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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of mock circulation systems for the evaluation of innovative medical devices

Research Project

Project/Area Number 15H03041
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

梅津 光生  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90132927)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩崎 清隆  早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (20339691)
伊関 洋  早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (90119892)
八木 高伸  早稲田大学, 理工学術院, 客員主任研究員(研究院客員准教授) (00468852)
松橋 祐輝  早稲田大学, 理工学術院, 助手 (50754777)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords医療技術評価学 / 医療機器 / レギュラトリーサイエンス
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,研究代表者(梅津)が有する体循環シミュレータ(流体循環モデル)の技術を活かし,生体という“不確定要素のかたまり”を相手に,3種類の新規治療機器(うち1種は国産)による医療行為が臨床現場で効果的に発揮できるような“循環シミュレータ”の評価装置の開発を行うことに焦点を絞り研究を推進した.研究テーマは,A) 国産人工弁(ステントレス僧帽弁:NORMO弁)の植込み手術・評価用シミュレータの開発,B) 経皮的大動脈弁の適正な径選択と留置部位検討用シミュレータの開発,C) 生体吸収性ステントの性能評価用シミュレータの開発の3つとした.以下に各テーマの概要を述べる.
A) 国産人工弁(ステントレス僧帽弁:NORMO弁)の植込み手術・評価用シミュレータの開発:僧帽弁の弁輪運動,および,弁輪と乳頭筋の相対的位置関係を模擬可能な左心室モデルを製作し,ステントレス僧帽弁の性能評価のためのシミュレータを開発すると同時に,シミュレータ利用では検証が困難なステントレス僧帽弁を乳頭筋に逢着する位置の違いが弁閉鎖時の応力分布に及ぼす影響を明らかにした.
B) 経皮的大動脈弁の適正な径選択と留置部位検討用シミュレータの開発:組織学的分析に基づく石灰化モデルを組み込んだ循環シミュレータに経皮的大動脈弁を挿入し,臨床ではエコーによる定性的評価にならざる負えない弁周囲逆流量を定量化し,弁周囲石灰化と弁周囲逆流量の関係を明らかにし,開発したシミュレータの有効性を検証した.
C) 生体吸収性ステントの性能評価用シミュレータの開発:まず狭窄病変や分岐モデルを高精度に製作する技術を確立し,ポリ乳酸性の生体吸収性スキャフォールドの屈曲負荷型耐久試験装置を開発した.そして,繰返し屈曲角度変化量が破断耐久性に及ぼす影響を明らかとした.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Quantitative assessment of paravalvular leakage after transcatheter aortic valve replacement using a patient-specific pulsatile flow model2018

    • Author(s)
      Tanaka Yutaka、Saito Shigeru、Sasuga Saeko、Takahashi Azuma、Aoyama Yusuke、Obama Kazuto、Umezu Mitsuo、Iwasaki Kiyotaka
    • Journal Title

      International Journal of Cardiology

      Volume: 258 Pages: 313~320

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2017.11.106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Real-time visualization of thrombus formation at the interface between connectors and tubes in medical devices by using optical coherence tomography2017

    • Author(s)
      Matsuhashi Yuki、Sameshima Kei、Yamamoto Yoshiki、Umezu Mitsuo、Iwasaki Kiyotaka
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12 Pages: 1-13

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0188729

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Investigation of an optimal deployment method of polymer BRS to gain acute expansion using a stenotic mechanically-equivalent coronary artery model2017

    • Author(s)
      Y.Mizutani, K.Izumi, X.Zhu, M.Umezu, K.Iwasaki
    • Organizer
      EURO PCR 2017 The World-Leading Course in Interventional Cardiovascular Medicine
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of calcification shape around aortic valve annulus on paravalvular leak after TAVI: investigation using patient specific pulsatile circulation model2017

    • Author(s)
      S.Sasuga, Y.Tanaka, K.Obama, A.Takahashi, Y.Aoyama, U.Mitsuo, S.Saito, K.Iwasaki
    • Organizer
      EURO PCR 2017 The World-Leading Course in Interventional Cardiovascular Medicine
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantification of Incompletely-apposed Gap after Transcatheter Aortic Valve Replacement Using Patient-specific Models for Understanding the Mechanism of Paravalvular Leak2017

    • Author(s)
      S.Sasuga, Y.Tanaka, A.Takahashi, K.Obama, Y.Aoyama, U.Mitsuo, S.Saito, K.Iwasaki
    • Organizer
      22nd Cardovascular summit TCTAP2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 医療レギュラトリーサイエンスの大学院と研究所の開設による人材育成2017

    • Author(s)
      梅津光生,岩﨑清隆,伊関洋,笠貫宏
    • Organizer
      第55回日本人工臓器学会大会
  • [Presentation] Normo弁の性能試験:拍動流性能と応力解析2017

    • Author(s)
      高田淳平,加瀬川均,馬原啓太郎,朱暁冬,熊澤亮,梅津光生,岩﨑清隆
    • Organizer
      第6回ステントレス僧帽弁臨床研究学術集会
  • [Presentation] ステントレス僧帽弁の前・後乳頭筋間距離が弁閉鎖時の応力分布に及ぼす影響の有限要素解析2017

    • Author(s)
      高田淳平,朱暁冬,臼井一晃,馬原啓太郎,加瀬川均,梅津光生,岩﨑清隆
    • Organizer
      日本機械学会関東支部第23期総会・講演会
  • [Presentation] 生体吸収性スキャフォールドの耐久性に関する研究2017

    • Author(s)
      和泉恒平,水谷泰之、橋本雅也、亀岡洋一郎、高橋啓明,梅津光生、岩﨑清隆
    • Organizer
      第29回バイオエンジニアリング講演会
  • [Presentation] 乳頭筋位置が腱索機能を有するステントレス僧帽弁の応力分布に及ぼす影響に関する有限要素解析2017

    • Author(s)
      高田淳平,朱暁冬,臼井一晃,馬原啓太郎,加瀬川均,梅津光生,岩﨑清隆
    • Organizer
      第29回バイオエンジニアリング講演会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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