| Project/Area Number |
22K18171
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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 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
光家 努 香川大学, 医学部附属病院, 技術職員 (30937967)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 低出生体重児 / 早産児 / 慢性肺疾患 / デキサメタゾン / 吸入 / 早産 / 加湿 / 呼吸器 / 超早産児 / デキサメタゾン吸入療法 / 呼吸器管理 |
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| Outline of Research at the Start |
超早産児の生存率が上昇しているが、それに伴い重篤な合併症である慢性肺疾患（CLD）の患者数が増加しており、その予防や治療の確立は新生児医療にとって喫緊の課題である。CLDの予防や治療として当院ではデキサメタゾン吸入療法を行っているが、デキサメタゾン全身投与は中枢神経予後を悪化させると報告があり注意が必要である。現在、吸入ネブライザーによってどれだけのデキサメタゾンが児に届いているかは明らかでなく、日本では使用を敬遠されている。今回の目的は、吸入療法で児に実際届くと考えられるデキサメタゾンの量を明らかにし、最適な薬用量や機器設定を考案することである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
早産児の生存率は向上しているが、それに伴い重篤な合併症である慢性肺疾患（CLD）の発症数も増加しており、CLDの予防や治療法の確立は新生児医療の喫緊の課題である。当院ではCLDの治療としてデキサメタゾンの吸入療法を導入しているが、全身投与に比べて中枢神経への影響が少ないとされる一方、吸入により児に届く薬剤量は明らかでなく、安全かつ有効な投与法の確立には実測データに基づく検討が不可欠である。本研究では、まずHPLCを用いたデキサメタゾンの測定法を確立し、吸入療法実施後の呼吸器回路内に残留する薬剤量を測定した。その結果、吸入機器にはある程度の薬剤が残留していたが、呼吸器回路内からは薬剤がほとんど検出されなかった。この結果を踏まえ、薬剤が回路内ではなく呼気として大気中に放出されている可能性があると考え、呼気フィルターを用いて薬剤をトラップする方法を検討した。その準備として、クベース内で器内湿度を一定に保ちつつ、実環境に近い条件で人工呼吸器を稼働させ、呼気フィルターの有無やメーカーごとの違いによる回路抵抗への影響を評価した。その結果、1回の吸入で回路抵抗が有意に増加することはなく、今後の実験実施に向けた基礎的なデータを得ることができた。また、実験系の再現性や安定性の確認にも一定の成果を得た。
しかしながら、デキサメタゾンの出荷調整の影響を受け、予定していた薬剤投与を伴う複数条件下での測定実験は実施できず、研究の進行に遅れが生じた。今後の薬剤供給状況の改善を踏まえ、計画していた実験の再開に向けて準備を継続している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
デキサメタゾンの出荷調整が長期間にわたり継続したため、必要な薬剤を十分に確保できず、実験スケジュールに大幅な遅れが生じた。加えて、臨床現場での使用との調整も難航し、計画していた複数条件下での測定実験を実施できなかったことは大きな課題であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度は、HPLCによるデキサメタゾンの測定系の確立と基礎的な環境整備を行ったが、デキサメタゾンの出荷調整により予定していた実験の一部が延期となった。2025年度は薬剤供給が安定したことを前提に、以下の研究を本格的に進める予定である。
まず、人工呼吸器とネブライザーの条件を一定に保った上で、挿管チューブの内腔径、呼吸回数、薬液量、希釈液量を段階的に変更し、吸入後に児の肺に到達する薬剤量を定量的に評価する。これにより、早産児における実際の薬剤到達量の変動要因を明確にする。
次に、テスト肺での実験結果を踏まえて、新生仔豚モデルを用いたin vivo実験を実施する。実際に吸入療法を施行した後の血中デキサメタゾン濃度を測定し、安全域内にあるかを確認することで、吸入療法の全身影響を評価する。また、肺組織における局所濃度や炎症反応の有無についても組織学的に解析する予定である。
これら一連の実験結果をもとに、早産児に対する安全かつ効果的な吸入療法のプロトコールを検討し、将来的には臨床応用およびガイドライン策定への貢献を目指す。
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