| 研究課題/領域番号 |
17300155
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
佐藤 隆幸 高知大学, 医学部, 教授 (90205930)
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| 研究分担者 |
山崎 文靖 高知大学, 医学部附属病院, 助手 (10243841)
牛田 享宏 高知大学, 医学部附属病院, 講師 (60304680)
柿沼 由彦 高知大学, 医学部, 助教授 (60265866)
KATARE Rajesh 高知大学, 医学部, 助手 (20380313)
有川 幹彦 高知大学, 医学部, 助手 (20432817)
谷 俊一 高知大学, 医学部, 教授 (90136250)
安藤 元紀 岡山大学, 教育学部, 助教授 (20222789)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
2006年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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| キーワード | 動脈圧反射 / シャイ・ドレーガー症候群 / 起立性低血圧 / 交感神経 / フィードバック |
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| 研究概要 |
1.目的
重度の起立性低血圧による寝たきりを防止する医療技術の開発が求められている。本研究では機能廃絶した血管運動中枢の代替装置として、血圧を常時監視しながら、実時間演算で交感神経の電気刺激頻度を決定し、交感神経を電気刺激するため、圧バイオセンサーによる血圧計測→血管運動中枢を代替する人工的血管運動中枢代替デバイス→交感神経遠心路を代替する神経刺激用マイクロ電極→交感神経節後線維→血管床からなるフィードバック血圧制御装置を開発した。
2.方法
前年度成果で得られた人工的血管運動中枢の動作原理を用いて、全身麻酔下の起立性低血圧モデルに対するバイオニック装置の有効性・有用性を検証した。膝の人工関節置換術例と大動脈瘤手術例を対象とした。
3.結果
(1)脊髄交感神経刺激に対する血圧応答は、二次の低域通過型の伝達関数で近似され、定常ゲインは0.4、減衰係数は2.6、固有周波数は0.06Hz、ラグ時間は9秒であった。シュミレーション解析により、比例補償係数を1、積分補償係数を0.1にすることによって、血圧制御装置の最適設計が可能であるという結果を得た。
(2)大腿部の圧迫止血帯の急速解除や腹部大動脈のクランプ解除は中心静脈圧の低下を伴い、起立性低血圧とよく似た血行動態変化を誘発することが確認された。
(3)設計したバイオニック動脈圧反射装置により、大腿部圧迫止血帯の解除や腹部大動脈のクランプ解除による血圧低下を防止可能であることが確認された。
(4)座位低血圧による意識消失発作を伴う頚髄損傷患者にバイオニック装置を適用し、血圧制御することができた。
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