画像流体力学解析による動脈塞栓術後側副血行路発達の予測法の開発

• Project/Area Number: 22K07750
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 林 完勇 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (10549918)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉浦 敬 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (40322747) ; 岩永 崇 鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 主任診療放射線技師 (40444830) ; 福倉 良彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (50315412) ; 内匠 浩二 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (50535820)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 塞栓術 / 血流評価

Outline of Research at the Start

4D flow MRIやCFDなどの画像に基づく先進的な血流解析技術を用いて、内臓動脈瘤の塞栓術前後の臓器血流を定量的に評価し、さらに塞栓術後の側副血行路の発達や臓器血流の回復を正確に予測することで、適切な治療法の決定と術後合併症のリスク低減に役立てるために、①内臓動脈瘤の親動脈や側副血管の血流動態を正確に測定可能な4D flow MRIの撮影・解析技術の確立②塞栓術実施症例を対象としたCFD解析の後ろ向き検討による術後血行動態の予測法の確立と側副血行路発達不良を予測する流体力学的因子の同定についてまず研究を勧めていく予定である。

Outline of Annual Research Achievements

内臓動脈瘤は破裂すると死亡率の高い疾患であり、検診の普及などに伴い偶然発見される頻度が増加傾向にある。内臓動脈瘤の治療法として、低侵襲の血管内治療による塞栓術が選択されることが多い。動脈瘤の形状などにより、動脈瘤のみならず、親血管まで塞栓して治療せざるを得ない症例も少なくないが、術後の側副血行路の発達が不良で、臓器梗塞を引き起こす場合もある。術前に側副血行路の発達が予見できれば適切な治療法選択に役立つが、現状ではそのような予測法は確立しておらず、術者の経験に頼っている。近年、4D flow MRIや造影CT画像のcomputational fluid dynamics（CFD）解析など、画像に基づく流体力学的解析により、非侵襲的に血管内の血流動態を定量的に評価したり、血行改変術後の血行動態を仮想的にシミュレーションする技術が進歩してきた。
本研究の目的は以下の２つである。
①内臓動脈瘤塞栓術において、画像に基づく先進的血流解析技術（4D flow MRI、CFD解析）を用いて、親血管と側副血行路の血行動態を定量的に評価する方法を確立すること
②塞栓術前の画像の血流解析に基づいて、術後の側副血行路を介する目的臓器への代償性血流の回復を高い精度で術前予測する方法を確立すること
これらの研究にあたり、本年度は患者集積を行い、研究対象とすべき患者選択を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これらの研究にあたり、本年度も患者集積を行い、研究対象とすべき患者選択を行った。
血流状態の変更に伴うあらたな動脈瘤形成が予測されるような複雑な血流形態の動脈瘤症例がすくなかったため。

Strategy for Future Research Activity

継続的に患者集積を行っていく予定である。