2019 Fiscal Year Annual Research Report
ICU関連筋力低下に対する関節他動運動を併用した神経―筋電気刺激療法の基盤創出
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17H02123
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
山田 崇史 札幌医科大学, 保健医療学部, 准教授 (50583176)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 富裕 札幌医科大学, 保健医療学部, 教授 (40231162)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ICU 関連筋力低下 / 神経－筋電気刺激 / 筋原線維機能 / 興奮性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の全体構想は，ICU 関連筋力低下の病態メカニズムと，それに対する神経筋電気刺激（ES），関節他動運動（PM）およびそれらの併用効果について検討することである．令和元年度は，当初の予定通りモデル動物（脱神経筋）におけるESとPMの併用（ES-PM）の効果を検討した．しかしながら，ES-PMでは，筋に対して強い負荷を加えられる反面，負荷後の回復に長い時間を要することから，等尺性収縮を用いたES（ISO-ES）のように，実験動物に対し毎日運動を負荷することができず，予想に反して効果が認められなかった．そこで，ICU 関連筋力低下で認められる電気刺激に対する反応性の低下の改善に焦点をあて，先行研究を参考に以下の3つの条件で，脱神経筋に対しISO-ESトレーニングを7日間を負荷した．１．強度：25 V，パルス幅：40 ms，頻度：20 Hz，収縮回数：200回，負荷頻度：2回/日，２．強度：25 V，パルス幅：40 ms，頻度：20 Hz，収縮回数：50回，負荷頻度：7回/日，３．強度：45 V，パルス幅：10 ms，頻度：50 Hz，収縮回数：50回，負荷頻度：7回/日．しかしながら，これらのいずれの条件においても，脱神経に伴う電気刺激に対する反応性の低下の改善は期待通り認められなかった．そこで我々は，これまでの動物実験の結果に基づき，電気刺激に対する反応性の低下が顕著に生じない，出来うる限り早期（ICU入室48時間以内）から，出来るだけ高強度のESを負荷することに重点を置き，本学臨床研究倫理審査委員会の承認を受け，本学附属病院ICUにおいて自主臨床研究を開始した（承認日：令和元年9月12日，承認番号：312-115）．
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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
我々の予想に反して，神経筋電気刺激（ES）と関節他動運動（PM）の併用は，ICU 関連筋力低下のモデル動物において，等尺性収縮（ISO）でのES（ISO-ES）に比べ，効果的に筋力低下を防止しないことが明らかとなった．しかしながら，平成29-30年度に行った研究により，ISO-ESにより，ICU 関連筋力低下が一部防止できることが示されたことから，予定通り，本学附属病院ICUにおいてISO-ESを用いた自主臨床研究をスタートさせた．また，その過程において，本研究の肝である，ヒト膝伸展筋への電気刺激中に発揮される，膝伸展トルクのモニタリングに関し，健常成人を対象に，アルケア社のロコモスキャンを用いた簡便な測定システムを開発し，再現性のあるデータが得られるに至っている．したがって，令和元年度に実施する予定であった実験は着実に遂行することができたことから，現在までの達成度として，おおむね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り，令和2年度には，本学附属病院ICUにおいて，ICU患者に対するESの効果を引き続き検証したい．現在の所，プラセボ群，ES負荷群とも，若干名のデータが得られているが，新型コロナウィルスの感染拡大防止策の影響もあり，患者を対象とした実験を中断せざるを得ないでいる．
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[Journal Article] Oxidative hotspots on actin promote skeletal muscle weakness in rheumatoid arthritis2019
Author(s)
Steinz MM, Persson M, Aresh B, Olsson K, Cheng AJ, Ahlstrand E, Lilja M, Lundberg TR, Rullman E, Angeby Moller K, Sandor K, Ajeganova S, Yamada T, Beard N, Karlsson BC, Tavi P, Kenne E, Svensson CI, Rassier DE, Karlsson R, Friedman R, Gustafon T, Lanner JT
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Journal Title
JCI Insight
Volume: 4
Pages: e126347
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Mechanism for Statin-Induced Susceptibility to Myopathy2019
Author(s)
Lotteau Sabine、Ivarsson Niklas、Yang Zhaokang、Restagno Damien、Colyer John、Hopkins Philip、Weightman Andrew、Himori Koichi、Yamada Takashi、Bruton Joseph、Steele Derek、Westerblad H?kan、Calaghan Sarah
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Journal Title
JACC: Basic to Translational Science
Volume: 4
Pages: 509～523
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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