Authorship：Coinvestigator(s) 

Authorship：Principal investigator 

Authorship：Coinvestigator(s) 

Authorship：Coinvestigator(s) 

Authorship：Coinvestigator(s) 

Authorship：Coinvestigator(s) 

Authorship：Coinvestigator(s) 

私たちの体の表面からわずかに出ている生体ガスは体内の様子を映しており、糖尿病の健康管理などに役立てられはじめていますが、リンパ浮腫には使われていません。リンパ浮腫はがんなどの手術によって、腕や足に浮腫（むくみ）を生じるものです。生体ガス測定は，検査に痛みはなく、短い時間で検査を終えられる利点があります。この研究の進め方は、まず動物研究でリンパに関係する生体ガスを幅広く調べ、その後に患者さんを集めて行う研究でリンパ浮腫に特徴的な生体ガスをわり出します。2020年4月現在において、新型コロナウィルスが世界的に猛威をふるっており、患者さんに協力を得ておこなう研究は安全を第一に展開していきます。
実験１．ラット後肢のリンパ浮腫モデルを使った研究│ラット5匹を使い、後肢に浮腫モデルを作成した。慢性化した浮腫の目安である手術後7日以降に微量生体ガスが採取できたのは3例のみで、その小集団のデータを用いてガスクロマトグラフィー法で分析、解析し、浮腫に特異的な特徴量を検索した。しかしながら、本法ではモデル作成に長時間を要し、麻酔による生体への影響が大きいこと、さらに後肢から生体ガスを安定的に採取することが困難であることなどから、本実験系の採用を見送り、新たな実験系を構築した（実験２）。
実験２．マウス尾部のリンパ浮腫モデルを使った研究│マウス5匹を使い、尾部の浮腫モデルを作成した。慢性化した浮腫の目安である手術後7日以降に微量生体ガスが採取できた例は5例で、5例ともに術後9日目をピークとする浮腫が確認された。網羅的検討（時間１２０～８３０秒、マスナンバー４３～１２０）において、尾部表面積などのいくつかの浮腫のパラメーターと相関のある特徴量は最小1144、最大1650個であった。
実験３．生理的浮腫に特異的な微量生体ガス成分の探索│所属施設の倫理委員会承認を得て、健常人7名を対象とした予備実験を行った。日常的な活動で生じる生理的浮腫の発症前後で生体表面の微量ガス分析を行った。実験２と同様の解析系において、体水分などのいくつかの浮腫のパラメーターと相関のある特徴量は最小５８、最大３５３個であった。
まとめ│最大で1000を超える特徴量が見出された。今後、実験２および実験３の結果を統合し、さらに、既存の知見等を手掛かりとして将来性ある特徴量を絞り込んでいく。

Authorship：Principal investigator 

Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）

リンパ浮腫ケアのエビデンス構築にあたり、リンパ浮腫の程度を評価する統一した指標を作ることは喫緊の課題である。私たちはこれまでリンパ浮腫患者の皮膚の変化に注目して研究を行い、リンパ浮腫患者の皮膚表面構造は水分の貯留状況に合わせて変化していることを見出した。本研究では近年、多くの分野で画期的な効果をもたらしている人工知能や画像解析技術を、皮膚表面構造の画像解析法の解明に使用する。皮膚表面構造を数量化し、浮腫の程度との相関を明らかにすることで新しいリンパ浮腫評価指標を開発し、国内外のリンパ浮腫患者に使用できるツールの基礎とする。
リンパ浮腫は慢性的なものであり、継続的なケアや診断が必要になるが、それらに要する労力は大きく患者の負担が大きい。この負担を軽減するために、統一した指標やケアのエビデンスを確立し、より簡便で適切なケアを検討することは喫緊の課題である。
私たちはこれまでリンパ浮腫患者の皮膚の変化に注目して研究を行い、リンパ浮腫患者の皮膚表面構造が変化していることを観察してきた。本研究では、まだ多くのことが明らかにされていないリンパ浮腫患者の皮膚表面構造に着目し、リンパ浮腫の皮膚の評価とすることができるかを明らかにすることを目的としている。
2022年度までに、皮膚表面構造の拡大画像を用いて皮溝と皮丘を明瞭化させるための処理方法、分析方法の検討、既存のデータを使用した画像処理および分析を行った。その結果、上肢リンパ浮腫患者の患側では皮丘面積の割合が大きくなる傾向が見られ、リンパ浮腫の特徴を表している可能性を示唆した。この結果は、2023年度に学会発表を行った。
2023年度は画像処理について、作業の効率化や妥当性を向上させるためにプログラミングを作成し自動化を行った。その画像処理方法を用いて、健常女性の下肢で生理的に発生する浮腫前後の皮膚表面構造の変化について分析を行った。その結果、腓骨部付近の浮腫の程度が大きい部位では、皮丘割合が他の部位よりも大きくなるという結果が得られ、皮膚表面構造の拡大画像が浮腫の評価として使える可能性をさらに強化する結果となった。
今後の課題として、超音波画像等皮膚内部構造の評価と併せて皮膚表面構造の拡大画像の評価を行う必要があると考えている。
2022年度までに画像処理・解析方法を確立し、2023年度はプログラミングを作成、作業効率を上げて分析を行うことができた。また、健常女性の下肢で活動後に生理的に発生する浮腫の皮膚表面構造の変化についての調査、分析を行った。その結果、浮腫の程度が大きい部位では、皮丘割合が他の部位よりも大きくなるという結果が得られ、皮膚表面構造の拡大画像が浮腫の評価として使える可能性を支持する結果を得ることができた。
しかし、圧痕測定法による浮腫評価に信頼性が低かったため、今後の課題として、超音波画像等の皮膚内部構造の評価と併せて皮膚表面構造の拡大画像の評価を行う必要があると考えている。
健常人、患者含めて新規被験者のリクルートを行い、被験者数を増やしながらこれまで行ってきた画像分析方法の妥当性の検証を続ける。併せて、既存データを用いて、患者背景や浮腫の程度を示す他の指標、超音波画像の評価との関連性についても分析を進める予定である。また、これまでの結果を学会や論文にまとめ発表していく。

Authorship：Coinvestigator(s) 

がん治療後の続発性リンパ浮腫では、早期に発症の兆候を発見し治療を開始することが、重症化の防止に極めて重要であるが、患者の多くは、患肢の極端な腫脹などの自覚症状から受診に到るケースが多く、適切な介入の時期を逃している場合が多い。本研究では、がん治療開始前の患者を対象として、自覚症状に先行するごく初期における患部の変化を、客観性の高い指標であるMRIを中心に、超音波エコー、生体インピーダンス、皮膚計測器などを用いて、多角的に捉え、その特徴を経時的に比較検討することによって、リンパ浮腫に対する早期介入プログラム構築の基礎とする。
本研究の目的は、がん治療開始前の患者を対象として、自覚症状に先行するごく初期における患部の変化を、客観性の高い指標であるMRIを中心に、超音波エコー、生体インピーダンス、皮膚計測器などを用いて、多角的に捉え、その特徴を比較検討することによって、リンパ浮腫に対する早期介入プログラム構築の基礎データを得ることである。今年度は、超音波エコーをリンパ液貯留の早期発見デバイスに用いる際の基礎データを得るため。乳がん治療関連浮腫における皮下組織内の体液貯留の検出に、「仮想体積を用いたフラクタル解析」を使用できるか否かを検証した。研究の概要は以下。
（国際リンパ学会ステージⅡ）を発症した女性21名の患側上肢および健側上肢の皮下組織を、6-15MHzのリニアトランスデューサーを用いた超音波診断装置（Sonosite Edge II；ソノサイト社、富士フイルム）でスキャンした。その後、同一部位の液体貯留状況を、3テスラMR装置を用いて評価し、3群（高濃度領域あり＝液体の貯留あり、高濃度領域なし＝液体貯留なし、健側）に分類した。3群間で「H + 2」と「複雑さ」の両方に有意差が認められた（p < 0.05）。事後検定では「複雑さ」について有意差が認められた（Mann-Whitney U検定；Bonferroni補正 p < 0.0167）。ユークリッド空間における分布の評価では、健側、高濃度領域なし、高濃度領域ありの順に分布のばらつきが小さくなることが示された。以上より、「仮想体積を用いたフラクタル解析」の 「複雑さ」は、乳がん術後リンパ浮腫患者の皮下組織液貯留の有無を判定する際に、有効な指標となることが明らかとなった。なお今年度の研究成果は、Lymphatic Research and Biology (2023-2024 IF:2.349). に掲載された。
コロナ禍における被験者（リンパ浮腫患者）数の減少が、今年度も改善されなかったため、これまでに得られたデータをまとめ、論文として公表した。
これまでの研究活動で、多くの新知見を得ることができたと考える。最終年度の研究活動は、これまで得られた知見をまとめ、つぎの研究活動に寄与できる形に
発信することである。

Authorship：Coinvestigator(s) 

We attempted to establish a care program for breast cancer-related lymphedema in diabetic patients. We examined from various viewpoints based on the complete decongestive therapy (CDT).
MR images of the forearm revealed that fluid accumulates in ulnar side more than radial side. Therefore, it is recommended that the drainage should focus on this part. After 120 minutes of meal, it was found that blood pressure stabilize. Hence CDT should be carried out at 120 minutes after a meal. Because the evaluation using a tape measure or subjective symptoms was not sufficient, in order to understand the situation of edema, magnetic resonance imaging or ultrasonic diagnostic imaging is necessary. In self-care, it is important to visually grasp the effects of care in order to encourage patients. For this purpose, we considered to use a 3D scanner.

Authorship：Coinvestigator(s) 

Multi-layer bandaging (MLB) are very effective in the management oflymphedema. However, MLB is considered to add stress to patients such as pressure and　restricted movement on extremity, hence, MLB during night may disrupt their sleep.This study examined whether MLB disrupt the sleep.This study recruited 14 healthy female volunteers and six female patients with stage II lymphedema as a result of breast cancer surgery. Both of the healthy volunteer group and the patient group were required to wear a wrist actigraph for 2 weeks. In the healthy volunteer group, MLB increased only WASO on the first day but WASO recovered on the seventh day. In the patient group, MLB shorten SLAT on the seventh day, meaning to fall asleep easily.
These results suggest that wearing MLB may not reduce the quality of sleep during the night in patients with breast cancer-related lymphedema.

Authorship：Principal investigator 

Grant amount：\3900000 （ Direct Cost: \3000000 、 Indirect Cost：\900000 ）

Compression therapy is a highly recommended treatment for lymphedema, and incorporating it into the lifestyle is required to improve quality of life. However, as the enforcement technology and management are thought to be difficult, compression therapy is likely to be shunned. In this study, we investigated the relationship between the number of patients and the situation of acquiring the technology, and suggest that at least four lessons are required. The safety of self-bandage was confirmed by the change of the fluid retaining sites before and after the life, incorporating self-bandage for 1 week, change of impedance, and skin condition. Improvement of the edema was observed.