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遠隔制御による完全静脈麻酔自動制御システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10557136
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関東京大学

研究代表者

山本 博俊  東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30292931)

研究分担者 花岡 一雄  東京大学, 医学部・附属病院, 教授 (80010403)
矢島 直  東京大学, 医学部・附属病院, 講師 (20191108)
長田 理  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (10260283)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワード完全静脈麻酔 / プロポフォール / フェンタニル / ベクロニウム / Bispectral Index / Closed-Loop Control / 遠隔操作 / インターネット / Bispcctral Index / 麻酔深度モニター / フィードバック / 自動制御 / コンピュータ・ネットワーク / 遠隔制御
研究概要

本研究の目的は,静脈麻酔薬のみを使用する完全静脈麻酔を,生体情報のフィードバックによる遠隔自動制御で行うことである.用いた麻酔薬は鎮静薬としてプロポフォール,鎮痛薬としてフェンタニル,筋弛緩薬としてベクロニウムの3つである.
初めに汎用パーソナルコンピュータと持続注入用シリンジポンプを用い,薬物動態・薬力学モデルに基づき薬物血中・効果部位濃度を予測計算し,算出された予測濃度を指定した目標値に保つTarget-Controlled Infusion(TCI)のシステムを構築した.ソフトウェアは全て独自開発した.次に1台の汎用パーソナルコンピュータで3台のシリンジポンプを接続できる拡張ボードを装着した.
生体情報としては鎮静度を表すBispectral Indexと筋弛緩モニターから得られる単収縮率を用いた.Bispectral Indexとプロポフォールの予測効果部位濃度との関係をリアルタイムに算出して,指定したBispectral Indexを保つようにプロポフォール注入速度を制御するアルゴリズムを開発した.また,筋弛緩モニターの単収縮率をフィードバックし,指定した筋弛緩を維持するアルゴリズムを開発した.これらにフェンタニルのTCIを加え3薬剤を1台のコンピュータで制御する静脈麻酔システムを完成させ,実際の麻酔管理に使用し安定した麻酔状態を維持することができた.
さらに遠隔制御用ソフトウェアを用い,シリンジポンプが直接接続されているコンピュータの麻酔薬制御画面を院内LAN経由で別のコンピュータに表示し,その画面から制御するシステムを構築した.実際の臨床に使用し遠隔監視・制御が可能であった.本研究の成果に加え,他の生体情報の監視,人工呼吸器制御,輸液制御など他の遠隔操作を統合することで近い将来に遠隔制御の静脈麻酔用麻酔システムが一般臨床の場で使用されることが期待できる.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] 長田理: "プロポフォール予測血中濃度を算出するシリンジポンプ制御プログラム"ConGrase"を用いた覚醒時プロポフォール予測血中濃度の検討"麻酔. 47(10). 1246-52 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 真砂佳代: "フェンタニルを併用したプロポフォールTCI(Target-controlled infusion)投与法における入眠成功率"麻酔. 48(3). 256-259 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大辻幹也: "プロポフォール麻酔導入時におけるBispectral Indexと予測血中・効果部位濃度関係"第2回日本神経麻酔研究会プロシーディング,. 69-71 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 矢島直: "筋弛緩作用が一定になるよう持続静注した後に,筋弛緩薬投与を中止したときの作用回復のシミュレーションーパンクロニウム,ベクロニウム,ロクロニウムの比較-"日本臨床麻酔学会誌. 19(10). 601-607 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata O: "New Balanced Anesthesia."Elsevier Science B. V.. (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata O: "State-of-the-Art Technology in Anesthesia and Intensive Care"Elsevier Science B. V.. (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長田理: "福田記念医療技術振興財団情報第12号,"福田記念医療振興財団. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長田理: "麻酔・集中治療とテクノロジー2000,"克誠堂出版. (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Nagata: "Evaluation of estimated blood concentration of propofol on wake-up using "ConGrase", a software to control the syringe pump for propofol ; infusion"Masui. 47(10). 1246-52 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kayo Masago: "Success rate of anesthesia induction using target-controlled infusion of propofol with fentanyl"Masui. 48(3). 256-9 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikiya Ohtsuji: "Relation between Bispectral Index and estimated blood/effect-site concentration of propofol during induction of anesthesia"2nd meeting of Japanese Society of Neuroanesthesia and Critical Care proceedings. 69-71 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Choku Yajima: "Simulation of function recovery after cessation of muscle relaxant infusion following continuous infusion controlled to stabilize the muscle relaxation"Journal of Japanese society of clinical anesthesia. 19(10). 601-7 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Nagata: "Development of a Three-Pump Computer-Controlled Infusion System for Total Intravenous Anesthesia with Propofol, Fentanyl, and Vecuronium. In New Balanced Anesthesia."New Balanced Anesthesia. 377-378 Elsevier Science B.V.The Netherlands. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Nagata: "A computer-assisted system for total intravenous anesthesia (CAS-TIVA) : man-machine interface and clinical practice."State-of-the Art Technology in Anesthesia and Intensive Care 1168 : 155-62, Elsevier Science B.V.Amsterdam, Netherlands. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Nagata: "Development of algorithms importing and utilizing physiological information for the computer-controlled total intravenous anesthesia system"Report of the Fukuda memorial medical technology fund. 12. 45-52 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Nagata: "Evaluation of the remote control function of computer-controlled infusion pump system for propofol"Technology in anesthesia and intensive care 2000 : 32-35, Kokuseido, Tokyo. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長田理: "プロポフォール予測血中濃度を算出するシリンジポンプ制御プログラム"ConGrase"を用いた覚醒時プロポフォール予測血中濃度の検討"麻酔. 47(10). 1246-52 (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 真砂佳代: "フェンタニルを併用したプロポフォールTCI(Target-controlled infusion)投与法における人眠成功率"麻酔. 48(3). 256-259 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大辻幹也: "プロポフォール麻酔導入時におけるBispectral Indexと予測血中・効果部位濃度関係"第2回日本神経麻酔研究会プロシーディング,. 69-71 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 矢島直: "筋弛緩作用が一定になるよう持続静注した後に,筋弛緩薬投与を中止したときの作用回復のシミュレーション-パンクロニウム,ベクロニウム,ロクロニウムの比較-"日本臨床麻酔学会誌. 19(10). 601-607 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata O: "New Balanced Anesthesia."Elsevier Science B.V.. (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata O: "State-of-the-Art Technology in Anesthesia and Intensive Care"Elsevier Science B.V.. (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 長田理: "福田記念医療技術振興財団情報第12号,"福田記念医療振興財団. (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 長田理: "麻酔・集中治療とテクノロジー2000,"克誠堂出版. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 長田 理: "Bispectral Indexを指標としたプロポフォール注入制御システムの開発"日本臨床麻酔学会誌. 19・8. s233 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 長田 理: "Macintosh^<Tn>で動作するPropofol用Target Control Infusion制御プログラムの作成" Journal of Anesthesia. 12 suppl. 274 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 長田 理: "プロポフォール、フェンタニル、ベクロニウムを用いた完全静脈麻酔用麻酔補助システム" Journal of Anesthesia. 12 supple. 274 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hirotoshi Yamamoto: "Anesthetic Management with Computer-Assisted System for Total Intravenaus Anest for Pr" Abstracts of 1999 Meeting of the Society for Technology in Anesthesia. 1. 2 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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