Establishment of elucidation and objective assessment of the relationships between mental state and respiratory pattern.

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09527
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 黒澤 一 東北大学, 事業支援機構, 教授 (60333788)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 広域オシレーション法 / 心理評価 / コヒーレンス / MostGraph / 安静呼吸

Outline of Annual Research Achievements

呼吸は中枢神経系によって支配されている。延髄からの自律的な支配と大脳皮質からの随意的な支配の二重支配が特徴である。延髄の中枢では自律神経にも影響される一方、大脳の支配では心理的状態が影響する。実際に古くから呼吸と心理状態の関係が研究されてきた。本研究は、我々が産学連携によって開発し、2009年には商品化した、総合呼吸抵抗測定装置（MostGraph-01およびMostGraph-02、チェスト社）の精度特性を用いて、心理面の評価に有用である可能性探ることが目的である。
ポリグラフモニターシステムと皮膚電極による電気伝導度、加速度脈波測定システム、心拍変動解析、SpO2モニタなどの測定に加えて、MostGraph-01システムを新たに加えた新しい評価システムを構築ため新たに作成したソフトウエアを用いて、呼吸数、呼吸深度（1回換気量）、I:E比（吸気相と呼吸相の時間比）などの呼吸パターン指標に加え、コヒーレンス等を使った呼吸の安定性やゆらぎに関する指標を新たに記録し表示し、出力可能とした。
健常ボランティアの測定を試み同じ人で繰り返し測定することで、測定にかかわる個人の精神状態という観点での「雑音」の消去で３回目の測定をもって標準化することにした。「意識」をしない呼吸はトレーニングなしでは容易ではない。そのための訓練や声がけの方法など、安静呼吸を行わせる標準的な方法をマニュアル化した。使用機器であるMostGraphは、実験用に適した状況に改良を行った。呼吸パターンの処理等、試みたが心理状況を有意に反映するような指標の発見には至らなかった。コヒーレンスも有意に変化させるまでには至らなかった。

Research Products

• [Int'l Joint Research] The University of Sydney/Curtin University/Royal North Shore Hospital(オーストラリア)
  • Country Name: AUSTRALIA
  • Counterpart Institution: The University of Sydney/Curtin University/Royal North Shore Hospital
• [Int'l Joint Research] University of Vermont/Belleuve Hospital/University of Iowa(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Vermont/Belleuve Hospital/University of Iowa
• [Int'l Joint Research] University of Liverpool(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: University of Liverpool
• [Int'l Joint Research] State University of Rio de Janeiro(ブラジル)
  • Country Name: BRAZIL
  • Counterpart Institution: State University of Rio de Janeiro
• [Int'l Joint Research] Politecnico di Milano University/Meyer Pediatric University Hospital(イタリア)
  • Country Name: ITALY
  • Counterpart Institution: Politecnico di Milano University/Meyer Pediatric University Hospital
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 6
• [Journal Article] Technical Standards for Respiratory Oscillometry. (2020)
  • Author(s): King GG, Bates J, Berger KI, Calverley P, de Melo PL, Dellacà RL, Farré R, Hall GL, Ioan I, Irvin CG, Kaczka DW, Kaminsky DA, Kurosawa H, Lombardi E, Maksym GN, Marchal F, Oppenheimer BW, Simpson SJ, Thamrin C, van den Berge M, Oostveen E.
  • Journal Title: Eur Respir J. Volume: 55 Pages: 1900753
  • DOI: 10.1183/13993003.00753-2019
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Kobayashi K, Ohkouchi S, Sasahara Y, Ebina M, Nakata K, Saito R, Akiba M, Sado T, Oishi H, Watanabe T, Kurosawa H, Okada Y. Improvement of native pulmonary alveolar proteinosis after contralateral single living-donor lobar lung transplantation: A case report. (2020)
  • Author(s): Kobayashi K, Ohkouchi S, Sasahara Y, Ebina M, Nakata K, Saito R, Akiba M, Sado T, Oishi H, Watanabe T, Kurosawa H, Okada Y.
  • Journal Title: Pediatr Transplant Volume: 24 Pages: e13659
  • DOI: 10.1111/petr.13659
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel Respiratory Impedance-Based Phenotypes Reflect Different Pathophysiologies in Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients. (2019)
  • Author(s): Matsuo Y, Ogawa E, Seto-Yukimura R, Ryujin Y, Kinose D, Yamaguchi M, Osawa M, Nagao T, Kurosawa H, Nakano Y.
  • Journal Title: Int J Chron Obstruct Pulmon Dis Volume: 14 Pages: 2971-2977
  • DOI: 10.2147/COPD.S224902
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association between Family History of Cancer and Lung Cancer Risk among Japanese Men and Women. (2019)
  • Author(s): Yoshida K, Takizawa Y, Nishino Y, Takahashi S, Kanemura S, Omori J, Kurosawa H, Maemondo M, Minami Y.
  • Journal Title: Tohoku J Exp Med Volume: 247 Pages: 99-110
  • DOI: 10.1620/tjem.247.99
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Respiratory resistance among adults in a population-based cohort study in Northern Japan. (2019)
  • Author(s): Miura E, Tsuchiya N, Igarashi Y, Arakawa R, Nikkuni E, Tamai T, Tabata M, Ohkouchi S, Irokawa T, Ogawa H, Takai T, Suzuki Y, Kuriyama S, Tamiya G, Hozawa A, Yamamoto M, Kurosawa H.
  • Journal Title: Respir Invest Volume: 57 Pages: 174-281
  • DOI: 10.1016/j.resinv.2018.12.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Correlation between the native lung volume change and postoperative pulmonary function after single lung transplantation for lymphangioleiomyomatosis: Evaluation of lung volume by three-dimensional computed tomography volumetry. (2019)
  • Author(s): Suzuki H, Oishi H, Noda M, Watanabe T, Matsuda Y, Tominaga J, Sado T, Sakurada A, Kurosawa H, Takase K, Okada Y.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 14 Pages: e0210975
  • DOI: doi: 10.1016/j.resinv.2018.12.008.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Update of occupational lung disease. (2019)
  • Author(s): Suganuma N, Natori Y, Kurosawa H, Nakano M, Kasai T, Morimoto Y
  • Journal Title: J Occup Health. Volume: 61 Pages: 10-18
  • DOI: 10.1002/1348-9585.12031