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1型糖尿病における心機能低下の早期発見の試み

研究課題

研究課題/領域番号 18K08086
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53020:循環器内科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

高橋 健  順天堂大学, 医学部, 教授 (70343481)

研究分担者 田久保 憲行  順天堂大学, 医学部, 准教授 (20306583)
田中 綾  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70334480)
板谷 慶一  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70458777)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード1型糖尿病 / 心機能 / 心臓超音波 / 流体力学 / 心拍変動 / 自律神経 / 自律神経機能 / 非線形解析 / 心室拡張能 / 拡張早期左室内圧較差 / 動物実験 / 膵島破壊モデル / 左室拡張機能
研究実績の概要

令和5年度は、当科研費の目的の一つである、”最も鋭敏で正確な新たな心機能検査法”を明らかにすることを実臨床で行うことを目的として研究活動を行った。既に心エコーの指標の中で、従来の検査法よりも、拡張早期左室内圧較差が鋭敏であることは、動物実験で明らかにした。しかし近年心エコーの指標よりも、心拍変動解析により自律神経異常を先に認めるとする報告が数多くある。そのため、当研究においても心拍変動解析に焦点を当て、研究活動を行った。
従来からの心拍変動用のホルター心電計は、ノイズが多く、解析が困難であることが判明したため、新しい解析機器であるCOR-VIT-Rを用いることとした。しかしながら、COVID19流行の影響で、世界的な半導体不足となり最終的な製品の完成が遅れ、実際に計測が開始できたのが、令和5年度以降になった。令和5年度の成果の一つとして、COR-VIT-Rによるデータ収集方法の確立がある。機器の貼り付け位置や、貼り付け方法の工夫により、かなりの確率で良好なデータを収集することが可能となった。
以上の経過より、初めに自律神経の影響を最も大きく受ける起立性調節障害について自律神経異常を明らかにし、日本小児科学会循環動態研究会、起立不耐症学会などで発表した。また先天性心疾患に関しても日本小児科学会で発表し、新生児に関しては日本新生児学会にて発表を行った。更にラットよりも心拍変動解析が行いやすい犬について心拍変動解析を試み、この結果は学術雑誌に英文学術論文として掲載した。
以上、自律神経機能解析の準備について、学会発表および論文作成を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

前述のように、COR-VIT-Rを言う新しい心拍変動計のデータ収集方法の確立を行った。心拍変動解析はデータ解析方法が日進月歩である。しかしながら、市販の解析プログラムには新しい有用な解析プログラムは含まれておらず、最新の方法を用いて解析する場合には、各研究施設で独自のプログラムを開発する必要がある。そのため、この分野では日本の代表的研究者である、大阪大学大学院基礎工学研究科機能創成専攻生体工学領域の清野健教授と共同研究を開始し、自律神経の中でも交感神経と副交感神経を分けて評価可能なプログラムや、心不全の患者層別化に大きな力を発揮する解析プログラムを、我々の解析プログラムに導入することを行った。
更に、心拍変動は基本的に人間の心拍に対して用いられるものであるが、犬や猫にも応用可能であることが確かめられた。
以上より、令和6年度に心拍変動のデータが得られれば、直ぐに解析が可能な状態となっている。

今後の研究の推進方策

自律神経機能は、日中の活動量と睡眠に深く関係があることが明らかになっている。そのため、Actigraphという、学術的に正確性が保証されている活動量計兼睡眠評価が可能な機器を用い、COR-VIT-Rと同時に睡眠の質と量を評価することとした。今後は、ActigraphとCOR-VIT-Rの結果を同期させ、自律神経機能の解析を行うことを計画している。
更に、本来、自律神経は、日常生活における運動量の多さにより大きく左右される指標である。前述の大阪大学の清野教授は、運動量と心拍変動のデータを組み合わせることにより、自律神経機能の開発を行う方法を開発し、既に特許を取得している。今後共同研究によりこの方法も我々の解析プログラムに取り入れることにより、一般的に健常児よりも運動量の少ない1型糖尿病の患児・患者の自律神経機能が正確に計測できるように、解析方法を進歩させる予定である。
更に犬と猫の心拍変動解析は可能となったため、次は当研究計画書にあるラットの心拍変動のデータ収集を試みる段階である。
最終年度であるため、実際の1型糖尿病患児・患者のデータの心機能解析を心エコーと心拍変動解析により明らかし、学会発表および論文発表を行う予定である。

報告書

(6件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Exploring sleep heart rate variability: linear, nonlinear, and circadian rhythm perspectives.2024

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa M, Sasaki M, Umemoto Y, Hayashi R, Hatanaka A, Hosoki M, Farag A, Matsuura K, Yoshida T, Shimada K, Hamabe L, Takahashi K, Tanaka R.
    • 雑誌名

      Front Vet Sci

      巻: 11 ページ: 1386425-1386425

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraventricular pressure gradient: A novel tool to assess the post-infarction chronic congestive heart failure2022

    • 著者名/発表者名
      El-Husseiny Hussein M.、Mady Eman A.、Ma Danfu、Hamabe Lina、Takahashi Ken、Tanaka Ryou
    • 雑誌名

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      巻: 9

    • DOI

      10.3389/fcvm.2022.944171

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-invasive assessment of left ventricular relaxation property using color M-mode-derived intraventricular pressure gradients in cats2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuura K.、Bach M.B.T.、Takahashi K.、Willesen J.L.、Koch J.、Tanaka R.
    • 雑誌名

      Journal of Veterinary Cardiology

      巻: 41 ページ: 236-248

    • DOI

      10.1016/j.jvc.2022.03.006

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in Cardiac Function During the Development of Uremic Cardiomyopathy and the Effect of Salvianolic Acid B Administration in a Rat Model2022

    • 著者名/発表者名
      Ma Danfu、Mandour Ahmed S.、Elfadadny Ahmed、Hendawy Hanan、Yoshida Tomohiko、El-Husseiny Hussein M.、Nishifuji Koji、Takahashi Ken、Zhou Zhenlei、Zhao Yanbing、Tanaka Ryou
    • 雑誌名

      Frontiers in Veterinary Science

      巻: 9

    • DOI

      10.3389/fvets.2022.905759

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel color M-mode echocardiography for non-invasive assessment of the intraventricular pressure in goats: Feasibility, repeatability, and the effect of sedation2022

    • 著者名/発表者名
      Hussein M El-Husseiny, Eman A Mady, Danfu Ma, Lina Hamabe, Ken Takahashi, Ryou Tanaka
    • 雑誌名

      Front Cardiovasc Med .

      巻: 16

    • DOI

      10.3389/fvets.2022.935437

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraventricular pressure gradients change during the development of left ventricular hypertrophy: Effect of salvianolic acid B and beta-blocker2021

    • 著者名/発表者名
      Ma Danfu、Mandour Ahmed S、Yoshida Tomohiko、Matsuura Katsuhiro、Shimada Kazumi、Kitpipatkun Pitipat、Uemura Akiko、Ifuku Mayumi、Takahashi Ken、Tanaka Ryou
    • 雑誌名

      Ultrasound

      巻: 29 号: 4 ページ: 229-240

    • DOI

      10.1177/1742271x20987584

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Loading Changes on the Intraventricular Pressure Measured by Color M-Mode Echocardiography in Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Yairo Akira、Mandour Ahmed S.、Matsuura Katsuhiro、Yoshida Tomohiko、Ma Danfu、Kitpipatkun Pitipat、Kato Konosuke、Cheng Chieh-Jen、El-Husseiny Hussein M.、Tanaka Takashi、Shimada Kazumi、Hamabe Lina、Uemura Akiko、Takahashi Ken、Tanaka Ryou
    • 雑誌名

      Diagnostics

      巻: 11 号: 8 ページ: 1403-1403

    • DOI

      10.3390/diagnostics11081403

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Utility of Intraventricular Pressure Gradient for Early Detection of Chemotherapy-Induced Subclinical Cardiac Dysfunction in Dogs2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Katsuhiro、Shiraishi Kenjirou、Mandour Ahmed S.、Sato Kotomi、Shimada Kazumi、Goya Seijirow、Yoshida Tomohiko、Kitpipatkun Pitipat、Hamabe Lina、Uemura Akiko、Yilmaz Zeki、Ifuku Mayumi、Iso Takeshi、Takahashi Ken、Tanaka Ryou
    • 雑誌名

      Animals

      巻: 11 号: 4 ページ: 1122-1122

    • DOI

      10.3390/ani11041122

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Key factors of diastolic dysfunction and abnormal left ventricular relaxation in diabetic rats Journal of Medical Ultrasonics2020

    • 著者名/発表者名
      Kitpipatkun P, Matsuura K, Shimada K, Uemura A, Goya S, Yoshida T, Ma D, Takahashi K, Tanaka R.
    • 雑誌名

      J Med Ultrason

      巻: in press 号: 3 ページ: 347-356

    • DOI

      10.1007/s10396-020-01021-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Individual and Coexisting Diabetes and Cardiomyopathy on Diastolic Function in Rats (Rattus norvegicus domestica)2020

    • 著者名/発表者名
      Kitpipatkun Pitipat、Yairo Akira、Kato Konosuke、Matsuura Katsuhiro、Ma Danfu、Goya Seijirow、Uemura Akiko、Takahashi Ken、Tanaka Ryou
    • 雑誌名

      Comparative Medicine

      巻: 70 号: 6 ページ: 499-509

    • DOI

      10.30802/aalas-cm-20-000042

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Left atrial dysfunction and stiffness in pediatric and adult patients with Type 1 diabetes mellitus assessed with speckle tracking echocardiography2020

    • 著者名/発表者名
      Ifuku Mayumi、Takahashi Ken、Hosono Yu、Iso Takeshi、Ishikawa Akimi、Haruna Hidenori、Takubo Noriyuki、Komiya Kouji、Kurita Mika、Ikeda Fuki、Watada Hirotaka、Shimizu Toshiaki
    • 雑誌名

      Pediatric Diabetes

      巻: 22 号: 2 ページ: 303-319

    • DOI

      10.1111/pedi.13141

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ベッドサイドモニタ心電図を用いた早産児・正期産児の心拍変動解析とその経時的変化2023

    • 著者名/発表者名
      秋本智史、高橋健、佐藤望、服部万里子、室田直紀、上野梨子、山崎晋、岩崎友弘、寒竹正人、清水俊明
    • 学会等名
      第126回 日本小児科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ホルター心電図を用いたドキソルビシン誘発性心筋障害の早期検出2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川瑞希、佐々木万由子、梅本結衣、林莉緒、畑中あかり、細木真梨乃、松浦功泰、吉田智彦、Ahmed Farag、島田香寿美、濱部理奈、大和久健太、村上智亮、高橋健、田中綾
    • 学会等名
      第166回 日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 起立性調節障害児の自律神経機能を踏まえた薬物療法の選択に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      重光幸栄、 高橋健、飯坂建太、秋谷梓、秋本智史、松井こと子、末吉真衣、木村岳人、清水俊明
    • 学会等名
      第6回 起立不耐症学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 起立性調節障害児の自律神経機能を踏まえた、薬物療法の選択に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      重光幸栄、 高橋健、飯坂建太、加護裕久、秋谷梓、秋本智史、松井こと子、末吉真衣、木村岳人、清水俊明
    • 学会等名
      第41回 日本小児心身医学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 起立性調節障害児の自律神経機能を踏まえた薬物療法の選択に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      重光幸栄、 高橋健、飯坂建太、秋谷梓、秋本智史、松井こと子、末吉真衣、木村岳人、清水俊明
    • 学会等名
      第32回日本小児循環器学会循環動態研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 秋谷 梓、高橋 健、清水 俊明等2022

    • 著者名/発表者名
      複雑先天性心疾患術後患者における非線形解析を用いた心拍変動解析の有用性
    • 学会等名
      第125回日本小児科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 複雑先天性心疾患術後患者における非線形解析を用いた心拍変動解析の有用性2021

    • 著者名/発表者名
      秋谷 梓、高橋 健、赤塚 祐介、佐藤 浩之、佐藤 恵也、加護 祐久、秋本 智史、細野 優、福永 英生、秋元 かつみ、稀代 雅彦、中西 啓介、川﨑 志保理 、清水 俊明
    • 学会等名
      第74回 日本自律神経学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット心臓における IVPG を用いた拡張能の評価について2019

    • 著者名/発表者名
      八色暁、松浦泰功、吉田智彦、Pitipat Kitpipatkun、Danfu Ma、島田香寿美、高橋健、田中綾
    • 学会等名
      第13回血流会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-12-25  

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