Development of a novel device for ultrasound-guided cricothyroidotomy
Project/Area Number |
20K09205
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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Research Institution | Kyorin University |
Principal Investigator |
徳嶺 譲芳 杏林大学, 医学部, 教授 (70274909)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中澤 春政 杏林大学, 医学部, 准教授 (10458888)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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Keywords | 輪状甲状間膜穿刺 / 超音波ガイド / 困難気道 / 外科的気道確保 / 気道確保困難 / 気道エコー |
Outline of Research at the Start |
どのような状況でも、患者の呼吸が止まれば人工呼吸を行わなければ患者は死亡してしまう。人工呼吸は、口や気管といった空気の通り道に障害物があるとうまくいかない。つまり、喉に何か異常があると人工呼吸は難しい。輪状甲状間膜穿刺は、喉を外から刺して気管に直接管を挿入して人工呼吸を行う方法である。簡単そうに思える手技だが、実際には半分ほどしか成功しない。それは、刺すことができる場所が小さく、外すと出血や気管の背後にある食道を傷つけてしまい、かえって危険な状況になるからである。本研究では、超音波を使用して、正確・安全・円滑に輪状甲状間膜穿刺を行う器具の開発を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
超音波ガイド下に輪状甲状間膜穿刺が行える穿刺針を試作した。針の部分は、先端の曲がったTuohy針の構造とし、ガイドワイヤーが円滑に挿入できるよう設計した(第16回日本医学シミュレーション学会学術集会にて発表)。性能を解剖体で検証した。結果は、超音波ガイド下に輪状甲状間膜穿刺が行え、円滑にガイドワイヤーが挿入できたが、穿刺口拡張が不十分で、カニューラの挿入に手間取った。その理由は、確実に輪状甲状間膜穿刺できるTuohy針部分の長さを15mmと設定したため、ダイレーターで輪状甲状間膜を拡張する際に、斜めに挿入せざるを得なく拡張に無理が生じたためと考えられた。 解決策として、ダイレーターを輪状甲状間膜に対して垂直に進めることができるようTuohy針部分とダイレーター部分が分離できる構造に改造した。操作では、超音波ガイド下に輪状甲状間膜を穿刺後、ガイドワイヤーを挿入、Tuohy針部分とダイレーター部分を一体化させているトッパーを解除、ダイレーターを輪状甲状間膜に対して垂直に進めて穿刺孔を拡大する。その際、ガイドワイヤーが、Tuohy針およびダイレーターの先端が、気管後壁に迷入することを防ぐ役割を果たすように設計した(後壁誤穿刺防止機能)。ダイレーション後、ガイドワイヤーを残して、Tuohy針部分とダイレーター部分を抜去(Tuohy針の先端が曲がっているため、Tuohy針を抜く操作で、ダイレーターも同時に抜去できる)し、ガイドワイヤーから既製品の気管チューブ(内径6mm,カフなし)を挿入するという構造にした。解剖体を用いた実証実験では、初回で輪状甲状間膜穿刺に成功し、穿刺からチューブ挿入まで操作時間は80秒だった。また、後壁誤穿刺はなかった。以上の結果を、日本麻酔科学会第70回学術集会(超音波ガイドで行う輪状甲状間膜穿刺針の開発, 神戸, 2023年6月2日)で発表予定である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍で、最初の試作品の制作に1年以上の遅れが生じたが、超音波ガイド輪状甲状間膜穿刺針の改良はほぼ予定通りに進行している。
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Strategy for Future Research Activity |
今後の研究計画として、操作時間短縮のための改良を試み、その後は、研修医や医学生を対象としたシミュレーション研究に移行する予定である。シミュレーション研究では、市販の輪状甲状間膜穿刺キットと今回開発した超音波ガイド輪状甲状間膜穿刺針を、豚喉頭を用いて比較検討する予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)