循環動態制御部の研究基本理念は、統合的な枠組みによる循環器系の生理的・病態生理的な機能の解明である。生体システムの統合された複雑な状態での重要な特性の解明をめざして以下の方針で研究を構築している。循環動態制御部の研究分野の２つの柱は、「循環器系そのものの力学特性の解明」と「循環調節特性の解明」であり、両分野について基礎研究、応用研究および臨床に資する医療機器としての実用化の各階層にわたる研究を展開している（図）。特に、その結果としての最終目標として急性および慢性心不全の診断・治療の革新をめざした研究に焦点を当てている。さらに心不全の主たる死因である致死性不整脈の克服をめざし、基盤技術として心臓シミュレータ、臨床展開として超ICDを開発している。

本年度、特に注力した研究分野は、1. 包括的な循環器系（心臓・血管）特性解析（心不全の自動診断）に関する研究（図では「低侵襲モニタの開発」）、2. 慢性心不全治療のための循環系の神経性・体液性の制御の基礎研究（図では「循環調節特性の解明」）、3. 循環バイオニック医学：循環系の制御機構への介入による心不全治療の開発（図では「循環バイオニック研究」）、4. 循環器疾患の克服に貢献する新しい医療機器の開発（図では「超ICDの開発」）の４つである。

以下に各項目について、その意義を記し、次項に本年度の成果の概要を列挙する。

1. 包括的な循環器系(心臓・血管)特性解析(心不全の自動診断)に関する研究：
   心不全などの循環管理では心臓・血管の特性を定量的に把握する必要があり、これが臨床的に可能となれば、急性心不全の自動診断・自動治療が可能となる。そのためには心拍出量・左心房圧の測定は欠かせないが、肺動脈カテーテルによる測定は侵襲が大きく有害事象をもたらして予後を改善していない。正確であるが低侵襲な心拍出量、左心房圧、血圧等の連続モニタが臨床的に求められており、そのために新しい機器の開発に取り組んでいる。
2. 慢性心不全治療のための循環系の神経性・体液性の制御の基礎研究：
   循環器疾患では心臓や血管系自体の異常に加え、これらの恒常性を維持する制御機構にも破綻をきたしている。このような病態を理解するために、循環制御系がどのような原理で心臓や血管系を制御しているのかを解明する研究を行っている。循環器疾患の新しい診断・治療法（腎神経焼灼術や動脈圧反射刺激治療）の開発に資するため、病態や治療法による循環調節機構の変調についても検討している。
3. 循環バイオニック医学：循環系の制御機構への介入による心不全治療の開発：
   生体の循環調節機構に外部より介入することにより、生体自身の調節を超える制御が可能であり、各種循環器疾患の予後を改善できることが明らかとなった。この原理（循環バイオニック医学）をもとにした治療法の開発を推進している。特に、迷走神経の電気刺激や薬物による刺激により重症慢性心不全の予後が改善することが明らかになったが、迷走神経刺激による心保護の機序解明、最適な刺激条件の研究、新たな迷走刺激薬の検索と開発、心筋再生の効果増強に関する研究を行っている。虚血再潅流後の早期迷走神経刺激による梗塞の縮小に関する研究にも取り組んでいる。
4. 循環器疾患の克服に貢献する新しい医療機器の開発：
   従来の植込み型除細動装置（ICD）の限界を克服する新しい独自機能を搭載し、国際競争力のある新しい植込み型治療機器を国内で製品化するための研究を継続している。試作機の大幅な小型化と低消費電力化に成功し、既存機器と同様の使い勝手ながら、独自機能により低電力除細動、正確な早期診断、心機能モニタを可能としている。

1. 包括的な循環器系（心臓・血管）特性解析（心不全の自動診断）に関する研究：
   低侵襲血行動態連続モニタに関し、無侵襲血圧連続モニタシステムの動物実験及び臨床研究による血圧測定精度の検証、敗血症ショックの初期蘇生を自動化するコンピュータ制御循環管理システムの開発を行った。また、包括的な循環器系の特性解析に関して、動的な機械特性から見た肺高血圧症ラットの右室後負荷の定量解析を行った。
2. 慢性心不全治療のための循環系の神経性・体液性の制御の基礎研究：
   循環系の神経性・体液性の制御に関して、慢性心不全ラットにおける交感神経活動と血中ノルエピネフリン濃度の関係の定量化を行った。薬物治療の開発に関して、心拍数低下薬イバブラジンの迷走神経刺激下における心房細動誘発能に関する検討、ドネペジルの中枢投与による心筋梗塞後重症心不全ラットにおける心臓リモデリングの抑制作用、ドネペジルの早期投与が虚血再潅流による心筋梗塞ラットの心臓リモデリングに及ぼす影響の検討、α2A選択的作動薬グアンファシンが動脈圧反射に及ぼす影響の系統的解析、動脈圧反射機構の非線形解析を行った。また、圧反射求心性神経のメカノバイオロジー機構の解明に関する研究を行った。
3. 循環バイオニック医学：循環系の制御機構への介入による心不全治療の開発：
   循環系の制御機構への介入による心不全治療の開発に関して、迷走神経刺激による生体内在性再生能力の賦活化を利用した新規心血管再生治療法の開発、大動脈減圧神経刺激が心臓副交感神経活動に及ぼす影響の検討、高血圧自然発症ラットにおける動脈圧反射活性化治療が生体側の動脈圧反射に及ぼす影響の検討を行った。また、心不全ラットにおける水代謝病態解明及び飲水行動制御による治療効果の検討を行った。
4. 循環器疾患の克服に貢献する新しい医療機器の開発：
   超ICDプロジェクトに関し、超ICD試作機の各種機能の検証を行った。また、新しい治療機器の開発に関して、心筋梗塞後の心不全発症を予防するカテーテル型治療装置の開発の研究を実施した。

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