Establishment of a new neonatal resuscitation strategy by monitoring cerebral hemodynamcis and oxygen metabolism as an indicator

• Project/Area Number: 17K10178
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Embryonic/Neonatal medicine
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: Kondo Sonoko 香川大学, 医学部, 助教 (70437680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 真之 香川大学, 医学部附属病院, 准教授 (00380155) ; 小谷野 耕佑 香川大学, 医学部附属病院, 助教 (20437685) ; 三木 崇範 香川大学, 医学部, 教授 (30274294) ; 中村 信嗣 香川大学, 医学部附属病院, 助教 (30437686) ; 日下 隆 香川大学, 医学部, 教授 (50274288)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 新生児蘇生法 / 時間分解分光装置 / 脳血液量 / 新生仔豚 / 新生児仮死 / 新生児 / 低酸素虚血 / 神経科学 / 脳・神経 / 脳循環酸素代謝

Outline of Final Research Achievements

We measured cerebral haemoglobin oxygen saturation (ScO2) and cerebral blood volume (CBV) using three-wavelength near-infrared time-resolved spectroscopy in a 5-day survival asphyxiated piglet model. We investigated how changes in ScO2 and CBV during the resuscitation period after hypoxic-ischaemic (HI) insult reflected histopathological brain injury on day 5 after insult. Changes in CBV after HI insult were correlated with histopathological brain injury but changes in ScO2 were not.
Clinical study, we examined CBV and ScO2 during 15 min after birth between healthy term neonates delivered vaginally (VD, n=13) and those delivered by elective cesarean section (CS,n=18) using TRS. CBV was significantly higher in the VD group than in the CS group in the 4 min after birth (p<0.05) but not thereafter. There was no significant between-group difference in ScO2 during the transition period.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、生直後からのCBVモニタリングは子宮外への適応生理の理解につながるだけではなく、低酸素虚血のエピソードを伴う新生児仮死児における生後早期からの客観的な脳障害判定方法として有用であると考えられた。
今後は、臨床研究で、TRSを用いたCBVモニタリングを継続し、周産期仮死を認める症例データを築盛を行い、新生児蘇生モニタリングにおける新しい指標確立を行っていく予定である。このように、生直後からの脳循環酸素代謝変化のモニタリングは、新生児仮死児の早期診断につながることから、それらの早期介入が可能となることが予想され、予後改善に寄与することが期待できる。

Research Products

• [Journal Article] Intravenous Edaravone plus Therapeutic Hypothermia Offers Limited Neuroprotection in the Hypoxic-Ischaemic Newborn Piglet (2020)
  • Author(s): Yamato Satoshi Hamano、Nakamura Shinji、Htun Yinmon、Nakamura Makoto、Jinnai Wataru、Nakao Yasuhiro、Mitsuie Tsutomu、Koyano Kosuke、Wakabayashi Takayuki、Morimoto Aya Hashimoto、Sugino Masashiro、Iwase Takashi、Kondo Sonoko Ijichi、Yasuda Saneyuki、Ueno Masaki、Miki Takanori、Kusaka Takashi
  • Journal Title: Neonatology Volume: 117 Issue: 6 Pages: 713-720
  • DOI: 10.1159/000511085
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Measurement of the Absolute Value of Cerebral Blood Volume and Optical Properties in Term Neonates Immediately after Birth Using Near-Infrared Time-Resolved Spectroscopy: A Preliminary Observation Study (2019)
  • Author(s): Morimoto Aya、Nakamura Shinji、Sugino Masashiro、Koyano Kosuke、Htun Yinmon、Arioka Makoto、Fuke Noriko、Mizuo Ami、Yokota Takayuki、Kato Ikuko、Konishi Yukihiko、Kondo Sonoko、Iwase Takashi、Yasuda Saneyuki、Kusaka Takashi
  • Journal Title: Applied Sciences Volume: 9 Issue: 10 Pages: 2172-2172
  • DOI: 10.3390/app9102172
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hydrogen ventilation combined with mild hypothermia improves short-term neurological outcomes in a 5-day neonatal hypoxia-ischaemia piglet model (2019)
  • Author(s): Htun Yinmon、Nakamura Shinji、Nakao Yasuhiro、Mitsuie Tsutomu、Nakamura Makoto、Yamato Satoshi、Jinnai Wataru、Koyano Kosuke、Ohta Kenichi、Morimoto Aya、Wakabayashi Takayuki、Sugino Masashiro、Fujioka Kazumichi、Kato Ikuko、Kondo Sonoko、Yasuda Saneyuki、Miki Takanori、Ueno Masaki、Kusaka Takashi
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4088-4088
  • DOI: 10.1038/s41598-019-40674-8
  • NAID: 120006599245
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Relationship between prolonged neural suppression and cerebral hemodynamic dysfunction during hypothermia in asphyxiated piglets. (2018)
  • Author(s): Jinnai W, Nakamura S, Koyano K, Yamato S, Wakabayashi T, Htun Y, Nakao Y, Iwase T, Nakamura M, Yasuda S, Ueno M, Miki T, Kusaka T
  • Journal Title: Brain Dev Volume: 40 Issue: 8 Pages: 649-661
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2018.04.010
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] THE HISTOPATHOLOGICAL EFFECT OF THERAPEUTIC HYPOTHERMIA ON THE KIDNEY OF HYPOXIC-ISCHEMIC NEWBORN PIGLETS. (2019)
  • Author(s): Takayuki Wakabayashi, Yinmon Htun, Tsutomu Mitsuie, Takayuki Yokota, Nakao Yasuhiro, Kosuke Koyano, Shinji Nakamura, Saneyuki Yasuda, Takashi Kusaka
  • Organizer: 15th congress of Asian Society for Pediatric Research(ASPR)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症に対する水素ガス吸入療法の脳保護効果 新生仔豚仮死モデルを用いた基礎研究から (2019)
  • Author(s): Shinji Nakamura
  • Organizer: 第47回日本救急医学会総会・学術集会ランチョンセミナー
  • Invited
• [Presentation] 新生児豚仮死モデルにおける蘇生後30分間の脳血液量変化と脳障害の関係 ～出生後早期の脳循環モニタリングで予後予測が可能か？～. (2019)
  • Author(s): 中尾泰浩, Yinmon Htun, 光家努, 橋本絢, 若林誉幸, 杉野政城, 中村信嗣, 小谷野耕佑, 近藤園子, 岩瀬孝志, 安田真之, 日下隆.
  • Organizer: 第64回日本新生児成育医学会・学術集会
• [Presentation] 新生仔豚モデルを用いた水素ガス吸入療法の生体への影響及び使用上の安全性の検証. (2019)
  • Author(s): 中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家努, 若林誉幸, 有岡誠, 森本絢, 小谷野耕佑, 小西行彦, 安田真之, 近藤園子, 福家典子, 日下隆.
  • Organizer: 第64回日本新生児成育医学会・学術集会
• [Presentation] 水素ガス吸入療法は低酸素虚血後・低体温療法中の痙攣発症を軽減できるか？ ―新生仔豚仮死モデルを用いた基礎的検討― (2019)
  • Author(s): 中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家努, 有岡誠, 森本絢, 小谷野耕佑, 安田真之, 近藤園子, 加藤育子, 岩瀬孝志, 日下隆.
  • Organizer: 第64回日本新生児成育医学会・学術集会
• [Presentation] 胎児大脳皮質感覚野の生理機能的発達について 胎児羊を用いた基礎的研究から (2019)
  • Author(s): 中村信嗣
  • Organizer: 第7回新胎児学研究会
• [Presentation] Effectiveness of hydrogen ventilation in hypoxic-ischemic neonatal piglets. (2019)
  • Author(s): Yinmon Htun, Shinji Nakamura, Yasuhiro Nakao, Tsutomu Mitsuie, Aya Morimoto, Ikuko Kato, Kosuke Koyano, Saneyuki Yasuda, Takanori Miki, Masaki Ueno, Takashi Kusaka
  • Organizer: 第2回四国地区4大学大学院合同研究発表会
• [Presentation] Hydrogen ventilation improves short term outcomes in HIE piglets. (2019)
  • Author(s): Yinmon Htun, Shinji Nakamura, Tsutomu Mitsuie, Yasuhiro Nakao, Takayuki Wakabayashi, Satoshi Yamato, Wataru Jinnai, Aya Morimoto, Masashiro Sugino, Kosuke Koyano, Kenichi Ohta, Ikuko Kato, Sonoko Kondo, Makoto Nakamura, Saneyuki Yasuda, Takanori Miki, Masaki Ueno, Takashi Kusaka.
  • Organizer: 第2回新生児基礎・トランスレーショナルリサーチ研究会
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症における新規重症度判定法・治療の確率 新生仔豚を用いた水素ガス研究から. (2019)
  • Author(s): 中村信嗣
  • Organizer: 第13回新生児科指導医教育セミナー
  • Invited
• [Presentation] 新生仔豚仮死モデルにおける水素ガス吸入療法による脳保護効果について. (2019)
  • Author(s): 中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家努, 太田健一, 小谷野耕佑, 森本絢, 安田真之, 小西行彦, 加藤育子, 近藤園子, 三木崇範, 上野正樹, 日下隆.
  • Organizer: 平成30年度文部科学省新学術領域研究 学術研究支援基盤形成先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
• [Presentation] Impact of the delivery modes on cerebral hemodynamic patterns in term neonates during immediate transition period using near-infrared time- resolved spectroscopy. (2018)
  • Author(s): Aya Morimoto, Shinji Nakamura, Masashiro Sugino, Yinmon Htun, Kosuke Koyano, Makoto Arioka, Noriko Fuke, Ikuko Kato, Yukihiko Konishi, Sonoko Kondo, Takashi Iwase, Saneyuki Yashuda and Takashi Kusaka.
  • Organizer: fNIRS 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家努, 太田健一, 小谷野耕佑, 森本絢, 安田真之, 小西行彦, 加藤育子, (2018)
  • Author(s): 新生仔豚仮死モデルにおける水素ガス吸入療法による神経学的予後改善効果について
  • Organizer: 第8回日本分子状水素医学生物学会大会
• [Presentation] Hydrogen Inhalation improved Motor Function in Neonatal Hypoxic Ischemic Piglet Model. (2018)
  • Author(s): Yinmon Htun, Yasuhiro Nakao, Satoshi Yamato, Wataru Jinnai, Aya Hashimoto, Masashiro Sugino, Shinji Nakamura, Kosuke Koyano, Ikuko Kato, Sonoko Kondo, Makoto Nakamura, Saneyuki Yasuda, Takashi Kusaka.
  • Organizer: 第54回日本周産期・新生児医学会学術集会
• [Presentation] 分娩形式は出生直後の新生児・脳循環酸素代謝変化にどのように影響を与えるか？ (2018)
  • Author(s): 森本絢, 中村信嗣, 杉野政城, 横田崇之, 有岡誠, 福家典子, Yinmon Htun, 小谷野耕佑, 小西行彦, 近藤園子, 加藤育子, 安田真之, 岩瀬孝志, 日下隆.
  • Organizer: 第21回日本光機能イメージング学会学術集会
• [Presentation] 新生児蘇生中の脳循環モニタリングによる脳障害重症度判定法 (2018)
  • Author(s): 光家努, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 中村信嗣, 杉野政城, 橋本絢, 小谷野耕佑, 近藤園子, 安田真之, 日下隆
  • Organizer: 第21回日本光機能イメージング学会学術集会
• [Presentation] 周生期における脳酸素代謝の特異性. (2018)
  • Author(s): 日下 隆
  • Organizer: 第21回日本光機能イメージング学会学術集会
• [Presentation] 新生仔豚仮死モデルにおける低酸素性虚血負荷中の脳波・脳循環酸素代謝変化と脳障害. (2017)
  • Author(s): 中村信嗣, 山戸聡史, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家勉, 若林誉幸, 神内済, 中村信, 橋本絢, 小谷野耕佑, 安田真之, 近藤園子, 三木崇範, 上野正樹, 日下隆.
  • Organizer: 第21回酸素ダイナミクス研究会
• [Presentation] 新生仔豚における低酸素虚血負荷中の脳循環自動調節能破綻と神経活動抑制のモニタリングについて. (2017)
  • Author(s): 中村信嗣, 山戸聡史, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家勉, 若林誉幸, 神内済, 中村信, 橋本絢, 小谷野耕佑, 安田真之, 近藤園子, 日下隆.
  • Organizer: 文部科学省新学術領域研究学術研究基盤形成先端モデル動物支援プラットフォーム若手支援技術講習会
• [Presentation] Monitoring cerebral blood volume during hypoxic ischemic insult to develop (2017)
  • Author(s): Shinji Nakamura, Satoshi Yamamoto, Yinmon Htun, Yasuhiro Nakaoa, Tsutomu Mitsuie, Takayuki Wakabayashi, Wataru Jinnai, Makoto Nakamura, Aya Hashimoto, Kosuke Koyano, Saneyuki Yasuda, Sonoko Kondo, Takashi Kusaka.
  • Organizer: The 44th Annual Meeting Fetal and Neonatal Physiological Society
• [Presentation] Relationship between prolonged neural suppression and cerebral hemodynamic dysfunction during hypothermia in asphyxiated piglets. (2017)
  • Author(s): Shinji Nakamura, Wataru Jinnai, Satoshi Yamamoto, Yinmon Htun, Yasuhiro Nakao, Tsutomu Mitsuie, Takayuki Wakabayashi, Makoto Nakamura, Masashiro Sugino, Kosuke Koyano, Saneyuki Yasuda, Sonoko Kondo, Takashi Kusaka.
  • Organizer: The 44th Annual Meeting Fetal and Neonatal Physiological Society
• [Book] 小児内科 (2020)
  • Author(s): 日下隆
  • Total Pages: 600
  • Publisher: 東京医学社