全身麻酔中の機能（Ees）を低侵襲で連続測定する新しい方法の確立とその有用性

• Project/Area Number: 22K09091
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 重見 研司 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (00206088)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 左心室収縮末期エラスタンス / 実効大動脈エラスタンス / 左心室拡張末期容量 / 心機能 / 心収縮能 / モニタ / 低侵襲 / 左心室内圧容量関係 / 左心室大動脈結合状態（VAカップリング） / 左心室収縮能 / 心原生ショック

Outline of Research at the Start

従来、全身麻酔中の低血圧は、その原因によって、循環血液量減少性、心原性、心外閉塞・拘束性、血液分布異常性などに分類され、診断には、知識や暗記力、経験を必要とした。特に、心原性ショックについては除外診断であることが多かった。一方、これまでに、研究代表者は、等容量収縮期時間 (PEP)および駆出時間(ET)、収縮末期圧(Pes)、拡張末期圧(Ped)から左心室大動脈結合状態(Ees/Ea)を算定する近似式を報告した。今回、日常臨床の全身麻酔中の生体情報モニタから得られるPEP、ET、Pes、Padに1回拍出量を加え、心機能を直接求める方法を確立し、定量的な心原性ショックの診断を可能にする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究でモニタしようとする心機能は、心収縮能とも言われる、左心室収縮末期エラスタンス（Ees）のことである。これは、左心室が収縮したときの堅さを表し、いわゆる心不全状態となって、心機能が低下すると、堅くなる程度が損なわれ、Eesは小さくなる。逆に、強心薬の投与などによって、収縮力がおおきくなると、堅くなる程度が強くなり、Eesは大きくなる。従来、Eesの測定には、左心室内にカテーテルを挿入することや、下大静脈内にバルンを挿入して一時血流を遮断するなど、大変侵襲が大きな処置や操作が必要で、主に動物実験で知見が蓄積されてきた。本研究の目的は、手術・全身麻酔中に、Eesをモニタする方法を確立し、蓄積された知見を有効利用して、そのモニタの有用性を示すことである。本企画は、２０年以上の歴史があり、２０００年に基本的な理論を発表され、臨床に実装するための工夫が試行錯誤されてきた。今般、臨床実装のための基本的な器具・装置として、心電計と観血的動脈圧測定および心音計を市販のパソコンを準備し、パソコンに取り込んだデータから測定点を同定して計算処理することが、円滑にできるようになった。その結果、通常の心電図と動脈圧波形および食道聴診器から、Eesを一拍毎に連続的にモニタできた。手術・全身麻酔中に、臨床的に正常な範囲と評価できる状態の、体表面積で規格化したEesの値の平均値と標準偏差は、5.7 ± 3.8 mmHg・m2・ml-1 であった。この値は、比較できる基準値（ゴールデンスタンダード）がないが、同時に測定した実効動脈エラスタンス（Ea）や左心室拡張末期容量（Ved）の値が文献的な値とよく一致したので、合理的な値であると考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展している。しかし、Eesを計算するために、一回拍出量（SV）を必要とするため、これまでは、体外式連続心拍出量測定センサー（フロートラック、エドワーズ社製）が必要であった。手術・全身麻酔中に心機能が低下する恐れのある症例に用いてきたが、全例に心機能の変化が認められることが無く、正常値の積み重ねが続いている状況である。また、心音を採取するために、食道聴診器を用いているが、その装着は、全身麻酔導入後、手術開始までの時期になり、麻酔導入直後の循環動態の変動を捉えることができない欠点がある。

Strategy for Future Research Activity

今後、症例を積み重ね、正常値を呈示し、その活用方法を提案する計画である。そのためには、観血的動脈圧測定する症例には全て本モニタを装着するのがよい。そこで、まず、体外式連続心拍出量測定用センサー（フロートラック、エドワーズ社製）を、非侵襲連続推定心拍出量（esCCO、日本光電工業株式会社製）に替え、次に、食道聴診器（食道温併用食道聴診プローブ、日本光電社販売）を胸壁電子聴診器（心音マイクロフォン、MA-300HDS(V)、フクダ電子株式会社製）に替えて、同様にEesがモニタできるか検討する計画である。データ収集後の処理は円滑に実施できるので、一回拍出量の定量と、心音のII音のモニタを、簡便に実施できる体制を整えたい。その結果、これまで以上に本モニタの適応範囲が広がり、その有用性を示すことが可能となると考えられる。同時に、心停止して人工心肺を使用する、心臓血管手術に本モニタを装着し、Eesの変化をモニタすることを計画する。人工心肺から離脱する過程は、究極の心不全状態である心停止から、徐々に心機能が回復し、人工心肺の補助がなくても自律して循環を維持できる状態にする全課程が観察できる。そこで、Eesの値が定量的に測定できれば、その値を目安に人工心肺からの離脱を進めることも可能になると考えられる。この数値は、熟練を要する心臓血管麻酔専門医や胸部外科医の判断を補助するだけでなく、知見を積み重ねることによって、機械的に人工心肺の離脱を進めることができるようになる可能性も秘めていると考えられる。