マイクロ波レーダーを用いた新しい頸静脈波モニタの開発と臨床応用

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09534
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 星賀 正明 大阪医科大学, 医学部, 教授 (90309154)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石坂 信和 大阪医科大学, 医学部, 教授 (20270879) ; 鈴木 哲 関西大学, システム理工学部, 准教授 (50306502)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 心不全 / 生体信号 / 頸静脈波形 / 非侵襲 / マイクロ波

Outline of Annual Research Achievements

マイクロ波レーダーによる頸静脈波形モニタリングの臨床応用に向けて以下の3点の検討を行った。
1)うっ血所見としての頸静脈波形：頸静脈波形の観察はこれまでは主に視診により行われてきた。正常でも仰臥位の状態では頸静脈の観察ができるが、上半身を起こすと次第に頸静脈波形が視認しにくくなる。この現象を、ベッドの角度を変化させることにより、マイクロ波レーダー法を用いて検討した。正常者において、上半身の角度とともに頸静脈波形のamplitudeは次第に低下していき、従来の圧センサーを用いた方法を高い相関（r=0.7）を得た。
2)次に、皮膚とマイクロ波レーダーのプローブとの距離の最適化を検討した。距離が近い（ほとんど接触に近い状態）と、ノイズが少ない波形が得られた。しかし、同時に取得した心電図波形との関連でみると、周期のずれが生じる例が観察された。そこで、従来の圧センサーをリファレンスとして検討したところ、1-1.5cm程度が最適と考えられ、スペーサーを装着したプローブを開発した。
3)頸静脈波形は右心房波形を反映している。臨床において、右心房波形と心不全予後との関係について報告が少なかったため、まず過去の右心カテーテルによる右心房波形と予後を検討した。その結果、右心房波形のy谷がx谷よりも深いと、心不全の長期予後が劣ることを見出した（学会発表予定、論文執筆中）。
現在、本測定器の2号機を作製し、心不全と中心とした臨床例のデータを蓄積しているところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初期に用いたマイクロ波レーダーから得られた波形を詳細に検討したところ、リファレンスと比べて波形の遅れが生じる例が発見された。様々な条件検討と検証を繰り返した。皮膚とマイクロ波レーダーのプローブとの距離の最適化が必要であり、そのために研究全体の進行が約半年遅れを生じた。現在最適な1cmの距離でモニタリングができるようにスペーサーを装着したプローブを開発し、上記の問題点は解決した。

Strategy for Future Research Activity

心不全入院患者は毎日データベース化されるようになり、年間ほぼ300件になる。今後は、心不全の入院患者での頸静脈波形を承諾いただいたのちに、頸静脈波形が取得可能な状態になっている。得られた波形の解析と、データベースにおける臨床データや長期予後との相関を検討できる体制であるので、今後の研究の推進がはかれると考える。

Causes of Carryover

今年度内の学会発表は行えなかったが、次年度早々（2018年5月）の海外学会発表では、2名が演題発表予定で、出張費および参加費を拠出予定である。次年度は、研究支援者雇用費、物品、学会出張費、英語論文作成費が主な支出予定である。