3.　高二酸化炭素血症時における体液シフト強度が脳血流自動調節能に及ぼす影響|The effects of cephalad fluid shift intensity on cerebral autoregulation under the combined exposure to cephalad fluid shift and mild hypercapnia

一般演題 3

3.　高二酸化炭素血症時における体液シフト強度が脳血流自動調節能に及ぼす影響

加藤　智一，杉村　航大，三宅　和恵，伊藤　英恵，小川　洋二，岩﨑　賢一

日本大学医学部社会医学系衛生学分野

The effects of cephalad fluid shift intensity on cerebral autoregulation under the combined exposure to cephalad fluid shift and mild hypercapnia

Tomokazu Kato, Kodai Sugimura, Kazue Miyake, Hanae Ito, Yojiro Ogawa, Ken-ichi Iwasaki

Department of Social Medicine, Division of Hygiene, Nihon University School of Medicine

【背景】　国際宇宙ステーション滞在や頭低位で行うロボット支援下腹腔鏡手術では，頭側への「体液シフト」と「軽度の高二酸化炭素血症」の二つの因子が併存する。先行研究で，両因子それぞれ単独では，脳血流自動調節能が保たれるが，両因子が合わさった複合曝露下でのみ脳血流自動調節能が減弱することが明らかになっている。しかし，複合曝露下で体液シフト強度が大きくなると，用量依存的に脳血流自動調節能が減弱する可能性が考えられるが検討されていない。本研究では，「ヘッドダウンティルト（HDT）」と「3%二酸化炭素吸入」の複合曝露下において，HDTの傾斜角度を大きくした場合に，用量依存的に脳血流自動調節能が減弱するか検証した。
　【方法】　健康被験者20名（24±1歳，男性18名，女性2名）を対象に，HDTの角度の異なる3つのプロトコール（−5°HDT，−15°HDT，−30°HDT）を別日かつランダムに実施した。まず，被験者を水平位のティルトベッド上で仰臥位にし，非観血的連続血圧計で動脈血圧波形を，経頭蓋ドプラ血流計で脳血流速度波形を記録した。仰臥位（水平位）開始から15分以上経過後に，この状態で空気（room air）を10分間吸入させ，後半6分間のデータを負荷前データとした。続いて，ティルトベッドの傾斜を−5°，−15°，−30°のいずれかに変更し，この状態で3%二酸化炭素を10分間吸入させ，後半6分間のデータを負荷中データとした。脳血流自動調節能の評価として，伝達関数解析を使用して，血圧変動から脳血流変動への伝達の強さ（NGainLF）を算出した。伝達の強さが高値であるほど，脳血流自動調節能が減弱したと解釈した。統計解析は，二元配置反復測定分散分析を用いた。
　【結果】伝達の強さにおいて，有意に交互作用を認めた（P＜0.001）。−5°HDTにおいて，負荷前データと負荷中データに有意差は認めなかった。しかし，−15°HDT及び−30°HDTにおいて，負荷前データに比較し，負荷中データで有意に高値を示した。負荷中データにおいて，−5°HDTに比較し，−15°HDTと−30°HDTで有意に高値を示した。また，−15°HDTに比較し，−30°HDTで有意に高値を示した。
　【考察】予想通り，頭側への「体液シフト」と「軽度の高二酸化炭素血症」の複合曝露下において，体液シフト強度が大きくなると，用量依存的に脳血流自動調節能が減弱する可能性が示された。また，傾斜角度−5°のHDTでは，脳血流自動調節能が保たれるが，傾斜角度−15°，−30°のHDTでは，脳血流自動調節能が減弱することから，傾斜角度−5°と−15°の間に閾値が存在することが示唆された。本研究結果より，頭低位で行うロボット支援下腹腔鏡手術において，頭低位の傾斜角度が大きくなると，頭部臓器障害のリスクが増加する可能性が考えられる。また，先行研究から宇宙滞在に伴う体液シフト影響の程度には個人差があることが示唆されており，今後の課題として，体液シフト影響の個人差と頭部臓器変化との関連について検討する必要があると考えられる。