| Project/Area Number |
22K07822
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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 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
日下 隆 香川大学, 医学部, 教授 (50274288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 崇範 香川大学, 医学部, 教授 (30274294)
上野 正樹 香川大学, 医学部, 教授 (30322267)
中村 信嗣 香川大学, 医学部, 講師 (30437686)
光家 努 香川大学, 医学部附属病院, 技術職員 (30937967)
星 詳子 浜松医科大学, 光医学総合研究所, 特任教授 (50332383)
森本 絢 香川大学, 医学部附属病院, 病院助教 (80813881)
中尾 泰浩 香川大学, 医学部, 協力研究員 (80867721)
有岡 誠 香川大学, 医学部, 協力研究員 (90851882)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 脳浮腫 / 水分量 / 低酸素性虚血性脳症 / 近赤外光 / 時間分解測定 / 新生仔豚 / 新生児 / 水素 / 脳血管障害 / 水素吸入 / 低体温療法 / 脳血液量 / 脳内Hb酸素飽和度 / 近赤光分光測定 / 近赤光時間分解分光測定 / 水 |
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| Outline of Research at the Start |
新生児医療領域においてHIEは脳障害の主な原因であり、大部分は仮死に続発し重症HIEは出生1,000 人に対して2～4人と推定されている。現在はその予後改善目的に軽度低体温療法（34度前後、72時間）を施行することが推奨されるが、その効果は限定的であり、経過中の脳浮腫が大きな予後不良因子となっている。このため本研究の目的は、新規6波長TRSを用いた脳水分量測定を行うため基礎的検討を行い、HIEにおける脳浮腫の経過と予後の関係を検討し、さらに脳浮腫軽減効果が期待される水素吸入の効果を検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
赤外光分光法(NIRS)の応用法である新規の近赤外光時間分解測定(near-infrared time-resolved spectroscopy, TRS)を利用した脳内水分量測定を用いて、新生児における脳浮腫の経時的な評価方法を確立し、これを利用して新生児低酸素性虚血性脳症(HIE)の急性期での予後評価や治療期間設定の有用性の検討を行う。組織内の水及び脂質は近赤外光領域に光吸収のピークを持つため、パルス光源の波長を従来の3波長から長波長側を加え6波長に増やし、受光部をより長波長側までの感度特性を有した光電子倍増管を組み合わせることで、生体内の水と脂質が測定可能となる。本研究課題では、１）本測定方法を用いた脳浮腫評価の妥当性を新生仔豚モデルを用いて検証する。２）新生仔豚HIEモデルを用いて脳浮腫の経時的評価を行い、その程度と予後の関係を検討する。３）HIEモデルでの低体温療法や水素ガス吸入療法、それらの併用療法を行い、脳浮腫軽減効果と予後の関係を検討する。そして次世代新規治療の新生児HIEの臨床応用のため、ベットサイドで測定可能な新規の指標として「脳内水分量」の測定方法を確立し、治療評価や予後予測を行うことを究極の目的とする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
従来の近赤外光時間分解測定（NIR-TRS)は3波長（760,800,840nm）を使用して、組織内のoxyHbとdeoxyHbの相対値ではなく絶対値の測定が可能であったが、その前提として測定部位ではoxyHbとdeoxyHb以外の光吸収物質が水のみで、その含量を一定値（生体では60%）として設定し算出していた。これは900nm以上のピコオーダーのパルス光の光源がなく、その領域に感度特性を持つ受光部としての光電子倍増管の利用が出来ず、水の定量的測定が不可能であったからである。現在、このパルス光源を3波長から6波長に（新たに910,935,975nmを加える）、受光部の光電子倍増管を1種類（GaAsのみ）から2種類（GaAsとInGaAs）に増やした、新規構築されたNIR-TRSを利用する。
新生仔豚モデルを対象として、新規に開発した６波長NIR-TRSを利用して、脳浮腫、脳循環・酸素代謝を経時的に測定し、かつ頭部MRI撮像での脳浮腫の経過を測定している。また水素吸入での脳障害予防効果に関して、脳血管障害を主眼とした解析を継続している。
これら研究課題での脳浮腫の評価に関しては、非障害時の脳水分量が高いためか、明らかな浮腫の評価が出来ていないが、継続した研究を行っている。同時に計画当初に予期していなかった光散乱係数の病態の事案経過による変化に着目し、NIR-TRSを用いた、特に光散乱係数での脳浮腫、機能障害が評価が可能か否かの検討を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、新生仔豚モデルを対象として、６波長近赤外光時間分解測定（NIR-TRS)を利用して、脳浮腫、脳循環・酸素代謝を経時的に測定し、かつ頭部MRI撮像での脳浮腫の経過を測定している。また水素吸入での脳障害予防効果に関して、脳血管障害を主眼とした解析を継続している。また光散乱係数と脳波所見との関連性を検討し、臨床的な光散乱係数の脳機能評価としての指標になり得るか否かの検討を継続して行う予定である。
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