2005 Fiscal Year Annual Research Report
再呼吸検証数式モデルを用いた乳児寝具環境の客観的評価の試み
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17390198
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
舟山 眞人 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40190128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金武 潤 東北大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (90326661)
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| Keywords | 乳幼児突然死 / うつ伏せ寝 / 再呼吸 / 人形モデル / 寝具環境 |
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| Research Abstract |
うつ伏せ寝は乳幼児突然死症候群の主要なリスクファクターとしてよく知られており、この原因仮説の一つに再呼吸がある。本研究では、実験用人形モデルを用いて定常的な呼吸が再現できるシステムを構成し、寝具環境毎に生じる再呼吸現象の定量的評価を行うとともに、再呼吸現象を数学的に解析することを試みた。
実験用人形モデルは蘇生練習用の乳児人形、動物実験用人工呼吸器、二酸化炭素の定量供給装置及び麻酔用のカプノメーターからなる。呼吸条件は乳児の成長に応じて5種類設定した。人形を仰向けにして人工呼吸器を起動し、呼気終末二酸化炭素濃度が5.0±0.1%になるよう二酸化炭素の流量を調整する。その後、解析したい寝具環境に人形を置き、吸気二酸化炭素濃度(FiCO_2)を経時的に測定した。各測定は6回以上行い、その中央値を代表値とした。
一方、再呼吸現象を数式で表現したところ、人形実験ではFiCo_2=C(1-e^<Dt>)という式に従うと予測された。ここでCはFiCO_2の最大値、DはFiCO_2の上昇速度を意味する。再呼吸が起きない場合はC=O、およびFiCO_2=0となる。
本シミュレートによるFiCO_2の推移は寝具環境を問わず急速な上昇の後、緩やかな上昇を経てほぼ一定の値を保つ形となり、長くとも5分程度で定常状態に達した。その最大値は寝具環境・呼吸条件により様々であったが、同一の寝具環境・呼吸条件に限れば再現性が見られた。実験の結果と数式との比較において相関係数がそれほど高くない例も見られたが、検定を行った限りでは十分に式に従っているという結果が得られた。すなわち、本研究で観測されたFiCo_2の上昇は再呼吸現象によるものと考えられる。
実測値を基にCとDの値を求めれば寝具環境相互間での再呼吸現象の程度を比較できる。すなわち、与えられた寝具環境での再呼吸現象を定量的に評価することが可能となった。
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