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インスリン腹腔内注入アルゴリズムの開発 -完全植込型投与システムへの応用-

研究課題

研究課題/領域番号 14580825
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関熊本大学

研究代表者

榊田 典治  熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助教授 (50170577)

研究分担者 西田 健朗  熊本大学, 医学部附属病院, 助手 (50336244)
荒木 栄一  熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (10253733)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードインスリン腹腔内注入アルゴリズム / 超速効型インスリン・アナログ / 糖尿病 / 埋込み型人工膵島 / 血糖日内変動 / インスリン注入アルゴリズム / 腹腔内インスリン注入 / 人工膵島
研究概要

1.コンパートメントモデルによるインスリン腹腔内吸収動態の検討
インスリン腹腔内吸収動態を解析すべく3-コンパートメントモデルを作成し,数値解析を行った結果,速攻型,超速効型インスリン・アナログ腹腔内投与時、吸収動態に有意差を認めなかった.
2.Closed-loopインスリン腹腔内注入アルゴリズムの作成
血糖値に対するインスリン注入率を求める関係式IIR(t)=Kp・G(t)+Kd・dG(t)/dt+Kc(Kp, Kd, Kc:インスリン腹腔内注入パラメータ)を導き,インスリン腹腔内注入アルゴリズムを作成した結果,腹腔内注入パラメータ(Kp, Kd, Kc)は(0.041,2.91,-2.72)を算出しえた.
3.コンピュータを用いたsimulation study
正常な血糖応答反応を再現した際のインスリン注入パターン及び血漿インスリン動態を腹腔内及び皮下注入アルゴリズム作動時においてsimulationし,静脈内注入アルゴリズム作動時と比較検討した.超速効インスリン・アナログ皮下注入時,インスリン注入パターンは実現不可能な負注入を要したのに対し,腹腔内注入時には負注入を要することなく,生理的血漿インスリン動態を再現し得た.
4.アロキサン糖尿病犬に対する経口ブドウ糖負荷時の血糖制御
経口ブドウ糖負荷時の血糖制御で,静脈内注入アルゴリズム作動時とそれぞれ比較検討した結果,静脈内注入時と腹腔内注入アルゴリズム作動時での血糖制御は,全経過を通じ,両者とも良好な血糖制御パターンを示した.皮下注入アルゴリズム作動時では,高値,低値を示した血糖パターンの時間帯が存在した.インスリン動態では,静脈内注入と腹腔内注入アルゴリズム作動時では同じパターンを再現し得たが,皮下注入作動時では,遅延型高インスリン血症のパターンを示した.
5.アロキサン糖尿病犬に対する血糖日内変動の制御
アロキサン糖尿病犬に対して,インスリン腹腔内注入アルゴリズムを組み込んだ携帯型人工膵島を用いて,朝夕の2回(計80kcal/kg/day)の食事摂取時の血糖制御を試みた結果,高血糖及び低血糖を認めることなく良好な血糖コントロールが可能であった.
以上,インスリン腹腔内注入アルゴリズムの作成し,本アルゴリズムの有用性が確認された.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] Y.Matsuo, S.Shimoda, M.Sakakida, et al.: "Strict glycemic control in diabetic dogs with closed-loop intraperitoneal insulin infusion algorithm designed for an artificial endocrine pancreas"J Artif Organs. 60巻1号. 55-63 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 榊田典治 他: "人工膵臓携帯型人工膵島"日本臨床. 60巻増刊号. 613-619 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 七里元亮, 榊田典治, 他: "人工膵臓"日本内科学会雑誌. 91巻4号. 1137-1139 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西田健朗, 榊田典治, 他: "臨床からみた携帯型人工膵島の現況と今後の期待"医科器械学. 73巻8号. 390-394 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 榊田典治: "医療用センサー;ブドウ糖センサー"Medical Science Digest. 29巻14号. 554-557 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishihara, N.Nakabayashi, M.Sakakida, et al.: "Biomedical Diagnostic Science and Technology"Marcel Dekker. 546 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 榊田典治: "糖尿病学の進歩2003 人工膵島-携帯型から埋め込み型へ-"診断と治療社(日本糖尿病学会編). 227 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishihara, N.Nakabayashi, M.Sakakida, M.Shichiri: "Biocompatible Phospholipid Polymers for Prevention of Unfavorable Bioreactions on the Surface of Medical Devices."Biomedical Diagnostic Science and Technology (Marcel Dekker). 367-379 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Matsuo, S.Shimoda, M.Sakakida, K.Nishida, T.Sekigami, S.Ichimori, K.Ichinose, M.Uehara, M.Shichiri, E.Araki: "Strict glycemic control in diabetic dogs with closed-loop intraperitoneal insulin infusion algorithm designed for an artificial endocrine pancreas."J.Artif.Organs. 6(1). 55-63 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Matsuo, S.Shimoda, M.Sakakida et al.: "Strict glycemic control in diabetic dogs with closed-loop intraperitoneal insulin infision algorithm designed for an artificial endocrine pancreas"J.Artif.Organs. 6巻1号. 55-63 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 西田健朗, 榊田典治: "臨床からみた携帯型人工膵島の現況と今後の期待"医科器械学. 73巻8号. 390-394 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 榊田典治: "医療用センサー;ブドウ糖センサー"Medical Science Digest. 29巻14号. 554-557 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 榊田典治: "人工膵島-携帯型から埋込み型へ-"診断と治療社. 227 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuto Matsuo, et al.: "Strict Glycemic control in diabetic dogs with closed-loop intraperitoneal insulin infusion algorithm designed for an artificial endocrine pancreas"J Artif Organs. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 榊田典治他: "人工膵臓 携帯型人工膵島"日本臨床. 60巻増刊号. 613-619 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 七里元亮, 榊田典治他: "人工膵臓"日本内科学会雑誌. 91. 1137-1139 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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