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四次元呼吸ダイナミックCTによる自発呼吸関連肺傷害の把握と呼吸管理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K16594
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
研究機関自治医科大学

研究代表者

方山 真朱  自治医科大学, 医学部, 講師 (70645704)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード4D-CT / 呼吸ダイナミックCT / 自発呼吸誘発性肺傷害 / 人工呼吸関連肺傷害 / 人工呼吸 / EIT / 四次元呼吸ダイナミックCT / 自発呼吸誘引性肺傷害 / 自発呼吸関連肺傷害 / 急性呼吸不全 / 肺保護換気戦略 / P-SILI
研究開始時の研究の概要

COVID-19に代表される急性呼吸不全では、人工呼吸管理中の自発呼吸により肺傷害 (patient self-inflicted lung injury; P-SILI)が生じることが報告されている。しかし、現時点ではP-SILIの病態ならびに適切なモニタリング手法や管理方法が明確になってない。本研究では、時間軸を有する四次元呼吸ダイナミックCT (4D-CT)を自発呼吸下で撮影することで、肺胞が換気により変化する動態を全肺野において解析し、P-SILIが肺の各領域でどのように発生しているか、可視化・定量化することを目的とする。

研究成果の概要

本研究は、人工呼吸管理中の患者において自発呼吸中の換気動態を四次元呼吸ダイナミックCT (4D-CT)を用いて解析した、斬新な臨床研究である。本研究では、4D-CTの精度を検証したところ、位相ならびに精度が非常に高いことを証明した。
EITでしか観察できなかったpendelluft現象が4D-CTでも再現性があることが判明した。これにより、EITの低い空間解像度ではわからなかった解剖学的変化をCTの特徴である高い空間解像度で解析可能となったことから、pendelluft現象をはじめとする自発呼吸関連肺傷害の病態解析に大きく寄与することが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今まで解剖学的な情報を把握しながら肺局所の換気動態を評価可能なイメージングモダリティが存在しなかった。しかし、本研究により4D-CTが人工呼吸中の肺換気動態を正確に評価できることが証明された。今まで解明されていなかった自発呼吸による肺傷害をさらに深く解析することが可能となったことから、4D-CTが個別化した安全な人工呼吸管理を行うためのイメージングモダリティとして重要な役割を果たすことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Can Four-Dimensional Computed Tomography Assess Dynamic Changes in Lung Volumes in Mechanically Ventilated Patients?2024

    • 著者名/発表者名
      Katayama Shinshu、Tonai Ken、Nakamura Kie、Tsuji Misuzu、Uchimasu Shinichiro、Shono Atsuko、Sanui Masamitsu
    • 雑誌名

      American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine

      巻: 209 号: 5 ページ: 592-595

    • DOI

      10.1164/rccm.202309-1659le

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intercostal Recession and Bulging during Pendelluft Detected in Four-Dimensional Computed Tomography2023

    • 著者名/発表者名
      Katayama Shinshu、Tonai Ken、Atsuko Shono
    • 雑誌名

      American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine

      巻: 208 号: 10 ページ: e41-e43

    • DOI

      10.1164/rccm.202303-0413im

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Upward Diaphragm Motion on Four-Dimensional Computed Tomography in Severe Diaphragm Weakness2023

    • 著者名/発表者名
      Tonai Ken、Katayama Shinshu、Shono Atsuko、Nunomiya Shin
    • 雑誌名

      American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine

      巻: 208 号: 4 ページ: 490-492

    • DOI

      10.1164/rccm.202208-1545im

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Airway opening pressure in an obese ARDS patient: just the start of airway recruitment2023

    • 著者名/発表者名
      Katayama Shinshu、Iotti Giorgio Antonio、Tonai Ken
    • 雑誌名

      Journal of Anesthesia, Analgesia and Critical Care

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1186/s44158-023-00099-2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Four-Dimensional Computed Tomography of Paradoxical Motion of Eventrated Diaphragm Induced by Reverse Triggering2022

    • 著者名/発表者名
      Tonai Ken、Katayama Shinshu、Koyama Kansuke、Nunomiya Shin
    • 雑誌名

      American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine

      巻: 206 号: 6 ページ: e70-e72

    • DOI

      10.1164/rccm.202201-0120im

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 4次元呼吸ダイナミックCTによる Hoover’s signの解剖学的動態変化の解析2024

    • 著者名/発表者名
      三澤 実紀,方山 真朱,藤内 研,庄野 敦子,讃井 將満
    • 学会等名
      第51回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 人工呼吸管理中の患者における四次元呼吸ダイナミックCTの動的精度検証2024

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱,藤内 研,中村 貴絵,辻 美鈴,内升 慎一郎,庄野 敦子,讃井 將満
    • 学会等名
      第51回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 目で見て学ぶ人工呼吸関連肺傷害2024

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱
    • 学会等名
      北海道呼吸管理研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phenotyping diaphragmatic tilting motion during mechanical ventilation with spontaneous respiratory effort: A preliminary report of a four-dimensional CT study2023

    • 著者名/発表者名
      Ken Tonai, Shinshu Katayama, and Atsuko Shono
    • 学会等名
      PLUG physiology symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 急性呼吸不全に対する治療戦略 - あらたな肺保護の概念のまとめ -2023

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第70回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] いまさら聞けない「肺保護」- 急性期における呼吸管理の真髄 -2023

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱
    • 学会等名
      第13回日本離床学会 全国学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] みんなで取り組む肺保護換気 - キホンからEITまでわかりやすく解説します -2023

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱
    • 学会等名
      日本集中治療医学会第7回北海道支部学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 肺保護管理: 生理学を生かした個別化医療に向けて StressとStrain2023

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱
    • 学会等名
      第50回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 『静』から『動』へのイメージングモダリティ - 4D-CT を用いた最適な呼吸管理への応用 -2023

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱, 藤内 研
    • 学会等名
      第267回 日本循環器学会関東甲信越地方会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム 肺保護管理: 生理学を生かした個別化医療に向けて StressとStrain2023

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱
    • 学会等名
      第50回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 教育セッション 『静』から『動』へのイメージングモダリティ - 4D-CT を用いた最適な呼吸管理への応用 -2023

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱, 藤内 研
    • 学会等名
      第267回 日本循環器学会関東甲信越地方会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パネルディスカッション イメージングモダリティである4次元呼吸ダイナミックCTとEITを用いた至適PEEPの評価2022

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱, 藤内, 研 布宮 伸
    • 学会等名
      第44回 日本呼吸療法医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 四次元呼吸ダイナミックCT(4D-CT)でpendelluft現象を可視化する取り組み - 症例報告より -2022

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱, 藤内 研, 島 惇, 今長谷 尚史, 佐多 奈歩, 富岡 義裕, 小山 寛介, 布宮 伸
    • 学会等名
      第49回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 自発呼吸誘引肺傷害による気胸が換気動態に与える影響の検証 - 症例報告 -2022

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱, 藤内 研, 矢尾板 慧, 瀧上 理子, 間藤 尚子, 布宮 伸
    • 学会等名
      第33回日本臨床モニター学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム 四次元呼吸ダイナミックCTを用いた肺保護換気戦略の提案2022

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱, 藤内 研, 島 惇, 今長谷 尚史, 佐多 奈歩, 富岡 義裕, 小山 寛介, 布宮 伸
    • 学会等名
      第49回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 四次元呼吸ダイナミックCTを用いた肺保護換気戦略の提案2022

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱
    • 学会等名
      第49回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 四次元呼吸ダイナミックCT(4D-CT)でpendelluft現象を可視化する取り組み -症例報告より-2022

    • 著者名/発表者名
      方山 真朱, 藤内 研, 島 惇, 今長谷 尚史, 佐多 奈歩, 富岡 義裕, 小山 寛介, 布宮 伸
    • 学会等名
      第49回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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