Development of an intelligent vibrational dressing to promote healing of diabetic foot ulcers

糖尿病足潰瘍は足切断や生命予後に大きく影響する。糖尿病足潰瘍の治療では、基礎疾患である高血糖と高血糖由来の血流障害の改善が重要である。そこで、創部局所の糖代謝の改善を促すことで高血糖状態に起因する創傷治癒遅延を是正できると考え、創部への振動刺激によって局所糖代謝を改善させ創傷治癒を促進させるという、今までにない新しい方法に着想した。本研究では、振動により局所糖代謝と血流を自律的に促進させるインテリジェントドレッシング材の開発に挑む。2年目では3T3-L1脂肪細胞でAMPK活性由来糖取り込み促進効果のある50Hz、40分/日、5日間の振動条件を用いて300-1500mVppに振動強度を振り分け動物実験を行い、高血糖ラットモデル皮膚全層欠損創に局所低周波振動刺激を実施した。その結果、300-1000mVppにおいて創作製5－7日後に有意に相対創面積が有意に減少し、創部局所の糖代謝促進と炎症の改善、血管拡張と血管新生が観察され、局所低周波振動刺激による創傷治癒促進効果を明らかにした。そしてこの結果にもとづき、ウェアラブルバイブレーションドレッシングを工学系研究者と協働して作製し、非麻酔下、非拘束での局所低周波振動刺激における創傷治癒促進効果を検証した。その結果高血糖ラット皮膚全層欠損創において、糖代謝と炎症の改善にともなう血管拡張と新生によって、振動後だけでなく振動前の時点から経時的に創部全血液量の増加し、創傷治癒が促進することが明らかになった。したがって日々の継続的な低周波振動刺激が糖代謝改善と血流促進には欠かせないことが示され、ドレッシングタイプのセルフケアデバイスが有効であることを示唆した。本研究は次世代ケアの実現に向けた非拘束、非侵襲的かつ自律的に糖尿病足潰瘍の創傷治癒を促進し、在宅患者の自立した生活を支援するという新しいセルフケアセルフケアデバイス開発に大いに貢献する。

糖尿病足潰瘍は足切断や生命予後に大きく影響する。糖尿病足潰瘍の治療では、基礎疾患である高血糖と高血糖由来の血流障害の改善が重要である。そこで、創部局所の糖代謝の改善を促すことで高血糖状態に起因する創傷治癒遅延を是正できると考え、創部への振動刺激によって局所糖代謝を改善させ創傷治癒を促進させるという、今までにない新しい方法に着想した。本研究では、振動により局所糖代謝と血流を自律的に促進させるインテリジェントドレッシング材の開発に挑む。2年目では3T3-L1脂肪細胞でAMPK活性由来糖取り込み促進効果のある50Hz、40分/日、5日間の振動条件を用いて300-1500mVppに振動強度を振り分け動物実験を行い、高血糖ラットモデル皮膚全層欠損創に局所低周波振動刺激を実施した。その結果、300-1000mVppにおいて創作製5－7日後に有意に相対創面積が有意に減少し、創部局所の糖代謝促進と炎症の改善、血管拡張と血管新生が観察され、局所低周波振動刺激による創傷治癒促進効果を明らかにした。そしてこの結果にもとづき、ウェアラブルバイブレーションドレッシングを工学系研究者と協働して作製し、非麻酔下、非拘束での局所低周波振動刺激における創傷治癒促進効果を検証した。その結果高血糖ラット皮膚全層欠損創において、糖代謝と炎症の改善にともなう血管拡張と新生によって、振動後だけでなく振動前の時点から経時的に創部全血液量の増加し、創傷治癒が促進することが明らかになった。したがって日々の継続的な低周波振動刺激が糖代謝改善と血流促進には欠かせないことが示され、ドレッシングタイプのセルフケアデバイスが有効であることを示唆した。本研究は次世代ケアの実現に向けた非拘束、非侵襲的かつ自律的に糖尿病足潰瘍の創傷治癒を促進し、在宅患者の自立した生活を支援するという新しいセルフケアセルフケアデバイス開発に大いに貢献する。