ベトナム人医師の夢は柔らかい人工心臓

12月1日午前、ハノイで、ド・タン・ニョ准教授（オーストラリア、ニューサウスウェールズ大学）が、医師が適切な患者を見つけ、新しい心血管機器の試験を実施し、複雑な手術をリハーサルし、手術室に入る前にリスクを特定するのに役立つ「鼓動する柔らかい人工心臓」を紹介する感動的な共有セッションを開催しました。

「ソフト鼓動人工心臓」は患者一人ひとりに合わせて設計され、本物の心臓の動き、圧力、血流を正確に再現できるため、心血管疾患治療の安全性と成功率を大幅に向上させます。

実践が研究を導く

講演の冒頭、ド・タン・ニョ准教授は、生命維持を支える奇跡の器官としての循環器系の役割について語りました。人間の心臓は生涯で25億回から30億回鼓動し、平均寿命は70歳から80歳です。心臓は、オリンピックサイズのプール80個分以上に匹敵する約2億リットルの血液を循環させています。

Do Thanh Nho准教授がVinFuture 2025 科学技術週間で講演しました。

心臓が病気になるとどうなるでしょうか？血栓は動脈の破裂、脳卒中、血液組織の壊死を引き起こします。あるいは、心臓弁膜症や閉塞による心筋梗塞などです。これらの病気は非常に急速に進行し、心不全や動脈硬化などは心血管疾患の最終段階です。

心血管疾患は現在、世界中で主な死因となっており、2,050万人以上が亡くなっています。また、2025年と比較して、2050年までに心血管疾患を患う人は7億2,950万人（109%増に相当）に増加すると予想されています。現在、ベトナムでは、死亡者の約33%にあたる160万人が心不全を患っており、その傾向は増加傾向にありますが、どのように治療すればよいのでしょうか。

現在、これらの疾患の治療において、心血管デバイスを用いた複雑な外科的介入が中心的な役割を果たしています。しかしながら、患者選択は静的画像、病歴、あるいはシミュレーションに基づいて行われることが多く、これらの方法は動的なフィードバックや触覚を欠いているため、不正確な評価、最適とは言えない治療計画、そして術後合併症のリスク増大につながります。これは、不正確な評価、最適とは言えない治療計画、そして術後合併症のリスク増大につながります。

ド・タン・ニョ准教授とその同僚たちは、生体外で心臓を作製することが可能かどうかについて研究を進め、その可能性に疑問を抱いています。よりスマートで安全な「ソフトロボット心臓」は、心血管疾患による世界的な負担軽減に貢献するでしょう。

病人への希望

心臓手術の適応がない患者や心臓移植を待つ患者を診ることも、適応率が非常に低いため困難な状況です。科学者たちは、これらの患者をどのようにサポートすべきか悩んでいます。これらの現実的な問題に対処するための最善の解決策は何でしょうか？

現在、世界中で2,400万件の僧帽弁逆流症が発生しており、その3分の2は心臓弁膜症です。現在、医療の進歩により、TMVIカテーテルを介して僧帽弁に介入することで、左心室が心臓へ血液を送り出すのを補助することが可能になっています。しかし、人体に挿入されるデバイスが人体に適合するかどうかを予測することは困難です。患者の状態がカテーテルを用いた僧帽弁介入法に適しているかどうか、また弁周囲の血液漏出などの合併症が発生する可能性もあります。スクリーニングを受けた患者の約68.5%はTMVI法を使用できません。

心不全は世界中で約6,400万人が罹患しており、そのうち約50%がHFrEF（左室駆出率低下型心不全）です。最善の解決策は、左室補助人工心臓（LVAD）を植え込み、血液のポンプ機能を維持して患者の生命を維持することです。しかし、患者の43%は右室不全を患っており、機能が不一致なため、生存が困難になります。患者が左室補助人工心臓植え込み法に適しているかどうかを100%判断することは非常に困難です。

この左心室補助装置を埋め込む際に、患者の合併症リスクを早期に検出するにはどうすればよいでしょうか？現在、医学が直面している臨床上の課題は何でしょうか？さらに、このような装置の埋め込みや使用に適さない患者も依然として存在します。

医師のためのサポートツールと信頼できる機器の不足から、ド・タン・ニョ准教授の研究チームは、人体への移植では合併症が起きたり患者の状態に合わない可能性がある代わりに、体外で生活を助けるデバイスを作成できるかどうかという解決策を見つけることで答えを模索しました。

自然の心臓は、自然界で最も複雑な筋繊維のシステムと考えられています。研究チームは、長軸と短軸に超音波を用いて、正常な心臓の動きを模倣する柔らかい人工心臓を研究しています。

将来的には、Viet 博士らは、よりスマートな臨床試験と、患者の体内に埋め込まれる前の合併症や埋め込まれた心血管デバイスのリスクを正確に判断できる機能を備えた柔らかいロボット心臓モデルを構築できるようになることを期待しています。

研究チームが現在直面している課題としては、技術は利用可能であるものの、 医療機器による画像診断がまだ十分には完成しておらず、正確なデータを取得できないこと、そして患者の心臓の活動パターンを捉えるのが難しいことが挙げられます。質の高いデータの不足が大きな課題となっています。

「長期的には、人間の心臓の代わりになる柔らかい素材でできた完全に人工的なロボット心臓を開発し、心血管疾患の患者の生存率を高めたい」とド・タン・ニョ准教授は語った。

この夢を実現するためには、研究における強力な連携に加え、医療産業、人工知能、材料科学などの優れた発展が不可欠だと同氏は指摘した。特に、3Dモデルは共通の材料を使用し、MRIやSCANを用いて人間の心臓を描写し、3D心臓モデルを作成する技術を採用しているため、学際的な連携によって、人工ソフト心臓を手頃な価格で試験し、多くの人々がこの技術を利用できるようになることが期待される。

トゥ・フオン

出典: https://daidoanket.vn/giac-mo-ve-trai-tim-nhan-tao-mem-cua-tien-si-nguoi-viet.html