呼吸感覚モジュレーションを応用した間質性肺炎予後改善呼吸リハビリテーションの開発

• Project/Area Number: 19H03984
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: Tohoku University (2022-2023); Toho University (2019-2021)
• Principal Investigator: 海老原 覚 東北大学, 医学系研究科, 教授 (90323013)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000); Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2019: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: 間質性肺炎 / 呼吸困難 / 呼吸リハビリテーション / リハビリテーション / 嗅覚刺激 / 咳衝動 / メンソール / 多次元呼吸困難プロファイル / 咳嗽 / 光線治療 / アロマセラピー / レビー小体病 / αシヌクレイン

Outline of Research at the Start

これまでの間質性肺炎の呼吸リハビリテーション（呼吸リハ）は効果が一過性であり、生命予後を改善するまでには至らない。その原因は運動療法中に呼吸困難が強く出現し、生理学的な効果発現に必要な運動量を確保することが難しいことにある。近赤外線レーザー照射・胸部振動刺激・メンソール嗅覚刺激による呼吸感覚モジュレーションがそれぞれ健常人における実験的呼吸困難を緩和することを見出してきた。その成果を間質性肺炎患者に応用し、労作時呼吸困難の機序を解明すると同時に、呼吸困難による運動制限を回避しながら生理学的に有効なレベルの運動達成を可能とする新規呼吸リハプログラムの開発を行う。

Outline of Annual Research Achievements

呼吸器疾患のリハビリテーション医療における運動療法推進の主たる阻害因子は、運動により誘発される呼吸に基づくの不快な感覚である「呼吸関連不快感」である。「呼吸関連不快感」には主として２つある。その一つは「呼吸困難」でもう一つは「咳衝動」である。呼吸リハビリテーションの効果を上げて継続するためには、「呼吸関連の不快な感覚」である「呼吸困難」及び「咳衝動」を制御しながら運動療法を行うことが重要になってくる。この「呼吸困難」及び「咳衝動」はそれを感知する大脳皮質の感覚野にオーバーラップする部分が多く、上位中枢に作用機序を持つ「呼吸関連不快感」のどちらか一方の緩和法は、もう一方の「呼吸関連不快感」をも緩和する可能性がある。その観点から私たちは様々な「呼吸関連不快感」緩和法を見出してきた。そこでの「咳衝動」緩和法は呼吸リハビリテーションに役立つのみならず、咳嗽に携わる診療科の日常診療においても役立つ可能性があると考える。呼吸リハビリテーションの運動療法の制限因子は呼吸困難と咳嗽である。呼吸リハビリテーションの効果を高めるためにはこれらを緩和する方策を包括しながら運動療法を行うことが重要である。そこで呼吸困難・咳衝動の神経経路に修飾を加える方法（呼吸感覚モジュレーション法）を開発し、呼吸リハビリテーションに応用してきた。胸壁バイブレーションが呼吸困難と咳衝動を同時に抑制することを報告し、呼吸リハビリテーションにおいて物理療法を併用して包括的に行うことの重要性を初めて示した。さらにTRPM8 agonistメンソールの嗅覚刺激が呼吸困難を緩和することを運動時ならびにCOPD患者において証明し、この機序が顔面送風と共通していることより咳衝動の新しい緩和法を見出した。現在これらの呼吸感覚モジュレーション法の包括治療が、様々な疾患の呼吸リハビリテーションにおいて有効か検証中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

病診連携・病病連携がうまく進行し、実臨床における呼吸器症状緩和法の実践にまでとりくめるようになってきた。研究からの知財も生まれ。特許申請し、現在商品化が進められておりきわめて順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

呼吸リハビリテーションにおける症状緩和の有用性を主として一般的に示してきたが、リハビリテーションにおいてこれらをを包括することの重要性を、個々の疾患において実証していく予定である。すでにCOPDにおいては証明しているので、間質性肺炎のリハビリテーションにおける高齢者のエビデンスを世界で初めて明らかにし、患者教育を病棟看護師とともに包括的に行うきっかけをつくり、多職種連携の患者勉強会が毎年開催されるように努力する。また、栄養士との協力のもと、間質性肺炎におけるサルコペニアがQOLに与える影響を明らかにしていく。

Research Products

• [Journal Article] Belt Electrode-Skeletal Muscle Electrical Stimulation in Older Hemodialysis Patients with Reduced Physical Activity: A Randomized Controlled Pilot Study (2022)
  • Author(s): Homma Midori、Miura Misa、Hirayama Yo、Takahashi Tamao、Miura Takahiro、Yoshida Naoki、Miyata Satoshi、Kohzuki Masahiro、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Journal of Clinical Medicine Volume: 11 Issue: 20 Pages: 6170-6170
  • DOI: 10.3390/jcm11206170
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Determinants of Six-Minute Walk Distance in Idiopathic Pulmonary Fibrosis and Idiopathic Pleuroparenchymal Fibroelastosis (2022)
  • Author(s): Sato Naofumi、Iwanami Yuji、Ebihara Kento、Nakao Keiko、Miyagi Midori、Nakamura Yasuhiko、Kishi Kazuma、Homma Sakae、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Biomedicines Volume: 10 Issue: 10 Pages: 2556-2556
  • DOI: 10.3390/biomedicines10102556
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] L-menthol administration facilitates breathing comfort during exhaustive endurance running and improves running capacity in well-trained runners: A randomized crossover study (2022)
  • Author(s): Tsutsumi Yoshiko、Momma Haruki、Ebihara Satoru、Nagatomi Ryoichi
  • Journal Title: European Journal of Sport Science Volume: １ Issue: 9 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1080/17461391.2022.2115404
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Benefits of Pulmonary Rehabilitation in Patients with Idiopathic Pulmonary Fibrosis Receiving Antifibrotic Drug Treatment (2022)
  • Author(s): Iwanami Yuji、Ebihara Kento、Nakao Keiko、Sato Naofumi、Miyagi Midori、Nakamura Yasuhiko、Sakamoto Susumu、Kishi Kazuma、Homma Sakae、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Journal of Clinical Medicine Volume: 11 Issue: 18 Pages: 5336-5336
  • DOI: 10.3390/jcm11185336
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Limitations of a 6-min walk test to assess the efficacy of menthol for breathlessness (2022)
  • Author(s): Kanezaki Masashi、Ebihara Satoru
  • Journal Title: ERJ Open Research Volume: 8 Issue: 2 Pages: 00090-2022
  • DOI: 10.1183/23120541.00090-2022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Linguistic Validation of the Japanese Version of the Multidimensional Dyspnea Profile and Relation to Physical Activity in Patients with COPD (2022)
  • Author(s): Kanezaki Masashi、Tamaki Akira、Terada Kunihiko、Ebihara Satoru
  • Journal Title: International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease Volume: Volume 17 Pages: 223-230
  • DOI: 10.2147/copd.s339285
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Systematic Review of Reported Methods of Stimulating Swallowing Function and their Classification (2022)
  • Author(s): Ebihara Satoru、Naito Toru
  • Journal Title: The Tohoku Journal of Experimental Medicine Volume: 256 Issue: 1 Pages: 1-17
  • DOI: 10.1620/tjem.256.1
  • NAID: 130008145281
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Intensive olfactory training and emotional memory in patients with dementia (2022)
  • Author(s): Okuni Ikuko、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Geriatrics & Gerontology International Volume: 22 Issue: 2 Pages: 185-186
  • DOI: 10.1111/ggi.14344
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contradictory Responses to the COVID-19 Pandemic in Amyotrophic Lateral Sclerosis Patients and Their Families and Caregivers in Japan (2021)
  • Author(s): Yanagihashi Masaru、Sugisawa Tatsuki、Fuchimoto Masaaki、Saotome Yuuichi、Onozawa Keiko、Matsumoto Yukinori、Bokuda Kota、Ebina Junya、Shibukawa Mari、Hirayama Takehisa、Murakami Yoshitaka、Washizawa Naohiro、Ebihara Satoru、Kano Osamu
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 60 Issue: 10 Pages: 1519-1524
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.6810-20
  • NAID: 130008038540
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • Year and Date: 2021-05-15
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Aspiration Pneumonia: A Key Concept in Pneumonia Treatment (2021)
  • Author(s): Ebihara Satoru、Miyagi Midori、Otsubo Yuta、Sekiya Hideki、Ebihara Takae
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 60 Issue: 9 Pages: 1329-1330
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.6576-20
  • NAID: 130008033328
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • Year and Date: 2021-05-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] l-Menthol ? a new treatment for breathlessness? (2021)
  • Author(s): Kanezaki Masashi、Terada Kunihiko、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Current Opinion in Supportive & Palliative Care Volume: 15 Issue: 4 Pages: 233-238
  • DOI: 10.1097/spc.0000000000000569
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Persistence of the Postoperative Change in the Six-minute Walking Distance of Lung Cancer Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (2021)
  • Author(s): Ogura Ryoji、Iribe Shunsuke、Suzuki Takahiko、Kuroda Haruka、Sugisawa Tatsuki、Okuni Ikuko、Otsuka Hajime、Azuma Yoko、Iyoda Akira、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Progress in Rehabilitation Medicine Volume: 6 Issue: 0 Pages: n/a
  • DOI: 10.2490/prm.20210022
  • NAID: 130008037127
  • ISSN: 2432-1354
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Global Physiology and Pathophysiology of?Cough (2021)
  • Author(s): McGarvey Lorcan、Rubin Bruce K.、Ebihara Satoru、et al.
  • Journal Title: Chest Volume: 160 Issue: 4 Pages: 1413-1423
  • DOI: 10.1016/j.chest.2021.04.039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Appendicular Skeletal Muscle Mass Correlates with Patient-Reported Outcomes and Physical Performance in Patients with Idiopathic Pulmonary Fibrosis (2021)
  • Author(s): Ebihara Kento、Iwanami Yuji、Yamasaki Keiko、Takemura Ayame、Sato Naofumi、Usui Yusuke、Nakamura Yasuhiko、Kishi Kazuma、Homma Sakae、Ebihara Satoru
  • Journal Title: The Tohoku Journal of Experimental Medicine Volume: 253 Issue: 1 Pages: 61-68
  • DOI: 10.1620/tjem.253.61
  • NAID: 130007971529
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Medical aromatherapy in geriatric syndrome (2021)
  • Author(s): Ebihara Takae、Yamasaki Miyako、Kozaki Koichi、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Geriatrics & Gerontology International Volume: 21 Issue: 5 Pages: 377-385
  • DOI: 10.1111/ggi.14157
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effect of Olfactory Stimulation by L-Menthol on Laboratory-Induced Dyspnea in COPD (2020)
  • Author(s): Kanezaki Masashi、Terada Kunihiko、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Chest Volume: in press Issue: 6 Pages: 1455-1465
  • DOI: 10.1016/j.chest.2019.12.028
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geriatric nutritional risk index and 100‐m walk achievement predict discharge to home in elderly patients with heart failure (2020)
  • Author(s): Shimoyama Shota、Ono Tsuyoshi、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Geriatrics & Gerontology International Volume: 20 Issue: 11 Pages: 1029-1035
  • DOI: 10.1111/ggi.14014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of O-C2 angle in the development of dysphagia in patients with halo-vest fixation (2020)
  • Author(s): Miyagi Midori、Takahashi Hiroshi、Tsuchiya Kazuaki、Sekiya Hideki、Ebihara Satoru
  • Journal Title: BMC Musculoskeletal Disorders Volume: 21 Issue: 1 Pages: 131-131
  • DOI: 10.1186/s12891-020-3155-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 2.Association between sarcopenia and pneumonia in older people. (2020)
  • Author(s): Okazaki T, Ebihara S, Mori T, Izumi S, Ebihara T.
  • Journal Title: Geriatr Gerontol Int. Volume: 20(1) Issue: 1 Pages: 7-13
  • DOI: 10.1111/ggi.13839
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cough reflex sensitivity and urge-to-cough deterioration in dementia with Lewy bodies. (2019)
  • Author(s): Takae Ebihara, Peijung Gui, Chika Ooyama, Koichi Kozaki, Satoru Ebihara
  • Journal Title: European Respiratory Journal Open Research Volume: 6 Issue: 1 Pages: 00108-2019
  • DOI: 10.1183/23120541.00108-2019
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of facial skin cooling induced by a handheld fan on the cough reflex threshold and urge to cough induced by citric acid (2019)
  • Author(s): Kanezaki Masashi、Ebihara Satoru
  • Journal Title: ERJ Open Research Volume: 5 Issue: 4 Pages: 00089-2019
  • DOI: 10.1183/23120541.00089-2019
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Alleviation of Dyspnea Sensation by Phototherapy in Healthy Adults (2019)
  • Author(s): Izukura Hideaki、Kanezaki Masashi、Ebihara Satoru
  • Journal Title: Respiratory Care Volume: 64 Issue: 9 Pages: 1082-1087
  • DOI: 10.4187/respcare.06496
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 進化する包括的呼吸リハビリテーション医療の最前線 (2022)
  • Author(s): 海老原覚
  • Organizer: 日本リハビリテーション医学会
  • Invited
• [Presentation] 包括的呼吸リハビリテーション最前線 (2021)
  • Author(s): 海老原 覚
  • Organizer: 第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 遠隔医療の高齢者への応用 (2021)
  • Author(s): 海老原 覚
  • Organizer: 第25回日本遠隔医療学会学術大会
  • Invited
• [Presentation] 嚥下障害と誤嚥性肺炎早期発見のための包括的評価とその対策 (2021)
  • Author(s): 海老原覚
  • Organizer: 第30回日本呼吸ケア・リハビリテーション学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 誤嚥性肺炎に対するリハビリテーション医学医療 (2020)
  • Author(s): 海老原覚
  • Organizer: 第57回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 高齢者の呼吸リハビリテーション (2019)
  • Author(s): 海老原覚
  • Organizer: 第3回日本リハビリテーション学会秋季学術集会
  • Invited
• [Patent(Industrial Property Rights)] 呼吸訓練装置 (2019)
  • Inventor(s): 海老原覚
  • Industrial Property Rights Holder: 海老原覚
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019
  • Acquisition Date: 2022
• [Patent(Industrial Property Rights)] とろみ度測定装置 (2019)
  • Inventor(s): 海老原覚
  • Industrial Property Rights Holder: 海老原覚
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019