3次元生体情報に基づく大動脈瘤実体モデルを用いた低侵襲的治療法の開発研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670879
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 石口 恒男 名古屋大学, 医学部, 助教授 (70115525)
• Keywords: 大動脈瘤 / ステントグラフト / Interventional Radiology / ヘリカルCT / レーザー造型 / 生体モデル

Research Abstract

【目的】本研究の目的は、大動脈瘤の治療として自己拡張型人工血管(ステントグラフト)を動脈瘤内に留置する方法を安全、確実に行うため、3次元画像をもとに大動脈瘤モデルを作成し、治療のシミュレーションを行うことによって、最適な治療法と治療器具の開発をめざすものである。前年度の研究結果をふまえ、以下の検討を行った。
【方法】1)胸部および腹部大動脈瘤のヘリカルCTデータをもとに、コンピュータ画像処理とレーザー造型術を用いて実物大の大動脈モデルを作成し、その精度を評価した。2)Porosityと厚さの異なるポリエステルおよびPTFEで作成した4種類のステントグラフトを大動脈瘤モデルに留置し、ステントグラフトによる動脈瘤壁への圧緩衝効果を検討した。3)これらのステントグラフトに静水圧および脈圧を負荷し、ステントグラフトの拡張および変形の程度を計測した。
【結果】レーザー造型術により作成した大動脈モデルの誤差は0.7mm未満であった。形状によって、弾力性のある材料を用いたモデルの作成も可能であった。ステントグラフトの留置によって動脈瘤壁への圧負荷の減少が得られ、この圧緩衝効果は、動脈瘤のコンプライアンスが高く、ステントグラフトのporosityが小さい場合に効果が大きかった。厚さ0.1mmのPTFEで作成したステントグラフトは、200-300mmHg以上の圧負荷を長時間加えると拡張、変形を生じた。
【結論】CTデータを用いた実物大の大動脈瘤モデルの精度は高く、ステントグラフト治療のシミュレーションに有用であった。ステントグラフトの圧緩衝効果には、材質と組織特性が関係することが確認された。薄いPTFEを用いたステントグラフトを用いた場合、適切な血圧の管理が必要と考えられた。

Research Products

• [Publications] Tsuneo Ishiguchi, et al: "Endovascular stent-graft deployment : Temporary vena caval occlusion with balloons to control aortic blood flow."Radiology. 215. 594-599 (2000)
• [Publications] Kunihiro Maruyama, et al: "Stent-graft placement for pseudoaneurysm of the aorta."Radiation Medicine. 18・3. 177-185 (2000)
• [Publications] 石口恒男 他: "大動脈ステントグラフトの設計と留置のための画像診断"画像診断. 20・8. 859-866 (2000)
• [Publications] 石口恒男: "治療に直結する大動脈の画像診断"日本血管造影・Interventional Radiology学会雑誌. 15・3. 319-323 (2000)
• [Publications] Kojioro Suzuki, et al: "Dilatation of stent-grafts by luminal pressures : Experimental evaluation of PTFE and woven polyester grafts"Cardiovascular and Interventional Radiology. (in press). (2001)
• [Publications] Kayoko Kato, et al: "Accuracy of plastic replica of aortic aneurysm using 3D-CT data for mtransluminal stent-grafting : experimental and clinical evaluation"Journal of Computer Assisted Tomography. (in press). (2001)