The tadpole with sprinkling lidocaine on bronchoscopic tip which moves freely toward maximal inspiratory flow

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08855
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 溝渕 知司 神戸大学, 医学研究科, 教授 (70311800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 桂一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00737926)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: tracheal intubation / safety

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、“呼吸時には気道系に流速が生まれる“という生体機能の本質を活用し全身麻酔や蘇生時の気管挿管に際し、どんな患者やどんな術者でも100％の気管挿管を実現する新規のデバイスを開発することを目的に研究を行った。
現在までに東京大学工学部との共同研究で提案手法の原理実証を行い、次のフェーズとして臨床での呼吸気流速の測定および臨床で使えるセンサーの開発のための小型化と性能の向上を目指した。具体的には、東京大学工学部にて、自発呼吸時の患者の呼吸流を感知する基礎実験を行い新しい方法論を確立した。すなわち、センシング部先端に3方向に向いた微小な風量センサを取り付け、それぞれのセンサ出力値より、どの方向から風が吹いているかを推定することは確立している。気流の計測を実現するため、MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技術を用い、本デバイスに適した直径わずか数百マイクロメートルのセンサーを独自に開発し実証実験を行った。次の目標として、①自発呼吸で口腔内にどの程度の呼気及ぶ吸気の流速が生まれるかに関し神戸大学医学部にて倫理委員会の承認を得たのち、健常ボランティアからの臨床データを測定し、その後に、同意を得られた臨床の全身麻酔患者、さらに挿管困難が予想される患者での測定を計画した。②おそらく微弱な流速と考えられるため、その微弱な流速をこれまでの実証実験で証明した方法でとらえられるか、捉えられなければ捉えられる方法への改良、③最大呼吸流速方向が捉えられれば、そこに向かって動く手段の開発を目指した。
結果的には当該施設がコロナ重症患者の集中治療管理をせざるを得ず、予定した研究計画の遂行に影響を与えた。