| Project/Area Number |
22K08222
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
朔 啓太 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40567385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安在 大祐 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40611116)
荒船 龍彦 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50376597)
坂本 隆史 九州大学, 大学病院, 助教 (50641015)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 虚血性心疾患 / 心不全 / 自律神経 / 補助循環 / 医療機器開発 |
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| Outline of Research at the Start |
循環器分野はデバイス医療の進歩とともに発展を遂げた。動的循環制御システムの再構築において必須である「心室補助」、「脈調節」、「自律神経調節」においては、循環補助装置、心臓ペースメーカー、神経電気刺激装置がそれぞれ開発されている一方で、独立した開発過程をたどり、動的循環制御システムにまで介入ができない。既存機器に対して、動的循環制御を目指した制御アルゴリズム構築と機器同士の動作統合を行うことで、経験をベースとした医療を超えた未来医療が可能となる。本研究では、急性心筋梗塞の心筋ダメージと急性心不全時の血行動態破綻にターゲットを絞り、革新的循環器疾患治療機器開発につながる基盤研究を推進する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、循環ダイナミクスの再構築を行うデバイス融合による革新的治療戦略のPOCを確立する。デバイス開発への橋渡しを確実に行うことを想定し、① ソフト構築、② ハードの設計と作製、③ 動作・有効性検証および④ 臨床応用戦略策定・実施の4項目を科学的側面からすすめる。統合制御ソフトウェア作成の前段階としてシミュレーション研究を行い、経皮的左室補助装置に関連したシミュレーション論文を発表した。また、モデルや制御を目的とした自律神経性循環調節に関する報告も行った。本研究との関連研究として、自律神経刺激カテーテルの医師主導治験も開始されている。
2023年度の目標は、さまざまな機械制御の開発を統合することで、機械・自律神経・回数（脈）を介した全ての心負荷がデバイスによって最適化される急性期治療デバイスのプロトタイプ作成につなげることである。経皮的左室補助装置の制御に関する研究を実行し、心室圧の精密かつ迅速な制御が可能となったことから、同結果をまとめ論文投稿中である。現在、神経刺激と経皮的左室補助装置の組み合わせ研究を進めており、2024年度には第一段となる循環動態に関する検討が報告できる見込みである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
デバイス融合を想定したシミュレーション研究やソフトウェア開発およびその実証実験は想定通りに進んでいる。安在准教授とのスタートアップ設立や荒船龍彦教授とのモニター読み取り機能の開発などを進め、開発したソフトウェアを実用化するためのさまざまな戦略を立てることも可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は開発物の臨床的意義を明確化する検討に入る。シミュレーション研究では、動物もしくは臨床データの再現と予測を実証し、ソフトウェア研究においては、デバイス統合を行った医療機器が心筋梗塞や心原性ショックなどの動物モデルにおいてどのような効果を発揮できるか？に主眼をおいた検証を進める。例えば、血行動態の改善や心筋梗塞サイズの縮小、遠隔期の慢性心不全抑制など臨床に外挿できる結果が得られることで同技術の有用性を強調することにつながる。
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