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Efficacy and applicability of expiratory pressure load training in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Research Project

Project/Area Number 21K11307
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionOsaka Toneyama Medical Center

Principal Investigator

MIKI Keisuke  独立行政法人国立病院機構大阪刀根山医療センター(臨床研究部), 独立行政法人国立病院機構大阪刀根山医療センター, 研究員(移行) (50740388)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福井 基成  公益財団法人田附興風会, 医学研究所, 副所長 (50342697)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsCOPD / 息切れ / 換気制限 / 上気道 / 声門 / 呼気圧負荷トレーニング / 運動耐容能 / 呼気圧負荷 / トレーニング / 慢性閉塞性肺疾患 / 呼気 / 中枢気道 / 呼気筋力 / 心肺運動負荷試験
Outline of Research at the Start

吹矢の如く呼息時に圧負荷をかける呼気圧負荷トレーニング(EPT) は、「息切れ」「睡眠時の無呼吸」「嚥下機能」を改善させる可能性がある。本研究では、慢性閉塞性肺疾患(COPD)を対象にEPTの有用性及び機序解明、更にはEPTと運動療法との併用効果を検証すべく多施設無作為化コントロール比較試験を行う。EPTは安価で、高齢者でも自宅で簡単に出来る利便性を有し、本研究の医学的、経済的、社会的意義は高い。

Outline of Final Research Achievements

Ventilatory limitation in chronic obstructive pulmonary disease (COPD), which is a lower respiratory tract disease, has usually been attributed to the peripheral airways, and although treatment has long focused on inhalation therapy, it has not led to improvements in exercise tolerance. In this study, a multicenter, randomized, controlled trial of 3-month expiratory pressure load training (EPT) for the upper airway, specifically the glottis, during exercise was performed for patient with all stages of COPD, with exercise tolerance as the endpoint. After EPT, patients with all stages of COPD showed an increase in peak oxygen uptake on incremental exercise testing and an increase in endurance time evaluated by constant work rate exercise testing, along with laryngeal widening during exercise. In patients with severe and very severe COPD, subjective symptoms also improved after EPT. There were no serious adverse events with EPT, which was well tolerated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

下気道疾患である慢性閉塞性肺疾患(COPD)の換気制限は永らく末梢気道閉塞によるとされ、吸入薬中心の治療がなされるも運動耐容能の十分な改善には至らなかった。本研究において、EPT後、重症度に拘わらず運動耐容能の改善が得られたことは、下気道疾患であるCOPDの換気制限が上気道の声門閉塞に影響しているとういう新たな疾患概念、更には上気道調節が日常生活における機能的活動レベルを超えた運動耐容能の獲得という新たな治療概念に結び付く可能性があり、又一方で、EPTは安価であり、高齢者でも自宅で簡単に出来ることから、医学的のみならず、本研究の経済的、社会的意義は高い。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Body positioning-related laryngeal narrowing pattern and expiratory mechanical constraints in advanced chronic obstructive pulmonary disease: A case report2024

    • Author(s)
      Nagata Yuka、Miki Keisuke、Kijima Ryo、Mihashi Yasuhiro、Miyamoto Satoshi、Hashimoto Hisako、Nii Takuro、Matsuki Takanori、Tsujino Kazuyuki、Kida Hiroshi
    • Journal Title

      Respiratory Investigation

      Volume: 62 Issue: 2 Pages: 258-261

    • DOI

      10.1016/j.resinv.2024.01.004

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laryngeal widening and adequate ventilation by expiratory pressure load training improve aerobic capacity in COPD: a randomised controlled trial2023

    • Author(s)
      Miki Keisuke、Tsujino Kazuyuki、Fukui Motonari、Miki Mari、Kitajima Takamasa、Sumitani Hitoshi、Hashimoto Kazuki、Yokoyama Masashi、Hashimoto Hisako、Nii Takuro、Matsuki Takanori、Kida Hiroshi
    • Journal Title

      Thorax

      Volume: 79 Issue: 1 Pages: 23-34

    • DOI

      10.1136/thorax-2022-219755

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 運動に伴う声門閉塞がCOPD の運動耐容能および換気制限に影響する Exercise-induced glottic obstruction affects exercise tolerance and ventilatory limitation in COPD.2023

    • Author(s)
      三木啓資 辻野和之 福井 基成 北島 尚昌 宮本哲志 三橋靖大 長田由佳 新居卓郎 松木隆典 橋本尚子 三木真理 木田博
    • Journal Title

      日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌

      Volume: 早期公開

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 息切れを伴う換気制限に声門閉塞の関与が示唆されたCOPDの1例2024

    • Author(s)
      長田由佳、三木啓資、三橋靖大、木島涼、宮本哲志、新居卓朗、松木隆典、橋本尚子、辻野和之、木田博
    • Organizer
      第7回日本呼吸ケア・リハビリテーション学会近畿支部学術集会 第102回日本呼吸器学会近畿地方会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] COPDに対する呼気圧負荷トレーニング―多施設無作為化コントロール比較試験2022

    • Author(s)
      三木啓資,福井基成,北島尚昌,宮崎暁人,新居卓朗,木庭太郎,松木隆典,橋本尚子,辻野和之,三木真理,木田博
    • Organizer
      第62回日本呼吸器学会学術講演会 京都
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 運動に伴う声門閉塞がCOPDの運動耐容能および換気制限に影響する2022

    • Author(s)
      三木啓資 福井 基成 北島 尚昌 住谷仁 横山将史 橋本和樹 新居卓郎 松木隆典 橋本尚子 辻野和之 三木真理  木田博
    • Organizer
      第32回日本呼吸ケア-リハビリテーション学会 幕張
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 酸素動態からみた呼吸と循環:シンポジウム9 呼吸リハビリテーションと 心臓リハビリテーションとの接点2022

    • Author(s)
      三木 啓資
    • Organizer
      第32回日本呼吸ケア-リハビリテーション学会 幕張
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] COPDに対する呼気圧負荷トレーニングの有効性とその適応-多施設無作為化コントロール比較試験-2021

    • Author(s)
      三木啓資1 福井 基成2 北島 尚昌2 宮崎暁人1 新居卓朗1 松木隆典1 橋本尚子1 辻野和之1 木田博1 1 NHO大阪刀根山医療センター 呼吸器内科 2 医学研究所 北野病院 呼吸器センター
    • Organizer
      第31回日本呼吸ケアリハビリテーション学会学術集会 高松
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 呼気延長を来し運動耐容能の低下した重症・最重症COPDに対する呼気圧負荷トレーニング2021

    • Author(s)
      三木啓資、辻野和之、三木真理、山本悠司、橋本尚子、久下朋輝、川﨑貴裕、松木隆典、木田博 (大阪刀根山医療センター)
    • Organizer
      第114回呼吸生理フォーラム/第94回閉塞性肺疾患研究会 Web
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 呼吸器疾患からみた運動耐容能を高めるための換気能と酸素抽出能 Ventilatory ability and oxygen extraction ability for improving exercise tolerance in respiratory disease2022

    • Author(s)
      三木啓資
    • Publisher
      The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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