VR(仮想現実感)による術後せん妄予防：ICU入室患者での検討

• 研究課題/領域番号: 20K17858
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分55060:救急医学関連
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 江角 亮 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (50813028)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: Virtual Reality / ICUせん妄 / 外傷 / 仮想現実感 / 鎮痛 / 睡眠障害 / clock gene / ICDSC / バーチャルリアリティ / せん妄 / バーチャルリアリティと教育 / 術後ICUせん妄 / PICS / 認知機能

研究開始時の研究の概要

手術後に患者がICUへ入室すると、環境変化、睡眠サイクルの乱れが引き起こされ、術後せん妄発生率が上昇する。いったんせん妄を発症すると患者の死亡率の上昇など予後悪化につながる。　　本研究では、ICUで行える環境改善の現実的限界を、没入型VRの強力な仮想現実感で乗り越えることを目指す。
VRのストレス軽減効果が、術後ICU患者で認める睡眠障害（量と質の低下）を改善し、術後せん妄の発症を予防することを臨床研究で検証することを目的とする。

研究実績の概要

ICUに入室する患者の32.3％は、入室中に原疾患とその治療の影響でICUせん妄に苦しんでいるといわれる。ひとたび，せん妄が起きるとICU滞在時間も延長して死亡率も上昇する。しかしながらICUせん妄の予防や治療方法は確立していない。
仮想現実（VR：Virtual Reality）技術は、患者へのリラックス効果3)やICUでの痛み、睡眠導入効果に有用とされ臨床応用されはじめているが、ICUせん妄への効果はほとんど明らかではない。本研究では外傷後にICUに入室する患者を対象に、VRをもちいてICUせん妄発症を予防できるか検証する。
結果１：ICU入室患者を対象に、VRを用いることで外傷患者の痛みを軽減することが可能であった。
結果２：また、VR前後の心拍変動解析を行い、VRにより副交感神経を活性化し、リラックス効果を誘導した。以上より、鎮痛作用と副交感神経活性作用によりICUせん妄予防効果が得られると予想された。コロナ禍の影響もありまだ症例数が少ないため、ICUせん妄発生率の改善効果はまだ証明できていないが、今後症例数を増やして検証する。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

COVID-19患者受け入れに伴う集中治療室の及び救急患者の入室制限により思ったより外傷患者の受け入れ数が少ないため、研究が遅れている。今後コロナ禍解消に伴い外傷患者の受け入れが増えることでプライマリーアウトカムの評価が可能になると考える。
現時点でもICUへのコロナ患者受け入れは継続しており十分な外傷患者の症例確保ができていない。

今後の研究の推進方策

VRの治療効果は鎮痛作用と副交感神経活性化作用の2つがあると予想している。そのため、ICUせん妄発生率をプライマリーアウトカム、セカンダリーアウトカムを鎮痛作用と副交感神経活性化作用にして解析を進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] Correlation Between the Social Network Structure and Well-Being of Health Care Workers in Intensive Care Units: Prospective Observational Study (2023)
  • 著者名/発表者名: Esumi Ryo、Ito-Masui Asami、Kawamoto Eiji、Ito Mami、Hayashi Tomoyo、Shinkai Toru、Hane Atsuya、Okuno Fumito、Park Eun Jeong、Kaku Ryuji、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Interactive Journal of Medical Research 巻: 12 ページ: e50148-e50148
  • DOI: 10.2196/50148
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Continuous High Positive-End Expiratory Pressure May Worsen Renal Function in Patients With Acute Respiratory Distress Syndrome: Retrospective Analyses of a Nationwide, Multicenter Observational Study in Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama Kazuto、Kaneko Tadashi、Ieki Yohei、Ito Asami、Kawamoto Eiji、Suzuki Kei、Ishikura Ken、Imai Hiroshi
  • 雑誌名: Cureus 巻: 15
  • DOI: 10.7759/cureus.35233
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MicroRNA Profiles in Intestinal Epithelial Cells in a Mouse Model of Sepsis (2023)
  • 著者名/発表者名: Caidengbate Siqingaowa、Akama Yuichi、Banerjee Anik、Mokmued Khwanchanok、Kawamoto Eiji、Gaowa Arong、McCullough Louise D.、Shimaoka Motomu、Lee Juneyoung、Park Eun Jeong
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 号: 5 ページ: 726-726
  • DOI: 10.3390/cells12050726
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Esophageal Perforation Accompanying Mediastinitis in Blunt Trauma in a Patient with Thoracic Osteophytes (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Kei、Yoshida Haruna、Esumi Ryo、Ieki Yohei、Yamamoto Akira、Ohi Masaki、Kaneko Tadashi、Imai Hiroshi
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 61 号: 17 ページ: 2601-2605
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.8930-21
  • NAID: 130008158363
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2022-09-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Conservative medical management combined with follow-up multidetector computed tomography of tracheobronchial injury caused by penetrating injuries: A case report (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Tsuyoshi、Kaneko Tadashi、Hane Atsuya、Ito Asami、Kawamoto Eiji、Suzumura Misato、Ueda Koki、Shinoda Mari、Ito Atsushi、Imai Hiroshi
  • 雑誌名: Trauma Case Reports 巻: 42 ページ: 100710-100710
  • DOI: 10.1016/j.tcr.2022.100710
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sequential organ failure assessment score as a predictor of the outcomes of patients hospitalized for classical or exertional heatstroke (2022)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama Kazuto、Kaneko Tadashi、Ito Asami、Ieki Yohei、Kawamoto Eiji、Suzuki Kei、Ishikura Ken、Imai Hiroshi、Kanda Jun、Yokobori Shoji
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 16373-16373
  • DOI: 10.1038/s41598-022-20878-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Possible Metastatic Stage-Dependent ILC2 Activation Induces Differential Functions of MDSCs through IL-13/IL-13Rα1 Signaling during the Progression of Breast Cancer Lung Metastasis (2022)
  • 著者名/発表者名: Ito Atsushi、Akama Yuichi、Satoh-Takayama Naoko、Saito Kanako、Kato Takuma、Kawamoto Eiji、Gaowa Arong、Park Eun Jeong、Takao Motoshi、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Cancers 巻: 14 号: 13 ページ: 3267-3267
  • DOI: 10.3390/cancers14133267
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] miRNA-200c-3p targets talin-1 to regulate integrin-mediated cell adhesion. (2021)
  • 著者名/発表者名: Obeng G, Park EJ, Appiah MG, Kawamoto E, Gaowa A, Shimaoka M.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 11 号: 1 ページ: 21597-21597
  • DOI: 10.1038/s41598-021-01143-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Substrate stiffness modulates endothelial cell function via the YAP-Dll4-Notch1 pathway (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Eri、Okamoto Takayuki、Ito Atsushi、Kawamoto Eiji、Asanuma Kunihiro、Wada Koichiro、Shimaoka Motomu、Takao Motoshi、Shimamoto Akira
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 巻: 408 号: 1 ページ: 112835-112835
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2021.112835
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recombinant soluble thrombomodulin accelerates epithelial stem cell proliferation in mouse intestinal organoids and promotes the mucosal healing in colitis (2021)
  • 著者名/発表者名: Gaowa A, Park EJ, Kawamoto E, Qin Y, Shimaoka M.
  • 雑誌名: J Gastroenterol Hepatol. 巻: 36 号: 11 ページ: 3149-3157
  • DOI: 10.1111/jgh.15656
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cytoskeletal Actin Structure in Osteosarcoma Cells Determines Metastatic Phenotype via Regulating Cell Stiffness, Migration, and Transmigration (2021)
  • 著者名/発表者名: Kita Kouji、Asanuma Kunihiro、Okamoto Takayuki、Kawamoto Eiji、Nakamura Koichi、Hagi Tomohito、Nakamura Tomoki、Shimaoka Motomu、Sudo Akihiro
  • 雑誌名: Current Issues in Molecular Biology 巻: 43 号: 3 ページ: 1255-1266
  • DOI: 10.3390/cimb43030089
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elevated Plasma Soluble PD-L1 Levels in Out-of-Hospital Cardiac Arrest Patients (2021)
  • 著者名/発表者名: Sumiyoshi Miho、Kawamoto Eiji、Nakamori Yuki、Esumi Ryo、Ikejiri Kaoru、Shinkai Toru、Akama Yuichi、Ito-Masui Asami、Imai Hiroshi、Gaowa Arong、Park Eun Jeong、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Journal of Clinical Medicine 巻: 10 号: 18 ページ: 4188-4188
  • DOI: 10.3390/jcm10184188
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Endothelial connexin-integrin crosstalk in vascular inflammation (2021)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Takayuki、Park Eun Jeong、Kawamoto Eiji、Usuda Haruki、Wada Koichiro、Taguchi Akihiko、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 巻: 1867 号: 9 ページ: 166168-166168
  • DOI: 10.1016/j.bbadis.2021.166168
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prevalence and predictors of direct discharge home following hospitalization of patients with serious adverse events managed by the rapid response system in Japan: a multicenter, retrospective, observational study (2021)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hongo, Hiromichi Naito, Toshifumi Fujiwara, Takaki Naito, Yosuke Homma, Yoshihisa Fujimoto, Morooka Takaya, Yuji Yamamori, Taka-Aki Nakada, Tsuyoshi Nojima, Atsunori Nakao, Shigeki Fujitani
  • 雑誌名: Acute Medicine & Surgery 巻: 8 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1002/ams2.690
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cellular and exosomal regulations of sepsis-induced metabolic alterations (2021)
  • 著者名/発表者名: Appiah G. Michael, Park Eun Jeong, Akama Y, Nakamori Y, Kawamoto E, Gaowa A, Shimaoka M
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 号: 15 ページ: 8295-8295
  • DOI: 10.3390/ijms22158295
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sociometric wearable devices for studying human behavior in corporate and healthcare workplaces (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito-Masui Asami、Kawamoto Eiji、Esumi Ryo、Imai Hiroshi、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: BioTechniques 巻: 71 号: 1 ページ: 392-399
  • DOI: 10.2144/btn-2020-0160
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Irisin supports integrin-mediated cell adhesion of lymphocytes. (2021)
  • 著者名/発表者名: Myint PK, Ito A, Appiah MG, Obeng G, Darkwah S, Kawamoto E, Gaowa A, Park EJ, Shimaoka M
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep. 巻: 26 ページ: 100977-100977
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2021.100977
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ligand-competent fractalkine receptor is expressed on exosomes. (2021)
  • 著者名/発表者名: Park EJ, Myint PK, Appiah MG, Worawattananutai P, Inprasit J, Prajuabjinda O, Soe ZY, Gaowa A, Kawamoto E, Shimaoka M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep. 巻: 26 ページ: 100932-100932
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2021.100932
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Randomized trial of granulocyte colony-stimulating factor for spinal cord injury (2021)
  • 著者名/発表者名: Koda Masao、Hanaoka Hideki、Fujii Yasuhisa、Hanawa Michiko、et al.
  • 雑誌名: Brain 巻: 144 号: 3 ページ: 789-799
  • DOI: 10.1093/brain/awaa466
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Spike Glycoprotein of SARS-CoV-2 Binds to β1 Integrins Expressed on the Surface of Lung Epithelial Cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Park EJ, Myint PK, Appiah MG, Darkwah S, Caidengbate S, Ito A, Matsuo E, Gaowa a, Shimaoka M. Kawamoto E,
  • 雑誌名: Viruses 巻: 13 号: 4 ページ: 645-645
  • DOI: 10.3390/v13040645
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The characteristics, types of intervention, and outcomes of postoperative patients who required rapid response system intervention: A nationwide database analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Sento, Masayasu Arai, Yuji Yamamori, Shinsuke Fujiwara, Masahiro Tamashiro, Eiji Kawamoto, Takaki Naito, Kazuaki Atagi, Shigeki Fujitani, Satoshi Osaga, Kazuya Sobue, on behalf of the In-Hospital Emergency Study Group
  • 雑誌名: Journal of Anesthesia 巻: 35 号: 2 ページ: 222-231
  • DOI: 10.1007/s00540-021-02900-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Internet-based Individualized Cognitive Behavioral Therapy for Shift Work Sleep Disorder (Empowered by Wellbeing Prediction): A Pilot Study Protocol. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito-Masui A, Sakamoto R, Yu H,, Sano A, Motomura E, Tanii H, Sakano S, Esumi R, Imai H, Shimaoka M
  • 雑誌名: J JMIR Res Protoc. 巻: 10(3) 号: 3 ページ: e24799-e24799
  • DOI: 10.2196/24799
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation and targeted temperature management in tricyclic antidepressant-induced cardiac arrest (2021)
  • 著者名/発表者名: Ikejiri Kaoru、Akama Yuichi、Ieki Yohei、Kawamoto Eiji、Suzuki Kei、Yokoyama Kazuto、Ishikura Ken、Imai Hiroshi
  • 雑誌名: Medicine 巻: 100 号: 9 ページ: e24980-e24980
  • DOI: 10.1097/md.0000000000024980
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sepsis Induces Deregulation of IL-13 Production and PD-1 Expression in Lung Group 2 Innate Lymphoid Cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Akama Y, Park EJ, Satoh-Takayama N, Gaowa A, Ito A, Kawamoto E, Darkwah S, Appiah MG, Myint PK, Ohno H, Imai H, Shimaoka M.
  • 雑誌名: Shock 巻: 55 号: 3 ページ: 357-370
  • DOI: 10.1097/shk.0000000000001647
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Remodeling of Bone Marrow Niches and Roles of Exosomes in Leukemia. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Kawamoto E, Gaowa A, Park EJ, Shimaoka M.
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 22 号: 4 ページ: 1881-1881
  • DOI: 10.3390/ijms22041881
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Lectin-Like Domain of Thrombomodulin Inhibits β1 Integrin-Dependent Binding of Human Breast Cancer-Derived Cell Lines to Fibronectin. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto E, Nago N, Okamoto T, Gaowa A, Masui-Ito A, Akama Y, Darkwah S, Appiah MG, Myint PK, Obeng G, Ito A, Caidengbate S, Esumi R, Yamaguchi T, Park EJ, Imai H, Shimaoka M.
  • 雑誌名: Biomedicines 巻: 9 号: 2 ページ: 162-162
  • DOI: 10.3390/biomedicines9020162
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Potential Roles of Muscle-Derived Extracellular Vesicles in Remodeling Cellular Microenvironment: Proposed Implications of the Exercise-Induced Myokine, Irisin (2021)
  • 著者名/発表者名: Darkwah Samuel、Park Eun Jeong、Myint Phyoe Kyawe、Ito Atsushi、Appiah Michael G.、Obeng Gideon、Kawamoto Eiji、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Frontiers in Cell and Developmental Biology 巻: 9 ページ: 1-1
  • DOI: 10.3389/fcell.2021.634853
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Challenges in Diagnosing Comatose Patients with Ethylene Glycol Poisoning (2021)
  • 著者名/発表者名: Esumi Ryo、Suzuki Kei、Ishikura Ken、Imai Hiroshi
  • 雑誌名: The American Journal of Medicine 巻: 134 号: 2 ページ: e127-e128
  • DOI: 10.1016/j.amjmed.2020.06.039
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Methods to Study Integrin Functions on Exosomes (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Eiji、Park Eun Jeong、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 2217 ページ: 265-281
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-0962-0_15
  • ISBN: 9781071609613, 9781071609620
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Social Network Analysis of Intensive Care Unit Health Care Professionals Measured by Wearable Sociometric Badges: Longitudinal Observational Study (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Eiji、Ito-Masui Asami、Esumi Ryo、Ito Mami、Mizutani Noriko、Hayashi Tomoyo、Imai Hiroshi、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Journal of Medical Internet Research 巻: 22 号: 12 ページ: e23184-e23184
  • DOI: 10.2196/23184
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Virtual reality as a non-pharmacologic analgesic for fasciotomy wound infections in acute compartment syndrome: a case report (2020)
  • 著者名/発表者名: Esumi Ryo、Yokochi Ayumu、Shimaoka Motomu、Kawamoto Eiji
  • 雑誌名: Journal of Medical Case Reports 巻: 14 号: 1 ページ: 46-46
  • DOI: 10.1186/s13256-020-02370-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] How ICU Patient Severity Affects Communicative Interactions Between Healthcare Professionals: A Study Utilizing Wearable Sociometric Badges (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Eiji、Ito-Masui Asami、Esumi Ryo、Imai Hiroshi、Shimaoka Motomu
  • 雑誌名: Frontiers in Medicine 巻: 7 ページ: 606987-606987
  • DOI: 10.3389/fmed.2020.606987
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ICUにおける分散型リーダーシップ構造促進がスタッフのソーシャル・ネットワーク構造と幸福度へ与える影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 江角亮、川本英嗣、伊藤亜紗実、伊藤真実、山本貴恵、林智世、今井寛、島岡要
  • 学会等名: 日本集中治療医学会、デジタルポスター、Ai・機械、2023年3月2日
• [学会発表] COVID-19減少時期での当院ドクターヘリ感染対策 (2020)
  • 著者名/発表者名: 江角 亮, 金子 唯, 池尻 薫, 新貝 達, 新美 太祐, 家城 洋平, 鈴木 圭, 石倉 健, 今井 寛
  • 学会等名: 日本航空医療学会雑誌
• [学会発表] 地方大学病院での外傷カンファレンスを通じた診療体制づくりの試み (2020)
  • 著者名/発表者名: 江角 亮, 家城 洋平, 赤間 悠一, 新貝 達, 金子 唯, 今井 寛, 石倉 健
  • 学会等名: 日本外傷学会雑誌
• [学会発表] 多発外傷に合併する大動脈損傷に対して根治術までに長期安静を要し た一例 (2020)
  • 著者名/発表者名: 江角亮, 金子唯, 奥野郁斗, 池尻薫, 伊藤亜紗実, 川本英嗣, 石倉健, 今井寛
  • 学会等名: 日本救急医学会 中部地方総会学術集会
• [学会発表] バーチャルリアリティを利用した集中治療室 (ICU) 外傷患者のせん妄予防 (2020)
  • 著者名/発表者名: 江角亮, 川本英嗣, 奥野郁斗, 池尻薫, 赤間悠一, 伊藤亜紗実, 新貝達, 家城洋平, 新美太祐 鈴木圭, 横山和人, 金子唯, 石倉健, 今井寛 島岡要
  • 学会等名: 日本集中治療医学会東海北陸支部学術集会
• [学会発表] 病院前12誘導心電図伝送による緊急カテーテルチームのワークライフバランス改善の可能性について 三重ACSレジストリより (2020)
  • 著者名/発表者名: 石倉 健, 奥野 郁斗, 池尻 薫, 江角 亮, 赤間 悠一, 伊藤 亜紗実, 新貝 達, 鈴木 圭, 金子 唯, 今井 寛
  • 学会等名: 日本救急医学会雑誌
• [学会発表] 日本集中治療医学会学術集会 (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊藤亜紗実, 川本英嗣, 奥野郁斗, 江角亮, 岩下義明, 鈴木圭, 加藤隆史, 行光昌宏, 今井寛, 島岡要
  • 学会等名: ウェアラブルセンサーを用いたECMO患者の治療を行う医療従事者の職種間コミュニケーション定量化の検証
• [学会発表] 日本集中治療医学会学術集会 (2020)
  • 著者名/発表者名: 赤間悠一, 赤間悠一, 朴恩正, 佐藤尚子, 川本英嗣, 川本英嗣, 伊藤亜紗実, 伊藤亜紗実, 伊藤温志, 伊藤温志, 江角亮, 池尻薫, 今井寛, 島岡要, OSUCHOWSKI Marcin
  • 学会等名: 敗血症性肺傷害における2型自然リンパ球の機能解析