四次元呼吸ダイナミックCTによる自発呼吸関連肺傷害の把握と呼吸管理への応用
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21K16594
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 55060:Emergency medicine-related
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
方山 真朱 自治医科大学, 医学部, 講師 (70645704)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 4D-CT / 呼吸ダイナミックCT / 自発呼吸誘発性肺傷害 / 人工呼吸関連肺傷害 / 人工呼吸 / EIT / 四次元呼吸ダイナミックCT / 自発呼吸誘引性肺傷害 / 自発呼吸関連肺傷害 / 急性呼吸不全 / 肺保護換気戦略 / P-SILI |
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| Outline of Research at the Start |
COVID-19に代表される急性呼吸不全では、人工呼吸管理中の自発呼吸により肺傷害 (patient self-inflicted lung injury; P-SILI)が生じることが報告されている。しかし、現時点ではP-SILIの病態ならびに適切なモニタリング手法や管理方法が明確になってない。本研究では、時間軸を有する四次元呼吸ダイナミックCT (4D-CT)を自発呼吸下で撮影することで、肺胞が換気により変化する動態を全肺野において解析し、P-SILIが肺の各領域でどのように発生しているか、可視化・定量化することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、人工呼吸管理中の患者において自発呼吸中の換気動態を四次元呼吸ダイナミックCT (4D-CT)を用いて解析した、斬新な臨床研究である。本研究では、まず4D-CTの精度検証を証明するために、人工呼吸器の換気情報とelectrical impedance tomography(EIT)のインピーダンス情報を用いて位相検証を行った。結果、4D-CTによる位相精度は非常に高く、空間解像度も高く保たれることが判明した。これにより、4D-CTは人工呼吸中の換気動態を正確に評価できる検査であることが確認された。さらに、肺局所における4D-CTとEITの位相精度の検証を行ったところ、いずれも非常に高い精度が保たれることが判明した。同研究結果は、現在国際学術誌に投稿中である。次に、4D-CTを自発呼吸中に撮影してみると、自発呼吸により胸膜や横隔膜が様々な異常所見を呈することを発見した。通常、自発呼吸により肺は膨らみ横隔膜が下方に収縮するが、逆に奇異性に運動する所見を認めた。この現象は今まで人工呼吸中の患者では注目されていなかった所見であり、集中治療領域で高く注目されるようになった。さらに、今まではEITでしか観察できなかったpendelluft現象を4D-CTで観察することが可能となった。これにより、EITの低い空間解像度ではわからなかった解剖学的変化をCTの特徴である高い空間解像度で解析可能となったことから、pendelluft現象をはじめとする自発呼吸関連肺傷害の病態解析に大きく寄与することが期待される。これらの研究結果は、様々な学会で注目されており、シンポジウムや教育セッションをはじめとする招待講演として発表を行い、うち1回は優秀セッションに選出された。本研究により、自発呼吸関連肺傷害の病態解明が可能となり、得られた解析結果から新たな肺保護換気の提案を行うことが可能となった。
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Report
(3 results)
Research Products
(22 results)
