Development of non-invasive monitoring intracranial pressure device based on intracranial resonance characteristics

基于颅内共振特性的无创颅内压监测装置研制

基本信息

批准号：
21K09173
负责人：
降旗建治
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

伝達関数は入力（頚動脈圧脈波CdiffP）と出力（外耳道内圧脈波EACP）をつなぐ関数であり、微分方程式がかけ算で解け、簡単にシステムを結合でき、および簡単に周波数解析できる特徴を持っている。「頭蓋内共振特性NRF」は、この伝達関数法が医療現場で適用できれば簡単に求めることができるはずである。研究の初期段階で使用した頚動脈圧センサは、外圧を加えるトノメトリー法を採用した。しかし、外力を加えるそのセンサを患者の頚部位総頚動脈上に設置することは、解剖学的に内頚動脈と総頚動脈との位置関係が左右ともに動静脈が部分的に重なっているため、脳圧を上昇させる恐れがある。そこで、外力を加えないでも頚動脈波形が測定できる頚動脈センサの開発は急務である。本年度は、「ピエゾ抵抗カンチレバーを使用した差圧センサ」を利用した頚動脈脈波センサ(CdiffP)が①「外力を加えなくても脈波形が測定できるかどうか」②「頭蓋内からの反射特性が明確に表れているかどうか」③「伝達関数法が適用できるかどうか」を明確にするために、健常者（男性8名、女性2名）を対象に姿勢変化（仰臥位0度と半座位30度）時の臨床試験（CdiffPおよびEACP測定）を実施した。その結果、有効データ数31が得られ、外力が無い貼付状態でも反射特性の影響を受けた頸動脈脈波信号が観測でき、伝達関数法を適用した結果（平均値と標準偏差値）、仰臥位0度の場合：実測頭蓋内共振周波数MNRF=19.36±2.32Hz、推定頭蓋内圧PICP=13.58±2.76cmH2O、および半座位30度の場合：MNRF=12.97±1.66Hz、PICP=6.08±1.16cmH2Oが類推できた。

传递函数是连接输入（颈动脉压力脉搏波CdiffP）和输出（外耳道压力脉搏波EACP）的函数，具有微分方程可用乘法求解、系统易于组合的特点，和频率分析可以很容易地进行。如果这种传递函数方法可以应用于医学领域，那么“颅内共振特征NRF”应该很容易确定。研究初期使用的颈动脉压力传感器采用施加外部压力的眼压测量方法。然而，将向颈总动脉施加外力的传感器放置在患者的颈部是困难的，因为颈内动脉和颈总动脉之间的解剖位置关系是左右动脉和静脉可能会增加部分重叠。。因此，迫切需要开发一种无需施加外力即可测量颈动脉波形的颈动脉传感器。今年，将使用“使用压阻悬臂梁的差压传感器”的颈动脉脉搏波传感器（CdiffP）来测试“是否明确表达？” ③ 为了明确传递函数法是否可以应用，我们对健康受试者（8名男性和2名女性）进行了姿势改变（仰卧位0度和半坐位30度）测试（CdiffP和）的临床研究。进行了 EACP 测量。结果，获得了31个有效数据点，即使在没有外力的应用状态下，也可以观察到受反射特性影响的颈动脉脉搏波信号。作为应用传递函数方法的结果（平均值和标准偏差值），仰卧位0度时：测得颅内共振频率MNR F=19.36±2.32Hz，估计颅内压PICP=13.58±2.76cmH2O，并类推半坐位30度情况下：MNRF=12.97±1.66Hz，PICP=6.08±1.16cmH2O。