| 研究課題/領域番号 |
23K08453
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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55060:救急医学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立成育医療研究センター |
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研究代表者 |
壷井 伯彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 手術・集中治療部, 医長 (60754455)
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| 研究分担者 |
竹内 宗之 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 部長 (00774647)
壷井 薫 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 手術・集中治療部, 医員 (00974031)
伊藤 一秀 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (20329220)
宮庄 拓 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (50568996)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 人工呼吸器 / 人工呼吸器関連肺傷害 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、持続的な気道内ガス吸引を併用した新たな人工呼吸管理法を研究開発することにより、革新的な人工呼吸管理法を創出することである。人工呼吸管理では、肺局所の圧や容積の変化が大きくなると人工呼吸管理に関連する肺傷害を引き起こしてしまう。持続的な気道内ガス吸引を併用すれば、肺の圧や容積を大きく変化させることなく、患者肺胞内と外界とのガス交換の効率を上げる革新的な人工呼吸管理法が開発可能である。
本研究では、新たな人工呼吸管理法の実現性について、[1] ブタを用いた動物実験による実証、[2] ブタ気道の3Dコンピュータモデルを用いた流体シミュレーション解析の2本柱によって解明していく。
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| 研究実績の概要 |
持続的な気道内ガス吸引を併用することにより、肺の圧や容積を大きく変化させることなく、患者肺胞内と外界とのガス交換の効率を上げる革新的な人工呼吸管理法を新たに考案した。
2023年度は持続的な気道内ガス吸引を併用した人工呼吸管理法の動作確認のための予備実験を実施した。予備実験では人工呼吸器を用いて、人工呼吸回路を気管挿管チューブと人工肺に接続、気管内閉鎖式吸引システムを併用して実験環境を模擬的に作成した。吸引カテーテルには流量計を、気管チューブの遠位端と近位端に圧力計を接続し、従圧式の人工呼吸モードに持続的な気道内ガス吸引を併用した際の、流量や圧力の変化を測定した。また、人工呼吸器の圧、フロー、ボリュームカーブや、リーク流量を確認した。その結果、リーク補正機能の高い人工呼吸器を用いれば、動作異常なく、実験環境が作り出せることが確認できた。
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| 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
2023年度は、人工呼吸器の動作確認のための予備実験の実施と、酪農学園大学でのブタを用いた動物実験の計画立案までの段階までにとどまった。酪農学園大学での動物実験計画書の作成と審査に時間を要した。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1)ブタを用いた動物実験による実証
酪農学園大学の設備を利用し動物実験を行う。持続的な気道内ガス吸引を併用した新たな人工呼吸管理法を用いることにより、従来の人工呼吸器管理法に比べて、気道内圧や肺容積の変化を小さくしても酸素化と換気が適正な範囲内に維持できるかどうかを検証する。
(2)ブタ気道の3Dコンピュータモデルを用いた流体シミュレーション解析
九州大学大学院で実施する。ブタの気道の3Dコンピュータモデルを構築し、流体シミュレーション解析を行い、結果を動物実験に還元する。
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