2016 Fiscal Year Research-status Report
蘇生後脳症に対するチトクロームaa3酸化状態による脳モニタリング法の構築
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16K11410
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
垣花 泰之 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (20264426)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 智嗣 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 講師 (80437954)
山口 桂司 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (50377280) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 蘇生後脳症 / 近赤外線分光法 / MRI / 心肺蘇生 / ROSC / 脳内酸素飽和度 / 脳モニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、我々がこれまで開発してきた近赤外線分光法(NIRS)が、蘇生後の急性期変化（自己心拍再開後の脳血液量の増加、酸素代謝の低下、脳浮腫の増悪、チトクロムオキシダーゼの還元化）を正確に検出できるのかを評価し、蘇生後脳症（低酸素性虚血性脳症モデル）に対する新たな脳モニタリング法の構築を目指すものである。H28年度の目標は、蘇生後脳症モデルの確立である。そこで、全身麻酔下のブタ (10-13kg)を用いて、NIRS のプローブ装着後、交流を通電し心室細動による心停止を誘発した。最適な心停止時間（心拍再開可能で、かつ蘇生後脳症を確実に発症する時間）を検討するため、当初10分以上（12分、11分、10分）で試みたが、蘇生率が30%以下であったため、心停止時間を7-8分まで短縮した。心停止後の蘇生時間(人工呼吸再開と同時にオートパルスを用いた胸骨圧迫、およびアドレナリン投与による蘇生)は、8-10分とした。これらの検討から、適切な心停止時間＋蘇生時間が決定され、電気的除細動によりほぼ確実に自己心拍を再開させることが可能となった。一方、TRS-NIRSの脳酸素飽和度値は、心停止前の50%前後から心停止により25%まで低下し、蘇生開始により45%まで回復、電気的除細動により自己心拍が再開すると75%まで上昇し、著明な脳血流量の増加も認められた。心停止前、蘇生後3、6、12時間でMRIを測定したところ、拡散強調画像で大脳皮質と小脳に高信号が認められた。以上の結果より、H28年度の目標であったブタによる蘇生後脳症モデルは確立できたと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H28年度の目標は、中型動物の蘇生後脳症モデルである。当初ウサギで試みたが、頭部にNIRSを完全固定した状態で、胸骨圧迫を数分間継続することが困難であることが判明したため、ブタの蘇生後脳症モデルを作成することにした。心停止時間が短いと蘇生後脳症が発症せず、心停止時間が長いと蘇生に失敗するため、心停止時間＋蘇生時間の決定が重要であった。研究の成果としては、H28年度の目標は達成できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度（H29年度）は、今回確立したブタの蘇生後脳症モデルを用いて、2機種 NIRS(4波長NIRSとTRS-NIRS)の同時測定を行い、蘇生後の急性期の脳内病態変化(自己心拍再開後の脳血液量の増加、酸素代謝の低下、脳浮腫の増悪、チトクロムオキシダーゼの還元化)を評価し、その変化と核磁気共鳴スペクトロスコピー 法(MRS)および MRI の画像で同時に評価する予定である。さらに、病理解剖による脳組織の変化とNIRSによる脳内酸素化状態の変化、核磁気共鳴スペクトロスコピー 法(MRS)および MRI の画像と比較検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
NIRS装置の開発が予定より遅れ、新規アルゴリズムでの検証実験をH28年度に行えなかった。そのため、検証用の予算（226,200円)の執行をH29年度に延期することとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
装置の開発が検証実験を行える段階に達したため、H29年度６月より順次検証実験を行い、H29年度内には上記当該予算の執行を完了する予定である。
その他の予算に関する使用計画は計画書の通りである。
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