The use of a safe and effective artificial heart can be lifesaving for those patients with end stage cardiac disease refractory to inotropic support or intra aortic balloon counterpulsation.
The current status of worldwide total artificial heart (TAR) development programs is reviewed in this paper. A comparison is made of the clinical results from the 33 cases utilizing TAH implantation and the first 30 cardiac transplantation cases. Initial results from former group further encouraged the use of the TAH: five cases represent the first human TAH implants and 28 cases used TAH as a bridge to transplant.
These results suggest that the following conditions must be met for clinically acceptable TAH systems: durable components with good biocompatibility and minimal hemolysis; easy control modes having simple and reliable sensors; smaller component size with good anatomical fit; and totally implantable systems offering patients a good quality of life.
The second major topic discussed pertains to the current status of the TAH development programs at major centers worldwide. The pump designs and materials used at several centers are summarized including the Cleveland Clinic's Biolized pump.
Progress with various types of actuation and TAH control modes were also outlined. The Cleveland Clinic's variable rate mode used with the pusher plate type pumps is described. An adaptation hypothesis relative to TAH implantation, which divided into three stages, includes the confusion stage, the fighting stage and the live together stage, is presented with experimental results.
In conclusion, all the major centers achieved equally feasible results with regard to clinical application of their TAR devices.
Future programs for totally implantable TAR systems, including the Cleveland Clinic's version of an electrohydraulic one piece TAH, are also summarized.

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Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) was used in the treatment of 120 newborn infants with respiratory failure in three phase: Phase I (50 moribund patients to determine safety, efficacy, and risks); Phase 11 (30 high risk patients to compare ECMO to conventional ventilation); and Phase III (40 moderate to high risk patients, the current protocol). Ninety one patients survived including 54% in Phase I, 90% in Phase II, 92% in Phase III. The major complication was intracranial bleeding which occurred in 89% of premature infants (<35 weeks) and 15% of full-term infants. Best survival results were in persistent fetal circulation (14, 14 survived), followed by congenital diaphramatic hernia (13, 10 survived), meconium aspiration (51, 44 survived), respiratory distress syndrome (27, 14 survived), and sepsis (12, 7 survived). There were seven late deaths; in follow up 63% are normal or near normal, 17% had moderate to severe CNS dysfunction and 8% had severe pulmonary dysfunction. ECMO is now used in several neonatal centers as the treatment of choice for full-term infants with respiratory failure which is unresponsive to conventional management. The success of this technique establishes prolonged extracorporeal circulation as a definitive means of treatment in reversible vital organ failure.

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第1級アミン, 第3級アミン, および第4級アンモニウム塩を, 共有結合にてポリスチレン繊維に固定した材料の抗菌活性を調べた. 第3級アミン, 第4級アンモニウム塩固定化繊維は, 大腸菌に対して優れた抗菌活性を示したが, 第1級アミン固定化繊維では, 低値であった. 第4級アンモニウム塩固定化繊維のアルキル側鎖と抗菌活性との関係では, C:6やC:8にて最大の抗菌活性を示した. 第3級アミン固定化繊維の抗菌活性は, 通常大腸菌に対し障害作用をもたないdeoxycholateやactinomycin Dにより増強され, 外膜透過性の亢進が示唆された. 逆に, Mg²⁺や酸性条件下で抗菌活性は抑制され, 細菌との間に, 静電気的作用が関与していると考えられた. 大量の菌と接触させた直後には, 外膜障害の際に認められる多くの突起を有した大腸菌が観察された. 以上より, 第3級アミン固定化繊維は, グラム陰性菌外膜の機能的, ならびに構造的障害を惹起していることが示唆された.

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血栓の成長および赤血球の破壊に対する血流の速度勾配の水力学的影響を定量的に明らかにするために, in vitroにおける実験を行なった. 試料血液全体に一定速度勾配を加えるために, アクリル樹脂製の円錐・平板からなる試験機を製作し, イヌ血液に24℃において30～1,500s^-1の速度勾配を持続的に加えた. 血栓の成長については, 円錐・平板間の血液の流動抵抗の上昇率から算出した血栓形成度(全血液に占める血栓の体積比)によって, また赤血球の破壊については, 血漿中遊離ヘモグロビンの濃度から算出した溶血率(全ヘモグロビンに占める赤血球外ヘモグロビンの数比)によっておのおの定量的に評価した. 実験の結果, 「速度勾配が400s^-1以上1,000s^-1未満」のときには血栓の成長が抑制され, かつ赤血球の破壊も少ない(一定速度勾配が加え続けられる時間が120分以内ならば)ことが示された.

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小口径動脈吻合術の開存成績の向上を目的として新しい弾性糸を開発し, その有用性を種々のin vitro, in vivo実験にて検討した. 1)この弾性糸はセグメント化ポリエステル製モノフィラメント糸で適度な弾性をもち, 2)応力・ひずみ曲線はほぼ生体の動脈壁と同じパターンを呈し, ポリプロピレン糸より, 3)破断強度は大きく, 4)応力緩和は少なく, 5)繰返し負荷試験でほとんど不可逆的変形を示さず, 6)3回の男結びで安全な結節が得られ, 犬の大腿動脈を連続縫合した後の, 7)吻合部コンプライアンス保持率は92.2±6.6%
とポリプロピレン糸(62.7±9.1%)より有意に高く(p=0.04), 8)吻合部の光顕, 電顕所見では, 2週間, 2カ月, 6カ月後のいずれも異物反応・組織反応をほとんど示さず, 内膜増生も認められなかった. 以上の結果から, この弾性糸は小口径動脈縫合糸として有用であることがわかった.

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長期心臓保存法の確立は, 心臓移植を行なっていく上で重要な課題の一つである. われわれは低温持続冠灌流法を用いて安全な長期心臓保存法の確立をめざしている. 今回の検討は灌流液としてmodified Collins'液(MC液:A群)とMC液に酸素運搬能を有するperfluorochemicals(PFC)を添加した液(B群)を用いて24時間保存し, 両群の比較を行なった. 心重量の変化はB群の増加がA群に比べ有意に少なかった. 灌流量はA群では保存中の変化がB群に比べ大きく, 不安定な灌流動態を示した. 左室passive complianceはA群では保存終了時有意な低下を示したが, B群での低下は軽度であった. 灌流液中のCPK, LDHの流出量はA群の増加が著明であった. 灌流液中の乳酸濃度は保存18時間以後はB群が低く, ピルビン酸濃度は18時間以後B群が高かった. これらのデータはB群での保存状態がA群に比べて良好であることを示しており, PFC添加の有効性が示唆された.

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中心冷却灌流体外循環において生体が何℃から低体温を侵襲として認識し, 低体温に対しどの時点で最も高度な反応を示すか, どんな反応が最も強くあらわれるかについて, 多変量解析の一手法であるステップワイズ判別分析を用いて, 低体温と各種代謝の関係を検討した. その結果, 体温が最低温となった体外循環30分より遅れ, 体外循環1時間値が低体温の影響を最も強く受けていること, このとき28℃前後を境として異なる生体反応がみられること, 乳酸代謝と糖代謝に低体温の影響が最も強く示されることが明らかとなった. 体温が常温に復した術後は1病日に最も強い影響がみられ, 糖代謝と逸脱酵素の変化が著明であった。体外循環中の低体温臨界点28℃に対し, 術後の低体温臨界点は24℃にあり, 術中高度低体温例ほど術後の代謝障害は高度で, 遅くまで遺残すること, 術中低体温侵襲の判定は乳酸代謝と糖代謝が, 術後の判定には逸脱酵素が有用と考えられた.

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