| Project/Area Number |
20K11186
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
岩本 えりか 札幌医科大学, 保健医療学部, 准教授 (40632782)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 動的肺過膨張 / 脳循環 / 血圧 / 心拍出量 / 呼吸筋仕事量 / 呼吸筋疲労 / 筋代謝受容器反射 / 慢性閉塞性肺疾患 / 脳血管機能 / 認知機能 / 動脈硬化 |
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| Outline of Research at the Start |
慢性閉そく性肺疾患（COPD）の重症度が増すほど、認知機能が低下することが明らかにされている。COPDの認知症発症の原因は不明で低酸素血症が関連する可能性は示唆されてはいるが、脳血管の動脈硬化との関連は研究されていない。動脈硬化は認知症発症に関連し、さらに、COPD患者は喫煙者で炎症反応および酸化ストレスが高いことから、脳血管の動脈硬化がCOPD認知症の進行に関与する可能性は高いと考える。このことから、本研究はCOPDの脳血管障害に注目して、超音波診断装置を用いて脳血管の動脈硬化を測定し、さらに呼吸筋負荷の増大が脳循環機能に与える影響を明らかにすることを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
R5年度は動的肺過膨張が脳および全身循環に与える影響について検討した。動的肺過膨張とは、慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者にて労作や運動など呼吸数が大きくなる時に、空気を吐き切ることができず、肺が過膨張となる現象である。本研究では、先行研究ですでに確立されている呼気測回路に小孔組み込む手法を用いて、健康成人にて段階的に動的肺過膨張を引き起こし、脳循環および末梢循環、全身循環、呼吸筋仕事量、呼吸困難感に与える影響を検討した。現在、若年男女19名の測定が終了した。具体的には、スパイロメータを用いて被験者の測定を行った後に、自由呼吸を５分行い、ターゲットとなる一回換気量および呼気終末CO2分圧を測定した。その後、呼吸数30回、吸気呼気比1：1としたコントロール呼吸を実施した。コントロール呼吸中には、一回換気量をフィードバックして被験者に提示し、呼気終末CO2分圧が自由呼吸時と同程度となるように吸気にCO2ガスを添加した。その後、コントロール呼吸３分、呼気抵抗呼吸5分を実施した。呼気抵抗呼吸では、呼気側の呼吸回路に小孔が空いた３強度の呼吸抵抗器をランダムに入れ、意図的に３段階の動的肺過膨張を引き起こした。自由呼吸、コントロール呼吸、呼気抵抗呼吸中には、中大脳動脈の血流速度（脳循環の指標）、上腕動脈血流量（末梢循環の指標）、血圧、心拍出量、一回拍出量、心拍数、口腔内圧変化（呼吸筋仕事量の指標）を測定した。また、呼気抵抗呼吸前後には、修正Borgスケール（呼吸困難感の指標）を測定した。動的肺過膨張の程度は最大吸気量（IC）の減少にて評価した。現在、結果を解析中であり、動的肺過膨張の程度によって影響が異なるかを検証する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
測定に用いる呼吸回路のセッティングに時間を要した。本実験では、呼気抵抗を用いた際に呼吸回路内に圧がかかり、弁が揺れてしまうことによりフローセンサーで正しく呼吸を検出できない問題が発生した。本事象は、呼気ガス分析装置を２台用いて、圧のかかる回路の外側で、吸気側と呼気側どちらもフローを同時測定することで解決することができた。また、呼気抵抗の適切な強度を決定するために、予備実験を繰り返しており、それに時間を要したが、最終的に３強度を設定し、実験を終了することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
R6年度においては、R5年度に測定したデータについて解析を終了させ、学会発表および論文投稿を進める予定である。解析結果によっては追加でデータが必要になることも予想されるため、適宜追加実験を行う予定である。
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