閉塞性睡眠時無呼吸フェノタイプ診断プログラムの構築および診断機器の開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09526
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小川 浩正 東北大学, 事業支援機構, 准教授 (90361162)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒澤 一 東北大学, 事業支援機構, 教授 (60333788) ; 色川 俊也 東北大学, 事業支援機構, 准教授 (70375179)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 閉塞性睡眠時無呼吸 / 上気道機能 / 呼吸調節機能

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、閉塞性睡眠時無呼吸の成因に基づいたフェノタイプ診断プログラムの構築・診断機器開発・治療法確立を目的としている。平成29年度は、ピエゾフィルムセンサーを胸骨上窩、胸骨剣状突起下、両側鎖骨上窩、両側下部肋骨の6か所に貼付し、呼吸抵抗負荷時の、胸腔内圧（食道内圧）、口腔内圧変化と、各ピエゾセンサー発生電圧との関係を検討した。結果、食道内圧と口腔内圧がほぼ同値であり、ピエゾセンサー発生電圧は、胸腔内圧および口腔内圧の変化に伴って変化する知見が得られた。部位においては、胸骨上窩からの発生電圧が最も高く、それに次ぐのは胸骨下部からの発生電圧であった。こと知見から、PSG測定前に口腔内圧と胸骨上窩部位のピエゾセンサー発生電圧との関係を記録しておくことで、口腔内圧・胸腔内圧（口腔内圧とほぼ同値であったので）をピエゾセンサーから推測することが可能であることが確認された。PSGに胸骨上窩部位のピエゾセンサー発生電圧を入力するシステムを構築し、睡眠時の姿勢変化に追随することを確認している。上気道機能評価のためには、ピエゾセンサーから推定する口腔内圧・胸腔内圧と、口鼻からの気流速度が必要である。PSG測定に用いている圧フローセンサーの精度を確認する必要があるものの、圧フローセンサーから気流速度を測定し、口腔内圧との関係から、睡眠中の気道抵抗変化を測定することが可能となる。睡眠中の呼吸調節反応度については、CO2、O2、上気道抵抗、覚醒反応と無呼吸後の再開呼吸時の換気量との関連性を検討する必要がある。換気量に関しては、先ほどのピエゾセンサー発生電圧から評価可能となる。CO2に関しては、理論的には呼気終末CO2がPaCO2と一致するが、閉塞性換気障害などではPaCO2に比べて呼気終末CO2値は低くなることから、呼気終末CO2値を含めた呼気CO2値とPaCO2との関係を検討してきた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

閉塞性睡眠時無呼吸症候群患者のフェノタイプを鑑別できる測定方法の構築を本研究の目的としているが、今回、上気道機能評価に必要な口腔内圧（胸腔内圧）を、胸骨上窩部位のピエゾフィルムセンサーから推定することが可能であることを確認でき、上気道機能を評価する方法が構築された。
しかし、呼吸調節機能においては、呼気CO2からPaCO2を推定する方法が構築できていない。

Strategy for Future Research Activity

ピエゾフィルムセンサーを加えたPSG検査を実施する予定である。呼気CO2とPaCO2との関連性を検討し、PaCO2を推定する方法を構築する予定である。

Causes of Carryover

呼気CO2測定装置がまだ完成されておらず、その費用も次年度初めに使用する予定です
また、PSG検査による閉塞性睡眠時無呼吸の患者での測定が行われていません。そのため、検査謝金として計画されている費用については次年度以降に使用することとなります