2006 Fiscal Year Annual Research Report
睡眠呼吸障害をもつ心不全患者に対する酸素投与法の検討
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16360211
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| Research Institution | Matsue National College of Technology |
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Principal Investigator |
荒木 光彦 松江工業高等専門学校, 校長 (60026226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
陳 和夫 京都大学, 医学研究科, 助教授 (90197640)
古谷 栄光 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40219118)
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| Keywords | 睡眠時無呼吸 / 酸素飽和度 / 状態予測制御 / 心不全患者 / 持続陽圧呼吸療法 / 血圧 / 心拍数 |
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| Research Abstract |
睡眠時無呼吸症候群は,夜間の睡眠時に無呼吸・低呼吸による低酸素血症を頻回に繰り返す睡眠呼吸障害であり,とくに心不全患者の場合,予後が悪化するうえに心房細動が誘発される可能性も指摘されている.睡眠時無呼吸症候群の治療法としては,持続気道陽圧療法が有効であるが,心不全患者に多い中枢性睡眠時無呼吸では使用感が悪いため実際には適用されず,また次善の策である一定流量での酸素投与では酸素飽和度の低下を十分に制御できない.
本研究では,睡眠呼吸障害の心血管系への影響の検討を行うとともに,睡眠呼吸障害をもつ心不全患者の酸素飽和度を適切なレベルに維持するための酸素投与法の確立を目的として,酸素投与に対する酸素飽和度変化のモデルパラメータの個人差の検討,および酸素飽和度の制御法についての検討を行った.
まず,睡眠呼吸障害の心血管系への影響については,閉塞性睡眠時無呼吸患者に対して経鼻持続気道陽圧療法を1日3時間行うことにより拡張期血圧が有意に低下すること,および心拍数が有意に低下することが確認できた.とくに心拍数の低下は睡眠中だけでなく日中も有意であり,睡眠中の酸素飽和度が90%以上を占める時間の割合との相関が認められた.よって,酸素飽和度制御の際には酸素飽和度を90%以上に維持する必要があると考えられる.
酸素投与に対する酸素飽和度変化のモデルのゲインと時定数の個人差は,心不全の影響とみられる酸素飽和度変化を除くとおおむね3倍程度以内であることがわかった.また,酸素投与に対する応答にはむだ時間が含まれるので,状態予測制御系設計のためのMATLABによるCADを作成し,それを利用して制御系を構成し,目標値を93.5%としてシミュレーションを行った.その結果,無呼吸状態が長時間継続しない場合には酸素飽和度を90%以上に維持できることを確認した.
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