呼吸介助法が局所肺の酸素化に与える影響の検証ーMRIを使用して

• Project/Area Number: 16K01518
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Rehabilitation science/Welfare engineering
• Research Institution: Josai International University (2017); Uekusa Gakuen University (2016)
• Principal Investigator: 田上 未来 城西国際大学, 福祉総合学部, 助教 (60710572)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 門間 正彦 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (10274987) ; 冨田 和秀 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (00389793) ; 間瀬 教史 甲南女子大学, 看護リハビリテーション学部, 教授 (40454730)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 呼吸介助法 / 局所肺の酸素化 / MRI / 医療・福祉 / リハビリテーション / O2-enhanced MRI / 呼吸理学療法

Outline of Annual Research Achievements

急性期における呼吸理学療法では、多くの理学療法士が呼吸介助を日々の臨床において用いている。この手技は、換気不全部位に対し実施することで、虚脱肺の再拡張、換気改善、酸素化に有効であることが確実で、MRIを用いた本研究の先行研究においても、手技を実施した局所肺の拡張と換気改善に対し有効であることを報告している。しかし、実際に手技を実施した局所肺の酸素化については未だに解明できていない。
本研究では、高濃度酸素を吸入しながら撮像するO2-Enhanced MRIという撮像法を用い、呼吸介助を実施した局所肺の酸素化をMRI画像で視覚的に確認することを目的とした。
本研究では、高濃度酸素吸入中に呼気量の計測を行うために、まず数種類のマスクおよびバルブ等を用い、高濃度酸素吸入および呼気の計測が同時に可能なマスクおよびフローセンサーの自主作成を行なった。マスクおよびフローセンサーは、実際にMRI室で計測を行うには、計測に用いる電子機器を磁場の影響を受けないMRIの室外に設置する必要があるため、室内においてフローセンサーチューブを1mと延長したもの2種類用意し、作成したマスクおよびフローセンサーで酸素吸入中の呼気量の計測を経皮的酸素濃度を測定しながら行い、延長したフローチューブセンサーの呼気量の計測精度を検証し、MRI室で使用可能なマスクおよびフローセンサーを完成させた。
完成させたマスクおよびフローセンサーを用い、O2-Enhanced MRIの撮像を、先行研究をもとに行い、通常呼吸における局所肺の酸素化を検証した。撮像は、いくつかの撮像パラメータを研究分担者との打合せおよび試行を繰り返した結果、取得した撮像パラメータを用いることで、通常呼吸においては高濃度酸素吸入により肺の酸素化が示唆される画像を取得することが可能となった。