| 研究課題/領域番号 |
21K11177
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59010:リハビリテーション科学関連
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| 研究機関 | 北里大学 (2022-2023)
新潟医療福祉大学 (2021) |
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研究代表者 |
堀田 一樹 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (30791248)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | ECMO / 骨格筋 / 酸素動態 / 微小血管 / リン光クエンチング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
体外式膜型人工肺（ECMO）は，新型コロナウィルス感染症による肺炎を始めとする，重度の循環・呼吸不全を有する患者の救命措置として行われている．ECMO 管理中から早期離床や電気刺激治療により骨格筋機能を維持することが，要介護状態の回避やQOL の改善につながると思われる．骨格筋は収縮時に酸素供給が激増するが，酸素供給を支えるメカニズムとして筋毛細血管における酸素拡散および酸素勾配の増加が関与している．本研究では新たにECMOモデルラットを作製し，電気刺激による骨格筋収縮時の酸素拡散（課題1）および勾配（課題2）を正常ラットと比較することで，ECMO 中の筋収縮時の生体応答の解明に取り組む．
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| 研究成果の概要 |
体外式膜型人工肺（ECMO）は重度の呼吸不全，ショックを有する方の生命を維持する最後の砦である．本研究では小動物用の体外式膜型人工肺（ECMO）を用い，非生理的な呼吸・循環管理が末梢骨格筋に与える影響を正常ラットを対象に検証した．その結果，対照群と比較して，100%酸素投与あるいはECMOによって動脈血酸素分圧が有意に高く，高酸素血症を引き起こしていた．収縮時の骨格筋内酸素分圧は，ECMO＋100％酸素投与群で最も低く，筋機能はECMO＋100%酸素投与群で最も低かった．以上の結果は，VA-ECMOはラットの骨格筋の低酸素と筋機能障害を惹起することを示唆している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
体外式膜型人工肺は積極的な酸素療法，人工呼吸器管理によっても十分な酸素化と循環が保てない場合の標準的な治療法である．体外式膜型人工肺から離脱したあと，元の日常生活に戻るためには歩行を中心とした運動機能の再建が求められる．本研究は体外式膜型人工肺そのものが骨格筋の機能障害を引き起こす原因であることを示唆している．高酸素血症は直接的な原因とはならず，逆に筋組織内の低酸素が関与している可能性がある．
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