革新的呼吸リハビリテーションの確立 ：「呼吸」に対する機能的電気刺激の効果

• 研究課題/領域番号: 21K12804
• 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90150:医療福祉工学関連
• 研究機関: 奈良学園大学
• 研究代表者: 伊藤 健一 奈良学園大学, 保健医療学部, 教授 (30342223)
• 研究分担者: 奥田 みゆき 独立行政法人国立病院機構(大阪南医療センター臨床研究部), その他部局等, 医長 (90924720) ; 野中 紘士 奈良学園大学, 保健医療学部, 専任講師 (00565327) ; 葉山 有香 同志社女子大学, 看護学部, 准教授 (30438238) ; 阿波 邦彦 奈良学園大学, 保健医療学部, 准教授 (60633344)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: COPD / 呼吸運動 / 呼気同調電気刺激 / 機能的電気刺激 / 呼吸

研究開始時の研究の概要

我々はこれまでに慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者に対し，呼息に同調して行う電気刺激がCOPD患者の「換気効率」の改善に有効であることを明らかにした。そして同時に，これまでの電気刺激システムでは動的肺過膨張を抑制できないことも明らかにした。しかし，テクノロジーの進歩は我々の研究を阻害していたシステムの限界を克服し，動的肺過膨張にアプローチする新規リハビリテーション戦略の可能性を示唆する。本研究の目的は，COPD患者の呼息補助としての機能的電気刺激の効果と，呼息トレーニングとしての機能的電気刺激の有用性を明らかにし，革新的リハビリテーションを確立することである。

研究実績の概要

日本における死亡原因の１つとして上位に位置し、今もなお、増加し続ける慢性閉塞性肺疾患患者は息切れを主症状とし、移動動作やADLを制限していく。このことは寝たきり人口の増加にもつながる。よって、慢性閉塞性肺疾患患者に対する呼吸リハビリテーションはこれからの医療において重要な役割を担っていくことが予測される。
これら患者の内科的な治療技術の進歩は著しい反面、呼吸リハビリテーションにおいてはその進歩には限界が見受けられる。このような状況を打破するためには、呼吸リハビリテーションにおいてはイノベーション技術の応用がキーポイントであり、不可欠と考えられるがそのような研究は皆無である。そこで我々は、これまでの研究成果を発展させるために最新のテクノロジーを駆使し、１）COPD患者の呼息補助としての機能的電気刺激の効果と、呼息トレーニングとしての機能的電気刺激の有用性を明らかにすること、そして２）リハビリテーション機器開発と実用化に向けた知見を得ることで、これらにより革新的リハビリテーションを確立することを目的とした研究を計画した。
令和５年度は慢性閉塞性肺疾患患者に対する呼息機能的電気刺激の即時効果を解明するための研究を予定していたが、本研究が臨床研究法に該当するのか、倫理指針に該当するかの判断に時間を要したことと、研究機器の本体およびセンサー部分の開発に時間がかかったことから実験の開始には至っていない。現在は研究フィールド（病院）の研究倫理委員会の承認を得ることができた。また、研究で用いる本体とセンサーの開発は完了し、必要台数を準備できた状態である。残された課題は特殊なサイズの電極パッドの確保で、その作成を依頼しており9月には納品され実験が開始できる見込みである。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

臨床研究法下の研究との区別が難しく、研究倫理委員会の承認に時間を要したこと、また、実験機器（電気刺激装置本体と呼気同期センサー、電極パッド）の開発・準備に時間を要したため。

今後の研究の推進方策

研究フィールドである病院の研究倫理審査委員会の承認を得ることができ、必要な実験機器の準備も整った。残る課題は特殊なサイズの電極パッドの確保で、その作成を依頼しており9月には納品され実験が開始できる見込みである。