JPH09151134A - Cardiac muscle protective solution - Google Patents

Cardiac muscle protective solution

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JPH09151134A
JPH09151134A JP7313193A JP31319395A JPH09151134A JP H09151134 A JPH09151134 A JP H09151134A JP 7313193 A JP7313193 A JP 7313193A JP 31319395 A JP31319395 A JP 31319395A JP H09151134 A JPH09151134 A JP H09151134A
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hbs
myocardium
solution
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功 竹内
J Delnido Pedro
ジェイ デルニードー ペドロ
Kao-Dan Fun
カオーダン フン
Geby Magowan Francis
ゼビー マゴゥウァン フランシス
Boonabentouura Paashiibaru
ボーナベントゥーラ パーシィバル
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a myocardial protective fluid capable of protecting hypertrophic myocardium getting easily ischemic or morbid myocardium, enabling safe operation in bloodless visual field without the need of using any local hypothermia, and enabling favorable cardiac function recovery, by combining histidine with a specific compound in specified proportions. SOLUTION: This myocardial protective fluid contains a combination of 90-110 (esp. 100) mM/L of histidine with 0.05-2 (esp. 0.1) mM/L of adenosine. Owing to the combination, the necessary amount of the histidine to be used becomes minimum and production of histamine can be suppressed to a minimum. Besides, it is preferable that the fluid contains glucose serving as the substrate of glycolytic system (9-12mM/L), insulin to raise glucose intake into cells (7.1-121U/L) and lidocaine as a Na channel blocker (60-120mg/L). This fluid is optimum for preserving hypertrophic myocardium, and pref. has its pH at 7.7-7.9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は心筋保護液に係り、
特に、肥大心筋や病的な状態にある心筋の保護に適した
心筋保護液に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cardioplegia solution,
In particular, the present invention relates to a cardioplegia solution suitable for protecting hypertrophic myocardium and myocardium in a pathological state.

【0002】[0002]

【従来の技術】 一般に、開心術中は心臓を停止し、こ
の心臓を心筋保護液を用いて保持し、同時に人工心肺と
いう補助手段を用いている。
2. Description of the Related Art Generally, a heart is stopped during an open-heart surgery, and the heart is held by using a cardioplegic solution, and at the same time, an assisting means called a heart-lung machine is used.

【0003】この心筋のポンプとしての作用は、細胞内
のエネルギー状態、各種イオン(特に、Ca2+,N
+ ,Pi)の細胞内濃度、あるいは細胞内のpH、c
ontractile protain のCa2+イオ
ンに対する親和性によって決定されている。従って、心
筋を保護するには、これらのバランスを良好に保つこと
がきわめて重要である。
The action of this myocardium as a pump is that the energy state in cells and various ions (especially Ca 2+ , N
intracellular concentration of a + , Pi) or intracellular pH, c
It is determined by the affinity of onactile protein for Ca 2+ ions. Therefore, in order to protect the myocardium, maintaining a good balance between them is extremely important.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、現時点におけ
る心筋保護の中心概念は、超低温で心筋を保持し、その
代謝を抑制することにある。すなわち、虚血時に生じる
ATPの加水分解によるエネルギー消費、水素イオン
(H+ )やラクテートの蓄積を最小限にとどめ、手術後
の再灌流に備えようとするものである。従って、開心術
時には、人工心肺によって体温を低温(28〜30℃)
に維持するだけでなく、氷を用いて心筋の局所冷却(4
℃程度)を行う必要がある。
However, the central concept of myocardial protection at the present time is to hold the myocardium at an extremely low temperature and suppress its metabolism. In other words, the energy consumption and the accumulation of hydrogen ions (H + ) and lactate caused by the hydrolysis of ATP that occur during ischemia are minimized to prepare for reperfusion after surgery. Therefore, at the time of open heart surgery, the body temperature is kept low (28 to 30 ° C) by the heart-lung machine.
Local cooling of myocardium (4
It is necessary to carry out (about ° C).

【0005】しかしながら、心筋を氷を用いて冷却する
従来の方法では、手術視野を狭めることとなり、円滑な
手術の進行の妨げとなっていた。また、上記の氷は一般
にラクテートリンゲル液から作られているため、手術中
は心臓がラクテート液中に浸漬された状態となる。しか
し、このような状態では、虚血時の溶液拡散能力が高
く、イオンの濃度勾配不均衡を生じ、虚血解除後、再灌
流した時の傷害を増幅するといわれている。
However, in the conventional method of cooling the myocardium with ice, the surgical field of view is narrowed, which hinders the smooth progress of the surgery. Further, since the above-mentioned ice is generally made of lactate Ringer's solution, the heart remains immersed in the lactate solution during the operation. However, it is said that in such a state, the solution diffusing ability during ischemia is high, an imbalance in ion concentration gradient is caused, and an injury upon reperfusion after amplification of ischemia is amplified.

【0006】また、近年、warm bloodを用
い、阻血を作ることなく化学的に心停止を達成し、手術
を安全に行えるとするwarm heart surg
eryという方法が普及しつつある。しかしながら、こ
の方法は、非常に繁雑であり、また、1分間に150〜
200ccの心筋保護液が投与されるため、手術視野の
確保が困難であり、さらに、体温を低温に維持しないた
め、他の臓器傷害、特に脳傷害を招く危険性が高く、現
時点では一般的な方法とはいえない。
[0006] In recent years, a warm heart surg has been proposed in which, using a warm blood, it is possible to chemically achieve cardiac arrest without creating ischemia and safely perform surgery.
The method called ery is becoming popular. However, this method is very cumbersome, and it is 150-minutes per minute.
Since 200 cc of cardioplegic solution is administered, it is difficult to secure a visual field for surgery, and since the body temperature is not maintained at a low temperature, there is a high risk of causing injury to other organs, particularly brain injury. Not a method.

【0007】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解消するために提案されたもので、その目的は、虚
血に弱い肥大心筋や病的心筋を保護し、局所冷却を用い
ず、無血視野で安全に手術を行うことを可能とし、良好
な心機能回復が得られる心筋保護液を提供することにあ
る。
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to protect hypertrophic myocardium and pathological myocardium which are vulnerable to ischemia, without using local cooling. Another object of the present invention is to provide a cardioplegic solution that enables safe operation in a bloodless visual field and can obtain good cardiac function recovery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の心筋保護液は、ヒスチジンを9
0mM/L〜110mM/L、アデノシンを0.05m
M/L〜2mM/L含有することを特徴とするものであ
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the cardioplegic solution according to claim 1 contains 9 histidine.
0 mM / L to 110 mM / L, adenosine 0.05 m
It is characterized by containing M / L to 2 mM / L.

【0009】また、請求項2に記載の心筋保護液は、ヒ
スチジンを90mM/L〜110mM/L、アデノシン
を0.05mM/L〜2mM/L含有し、肥大心筋の保
存に用いることを特徴とするものである。
The cardioplegic solution according to claim 2 contains histidine at 90 mM / L to 110 mM / L and adenosine at 0.05 mM / L to 2 mM / L, and is used for preservation of hypertrophic myocardium. To do.

【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の心筋保護液において、解糖系の基質と
なるグルコースを9mM/L〜12mM/L、細胞内へ
のグルコース摂取量を高めるインスリンを7I.U./
L〜12I.U./L、Naチャンネルブロッカーであ
るリドカインを60mg/L〜120mg/L含有する
ことを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is the cardioplegic solution according to claim 1 or 2, wherein glucose serving as a glycolytic substrate is 9 mM / L to 12 mM / L, and glucose is taken up into cells. Insulin to increase the amount of 7I. U. /
L-12I. U. / L and lidocaine, which is a Na channel blocker, in an amount of 60 mg / L to 120 mg / L.

【0011】請求項4に記載の心筋保護液は、ヒスチジ
ンを100mM/L、アデノシンを0.1mM/L含有
することを特徴とするものである。
A cardioplegic solution according to a fourth aspect is characterized by containing histidine at 100 mM / L and adenosine at 0.1 mM / L.

【0012】請求項5に記載の心筋保護液は、ヒスチジ
ンを100mM/L、アデノシンを0.1mM/L含有
し、肥大心筋の保存に用いることを特徴とするものであ
る。
The cardioplegic solution according to claim 5 is characterized in that it contains histidine at 100 mM / L and adenosine at 0.1 mM / L and is used for preservation of hypertrophic myocardium.

【0013】請求項6に記載の心筋保護液は、L−Hi
stidineを100mM/L、KH2 PO4 を2.
5mM/L、KClを20mM/L、MgSO4 ・7H
2 Oを6mM/L、NaClを80mM/L、CaCl
2 を0.1mM/L、Adenosineを0.1mM
/L、D−glucoseを11mM/L、Manni
tolを20mM/L、Lidocaineを100m
g/L、NaOHを3.6mM/L、Insulinを
10I.U./L含有することを特徴とするものであ
る。
The cardioplegic solution according to claim 6 is L-Hi.
Stidine was 100 mM / L and KH 2 PO 4 was 2.
5 mM / L, the KCl 20mM / L, MgSO 4 · 7H
2 O 6 mM / L, NaCl 80 mM / L, CaCl
2 0.1 mM / L, Adenosine 0.1 mM
/ L, D-glucose 11 mM / L, Manni
20 mM / L for tol and 100 m for Lidocaine
g / L, NaOH 3.6 mM / L, Insulin 10I. U. / L is contained.

【0014】また、請求項7に記載の発明は、請求項1
乃至請求項6のいずれか一に記載の心筋保護液におい
て、pHが7.7〜7.9であることを特徴とするもの
である。
The invention described in claim 7 is the same as claim 1.
The cardioplegic solution according to any one of claims 6 to 6 has a pH of 7.7 to 7.9.

【0015】上記のような構成を有する各請求項に記載
の心筋保護液によれば、ヒスチジンを所定量含有するこ
とにより、細胞内の水素イオン(H+ )やラクテートな
どが細胞外に緩衝され、その結果、これらのイオンによ
る解糖系の抑制がとれ、解糖系の反応が促進され、エネ
ルギー産生が起こる。また、アデノシンを所定量含有す
ることにより、適切な血管の拡張作用が得られる。
According to the cardioplegic solution having the above-mentioned constitution, by containing a predetermined amount of histidine, intracellular hydrogen ions (H + ) and lactate are buffered to the outside of the cell. As a result, glycolysis is suppressed by these ions, the glycolysis reaction is promoted, and energy production occurs. Further, by containing a predetermined amount of adenosine, an appropriate dilating action of blood vessels can be obtained.

【0016】その結果、13℃〜37℃の広い範囲の温
度下において、良好な心筋保護が可能となる。また、手
術中に氷が不要となり、心筋保護液に血液を用いないた
め、良好な視野が確保できる。さらに、投与方法が簡単
であると共に、基本組成はアミノ酸であり、また、他の
内容物も従来から用いられているものであるため、安全
性は非常に高いものである。
As a result, good myocardial protection is possible under a wide temperature range of 13 ° C to 37 ° C. In addition, since ice is not required during the operation and blood is not used as the cardioplegia solution, a good visual field can be secured. Furthermore, the administration method is simple, the basic composition is amino acid, and other contents are conventionally used, so that the safety is very high.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明による心筋保護液の
実施形態について、具体的に説明する。表1は本実施形
態における心筋保護液の組成内容を示したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the cardioplegic solution according to the present invention will be specifically described below. Table 1 shows the composition of the cardioplegia solution in this embodiment.

【0018】[0018]

【表1】 本実施形態における心筋保護液の特徴の一つは、アデノ
シンを0.1mM/L、塩基性アミノ酸であるヒスチジ
ンを100mM/L含有させた点にある。
[Table 1] One of the features of the cardioplegic solution in the present embodiment is that adenosine is contained at 0.1 mM / L and histidine, which is a basic amino acid, is contained at 100 mM / L.

【0019】このような組成内容としたのは、以下の理
由による。すなわち、虚血によって心筋細胞内の好気下
エネルギー産生系であるTCA回路あるいは電子伝達系
は停止し、これに伴って、これらの系を介したエネルギ
ー産生も停止する。一方、嫌気下となった心筋細胞内で
は解糖系だけが働いており、少量ではあるがATP(2
モル)が産生され、還元型ニコチンアミド・アデニン・
ディヌクレオチド(nicotinamide ade
nine dinucleotide : NAD)の
再酸化が行われる。しかしながら、この系においても、
最終代謝産物であるラクテートや水素イオン(H+ )が
細胞内に蓄積することにより、細胞内のpHは低下し、
エネルギー産生は停止する。
The reason for having such a composition is as follows. That is, due to ischemia, the TCA circuit or electron transfer system, which is an aerobic energy production system in cardiomyocytes, is stopped, and along with this, energy production via these systems is also stopped. On the other hand, in the anaerobic myocardial cells, only glycolysis is working, and although it is a small amount, ATP (2
Mol) is produced and reduced nicotinamide adenine
Dinucleotide (nicotinamide ade
Nine dinucleotide (NAD) is reoxidized. However, even in this system,
Accumulation of lactate and hydrogen ion (H + ) which are the final metabolites in the cell lowers the intracellular pH,
Energy production stops.

【0020】なお、このような虚血心筋細胞内に陽イオ
ンが蓄積すると、細胞の膨化、酵素の不活化、心筋収縮
タンパクの変性をもたらすこと、また、生体内にはこれ
らの陽イオンを緩衝し、細胞環境を一定に保とうとする
緩衝剤が存在し、アミノ酸もその一つであることが知ら
れている。また、アミノ酸の中でも、ヒスチジンは強力
な緩衝作用を有し、ヒスチジンを外的に投与した場合、
細胞内の水素イオン(H+ )は陰イオンであるラクテー
トなどと共に細胞外に緩衝される。その結果、これらの
イオンによる解糖系の抑制がとれ、解糖系の反応が促進
され、エネルギー産生が起こる。
The accumulation of cations in such ischemic cardiomyocytes causes cell swelling, enzyme inactivation, and denaturation of myocardial contractile proteins, and buffers these cations in vivo. However, it is known that there are buffers that try to keep the cell environment constant, and amino acids are one of them. Among the amino acids, histidine has a strong buffering effect, and when histidine is administered externally,
The intracellular hydrogen ion (H + ) is buffered to the outside of the cell along with anion such as lactate. As a result, the glycolysis system is suppressed by these ions, the glycolysis system reaction is promoted, and energy production occurs.

【0021】このようなヒスチジンの投与は、すでにB
retchneiderらによって試みられているが、
4℃の低温下でヒスチジンを用いているため、細胞膜を
通過するヒスチジンの量は制限され、細胞外にある比較
的大量のヒスチジンは、脱カルボキシル化によってヒス
タミンへと変化し、細胞に影響を与える危険性が高いも
のであった。また、Bretchneiderらによる
心筋保護液においては、基質となるグルコースを含有し
ないため、ヒスチジンを投与することにより解糖系の抑
制がとれたとしても、エネルギー産生を期待することは
できなかった。
Such administration of histidine has already been performed in B
It has been tried by retchneider et al.
Since histidine is used at a low temperature of 4 ° C, the amount of histidine that passes through the cell membrane is limited, and a relatively large amount of histidine outside the cell is converted to histamine by decarboxylation and affects cells. It was very dangerous. Further, since the cardioplegic solution of Brettchneider et al. Does not contain glucose as a substrate, energy production could not be expected even if the glycolysis was suppressed by administering histidine.

【0022】本実施形態の心筋保護液においてはこれら
の点に着目し、ヒスチジンの量を有効かつ必要最小量と
することにより、ヒスタミンの産生量を極めて少量に抑
えることを可能としたものである。
In the cardioplegic solution of the present embodiment, paying attention to these points, and making the amount of histidine effective and the necessary minimum amount, it is possible to suppress the production amount of histamine to an extremely small amount. .

【0023】また、本実施形態の心筋保護液には、解糖
系の基質となるグルコース、細胞内へのグルコース摂取
を高めるためのインスリン、及び、Naチャンネルブロ
ッカーであるリドカインが含まれている。
Further, the cardioplegic solution of this embodiment contains glucose as a glycolytic substrate, insulin for increasing glucose uptake into cells, and lidocaine as a Na channel blocker.

【0024】ここで、リドカインを含有させた理由は、
以下の通りである。すなわち、虚血中においては、細胞
内Na+ が蓄積し、その結果、Na+ /H+ チャンネ
ル、あるいはNa+ /Ca2+チャンネルを活性化し、細
胞内H+ の増加による細胞内アシドーシスの促進あるい
は細胞内Ca2+の上昇をもたらし、これらのイオンの不
均衡によって、細胞傷害が惹起される。しかし、リドカ
インを投与すると、細胞内のNa+ の蓄積が抑えられる
ため、上記のような細胞傷害の軽減が可能となるからで
ある。
Here, the reason why the lidocaine is contained is as follows.
It is as follows. That is, during ischemia, intracellular Na + is accumulated, and as a result, Na + / H + channel or Na + / Ca 2+ channel is activated, and intracellular acidosis is promoted by increase of intracellular H +. Alternatively, it causes an increase in intracellular Ca 2+ , and an imbalance of these ions causes cytotoxicity. However, when lidocaine is administered, intracellular Na + accumulation is suppressed, so that the above-mentioned cytotoxicity can be reduced.

【0025】また、本実施形態の心筋保護液には、血管
拡張作用と高エネルギーリン酸の分解を防ぐために、ア
デノシンが0.1mM/L含まれている。アデノシンを
0.1mM/Lとした理由は、以下の通りである。すな
わち、上述したように、開心術中は心臓を停止し、同時
に人工心肺という補助手段を用いるが、人工心肺を使用
している間は、腎臓の血流が生理的な状態ではないた
め、薬物の代謝排泄が大きく遅延する。また、人工心肺
中の灌流圧が低下するため、脳、肝臓、腎臓などの他臓
器への血流が低下し、手術後に様々な合併症を起こす可
能性がきわめて高くなる。したがって、心筋保護液中に
アデノシンを多量(例えば、5mM/L程度)に含有さ
せると、血管の拡張作用が強すぎて血圧が大きく低下
し、また、低血圧の時期が遷延することとなるからであ
る。
The cardioplegic solution of this embodiment contains 0.1 mM / L of adenosine in order to prevent vasodilatory action and decomposition of high-energy phosphate. The reason why adenosine was set to 0.1 mM / L is as follows. That is, as described above, the heart is stopped during the open-heart surgery, and at the same time, an assisting means called a heart-lung machine is used, but during the use of the heart-lung machine, the blood flow in the kidney is not in a physiological state, so Metabolic excretion is greatly delayed. Further, since the perfusion pressure in the heart-lung machine is reduced, the blood flow to other organs such as the brain, liver, and kidney is reduced, and various complications are highly likely to occur after surgery. Therefore, when a large amount (for example, about 5 mM / L) of adenosine is contained in the cardioplegia solution, the blood vessel dilating action is too strong, the blood pressure is significantly lowered, and the period of hypotension is prolonged. Is.

【0026】以下、より具体的な実施例により、本発明
の心筋保護液の作用・効果を説明する。
The action and effect of the cardioplegia solution of the present invention will be described below with reference to more specific examples.

【0027】[実施例1]本実施例は、本発明による心
筋保護液を用いることにより、細胞内に蓄積したラクテ
ートや水素イオン(H+ )を細胞内から除去することが
でき、嫌気性代謝中においても解糖系を促進できること
を検証するために行ったものである。
Example 1 In this example, by using the cardioplegic solution according to the present invention, lactate and hydrogen ions (H + ) accumulated in cells can be removed from the cells, and anaerobic metabolism is achieved. This was done to verify that the glycolysis system can be promoted even in the inside.

【0028】(方法)13頭の雑種成犬(体重18〜2
6kg)をペントバルビタール(30mg/kg)静脈
麻酔後挿管し、レスピレーター管理下に心臓を摘出し
た。胸骨正中切開の後、腕頭動脈より上行大動脈内へカ
テーテルを挿入留置した。このカテーテルから灌流装置
に用いる血液を採取した後、大動脈を遮断し、同カテー
テルから心筋保護液(30ml/kg)を注入して心停
止を得た。なお、この心停止液としては、表2に示した
組成を有する本発明による心筋保護液(HBS)と、ウ
イスコンシン大学(UW)液を4℃に冷却して用いた。
(Method) 13 hybrid adult dogs (weight 18 to 2)
6 kg) was intubated after pentobarbital (30 mg / kg) intravenous anesthesia, and the heart was removed under respirator control. After performing a median sternotomy, a catheter was inserted and placed from the brachiocephalic artery into the ascending aorta. After collecting blood used for a perfusion device from this catheter, the aorta was blocked, and a myocardial protective solution (30 ml / kg) was injected from the catheter to obtain cardiac arrest. As the cardioplegia solution, the cardioplegic solution (HBS) according to the present invention having the composition shown in Table 2 and the University of Wisconsin (UW) solution were used after being cooled to 4 ° C.

【0029】その後、心臓を摘出し、ヒスチジンを含む
保存液(HBS)による単純浸漬保存(4℃)24時間
(HBS−24,n=5)あるいは30時間(HBS−
30,n=4)保存した群と、ウイスコンシン大学(U
W)液で24時間保存(4℃)した群(UW−24,n
=4)とに分け、これらの群間の心機能を比較検討し
た。
Thereafter, the heart was excised and simply immersed in a storage solution (HBS) containing histidine (4 ° C.) for 24 hours (HBS-24, n = 5) or 30 hours (HBS-).
30, n = 4) Conserved group and University of Wisconsin (U
W) solution stored for 24 hours (4 ° C) in a group (UW-24, n
= 4) and compared the cardiac function between these groups.

【0030】心機能は、再灌流後2時間で測定し、さら
に低濃度のドブタミン(2μg/kg/min:DOB
−L)と高濃度のドブタミン(10μg/kg/mi
n:DOB−H)負荷に対する保存心の反応についても
検討した。また、これら保存心の心機能を検討する対照
として、新たに3頭の犬を用い、上記と同様に血液を採
取した後、大動脈を遮断、リンゲル液(K+ :20mM
を含む)(30ml/kg、対照群)による心停止後、
心臓を摘出した。
Cardiac function was measured 2 hours after reperfusion, and a lower concentration of dobutamine (2 μg / kg / min: DOB) was measured.
-L) and a high concentration of dobutamine (10 μg / kg / mi
The response of the preserved heart to the (n: DOB-H) load was also examined. In addition, as a control for examining the cardiac function of these preserved hearts, three new dogs were used, blood was collected in the same manner as above, the aorta was blocked, and Ringer's solution (K + : 20 mM was used.
(30 ml / kg, control group) after cardiac arrest,
The heart was removed.

【0031】[0031]

【表2】 心機能測定のための左室バルーンを縫着の後、直ちに灌
流装置で血液灌流し、2時間後に心機能を評価した。灌
流液として、自己血にリンゲル液を加えて、ヘマトクリ
ット値が20〜25%の範囲に調整した灌流液を用い、
膠質浸透圧を300Osm/L以上に保つためにアルブ
ミンを添加した。エネルギー基質としてグルコース18
00mg、同時にレギュラーインスリン20IUも添加
した。
[Table 2] Immediately after sewing the left ventricle balloon for cardiac function measurement, blood perfusion was performed with a perfusion device, and cardiac function was evaluated 2 hours later. As the perfusate, Ringer's solution is added to autologous blood to use a perfusate having a hematocrit value adjusted to a range of 20 to 25%.
Albumin was added to keep the oncotic pressure above 300 Osm / L. Glucose 18 as energy substrate
00 mg and at the same time 20 IU regular insulin were also added.

【0032】摘出心は保存終了直前に左総頸動脈より再
灌流後の灌流圧モニター用のカテーテルを挿入固定後、
左鎖骨下動脈と大動脈遠位端はそれぞれ閉鎖した。つい
で、僧帽弁を切除、腱索を乳頭筋付着部で切除し、経左
房的に心機能測定用のバルーンカテーテルを左室内に挿
入し、僧帽弁輪部に縫着した。左室心尖部にventt
ubeを挿入した。灌流装置は、遠心ポンプにより駆出
された血液が膜型肺、次いで熱交換機を通過した後、上
行大動脈に留置したカテーテルから送血され、心臓を灌
流するものである。肺動脈から流出した灌流液は再びリ
ザーバーに蓄えられ酸素化された後、灌流液として使用
した。
Immediately before the end of preservation, the isolated heart was inserted and fixed with a catheter for perfusion pressure monitoring after reperfusion from the left common carotid artery,
The left subclavian artery and the distal end of the aorta were closed respectively. Then, the mitral valve was excised, the chordae tendineae was excised at the papillary muscle attachment site, and a balloon catheter for cardiac function measurement was inserted into the left ventricle transvaginally and sewn to the mitral valve annulus. Ventt in the left ventricular apex
ube was inserted. The perfusion device is one in which blood ejected by a centrifugal pump passes through a membrane lung and then a heat exchanger, and then is sent from a catheter placed in the ascending aorta to perfuse the heart. The perfusate flowing out from the pulmonary artery was stored again in the reservoir and oxygenated, and then used as the perfusate.

【0033】(検討内容)心機能計測は、左室内バルー
ン容量を10mlずつ増加させ、各容量での収縮期圧、
拡張期圧をそれぞれ5心拍ごとの平均から求めた。ま
た、End−systolic elastance
(Ees)は収縮期圧70mmHgの際に得られるen
d−systolic pressure−volum
e relationship(ESPVR)のスロー
プとして求めた。さらに、心室圧が0となる状態での心
室容量(equilibrium volume)Vo
もESPVRカーブから求めた。また、拡張終期容量
(Ved)は拡張期圧15mmHg、収縮末期容量(V
es)は収縮期圧70mmHg時の値を求めた。さら
に、1回拍出量(SV)はVed−Vesから、左室駆
出率(EF)はSV/Vedから求めた。心拍出量(C
O)はSVx心拍数により、脈圧は左室拡張期圧15m
mHg時の収縮期圧−拡張期圧から求めた。
(Details of examination) The cardiac function was measured by increasing the left ventricular balloon volume by 10 ml, and measuring the systolic pressure at each volume.
The diastolic pressure was calculated from the average of every 5 heartbeats. In addition, End-systemic elastance
(Ees) is obtained when the systolic pressure is 70 mmHg
d-systemic pressure-volume
It was determined as the slope of the e relationship ship (ESPVR). In addition, the ventricular volume (equilibrium volume) Vo when the ventricular pressure is zero
Was also obtained from the ESPVR curve. In addition, the end-diastolic volume (Ved) is 15 mmHg in diastolic pressure and the end-systolic volume (V
es) was the value at systolic pressure of 70 mmHg. Furthermore, the stroke volume (SV) was obtained from Ved-Ves, and the left ventricular ejection fraction (EF) was obtained from SV / Ved. Cardiac output (C
O) is SVx heart rate, and pulse pressure is left ventricular diastolic pressure 15 m
It was calculated from the systolic pressure at mHg-the diastolic pressure.

【0034】(結果1…再灌流2時間後の心機能)上記
End−systolic elastance(Ee
s)は、表3及び図1に示したように、各群において有
意差は認められなかった。
(Result 1 ... Cardiac function after 2 hours of reperfusion) The above-mentioned End-systemic elastance (Ee)
s), as shown in Table 3 and FIG. 1, no significant difference was observed between the groups.

【0035】[0035]

【表3】 また、収縮期パラメーターである上記equilibr
ium volume(Vo)も、表4及び図2に示し
たように、各群において有意差は認められなかった。
[Table 3] Also, the above-mentioned equilibr which is a systolic parameter.
As for the ium volume (Vo), as shown in Table 4 and FIG. 2, no significant difference was observed between the groups.

【0036】[0036]

【表4】 一方、同様に収縮期パラメーターである上記拡張終期容
量(Ved)は、表5及び図3に示したように、HBS
−30,HBS−24に比べて、UW−24で有意に低
値を示した。
[Table 4] On the other hand, the above-mentioned end-diastolic volume (Ved), which is also a systolic parameter, was measured by HBS as shown in Table 5 and FIG.
UW-24 showed a significantly lower value than -30 and HBS-24.

【0037】[0037]

【表5】 また、心拍出量(CO)は、表6及び図4に示したよう
に、HBS−24で最もよく回復し、HBS−30では
2例で心拍出量は0であったが、UW−24ではさらに
悪く、1例でのみ心拍出が得られた。
[Table 5] Moreover, as shown in Table 6 and FIG. 4, the cardiac output (CO) was most recovered in HBS-24, and the cardiac output was 0 in 2 cases in HBS-30, but UW -24 was worse, and cardiac output was obtained in only one case.

【0038】[0038]

【表6】 1回拍出量(SV)は、表7に示したように、上記CO
と同様、HBS−24(11±3.0ml)、HBS−
30(2±1.0ml/min)、UW−24の順に良
好であった。なお、UW−24では1例のみが心機能を
回復した。
[Table 6] As shown in Table 7, the stroke volume (SV) is
Similar to HBS-24 (11 ± 3.0 ml), HBS-
30 (2 ± 1.0 ml / min) and UW-24 were good in this order. In UW-24, only one case recovered cardiac function.

【0039】[0039]

【表7】 左室駆出率(EF)は、表8及び図5に示したように、
HBS−24で回復が最良であったが、HBS−30で
は顕著に低下し、UW−24では1例のみが心機能を回
復したにすぎなかった。
[Table 7] The left ventricular ejection fraction (EF) is as shown in Table 8 and FIG.
Recovery was best with HBS-24, but was significantly reduced with HBS-30, and only one with UW-24 recovered cardiac function.

【0040】[0040]

【表8】 拡張期圧15mmHgで測定した脈圧は、表9及び図6
に示したように、HBS−24が最も良く、HBS−3
0、UW−24に比べて有意に良好であった。
[Table 8] The pulse pressure measured at a diastolic pressure of 15 mmHg is shown in Table 9 and FIG.
HBS-24 is the best and HBS-3
0, significantly better than UW-24.

【表9】 (結果2…ドブタミン負荷による心機能の変化)UW−
24では、低濃度のDOB(DOB−L)負荷により2
例のみが反応し、高濃度のDOB(DOB−H)負荷に
より3例のみが反応した。
[Table 9] (Result 2 ... Changes in cardiac function due to dobutamine loading) UW-
At 24, 2 due to low concentration DOB (DOB-L) load
Only the examples reacted, and only 3 cases reacted due to the high concentration of DOB (DOB-H) loading.

【0041】上記End−systolic elas
tance(Ees)は、表10及び図7に示したよう
な結果が得られた。
The above-mentioned End-systemic elas
For stance (Ees), the results shown in Table 10 and FIG. 7 were obtained.

【0042】[0042]

【表10】 また、equilibrium volume(Vo)
も、表11及び図8に示したような結果が得られた。
[Table 10] In addition, equilibrium volume (Vo)
Also, the results shown in Table 11 and FIG. 8 were obtained.

【0043】[0043]

【表11】 拡張終期容量(Ved)は、図9に示したように、各群
ともDOB−L、DOB−Hによる有意な変化は認めら
れなかった。
[Table 11] As shown in FIG. 9, the end-diastolic volume (Ved) was not significantly changed by DOB-L and DOB-H in each group.

【0044】1回拍出量(SV)は、表12及び図10
に示したように、UW−24ではDOB−Hに対しても
回復は不良であった。一方、HBS−24ではDOBの
量に従い有意に上昇した。また、HBS−30でもDO
Bに対する反応は良好で、UW−24に比べて有意に上
昇した。なお、HBS−30とHBS−24の間には有
意差は認められなかった。
The stroke volume (SV) is shown in Table 12 and FIG.
As shown in, the recovery of UW-24 was poor even for DOB-H. On the other hand, in HBS-24, it increased significantly according to the amount of DOB. Also, HBS-30 DO
The response to B was good and was significantly elevated compared to UW-24. No significant difference was observed between HBS-30 and HBS-24.

【0045】[0045]

【表12】 また、心拍出量(CO)は、図11に示したように、U
W−24ではDOB−Hの負荷により329±150m
l/minに増加した。DOB負荷をしない状態では、
HBS−30はHBS−24より有意に低値であった
が、DOB負荷により全例で心拍出が認められ、両群の
COは上昇し、群間に有意差は認められなくなった。
[Table 12] In addition, the cardiac output (CO) is, as shown in FIG.
In W-24, 329 ± 150m due to the load of DOB-H
increased to 1 / min. With no DOB load,
Although HBS-30 was significantly lower than HBS-24, cardiac output was observed in all cases due to DOB loading, CO in both groups was elevated, and no significant difference was observed between the groups.

【0046】左室駆出率(EF)は、表13及び図12
に示したように、HBS−30、HBS−24ともDO
Bに対する反応は良好であり、両群間で有意差は認めら
れなかった。
The left ventricular ejection fraction (EF) is shown in Table 13 and FIG.
As shown in, both HBS-30 and HBS-24 are DO
The response to B was good and no significant difference was observed between the two groups.

【0047】[0047]

【表13】 拡張期圧15mmHgで測定した脈圧は、図13に示し
たように、HBS−30、HBS−24ともDOBに対
する反応は良好であり、両群間で有意差は認められなか
った。
[Table 13] As for the pulse pressure measured at a diastolic pressure of 15 mmHg, as shown in FIG. 13, both HBS-30 and HBS-24 showed a good response to DOB, and no significant difference was observed between the two groups.

【0048】(考察)以上述べたように、本発明の心筋
保護液であるHBSによる24時間保存、あるいは30
時間保存後の心筋においては、UW液より良好な心機能
回復が得られた。また、HBS保存心では、再灌流2時
間の時点で、24時間保存群の方が30時間保存群より
有意に良好な機能回復が見られた。しかし、30時間保
存群においても、ドーパミンに対する反応性は良く、2
4時間保存群とほぼ同等な心機能を示し、24時間以上
の保存の可能性が認められた。
(Discussion) As described above, the cardioplegic solution of the present invention was stored for 24 hours in HBS or 30 hours.
In the myocardium after storage for a long time, better cardiac function recovery than that of UW solution was obtained. In the HBS-preserved heart, at the time of 2 hours of reperfusion, the 24-hour preservation group showed significantly better functional recovery than the 30-hour preservation group. However, even in the 30-hour storage group, the reactivity to dopamine was good and 2
It showed almost the same cardiac function as the 4-hour preservation group, and the possibility of preservation for 24 hours or longer was confirmed.

【0049】[実施例2]本実施例は、本発明による心
筋保護液を、肥大心筋の心筋保護液として用いたもので
ある。
[Embodiment 2] In this embodiment, the cardioplegic solution according to the present invention is used as a cardioplegic solution for hypertrophic myocardium.

【0050】一般に、hemodynamic ove
rloadに起因する左室肥大心(臨床的には、先天性
の心疾患、後天性の弁疾患あるいは肥大型心筋症など)
は虚血に弱く、それは主に細胞内のカルシウム((Ca
2+)i )調節能の変化と、利用するエネルギー基質の変
化に関係していると考えられている。
In general, a hemodynamic ove
Left ventricular hypertrophic heart caused by rload (clinically, congenital heart disease, acquired valve disease, or hypertrophic cardiomyopathy)
Is vulnerable to ischemia, which is mainly intracellular calcium ((Ca
2+ ) i) It is considered to be related to changes in regulatory ability and changes in the energy substrate used.

【0051】まず、細胞内のカルシウム((Ca2+)i
)調節能の変化について説明する。すなわち、(Ca
2+)i は心筋細胞が収縮する上で重要であるが、主に細
胞膜にあるvoltage依存のCa2+チャンネルと、
sarcoplasmic reticulum(S
R)にあるCa2+チャンネル(ryanodine r
eceptors)によって調節されている。そして、
通常は、SRにあるCa2+チャンネルがCa2+調節に重
要な役割を果たしているが、肥大心筋においては、vo
ltage依存のCa2+チャンネルに大きく依存してい
る。
First, intracellular calcium ((Ca 2+ ) i
) Explain the change in adjustability. That is, (Ca
2+ ) i is important for cardiomyocyte contraction, but it is mainly a voltage-dependent Ca 2+ channel in the cell membrane,
sarcoplastic reticulum (S
R) Ca 2+ channel (ryanodine r)
regulated by the eceptors). And
Normally, Ca 2+ channels in SR play an important role in Ca 2+ regulation, but in hypertrophic myocardium, vo
It is largely dependent on the lage-dependent Ca 2+ channel.

【0052】また、虚血中においても、細胞内外のイオ
ン調節にエネルギーが使われるため、解糖系からのエネ
ルギー供給が停止した場合、イオン分布が崩れ(特に、
Ca2+、Na+ )、再灌流後の傷害が大きくなる。
Further, even during ischemia, energy is used for the regulation of ions inside and outside the cell. Therefore, when the energy supply from the glycolytic system is stopped, the ion distribution collapses (particularly,
Ca 2+ , Na + ), injury after reperfusion is greater.

【0053】このエネルギー基質は、通常その2/3を
脂肪酸代謝に依存しており、グルコースに依存する部分
は20%以下と考えられているが、肥大心筋において
は、これが解糖系依存へとシフトしている。そのため、
虚血にさらされた肥大心筋では解糖系(嫌気性)が亢進
するが、その代謝産物であるラクテートの蓄積および細
胞内アシドーシスによって解糖系は直ちに停止し、エネ
ルギー供給は絶たれることになる。従って、解糖系の抑
制因子であるラクテート及びH+ を除去することによ
り、解糖系の促進を図り、肥大心筋においても、虚血中
の良好なエネルギー産生を可能とすることができると考
えられる。このような考えに基づき、塩基性アミノ酸で
あるヒスチジンを肥大心筋の保護に用いることとしたも
のである。
It is considered that 2/3 of this energy substrate depends on fatty acid metabolism, and the glucose-dependent portion is 20% or less, but in hypertrophic myocardium, this depends on glycolysis. It is shifting. for that reason,
Glycolysis (anaerobic) is enhanced in hypertrophic myocardium exposed to ischemia, but accumulation of its metabolite lactate and intracellular acidosis immediately stop glycolysis and cut off energy supply. . Therefore, it is thought that by removing lactate and H + , which are glycolytic suppressors, it is possible to promote glycolysis and enable good energy production during ischemia even in hypertrophic myocardium. To be Based on this idea, the basic amino acid histidine was used to protect hypertrophic myocardium.

【0054】以下、本発明の心筋保護液(HBS)を虚
血時の肥大心筋に用いた場合の効果について説明する。
The effects of using the cardioplegic solution (HBS) of the present invention on hypertrophic myocardium during ischemia will be described below.

【0055】(方法)生後10日目の家兎を塩酸ケタミ
ンの筋注により麻酔したのち開胸し、下行大動脈にba
ndingを施し、5〜7週ののち肥大心筋モデルとし
て実験に使用した。再びケタミン麻酔ののち肥大心を摘
出し、ランゲンドルフ灌流モデルで灌流した。灌流液と
しては、酸素化したKrebs−Henseleit
(K−H)液を使用し、30分後に後述の項目を測定し
た後、K−H液のK+ 濃度を20mMとした液(KC
l)30mlあるいはHBS30mlを注入し、40分
間37℃の温阻血を加え、さらに30分間再灌流した。
再灌流30分の時点で同項目を測定した。
(Method) A rabbit on the 10th day of life was anesthetized by intramuscular injection of ketamine hydrochloride, and then thoracotomy was performed.
It was used for the experiment as a model of hypertrophic myocardium after 5 to 7 weeks. After the anesthesia with ketamine again, the hypertrophic heart was extracted and perfused with the Langendorff perfusion model. As the perfusate, oxygenated Krebs-Henseleit
(KH) solution was used, and after 30 minutes, the items described below were measured, and then the K + concentration of the KH solution was adjusted to 20 mM (KC).
1) 30 ml or 30 ml of HBS was injected, warm ischemia at 37 ° C. was added for 40 minutes, and reperfusion was performed for 30 minutes.
The same item was measured at 30 minutes of reperfusion.

【0056】測定項目としては、左心室内に挿入したバ
ルーンにより脈圧と拡張期圧を測定し、虚血終了時に各
心筋保護液(30ml)を注入、流出液を採取し、ラク
テートを測定した。また、31P−NMR spectr
oscopyにより、細胞内の高エネルギーリン酸(p
hosphocreatine;PCr)、細胞内pH
(pHi)を経時的に測定した。
As the measurement items, pulse pressure and diastolic pressure were measured by a balloon inserted into the left ventricle, each cardioplegic solution (30 ml) was injected at the end of ischemia, effluent was collected, and lactate was measured. . In addition, 31 P-NMR spectrum
By oscopy, intracellular high energy phosphate (p
Hosphocreatine (PCr), intracellular pH
(PHi) was measured over time.

【0057】(結果)肥大心の体重に対する左心室重量
(LV/BW ratio)は、HBS群で4.4×1
-3±0.6×10-3、KCl群で4.8×10-3±
0.6×10-3であり、両群間に差はみられなかった。
また、脈圧も虚血前には両群(各群n=5)で差はなか
ったが、30分の再灌流後ではKCl群で脈圧は有意に
低下し、拡張期圧は有意に上昇した。一方、HBS群で
は拡張期圧は軽度上昇したが、脈圧は有意な低下を認め
なかった(図14(A)(B))。さらに、虚血中に産
生されたラクテート量はHBS群で有意に高値であった
(図15)。
(Results) The left ventricular weight (LV / BW ratio) with respect to the body weight of the hypertrophic heart was 4.4 × 1 in the HBS group.
0 -3 ± 0.6 × 10 -3 , 4.8 × 10 -3 ± in KCl group
It was 0.6 × 10 −3 , and there was no difference between both groups.
There was also no difference in pulse pressure between the two groups (n = 5 in each group) before ischemia, but after 30 minutes of reperfusion, the pulse pressure was significantly decreased in the KCl group and diastolic pressure was significantly decreased. Rose. On the other hand, in the HBS group, the diastolic pressure slightly increased, but the pulse pressure did not decrease significantly (FIGS. 14 (A) and (B)). Furthermore, the amount of lactate produced during ischemia was significantly high in the HBS group (Fig. 15).

【0058】また、細胞内pH(pHi)はKCl群で
虚血後急速に低下し、40分の虚血後には、6.3±
0.07pH units まで低下した。再灌流後は
緩やかに回復したが、30分においても6.85±0.
16pH units と虚血前より有意に低値であっ
た(図16)。一方、HBS群では、虚血40分におい
ても、細胞内pH(pHi)はよく保たれ(6.75±
0.04)、再灌流後5分で前値に復した(図16)。
In addition, intracellular pH (pHi) rapidly decreased after ischemia in the KCl group, and after 40 minutes of ischemia, the pH was 6.3 ±.
It dropped to 0.07 pH units. After reperfusion, the recovery was mild, but even at 30 minutes, 6.85 ± 0.
The value was 16 pH units and was significantly lower than that before ischemia (FIG. 16). On the other hand, in the HBS group, intracellular pH (pHi) was well maintained even after 40 minutes of ischemia (6.75 ±).
0.04), and returned to the previous value 5 minutes after reperfusion (FIG. 16).

【0059】また、phosphocreatine
(PCr)は虚血中にKCl群で消失したが、HBS群
では前値の約20%が残存していた。また、再灌流後に
は、HBS群ではほぼ前値に復したのに対し、KCl群
では虚血前の約45%であった(図17)。
In addition, phosphocreatine
(PCr) disappeared in the KCl group during ischemia, but about 20% of the previous value remained in the HBS group. After reperfusion, the HBS group returned to almost the previous value, whereas in the KCl group, it was about 45% before ischemia (FIG. 17).

【0060】(考察)上記の結果より、肥大心筋におい
て細胞内に蓄積されたラクテート及びH+ は細胞外に緩
衝されており、その結果、嫌気性解糖が促進され、温阻
血40分後においても高エネルギーリン酸であるpho
sphocreatine(PCr)は残存していた
(図17)。このことから、本発明による心筋保護液
は、再灌流後のエネルギー回復に良い影響を及ぼし、良
好な心機能回復をもたらすものと考えられる。
(Discussion) From the above results, lactate and H + accumulated intracellularly in hypertrophic myocardium are buffered extracellularly, and as a result, anaerobic glycolysis is promoted and 40 minutes after warm ischemia. Is a high-energy phosphoric acid, pho
Spocreatine (PCr) remained (FIG. 17). From this, it is considered that the cardioplegic solution according to the present invention has a good effect on the energy recovery after reperfusion and brings about a good recovery of cardiac function.

【0061】[実施例3]本発明の心筋保護液を用いて
ウサギの心保存を行い、至適温度の検索を行った。
[Example 3] Using the cardioplegic solution of the present invention, the heart of a rabbit was preserved and the optimum temperature was searched.

【0062】(方法)生後10日目の家兎を塩酸ケタミ
ンの筋注により麻酔したのち開胸し、下行大動脈にba
ndingを施し、5〜7週ののち肥大心筋モデルとし
て実験に使用した。再びケタミン麻酔ののち肥大心を摘
出し、ランゲンドルフ灌流モデルで灌流した。
(Method) A rabbit on the 10th day of life was anesthetized by intramuscular injection of ketamine hydrochloride, and then thoracotomy was performed.
It was used for the experiment as a model of hypertrophic myocardium after 5 to 7 weeks. After the anesthesia with ketamine again, the hypertrophic heart was extracted and perfused with the Langendorff perfusion model.

【0063】なお、心筋保護液としては、表14に示し
たような組成を有する本発明による心筋保護液(HB
S)と、ウイスコンシン大学(UW)液を用いた。ま
た、浸漬方法としては、心臓移植を想定して、長時間の
保存の適否を判断するために、4℃保存の場合のみ単純
浸漬保存を行い、その他の場合には、間欠投与(1回/
1時間)を行った。さらに、心筋の保存温度としては、
4℃、13℃、21℃の3つの場合について検証した。
As the cardioplegia solution, the cardioplegia solution (HB) according to the present invention having the composition shown in Table 14 is used.
S) and the University of Wisconsin (UW) solution were used. As for the dipping method, in consideration of heart transplantation, simple dip storage is performed only at 4 ° C storage in order to determine the suitability of long-term storage, and in other cases, intermittent administration (1 time /
1 hour). Furthermore, as the storage temperature of myocardium,
It verified about three cases, 4 degreeC, 13 degreeC, and 21 degreeC.

【0064】[0064]

【表14】 (結果)[Table 14] (result)

【表15】 表15及び図18〜図20に示したような結果が得られ
た。すなわち、図18に示したように、拡張期圧は、4
℃で8時間保存した場合には、HBSとUWSともほぼ
良好であったが、4℃で16時間保存した場合には、H
BSでは良好であったが、UWSでは有意に上昇した。
一方、21℃で8時間保った場合には、HBSでは良好
な結果が得られたが、UWSでは非常に高い値が得られ
た。さらに、HBSでは21℃で16時間保った場合で
も、拡張期圧は低く抑えることができた。なお、一般
に、拡張期圧は15〜20mmHgを超えたあたりか
ら、不可逆的な心筋細胞傷害が起こると判断されてい
る。
[Table 15] The results shown in Table 15 and FIGS. 18 to 20 were obtained. That is, as shown in FIG. 18, the diastolic pressure is 4
When stored at 8 ° C for 8 hours, both HBS and UWS were excellent, but when stored at 4 ° C for 16 hours,
Good on BS, but significantly elevated on UWS.
On the other hand, when kept at 21 ° C. for 8 hours, good results were obtained with HBS, but very high values were obtained with UWS. Furthermore, with HBS, the diastolic pressure could be kept low even when kept at 21 ° C. for 16 hours. In addition, it is generally judged that irreversible cardiomyocyte damage occurs when the diastolic pressure exceeds 15 to 20 mmHg.

【0065】また、図19に示したように、脈圧は、4
℃で8時間保った場合には、HBSとUWSともほぼ良
好であったが、4℃で16時間保った場合には、HBS
では良好であったが、UWSでは有意に低下した。一
方、21℃で8時間保った場合には、HBSでは良好な
結果が得られたが、UWSでは非常に低い拡張期圧が得
られた。さらに、HBSでは21℃で16時間保った場
合でも、高い脈圧を得ることができた。なお、一般に、
脈圧は高い方が心機能として良いと判断されている。
Further, as shown in FIG. 19, the pulse pressure is 4
When kept at 8 ℃ for 8 hours, both HBS and UWS were almost good, but when kept at 4 ℃ for 16 hours, HBS
Was good, but it was significantly decreased in UWS. On the other hand, when kept at 21 ° C. for 8 hours, good results were obtained with HBS, but very low diastolic pressure was obtained with UWS. Furthermore, with HBS, a high pulse pressure could be obtained even when kept at 21 ° C. for 16 hours. In general,
Higher pulse pressure is considered to be good for cardiac function.

【0066】さらに、HBSを用い、13℃で16時
間、20時間、24時間保存した場合の拡張期圧及び脈
圧を図20(A)(B)に示した。すなわち、図20
(A)に示したように、本発明のHBSを用いて13℃
で保存した場合には、24時間保存した後であっても、
拡張期圧は約20mmHgであり、良好な心機能回復が
可能と判断された。また、図20(B)に示したよう
に、24時間保存後であっても、脈圧は虚血前の70%
であった。
Further, the diastolic pressure and pulse pressure when stored at 13 ° C. for 16 hours, 20 hours, and 24 hours using HBS are shown in FIGS. 20 (A) and 20 (B). That is, FIG.
As shown in (A), using the HBS of the present invention,
If stored at, even after storing for 24 hours,
The diastolic pressure was about 20 mmHg, and it was judged that good cardiac function recovery was possible. Further, as shown in FIG. 20 (B), the pulse pressure was 70% of that before ischemia even after storage for 24 hours.
Met.

【0067】これらの結果から、間欠投与で13℃、2
1℃に保たれた群において、16時間〜24時間の長時
間の保存が可能であることが分かった。
From these results, intermittent administration at 13 ° C. for 2
It was found that in the group kept at 1 ° C, long-term storage of 16 hours to 24 hours was possible.

【0068】[実施例4]本実施例は、本発明による心
筋保護液を、30数例に臨床応用したものである。すな
わち、cold blood cardioplegi
a(CBC…血液を希釈・冷却して用いる方法)という
従来の心筋保護法を用いた場合と、本発明による心筋保
護液を用いた場合の、手術後の心機能回復を検討した。
なお、本発明による心筋保護液の臨床での使用方法は、
4℃に冷却したHBSを30分毎に投与するものであ
る。
[Embodiment 4] In this embodiment, the cardioplegic solution of the present invention is clinically applied to more than 30 patients. That is, cold blood cardioplegi
The recovery of cardiac function after surgery was examined using the conventional myocardial protection method of a (CBC ... Method of diluting and cooling blood) and the myocardial protection solution of the present invention.
The clinical use of the cardioplegic solution according to the present invention is
HBS cooled to 4 ° C. is administered every 30 minutes.

【0069】その結果は、以下の通りである。すなわ
ち、投与直後、心筋温度は15〜17℃まで低下した
が、次回投与まで(30分後)には25〜27℃まで上
昇した。また、2回目以降も同様の経過をたどった。ま
た、CBC投与群では、34例中5例に心室細動がみら
れ、除細動が必要であったが、HBS投与群では、すべ
ての対象において心室細動はみられず、除細動は不要で
あった(すなわち、自己心拍を開始した)。さらに、H
BS投与群では、開心術中における強心剤の投与量は、
CBC投与群に比べて明らかに少量であった。このよう
に、本発明の心筋保護液は、臨床に応用した場合にも、
良好な結果を示した。
The results are as follows. That is, immediately after administration, the myocardial temperature decreased to 15 to 17 ° C, but increased to 25 to 27 ° C until the next administration (30 minutes later). In addition, the same process was followed after the second time. In the CBC-administered group, ventricular fibrillation was seen in 5 out of 34 patients and required defibrillation, but in the HBS-administered group, no ventricular fibrillation was observed in all subjects, and defibrillation was observed. Was unnecessary (ie, started self-beating). Furthermore, H
In the BS administration group, the dose of the cardiotonic agent during open heart surgery is
The amount was clearly smaller than that in the CBC administration group. Thus, the cardioplegic solution of the present invention, even when applied clinically,
Good results were shown.

【0070】[本実施形態の効果]以上述べたように、
本発明の心筋保護液によれば、13℃〜37℃の広い範
囲の温度下において、良好な心筋保護が可能であり、ま
た、手術中に氷が不要となり、心筋保護液に血液を用い
ないため、良好な視野が確保できる。さらに、投与方法
が簡単であると共に、基本組成はアミノ酸であり、ま
た、他の内容物も従来から用いられているものであるた
め、安全性は非常に高いものである。特に、肥大心筋や
病的な状態にある心筋に顕著な効果があり、臨床応用に
適した心筋保護液である。
[Effect of this embodiment] As described above,
According to the cardioplegic solution of the present invention, good myocardial protection can be achieved under a wide temperature range of 13 ° C to 37 ° C, and ice is not required during surgery, so that blood is not used for the cardioplegic solution. Therefore, a good field of view can be secured. Furthermore, the administration method is simple, the basic composition is amino acid, and other contents are conventionally used, so that the safety is very high. In particular, it is a cardioplegia solution that has a remarkable effect on hypertrophic myocardium and myocardium in a pathological state and is suitable for clinical application.

【0071】[他の実施形態]なお、本発明は上述した
実施形態に限定されるものではなく、アデノシンの含有
量は0.05mM/L〜2mM/L、ヒスチジンの含有
量は90mM/L〜110mM/L、グルコースの含有
量は9mM/L〜12mM/L、インスリンの含有量は
7I.U./L〜12I.U./L、リドカインの含有
量は60mg/L〜120mg/L、の範囲内であれ
ば、同様の効果が得られると考えられる。
[Other Embodiments] The present invention is not limited to the above-described embodiments, the adenosine content is 0.05 mM / L to 2 mM / L, and the histidine content is 90 mM / L to 110 mM / L, glucose content 9 mM / L to 12 mM / L, insulin content 7I. U. / L-12I. U. / L and the content of lidocaine are in the range of 60 mg / L to 120 mg / L, it is considered that the same effect can be obtained.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、虚
血に弱い肥大心筋や病的心筋を保護し、局所冷却を用い
ず、無血視野で安全に手術を行うことを可能とし、良好
な心機能回復が得られる心筋保護液を提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to protect hypertrophic myocardium and pathological myocardium that are vulnerable to ischemia and to safely perform surgery in a bloodless field without using local cooling. It is possible to provide a cardioplegia solution that can obtain good cardiac function recovery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1におけるEnd−systo
lic elastance(Ees)を示す図
FIG. 1 is an end-system according to a first embodiment of the present invention.
Diagram showing lic elastance (Ees)

【図2】本発明の実施例1におけるequilibri
um volume(Vo)を示す図
FIG. 2 is an equilibri in the first embodiment of the present invention.
Diagram showing um volume (Vo)

【図3】本発明の実施例1における拡張終期容量(Ve
d)を示す図
FIG. 3 is an end-diastolic capacity (Ve) in Example 1 of the present invention.
Diagram showing d)

【図4】本発明の実施例1における心拍出量(CO)を
示す図
FIG. 4 is a diagram showing cardiac output (CO) in Example 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1における左室駆出率(EF)
を示す図
FIG. 5: Left ventricular ejection fraction (EF) in Example 1 of the present invention
Figure showing

【図6】本発明の実施例1における拡張期圧15mmH
gで測定した脈圧を示す図
FIG. 6 is a diastolic pressure of 15 mmH in Example 1 of the present invention.
Diagram showing pulse pressure measured in g

【図7】本発明の実施例1におけるドブタミン負荷によ
るEnd−systolicelastance(Ee
s)を示す図
FIG. 7 shows the end-systemic elastostance (Ee) by dobutamine loading in Example 1 of the present invention.
Figure showing s)

【図8】本発明の実施例1におけるドブタミン負荷によ
るequilibrium volume(Vo)を示
す図
FIG. 8 is a diagram showing an equilibrium volume (Vo) by dobutamine loading in Example 1 of the present invention.

【図9】本発明の実施例1におけるドブタミン負荷によ
る拡張終期容量(Ved)を示す図
FIG. 9 is a graph showing end-diastolic volume (Ved) by dobutamine loading in Example 1 of the present invention.

【図10】本発明の実施例1におけるドブタミン負荷に
よる1回拍出量(SV)を示す図
FIG. 10 is a graph showing the stroke volume (SV) by dobutamine loading in Example 1 of the present invention.

【図11】本発明の実施例1におけるドブタミン負荷に
よる心拍出量(CO)を示す図
FIG. 11 is a graph showing cardiac output (CO) due to dobutamine loading in Example 1 of the present invention.

【図12】本発明の実施例1におけるドブタミン負荷に
よる左室駆出率(EF)を示す図
FIG. 12 is a graph showing left ventricular ejection fraction (EF) due to dobutamine loading in Example 1 of the present invention.

【図13】本発明の実施例1におけるドブタミン負荷に
よる拡張期圧15mmHgで測定した脈圧を示す図
FIG. 13 is a graph showing pulse pressure measured at a diastolic pressure of 15 mmHg due to dobutamine loading in Example 1 of the present invention.

【図14】(A)は本発明の実施例2における脈圧を示
す図、(B)は拡張期圧を示す図
FIG. 14 (A) is a diagram showing pulse pressure in Example 2 of the present invention, and (B) is a diagram showing diastolic pressure.

【図15】本発明の実施例2における虚血中に産生され
たラクテート量を示す図
FIG. 15 is a graph showing the amount of lactate produced during ischemia in Example 2 of the present invention.

【図16】本発明の実施例2における細胞内pHの変化
を示す図
FIG. 16 shows changes in intracellular pH in Example 2 of the present invention.

【図17】本発明の実施例2におけるPCrの変化を示
す図
FIG. 17 is a diagram showing changes in PCr in Example 2 of the present invention.

【図18】本発明の実施例3における拡張期圧を示す図FIG. 18 is a diagram showing diastolic pressure in Example 3 of the present invention.

【図19】本発明の実施例3における脈圧を示す図FIG. 19 is a diagram showing pulse pressure in Example 3 of the present invention.

【図20】(A)は、13℃で16時間、20時間、2
4時間保存した場合の拡張期圧を示す図、(B)は脈圧
を示す図
FIG. 20 (A) is for 16 hours, 20 hours, 2 at 13 ° C.
Diagram showing diastolic pressure when stored for 4 hours, (B) diagram showing pulse pressure

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61K 38/28 A61K 37/26 //(A61K 31/195 31:70) (71)出願人 595169090 フン カオーダン Hung Cao−Danh アメリカ合衆国 02146 マサチューセッ ツ ブルックライン アスピンウォール アベニュー 150 (71)出願人 595169104 フランシス ゼビー マゴゥウァン Francis X McGowan アメリカ合衆国 02115 マサチューセッ ツ ボストン ロングウッド アベニュー 300 ベーダー 3 (71)出願人 595169115 パーシィバル ボーナベントゥーラ Percival Buenaventu ra アメリカ合衆国 15232 ペンシルバニア ピッツバーグ フィフス アベニュー #302 5230 (72)発明者 竹内 功 青森県青森市花園2丁目23−20 (72)発明者 ペドロ ジェイ デルニードー アメリカ合衆国 02173 マサチューセッ ツ レキシントン ヘリティジ ドライブ 9 (72)発明者 フン カオーダン アメリカ合衆国 02146 マサチューセッ ツ ブルックライン アスピンウォール アベニュー 150 (72)発明者 フランシス ゼビー マゴゥウァン アメリカ合衆国 02115 マサチューセッ ツ ボストン ロングウッド アベニュー 300 ベーダー 3 (72)発明者 パーシィバル ボーナベントゥーラ アメリカ合衆国 15232 ペンシルバニア ピッツバーグ フィフス アベニュー #302 5230─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location A61K 38/28 A61K 37/26 // (A61K 31/195 31:70) (71) Applicant 595169090 Hung Cao Dan Hung Cao-Danh United States 02146 Massachusetts Brookline Aspinwall Ave 150 (71) Applicant 595169104 Francis Zeby McGowan Francis X McGowan United States 02115 Massachusetts Boston Longwood Ave 300 Vader 3 515 Napa (169) Applicant Ventura Percual Buenaventura United States 15232 Pennsylvania Pittsburgh Fifth Ave New # 302 5230 (72) Inventor Isao Takeuchi 2-23-20 Hanazono, Aomori City, Aomori Prefecture (72) Inventor Pedro Jay Del Nido, United States 02173 Massachusetts Lexington Heritage Drive 9 (72) Inventor Hunka Odan United States 02146 Massachusetts Brookline Aspinwall Ave 150 (72) Inventor Francis Zeby Magowan United States 02115 Massachusetts Boston Longwood Ave 300 Vader 3 (72) Inventor Percival Bonaventure United States 15232 Pennsylvania Pittsburgh Fifth Avenue # 302 5230

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒスチジンを90mM/L〜110mM
/L、アデノシンを0.05mM/L〜2mM/L含有
することを特徴とする心筋保護液。
1. Histidine at 90 mM / L to 110 mM
/ L, adenosine 0.05 mM / L to 2 mM / L, a cardioplegia solution.
【請求項2】 ヒスチジンを90mM/L〜110mM
/L、アデノシンを0.05mM/L〜2mM/L含有
し、肥大心筋の保存に用いることを特徴とする心筋保護
液。
2. Histidine at 90 mM / L to 110 mM
/ L, adenosine 0.05 mM / L to 2 mM / L, and used for preservation of hypertrophic myocardium.
【請求項3】 解糖系の基質となるグルコースを9mM
/L〜12mM/L、細胞内へのグルコース摂取量を高
めるインスリンを7I.U./L〜12I.U./L、
Naチャンネルブロッカーであるリドカインを60mg
/L〜120mg/L含有することを特徴とする請求項
1または請求項2に記載の心筋保護液。
3. Glucose serving as a glycolytic substrate is 9 mM
/ L to 12 mM / L, insulin which enhances glucose uptake into cells was added to 7I. U. / L-12I. U. / L,
60 mg of lidocaine, a Na channel blocker
/ L to 120 mg / L is contained, The cardioplegia solution of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 ヒスチジンを100mM/L、アデノシ
ンを0.1mM/L含有することを特徴とする心筋保護
液。
4. A myocardial protective solution containing 100 mM / L of histidine and 0.1 mM / L of adenosine.
【請求項5】 ヒスチジンを100mM/L、アデノシ
ンを0.1mM/L含有し、肥大心筋の保存に用いるこ
とを特徴とする心筋保護液。
5. A cardioplegic solution containing 100 mM / L of histidine and 0.1 mM / L of adenosine, which is used for preservation of hypertrophic myocardium.
【請求項6】 L−Histidineを100mM/
L、KH2 PO4 を2.5mM/L、KClを20mM
/L、MgSO4 ・7H2 Oを6mM/L、NaClを
80mM/L、CaCl2 を0.1mM/L、Aden
osineを0.1mM/L、D−glucoseを1
1mM/L、Mannitolを20mM/L、Lid
ocaineを100mg/L、NaOHを3.6mM
/L、Insulinを10I.U./L含有すること
を特徴とする心筋保護液。
6. L-Histidine is 100 mM /
L, KH 2 PO 4 2.5 mM / L, KCl 20 mM
/ L, MgSO 4 · 7H2 O and 6 mM / L, NaCl and 80 mM / L, the CaCl 2 0.1mM / L, Aden
osine 0.1 mM / L, D-glucose 1
1 mM / L, Mannitol 20 mM / L, Lid
ocaine 100 mg / L, NaOH 3.6 mM
/ L, Insulin 10I. U. / L-containing cardioplegic solution.
【請求項7】 pHが7.7〜7.9である請求項1乃
至請求項6のいずれか一に記載の心筋保護液。
7. The cardioplegia solution according to claim 1, which has a pH of 7.7 to 7.9.
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