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Investigation of spinal blood flow elevation for hypercapnia and protective effect of spinal cord ischemia

Research Project

Project/Area Number 23K08362
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

山下 敦生  山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50379971)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山下 理  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (20610885)
松本 美志也  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60243664)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords脊髄虚血保護 / 胸腹部大動脈瘤 / 脳・神経 / 脊髄血流 / 高二酸化炭素血症
Outline of Research at the Start

脊髄血流は脳血流と同様に、動脈血中二酸化炭素分圧(PaCO2)上昇に伴い血流が増加する二酸化炭素反応性が存在するとされる。この二酸化炭素反応性を家兎の脊髄血流測定にて確認し、PaCO2上昇に伴う脳脊髄液圧(CSF圧)上昇が脳脊髄液ドレナージにより制御可能か検証する。二酸化炭素反応性を利用し、脊髄血流を増加させた状況下では、大動脈遮断時に通常より脊髄血流が維持され虚血が生じにくい可能性が考えられる。次に家兎脊髄虚血モデルを用いて、脊髄血流を測定しながらCSF圧制御下での高二酸化炭素血症が、脊髄虚血予防可能か検討する。

Outline of Annual Research Achievements

2024年度は2023年度から検証している家兎を用いた脊髄虚血ならびに虚血再灌流前後の脊髄血流量測定・脳脊髄液圧測定について文献的考察ならびに他の研究者からの助言の検討を行った。前年度の検討結果から脊髄血流量測定は家兎の第4/5腰椎間から硬膜外腔に脊髄血流量測定用のグラスファイバープローベを頭側に挿入し、脳脊髄液圧測定は家兎の第5/6腰椎間から脊髄くも膜下カテーテルを尾側に挿入する方針として実験を進めた。しかし、脊髄血流量測定用のグラスファイバープローベの挿入部位を従来の第5/6腰椎間から第4/5腰椎間へ変更したことにより、椎間孔が小さくグラスファイバープローベの挿入が困難で実験を断念する経験に直面した。したがって家兎の脊椎解剖と骨成長との関係を文献的に検討した。また、類似の研究を行っている研究者に助言を求めた。これらから脊髄血流量測定用のグラスファイバープローベを従来通り第5/6腰椎間から挿入し、脊髄くも膜下カテーテルを第6/7腰椎間から尾側方向への挿入することを検証することとした。適切に脳脊髄液圧が測定できること(カテーテルの先端が壁当たりしないこと)とカテーテルによる馬尾神経損傷がないことに注意し、挿入するカテーテルの長さを検討している。
高二酸化炭素血症の作成においては、40% 酸素に二酸化炭素を混合し、目標としている動脈血二酸化炭素濃度 60 mmHgと80 mmHgとなるような二種類の混合ガスボンベ作成を医療ガスメーカーに依頼している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初の予定では2024年度中に高二酸化炭素血症下の脊髄血流増加の程度と全身状態への影響を評価する予定であったが、脊髄虚血ならびに虚血再灌流前後の脊髄血流量測定・脳脊髄液圧測定技術の確立に手間取り、研究の進捗は遅れ気味である。ただしこの脊髄血流量測定・脳脊髄液圧測定技術の確立はこの研究の最も重要な部分なので、慎重に進めており、この手技を安定して施行することが出来れば、その後の実験は比較的スムーズに進行可能と考えている。

Strategy for Future Research Activity

2023~2024年度に検討してきた脊髄血流量測定用のグラスファイバープローベと脊髄くも膜下カテーテル留置位置、留置方法を確立し、動脈血二酸化炭素濃度 60 mmHgと80 mmHg下での脊髄血流増加の程度とその状況下での循環動態や脳脊髄液圧など全身状態への影響を評価する。すなわち対照群(PaCO2 40 mmHg±2 mmHg)、軽度群(PaCO2 60 mmHg±2 mmHg:許容されるPaCO2)、重度群(PaCO2 80 mmHg±2 mmHg:許容限界のPaCO2)に分け(各n=4)、血圧、心拍数、脊髄血流量、脳脊髄液圧ならびに血液ガス分析にてPaCO2、PaO2、pH、BE、HCO3-、血糖値を測定する。更に脳脊髄液圧をコントロールするために脳脊髄液ドレナージが可能かどうかを評価する予定である。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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