中枢バルレフレクスの機能不全に対する新しい治療戦略:バイオニックバルレフレクスのシステム

科学分野:

• バイオメディカルエンジニアリング
• 神経科学は神経科学である.
• 心血管生理学 心血管の生理学

背景:

• Shy-Drager症候群や脊髄損傷で観察される中央気球反射機能不全は,重度の正静性低血圧を引き起こす.
• この状態は,立ち上がったときに血圧を調節することができないため,しばしば患者さんがベッドに横たわることにつながります.
• 新しい治療戦略は,交感性血管運動トーンを自動的に調節する人工フィードバックシステムを構築することです.

研究 の 目的:

• バイオニック・バロレフレクス・システム (BBS) の有効性をラットモデルで開発・テストする.
• 交感性血管運動トーンを調節できる人工フィードバック制御システムを作成する.
• セントラルバロレフレクスの機能不全とその関連する重度の正静性低血圧に対処するために.

主な方法:

• 大動脈のアーチにある圧力センサーと,大神経にある刺激電極を用いて,BBSのプロトタイプが作られました.
• BBSコンピュータをプログラムするために,ホワイトノイズで推定された正常なバロレフレクスのダイナミクスを用いたシステム識別.
• BBSは,同情的離脱を通して低血圧を誘導することによって,麻酔されたラットで評価されました.

主要な成果:

• BBSコンピュータは,人工的血管運動センターとして機能し,ネイティブのバロレフレクスのダイナミクスを模倣した.
• システムの識別は,人工血管運動センターの転送機能をハイパスフィルターとして明らかにしました.
• ネズミでは,BBSは全身動脈圧 (SAP) の急速な低下を抑制し,ナディールで22+/-6mmHg,高原で16+/-5mmHgで抑制し,ネイティブバロレフレクスの機能に匹敵しました.

結論:

• 開発されたバイオニック・バロレフレクスのシステムは,ラットモデルで実用性を実証した.
• BBSは,中央バロレフレクスの故障を効果的に補償しました.
• このアプローチは,バロレフレクスの障害を引き起こす状態の患者を治療する可能性を秘めています.