB回路使用による明らかな血中へのBPA溶出は確認できたが,どの材料からの溶出であるかは確認できておらず,今後の課題である。

体外循環で用いられるポリ塩化ビニルには,可塑剤としてフタル酸ジ-2-エチルヘキシル(DEHP)が多量に使用されている。 DEHPは,現在では主として精巣毒性を有する一般毒性物質であると言われている。一方,体外循環回路は生体適合性を改善する目的で種々のコーティングチューブが既に開発されている。今回,市場に提供されている体外循環用チューブのうち,ノンコートチューブとポリエステル可塑剤で二層をなすチューブ(バイレイヤー)と,共有結合とほぼ同等の性能を持つイオン結合によってヘパリンをコーティングさせたチューブ(ヘパリンコート)のDEHP溶出抑制効果を比較検討した。 DEHP溶出量は,ヘパリンコートがノンコートチューブやバイレイヤーに比べ有意に低値を示した。機械的圧力の有無によるDEHP溶出量の比較では,有意な差は見られなかった。また, DEHP分時溶出量は,ヘパリンコート,バイレイヤー,ノンコートの順に多く,ノンコートのDEHP溶出量は,循環時間の経過に伴い比較的急速に増加した。以上よりコーティングチューブは,循環時間が長時間になるほど, DEHP暴露量を軽減する有効な手段であることが示唆された。

マクロファージ炎症性タンパクMIP-3alphaは,近年同定された4つのシステイン残基を持つC-Cケモカインである。MIP-3alphaはマクロファージによって産生され,T細胞,B細胞,樹状細胞にあるCCR6レセプターと結合して炎症反応を誘導する。一方,インスリン様成長因子IGF-Iはインスリンと非常に類似した構造を持つ増殖因子で,肝臓や骨格筋などで産生される。このIGF-Iは成長ホルモン存在下で障害心筋細胞を改善することが知られている。今回,体外循環下で開心術を施行した13症例の血中MIP-3alphaおよびIGF-Iを測定した。MIP-3alphaは麻酔直後から増加し,ピークは硫酸プロタミン投与15分後であった。一方,IGF-Iは麻酔直後からやや減少したが,硫酸プロタミン投与15分後まで変化はなかった。体外循環下開心術に伴う侵襲においてMIP-3alphaは血中動態の違いからサイトカインより特異な指標であることが示唆された。また,IGF-Iの血中動態から,現在の体外循環下開心術が肝細胞を含む多くの細胞組織に著しい障害を与えていないことが示唆された。

【要旨】肺高血圧症を合併した慢性肺血栓塞栓症の4症例に対し,体外循環を用いた超低体温間歇的循環停止法による両側肺動脈血栓内膜摘除術を行った。本法は分離回路などの特殊な回路構成を必要とせず,通常の体外循環のON・OFF法のみで施行可能である。全例全身麻酔下に胸骨正中切開後,上行大動脈送血,上下大静脈の2本脱血にて体外循環を開始し,中枢温15～16℃ で上行大動脈を遮断し,心筋保護を行った。その後,間歌的循環停止下にて両側肺動脈血栓内膜摘除を行った。総体外循環時間243±15分,心停止時間157±11分,総循環停止時間64±7分であった。4症例ともに体外循環を用いることにより,血栓内膜を安全に摘除することができ,脳神経学的な合併症もなく術後症状が改善した。

体外循環におけるバイオメイト回路(東洋紡製)の有用性を,ノンコート回路(泉工医科製)と比較検討した。2000年5月から2001年9月に軽度低体温体外循環で施行した開心術症例のうちバイオメイト回路を用いた13例(B群)と,ノンコーティング回路を用いた10例(N群)を対象とした.C3c,C4,AT-III,トロンビンAT-III複合体,fibrinogen,Plasminogen,α2Plasmin inhibitor,plasmin inhibitor complex,IL-6,IL-10,フタル酸ジエチルヘキシル(DEHP)を麻酔導入後,体外循環開始後,復温開始時,体外循環終了時,硫酸プロタミン投与後60分で測定した。術後出血量を12時間後,24時間後で計測した。サイトカイン・血液凝固系については両群間に有意差はなかった。DEHPはB群が低い傾向にあったが,有意差はなかった。術後出血量はB群が低い傾向にあったが,有意差はなかった。今回の検討ではバイオメイト回路の有用性は認めなかった。

体外循環を用いた開心術に際し,ローラーポンプ使用症例(R群)と,遠心ポンプ使用症例(C群)とで,生体に及ぼす影響の違いを検討した。症例は,R群は虚血性心疾患3例,弁疾患5例,先天性心疾患1例,その他1例,C群は虚血性心疾患3例,弁疾患5例,先天性心疾患1例,その他1例で,両群の平均年齢,体外循環時間,大動脈遮断時間および最低膀胱温に有意差はなかった。両群のIL-6,IL-8,IL-10について麻酔後,ヘパリン投与15分後,最低膀胱温,復温直前および硫酸プロタミン投与15分後に測定した。また,HGF,エラスターゼは麻酔後および硫酸プロタミン投与15分後の2点で測定した。IL-6はC群で最低膀胱温以後有意に低値であった。IL-8はC群の方が復温直前および硫酸プロタミン投与15分後にそれぞれ有意に低値を示した。IL-10は両群間に差はなかった。HGFはR群がC群に比し,有意に高値であった。エラスターゼは両群間に有意差は認められなかった。体外循環はローラーポンプを使用したときと遠心ポンプを使用したときではサイトカインとHGFの変化に差があり,生体に及ぼす影響が異なることが示唆された。

軽度低体温体外循環(直腸温30℃以上)を施行した単独冠血行再建術22例を対象に乳酸リンゲル液(LR)と酢酸リンゲル液(AR)の差による影響を血液ガス分析,血行動態,生化学検査,サイトカイン濃度で比較検討した.LRとARの違いでは両群間に術後の酸塩基平衡,血行動態,血液生化学検査及びサイトカインに相違は認めなかった.AR群はLR群に比べ,術中の重炭酸ナトリウム投与量は少量であり,ARは代謝性アシドーシスの補正に有用であると考えられた

【要旨】フタル酸ジ(2-エチルヘキシル:DEHP)は,塩化ビニルの添加剤やプラスチック材料の可塑材として利用されており,医療においても多く用いられている。また,DEHPは以前より内分泌攪乱化学物質のひとつになりえる物質として問題視されている。今回,体外循環下に開心術を行った15症例のDEHP血中濃度を測定し,その変化について検討した。体外循環開始前ではすべての症例においてDEHPは検出感度以下であったが,体外循環開始後,1例を除いたすべての症例で増加し,全症例で体外循環終了直前がピーク値となり,その後減少した。DEHPが5.0μg/ml以上を示した症例3例を高値群(H群),他の症例を低値群(L群)とし,その2群間における体外循環中の尿量,除水量および分時尿量,分時除水量をそれぞれ比較した。体外循環中除水量および分時尿量,分時除水量においてH群はL群より有意に低値を示した。このことより体外循環中の尿量,除水量を十分に確保すれば,血中DEHP濃度を低濃度に抑えられる可能性が示唆された。

IL-1β,IL-2,IL-3,IL-6,IL-8について,麻酔導入後から体外循環離脱まで経時的に測定し,IL-6,IL-8については,血液温度による影響を比較検討した。対象は,当院にて1997年6月から1998年5月までに開心術を施行した25症例で,中等度低体温体外循環群11例(A群)と軽度低体温体外循環群14例(B群)に分類した。A群のみで検討したIL-1β,IL-2,IL-3では,IL-1β は検出されず,IL-2,IL-3はわずかの上昇のみが認められた。IL-6,IL-8は,A群,B群で体外循環開始とともに急激に増加し,ポンプ終了直前で最高値を認めた。IL-6は復温直前,ポンプ終了直前,硫酸プロタミン投与後15分において,B群のほうが有意な高値を示した。軽度低体温体外循環では,IL-6の放出が亢進しているものと考えられた。

軽度低体温体外循環と中等度低体温体外循環におけるサイトカインの血中濃度変化を比較的検討した.IL6は軽度低体温で有意に増加したがIL1β,IL8では差は認めなかった

【要旨】体外循環を用いた開心術症例群と肺切除術症例群における,血中サイトカイン誘導の比較検討を行った。対象は体外循環群10例,肺切除群9例である。IL-1β,IL-6,IL-10およびTGF-β1の術前および術直後の血中濃度を測定した。体外循環例ではIL-1β,IL-6,IL-10およびTGF-β1ともに有意に増加したが,肺切除例ではIL-1βおよびTGF-β1は増加しなかった。IL-6,IL-10の増加は体液性免疫能に関与しており,両群ともに体液性免疫機構の発現が示唆された。しかし,抑制性サイトカインであり,細胞性免疫能に関与するTGF-β1の増加は肺切除例ではみられなかった。これらのことから,体外循環群は体液性免疫機構のみならず,細胞性免疫機構をも活性化することが示唆され,体外循環群の生体におよぼす非生理的侵襲の強さが示された。

1996年9月から1997年4月までに,中等度低体温を併用した開心術12症例を対象に,術中脳モニタリングの方法として,通常の脳波より客観性および認識性に優れている脳波マッピングについて検討を行った。脳波マッピングの変化は,麻酔開始により脳波の徐波化によるdelta,theta帯域のパワー値の増加が見られ,体外循環開始とともにパワー値が低下し,最低直腸温時に最も低くなり,体外循環終了直後でも麻酔開始時までには復帰しなかった。今回検討を行った脳波マッピングは,各周波数帯域の成分分布や左右差の有無が視覚的に容易に可能であり,臨床上客観的評価のできる方法であると考えられた。

脳動脈瘤破裂によるクモ膜下出血(WFNS Grade I)症例に対し,開胸式体外循環を用い直達クリッピング術を施行した。症例は,46歳男性。軽度の頭痛により発症し,椎骨動脈造影,3D-CT(HES-CT)により,左右椎骨動脈合流部に窓を形成した巨大(15×20mm)な動脈瘤を認めた。瘤の発症部位および形状から,通常の低血圧麻酔によるクリッピング術では,瘤破裂の危険が大きく,脳幹部への影響も危惧されるため,循環遮断の可能性を考慮し,開胸式低体温体外循環を併用した。体外循環は,開心術と同様の回路を用い,右房落差1本脱血,上行大動脈定常流ローラポンプ送血を行った。低体温(26℃),心拍動下に低血圧(動脈圧40mmHg)にすることにより,瘤剥離が可能となり,3カ所のクリッピングを施行した(体外循環時間:119分)。術中,ヘパリン加による頭部術野からの出血量が問題となった。また,複科による合同手術を行う際,各科,各部署の密な連絡が重要であり,チーム医療の重要性を再認識した。

腎不全を合併した狭心症,および腹部大動脈瘤の1症例に対し,体外循環下に血液透析を併用し,冠状動脈バイパス術と腹部動脈瘤人工血管置換術を同時に施行した。症例は72歳,男性。慢性腎不全の診断で他院に入院中,腹部エコーとCTで腹部大動脈瘤を指摘された。その後胸部絞扼感が出現し,緊急冠状動脈造影を施行した。左主幹部の有意な狭窄を認めたため当院に転院し,緊急手術を施行した。腎不全に対する血液透析回路を体外循環に組み込み,冠状動脈バイパスニ枝を吻合終了後,補助循環中に腹部大動脈Y字人工血管置換術を施行した。補助循環中に腹部大動脈人工血管置換術を行うことで,術中の血行動態の管理や,血液の回収,返血等が容易となり,より安全に手術を行うことができた。また,体外循環中に血液透析を併用することにより,血中K+濃度や酸塩基平衡の管理および除水が容易であり,術後の血行動態の不安定な時期での血液透析を回避することができた。