Development of an evaluation methods for the fluid dynamic and the structural dynamic characteristics of human aortic valve and its practical applications

• Project/Area Number: 19700390
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: TAJIKAWA Tsutomu Kansai University, システム理工学部, 専任講師 (80351500)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2008: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2007: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: バイオメカニックス / 生体機能モデリング / 大動脈弁 / 大動脈基部拡張症 / 人工心臓弁 / 大動脈弁置換術 / 大動脈弁硬化症 / 壁ずり応力分布 / 3次元引張ひずみ / CAD / CAM / CAE / バルサルバ洞 / 弁葉 / 静的構造解析

Research Abstract

大動脈弁周辺が拡張する大動脈基部拡張症の治療法には,血管と弁を同時に置換する方法と,弁を温存し血管のみを置換する方法があるが,いずれも,置換された人工血管には健常者が有するバルサルバ洞は無い.本研究では,このことが術後の弁に与える影響に着目し,モデル実験と数値解析によって形態変化の影響を比較した.形態モデルは解剖学データを基にして作成し,CAM/CAEを活用し解析・作製した.その結果,弁や血管壁に作用する応力を定量的に評価することが可能となり,自家組織から構成される代替弁(バイオバルブ)等の人工弁の最適設計に応用することが可能となった.

Research Products

• [Journal Article] 人工弁置換時の最適な大動脈基部形状に関する構造解析-心拡張期に作用する圧力負荷のみを考慮した構造解析- (2009)
  • Author(s): 上村匡敬,田地川勉,大場謙吉,板東潔,桜井篤
  • Journal Title: 生体医工学 47(1) Pages: 36-41
  • NAID: 10025973918
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 人工弁置換時の最適な大動脈基部形状に関する構造解析-心拡張期に作用する圧力負荷のみを考慮した構造解析- (2009)
  • Author(s): 上村匡敬
  • Journal Title: 生体医工学 47巻1号 Pages: 36-41
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo tissue-engineered"valved-conduit with designed molds and laser Processed scaffold (2008)
  • Author(s): K. Hayashida, 他
  • Journal Title: Journal of Cardiovascular Nursing 23(1) Pages: 61-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Architecture of an in vivo-tissue engineered autologous conduit Biovalve
  • Author(s): K. Hayashida, 他
  • Journal Title: J Biomed Mater Res B Appl Biomater (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Ohba : Area with High Strain is Susceptible to Lesion Formation in Aortic Valve (2009)
  • Author(s): J. Hotchi, M. Hoshiga, T. Fujisaka, T. Yuki, Y. Takeda, E. Kohbayashi, T. Ishihara, T. Hanafusa, T. Tajikawa, K
  • Organizer: 第73回日本循環器学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] Area with High Strain is Susceptible to Lesion Formation in Aortic Valve (2009)
  • Author(s): 發知淳子
  • Organizer: 第73回日本循環器学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 大動脈基部の血流動態と大動脈弁硬化症発症との関係(実形状モデルによる生体外模擬実験) (2009)
  • Author(s): 古本晴久,田地川勉,大場謙吉
  • Organizer: 日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-17
• [Presentation] 大動脈基部の血流動態と大動脈弁硬化症発症との関係(実形状モデルによる生体外模擬実験) (2009)
  • Author(s): 古本晴久
  • Organizer: (社)日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-17
• [Presentation] 大動脈基部の幾何学的形状が弁葉の変形におよぼす影響 (2009)
  • Author(s): 上村匡敬,田地川勉,大場謙吉,板東潔,桜井篤
  • Organizer: 日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2009-01-24
• [Presentation] 生体外実験による自家移植用心臓代用弁の弁機能の機能評価 (2008)
  • Author(s): 小埜山昌輝 他
  • Organizer: 日本機械学会バイオエンジニアリング部門第20回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 芝浦工業大学(東京)
  • Year and Date: 2008-01-26
• [Presentation] In vitro study on evaluation of hydro-dynamical characteristics of"Biovalve" (2007)
  • Author(s): Tsutomu TAJIKAWA 他
  • Organizer: The 2nd Meeting of the International Federation for Artificial Organs
  • Place of Presentation: Osaka International Conventi on Center, Osaka, Japan
  • Year and Date: 2007-10-30
• [Presentation] 大動脈弁の形状の違いが弁葉と大動脈基部の変形におよぼす影響-FEM静的構造解析による評価- (2007)
  • Author(s): 田地川勉 他
  • Organizer: 生体医工学シンポジウム2007
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] 生体外実験による自家移植用心臓代用弁の機能評価 (2007)
  • Author(s): 小埜山昌輝 他
  • Organizer: 日本機械学会2007度年次大会
  • Place of Presentation: 関西大学(吹田)
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] IN VITRO HYDRODYNAMIC FUNCTIONS OF"BIOVALVES"-MECHANICAL COMPATIBILTY BEFORE IMPLANTATION (2007)
  • Author(s): Keiichi KANDA 他
  • Organizer: Conference of the European Society for Artificial Organs(ESAO 2007)
  • Place of Presentation: Danube University, Krems, Austria
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] In Vitro Performance Of Autologous Prosthetic Valved Conduits Fabricated By In Vivo Tissue engineering (2007)
  • Author(s): Kyoko HAYASHIDA 他
  • Organizer: Fourth Biennial meeting of The society for heart valve disease
  • Place of Presentation: Hotel Pennsylvania, New York, USA
  • Year and Date: 2007-06-17
• [Presentation] 生体内組織形成技術によるハイブリッド型心臓弁(バイオバルブ)の開発と弁機能評価 (2007)
  • Author(s): 林田恭子 他
  • Organizer: 循環器再生医療研究会
  • Place of Presentation: 武田薬品工業(株)東京本社(東京)
  • Year and Date: 2007-05-12
• [Book] CIRCULATION Up-to-Date(1881-3585)2巻3号 (2007)
  • Author(s): 林田恭子, 他
  • Total Pages: 5
  • Publisher: メディカ出版