近赤外分光法を用いた安全で効果的な他動運動の解明に向けた循環調節に関する基礎研究

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K10613
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 岩本 敏志 東海大学, 医学部, 講師 (20803331)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 近赤外分光法 / 他動運動 / 抗重力筋 / 微小循環 / 筋肉酸素化動態 / 重症患者 / リハビリテーション / 循環調節

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、重症患者の筋力低下に対する積極的な運動の標準化構築に向けた提案を行うことを目的としています。特に、他動運動時の血液循環調節に関するエビデンスを統合し、安全で効果的な他動運動の解明に向けた科学的なエビデンスを蓄積する基礎的研究を行っています。
昨年度は、近赤外線分光法を用いて被験者の異なる姿勢と他動運動負荷による下肢抗重力筋の筋肉酸素化動態を測定する予定でしたが、新型コロナウイルス感染症の影響により、被験者を対象にしたデータ取得を実施できませんでした。しかし、電気刺激装置を用いた運動負荷プロトコル検討に向けた予備実験を繰り返し実施し、効果的なプロトコルを検討しました。　本年度は、昨年度の検討事項を踏まえて、自動エルゴメーターと電気刺激装置をプロトコールに取り入れ、被験者による安全かつ効果的な運動負荷を検討しました。このプロトコルを用いることで、より高い精度で筋肉の酸素化動態を測定し、その解析に基づいて、重症患者に対する運動の標準化構築に向けた提案を行うことができると考えています。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

昨年度に研究が遅延したことが、今年度にも影響しています。昨年度に近赤外線分光法を用いて被験者の異なる姿勢と他動運動負荷による下肢抗重力筋の筋肉酸素化動態を測定する予定でしたが、新型コロナウイルス感染症の影響により、測定のための使用機器の手配が遅れたことや測定場所として予定していた施設内の準備と周辺地域の状況を鑑みて、被験者を対象にしたデータ取得を実施できませんでした。今年度は、昨年度の遅れを取り戻すために、自動エルゴメーターと電気刺激装置をプロトコールに取り入れ、被験者による安全かつ効果的な運動負荷を検討しました。しかし、定期的な被験者の確保が困難であったため、研究計画の遅れを取り戻すことはできていません。

Strategy for Future Research Activity

研究実施計画に遅れはあるが、これまでの予備実験を通じて、自動エルゴメーターと電気刺激装置を組み合わせた運動負荷プロトコルがより効果的であることが示唆されました。具体的には、被験者の負荷感や疲労感を適切に調整しながら、筋肉酸素化動態の測定に必要な十分な運動負荷を与えることができました。
今後は、本年度までの予備実験の結果を踏まえ、より確実かつ効果的な運動負荷プロトコルを確立するために、より多くの被験者を対象に実験を進める予定です。また、新型コロナウイルス感染症の影響が考慮されたうえで、被験者の安全性に配慮した実験計画を策定することが求められます。
研究の結果、重症患者の筋力低下に対する積極的な運動の標準化構築に向けた提案を行うことができると期待されます。今後、より高度な運動プロトコルの検討や、重症患者での検証など、研究の発展的な展開も予想されます。
本研究の成果は、重症患者のリハビリテーションや健康管理の分野に大きな貢献をすると考えられます。今後、研究の進展に期待が寄せられます。

Causes of Carryover

本年度の予定していたデータ取得調査が実施できず、そのため人件費及び消耗品等の使用予定額に差異が生じました。次年度には、データ取得調査を実施し、被験者やデータ処理に伴う人件費、そして成果発表に伴う旅費として予算を執行していく予定です。