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2020 年度 実施状況報告書

麻酔・周術期関連薬剤投与自動制御システムに関する検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K09354
研究機関香川大学

研究代表者

白神 豪太郎  香川大学, 医学部, 教授 (20235740)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード麻酔薬 / 鎮痛薬 / 筋弛緩薬 / 血糖値 / 自動制御 / 筋弛緩度指標 / 痛み度指標 / 鎮静度指標
研究実績の概要

1)鎮静・鎮痛・筋弛緩薬の薬剤投与自動制御システムの検討
従来,非脱分極性筋弛緩薬の効果判定には単収縮刺激,四連刺激(TOF)比,post-tetanic contraction(PTC)やpost-tetanic fadeなどが用いられてきた。しかし,従来の非脱分極性筋弛緩薬のシナプス後アセチルコリン(Ach)受容体への結合のみを考慮するモデルではTOF比減衰,深い筋弛緩状態(TOF=0)でのPTC反応における非脱分極性筋弛緩薬用量とその反応の関係を説明できない。筋弛緩薬投与自動制御のためには,特に腹腔鏡手術など深い筋弛緩状態(TOF=0の場合,PTCで筋弛緩効果を判定)が要求される手術において,筋弛緩薬の用量と筋弛緩度指標との関連(用量反応曲線)を明らかにすることが重要である。非脱分極性筋弛緩薬のシナプス後Ach受容体への結合による筋収縮の低下と非脱分極性筋弛緩薬のシナプス前Ach受容体への結合によるAch放出の低下を考慮することで,TOF比減衰を定性的に説明できるモデルを構築し,それに基づいて,浅い筋弛緩状態(TOF>0)から深い筋弛緩状態(PTC>0)を一貫して評価できるモデルについて検討した。
2)周術期血糖値制御システムの検討
外科的侵襲による「外科的糖尿病」はよく見られる。特に、大手術では、インスリン感受性が急激に変化するため、血糖値制御が困難である。ICUに入室した大手術後患者(n=17)の血糖値、インスリン投与量、静脈内グルコース投与量データからインスリン感受性を30分毎に計算し、血糖値制御を行うモデルを構築した。このモデルを用いてのシミュレーションでは、当該患者の血糖値71%を80-110 mg/dLに制御でき、<80 mg/dL になったのは1.5%であった。

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

1)鎮静・鎮痛・筋弛緩薬の薬剤投与自動制御システムの検討
COVID-19 pandemicによる手術症例数の減少,データ取得トラブル(機器不良),研究主導者の管理職業務(副病院長,医療安全管理部長,高難度新規医療技術等評価委員会委員長,臨床倫理委員会委員長,特定行為研修センター長など)増大による臨床業務量減少の影響のため,データ蓄積がやや遅れている。筋弛緩度指標としてTOFcuff筋弛緩度の測定を行い,非脱分極性筋弛緩薬(ロクロニウム)に対する筋弛緩度反応のデータを引き続き蓄積している。また,鎮静度指標(BIS値,脳波エントロピー値など)および痛み度指標となりえる可能性のあるもの(entropy difference,heart rate variabilityなど)についてのデータ蓄積も行っている。新規静脈麻酔薬レミマゾラム(商品名アネレム)が臨床使用可能となったので,レミマゾラムの鎮静度指標等への影響についてもデータ蓄積を行っている。
2)周術期血糖値制御システムの検討
ICU入室大手術後患者の血糖値,インスリン投与量,グルコース投与量などのデータを蓄積している。

今後の研究の推進方策

1)鎮静・鎮痛・筋弛緩薬の薬剤投与自動制御システムの検討
鎮静度指標と全身麻酔薬(鎮静薬)投与,痛み度指標と痛み処置(レミフェンタニル/フェンタニルなどの鎮痛薬投与,神経ブロックなど),筋弛緩度指標と筋弛緩薬投与のデータを蓄積する。レミマゾラムと鎮静度指標について検討し,レミマゾラムの自動制御モデルについて検討する。筋弛緩度制御モデルの改良について検討する。新たな筋弛緩度モニター(日本光電社製)を用いた筋弛緩度指標測定についても検討を進める。
2)周術期血糖値制御システムの検討
基礎的データの蓄積を引き続き行う。血糖値制御モデルの改良について検討する。消化管からのグルコース摂取のモデルについても検討する。

次年度使用額が生じた理由

当初購入予定であったSEDLINEモニター(Masimo社)からのオンラインデータ取得が困難(終了後のオフラインデータ取得は可能)ということが判明したため,購入を見合わせている。筋弛緩度モニター(フィリップス社製モジュール)を購入したが,これも単体ではオンラインデータ取得が困難であることが判明した。新たな筋弛緩モニター(日本光電社製)について購入を検討する(オンラインデータ取得可能となるようにメーカーと相談する)。また,データ取得用PCが老朽化しているので購入を検討する。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Physiological modeling of concentration-effect relationship for nondepolarizing neuromuscular blocking drugs.2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino H, Furutani E, Sugawara T, Takeda T, Sawanobori Y and Shirakami G.
    • 雑誌名

      Ann Int Conf IEEE Eng Med Biol Sci

      巻: - ページ: 5202-5207.

    • DOI

      10.1109/EMBC44109.2020.9175229.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 硬膜外自己血パッチと穿頭血腫除去術の施行中に脊髄くも膜下血腫を生じた脳脊髄液漏出症の1症例.2020

    • 著者名/発表者名
      梁瀬賢,中條浩介,西部伊千恵,伊東祥子,畠山哲宗,白神豪太郎.
    • 雑誌名

      ペインクリニック

      巻: 41 ページ: 641-645.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日帰り麻酔から得られたもの.2020

    • 著者名/発表者名
      白神豪太郎.
    • 雑誌名

      麻酔

      巻: 69(増) ページ: S109-117.

  • [雑誌論文] 本邦でも可能なMultimodal analgesia 末梢神経ブロック.2020

    • 著者名/発表者名
      武田敏宏,白神豪太郎.
    • 雑誌名

      臨床麻酔

      巻: 44 ページ: 1559-1568.

  • [学会発表] 挿管管理下にアトマイザーを用いたステロイド噴霧で挿管後肉芽腫が縮小した小児症例.2020

    • 著者名/発表者名
      齋田昌史,浅賀健彦,黒田ジュリオ健司,小川純,京嶋太一朗,菅原友道,岡部悠吾,別宮小百合,白神豪太郎.
    • 学会等名
      第47回日本集中治療医学会学術集会
  • [学会発表] Physiological Modeling of Concentration-Effect Relationship for Nondepolarizing Neuromuscular Blocking Drugs.2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino H, Furutani E, Sugawara T, Takeda T, Sawanobori Y, Shirakami G.
    • 学会等名
      42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC)
    • 国際学会
  • [学会発表] 重症高齢患者の大腿骨頚部骨折手術にPENGブロックと外側大腿皮神経ブロックの併用が有用であった2例.2020

    • 著者名/発表者名
      武田敏宏,白神豪太郎.
    • 学会等名
      日本区域麻酔学会第7回学術集会
  • [学会発表] 人工心肺後の高度肥満に伴う低酸素血症に対しNO吸入療法が有効であった症例.2020

    • 著者名/発表者名
      水田大介,北村裕亮,小川純,竹林玄太,白石練,山鳥祐輔,白神豪太郎.
    • 学会等名
      日本心臓血管麻酔学会第25会学術大会
  • [学会発表] ヘパリン400単位/kg投与で活性凝固時間(ACT)>480秒に90%以上が到達する.2020

    • 著者名/発表者名
      黒田ジュリオ健司,北村裕亮,竹林玄太,山鳥祐輔,水田大介,小川純,白神豪太郎.
    • 学会等名
      心臓血管麻酔学第25会学術大会
  • [学会発表] 術前心エコー検査で心室中隔欠損症(VSD)を確認できなかった回診術の1例.2020

    • 著者名/発表者名
      竹林玄太,北村裕亮,山鳥祐輔,水田大介,黒田ジュリオ健司,白石練,白神豪太郎.
    • 学会等名
      日本心臓血管麻酔学会第25会学術大会
  • [学会発表] 全身麻酔時に換気障害をきたした前縦隔腫瘍の1例.2020

    • 著者名/発表者名
      形見佑人,下野隆一,田中綾,藤井喬之,山鳥祐輔,白神豪太郎.
    • 学会等名
      日本小児血液・がん学会
  • [学会発表] 薬剤師による疑義照会等問合せ業務におけるテンプレート機能を活用した報告体制に関する分析.2020

    • 著者名/発表者名
      元木貴大,村上和司,舛形尚,岡崎廣子,加藤貴久美,西山里美,田中裕章,小坂信二,白神豪太郎.
    • 学会等名
      医療の質・安全学会
  • [学会発表] 大後頭神経パルス高周波法が後頚部アプローチでは困難で後頭アプローチが有効であった大後頭神経痛の一例.2020

    • 著者名/発表者名
      梁瀬賢,中條浩介,喜多條真穂,佐野愛,伊東祥子,野萱純子,白神豪太郎.
    • 学会等名
      日本ペインクリニック学会第54回学術集会
  • [学会発表] TOF-cuff筋弛緩モニターで術中筋弛緩管理を行ったが,術後に重症筋無力症(MG)症状の増悪が疑われた一例.2020

    • 著者名/発表者名
      戸田恵梨,植村直哉,山上有紀,佐野愛,齋田昌史,白神豪太郎.
    • 学会等名
      第27回日本静脈麻酔学会
  • [学会発表] 招請講演:日帰り麻酔から得られたもの.2020

    • 著者名/発表者名
      白神豪太郎.
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第67回学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Invited Speaker: Anesthesia for ambulatory surgery.2020

    • 著者名/発表者名
      Shirakami G.
    • 学会等名
      KOREANESTHESIA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 日帰り手術の麻酔.山蔭道明,廣田和美監修,最新主要文献とガイドラインでみる麻酔科学レビュー2020.2020

    • 著者名/発表者名
      白神豪太郎.
    • 総ページ数
      325
    • 出版者
      総合医学社
    • ISBN
      978-4-88378-696-1

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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