| 研究課題/領域番号 |
20K16827
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
樋田 知之 九州大学, 大学病院, 医員 (40848644)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 胸部X線動画像 / 横隔膜運動 / 呼吸機能 / 慢性閉塞性肺疾患 |
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| 研究実績の概要 |
胸部X線動画像は、静止画の情報に加えて対象の”動き”を観察可能とし、胸郭や呼吸筋の運動の描出、さらに呼吸や心拍出に伴う肺野の濃度変化から換気や血流の情報が一度の検査で、少ない被曝で得られる技術である。
本研究は、胸部X線動画像を用いた呼吸機能関連指標の確立を目的としており、指標となりうる胸部X線動画像より取得可能な情報の1つとして横隔膜動態に着目し、解析を進めている。申請者はこれまでに、胸部X線動画像を用いて横隔膜頂部の呼吸に伴う偏位を追跡・定量し、その定量値を用いて努力呼吸における横隔膜偏位量や横隔膜運動速度を算出することで、健常ボランティア群および慢性閉塞性肺疾患(Chronic Obstructive Pulmonary Disease; COPD)群における横隔膜動態を定量化し、これらと肺活量や一秒量などの呼吸機能検査の各種結果やBMIなどの臨床データとの相関を明らかにしている。今年度はさらに、努力呼吸と安静時呼吸における横隔膜動態が健常ボランティア群とCOPD群において異なる点に着目し、その差異を横隔膜動態の差あるいは比として数値化し各群で比較することによって、COPD群においてこれらの定量値が健常ボランティアに比べて有意に低い値を示すことを明らかにし、加えて、その差異の中にもCOPDの進行の程度によって差が認められることを明らかにした。胸部X線動画像を用いた横隔膜動態の定量解析は、COPD群における呼吸機能の一面を反映したものと考えられ、その病態の理解や評価の一助となりうると考えられる。
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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
胸部X線動画像を用いた呼吸機能関連指標の確立を目的として、今年度は既に収集済みのコホート(健常ボランティアおよびCOPD症例)の胸部X線動画像の解析を進めており、その中で、安静時および努力呼吸時の横隔膜動態の差異についての検討を行った。
胸部X線動画像を用いた呼吸機能関連指標の候補としての横隔膜動態の解析をさらに進めているものの、現在の解析においては呼吸機能検査結果との相関は軽度～中等度に留まり、今後はその他の胸部構造の動態や肺野濃度変化、あるいはこれらを総合的に評価する必要性を考えている。そのため、データ解析と並行して、データ解析のための環境整備、ワークステーション・ソフトウェアの準備・セッティングを合わせて進めている。
なお収集済の症例の解析を順次行っている状態ではあるが、さらなる解析に必要な新規症例の収集についてはCOVID-19感染症の拡大の影響もあり、順調に進んでいるとは言えないことから、全体の進捗状況としてはやや遅れているものと判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
・胸部X線動画像を用いた横隔膜動態解析は呼吸機能の一面を反映するものであり、横隔膜の立体構造を反映した解析や、胸部X線動画像より得られるその他の構造の動態や肺野濃度変化などの他のパラメータと組み合わせることによって、胸部X線動画像を用いた呼吸機能指標としての可能性、有用性をさらに検討していく。
・胸部X線動画像は膨大な量の画像を処理する必要があり手作業では限られた時間で解析を完了することが難しく自動処理技術の発展が不可欠である。現在のソフトウェアで可能な解析を行うのと並行して、新たなワークステーションを用いたより高度な解析環境を構築し、解析の効率化や新規解析手法の考案・実践を図る。
・COVID-19の世界的流行は画像検査や呼吸機能検査の制限につながっており、本研究における症例の収集に及ぼしている影響は少なくない。その動向を注意深く見守りつつ、可能な限り速やかに、検討に必要な症例を収集していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度はCOVID-19の世界的流行による影響から、症例収集の遅れ、およびそれに伴う研究計画の若干の遅れが生じている。そのため今年度は、収集症例の解析に必要な物品は最小限をそろえるにとどまっていること、国内・国際学会が中止となり参加する機会がなかったこと、また海外の研究者との情報交換についても海外渡航が困難な状況が続いておりオンラインでの最低限の情報交換にとどまっていることから、これらに必要となると考えていた経費については今年度中は使用することなく、次年度に持ち越す形となった。
次年度もCOVID-19の世界的流行は続くものと思われるが、その動向を見ながら、症例の収集をはじめとして研究を遂行していく予定である。特に今後収集する症例の保管や解析に必要なデバイスやソフトウェアの準備や、学会参加や他の研究者との交流、海外研究者との意見交換による情報のアップデートに要する費用として、今年度使用されなかった助成金の使用が研究の進行に伴って必要となると考えている。
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