2021 Fiscal Year Research-status Report
慢性閉塞性肺疾患の認知機能低下における脳血管動脈硬化の役割
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20K11186
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
岩本 えりか 札幌医科大学, 保健医療学部, 講師 (40632782)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 呼吸筋疲労 / 動的肺過膨張 / 脳循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、脳血管の動脈硬化を含めた網羅的な脳循環機能の評価を行い、慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者の認知機能低下に関与する脳循環機能の変化を解明すること、また、呼吸筋疲労が脳循環機能の変化を介して認知機能低下に関与するかを明らかにすることを目的としている。
本研究実施においては、外来COPD患者を被験者として用いる予定であったが、COPD患者はCOVID-19に対してより重症化のリスクが高い患者であることから、本年度においてもCOPD患者を用いた実験を行うことはできなかった。そのため、本研究のメインテーマである「呼吸機能が脳血管および認知機能に与える影響」を明らかにするために、昨年度から実施している健康成人を被験者として用いた実験をさらに推進した。具体的には、以下の研究を行った。１）健康成人に対して、吸気に段階的に呼吸抵抗を負荷し、呼吸筋疲労を引き起こした。その後、呼吸筋疲労ありと疲労なしの２条件で、安静時および運動時の脳血流（中大脳動脈の血流速度、内頸動脈の血流速度・血管径）、全身の循環機能（連続指尖血圧、心拍数、心電図）を測定する実験を実施した。実験は順調に進み、今後は得られた結果を解析し、論文執筆および学会発表を行う予定である。２）健康成人に対して、軽度の呼気抵抗と呼吸コントロールを行うことにより、安静時および運動時に動的肺過膨張を引き起こし、脳血流（中大脳動脈の血流速度、内頸動脈の血流速度・血管径）、全身の循環機能（連続指尖血圧、心拍数、心電図）、呼吸筋仕事量に与える影響を検討するための予備実験を行った。動的肺過膨張を引き起こすための特殊な機器を作成し、呼吸筋仕事量を計測するためのプログラム作成を実施した。今後、実際の測定を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は、関連するクリニックに通っている外来の慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者において脳循環機能を測定する予定であったが、本研究計画申請後にCOVID-19が蔓延し、本年度もCOPD患者のリクルートが非常に困難な状況になった。そのため、本研究のメインテーマである「呼吸機能が脳血管および認知機能に与える影響」を明らかにするために、健康成人を用いてCOPDをモデルとした実験を行うなど、臨機応変に対応している。
さらに2021年10月に出産をし、産休および育休を取得したことから、研究の進行は当初の予定よりは遅れているが、今後計画的に進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
COPD患者における呼吸筋疲労や動的肺過膨張が、脳機能や脳血管調節に与える影響を調べる上で、健康成人における呼吸筋負荷増加や、動的肺過膨張の誘発（COPDモデル）は非常に有用なデータとなりうる。COPD患者では呼吸筋負荷や動的肺過膨張以外にも低酸素性肺血管収縮などの病態が複雑に絡み合っている。それに対して、健康成人で呼吸筋疲労や動的肺過膨張を誘発させることは、肺力学的にこれらが純粋に脳血流や脳血管調節に影響を調べるために重要である。そのため、今後においてもCOPD患者のリクルートをCOVID-19の状況を見ながら主治医と検討をするのと並行して、健康成人における実験を行っていく予定である。具体的には、１）健康成人に対して呼吸筋疲労なし、ありの条件で安静時および運動時の脳循環機能および全身の呼吸循環機能を評価し、呼吸筋疲労が脳循環に与える影響を明らかにする。２）健康成人に対して、軽度の呼気抵抗と呼吸コントロールを行うことにより、安静時および運動時に動的肺過膨張を引き起こし、脳循環機能に与える影響を明らかにする。これらの健康成人における研究結果は、本研究におけるCOPD患者における呼吸機能低下と脳循環機能の低下の生理学的な関連を調べる上で非常に有用なデータとなる。またこれらの実験で得られた知見を今後、COPD患者における呼吸機能と脳循環調節測定へ生かしていく予定である。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響により、道外へ出張を行うことが困難であり、旅費の執行を行うことができなかった。次年度以降も旅費の執行については感染状況をみながら検討することとする。さらに2021年10月に出産をし、産休および育休を取得した。そのため、研究実施が遅れ、物品費用、人件費などの経費の一部について次年度以降に使用することとした。
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