2018 Fiscal Year Research-status Report
臨床使用のための選択式脳低温療法専用温度管理システムの開発
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17K01405
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
本間 達 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60361721)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 南 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20311194)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 試作機 / 制御アルゴリズム / 病態型脳模型 / 制御プログラム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)患者の病態を考慮した脳温管理のための温度管理アルゴリズムについて数理シミュレーションによる検証をおこなった．4つの温度管理アルゴリズムと4つの病態脳を組み合わせ，さらに病態の変動と基礎代謝の初期値を変更しておよそ6000パターンのシミュレーションにより，各アルゴリズムの最適な使用方法について検討し，一定の見識を得た．この結果については，一部を学術大会で発表したほか，現在論文を作成中であり，2019年度内の発表を予定している．(2)脳温管理装置の稼働実験における温度制御対象として，臨床患者を模擬する患者病態模型脳を作成した．3つの病態(血流阻害)と個体差を考慮して合計9個を完成した．従来開発してきた血流阻害のない病態脳との比較実験をおこない，それぞれの特性についての評価をおこなった．この結果について一部は学術集会で発表した．(3)臨床用脳温管理装置の基本設計に基づいて，選定した筐体に部品を接続するための各種加工をおこなった．これに前年度から開発してきた各部品を接続して，試作機の仮組みを完了した．これに伴って従来使用してきた実験装置を改良し，臨床に近い条件での実験を実現できる実験環境を整備した．(4)試作機の動作制御するためのプログラムを開発し，各機能の動作試験をおこなって各部の調整をおこなった．(5)構築した試作機と4種類の脳模型を組み合わせた調整実験のためのプロトコルを構築し，実験に必要な消耗品を選定した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度からの年度変更の際に，物品発注がやや滞り，一部脳模型の完成が遅れこの特性試験の進行が遅滞した．このため従来の実験装置からの移行に遅れを生じており，脳内温度分布の推定アルゴリズムの構築に着手出来ていない．
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| Strategy for Future Research Activity |
試作機の調整を繰り返して，臨床での試験に適用しうる状態にブラッシュアップしていく．同時に数理シミュレーションも活用して，脳内温度分布を推定するアルゴリズムを構築すると同時に脳模型での実験における測定点を決定していく．
決定した測定点での模型実験を繰り返し，アルゴリズムの正当性について検証を進める．このためには試作機による脳温の完全自動制御の実現を前提とするので，特に実験装置の改良・検証を優先して進行する．
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| Causes of Carryover |
当初，中華人民共和国の中国地質大学自動化学院で共同研究の打ち合わせのために渡航費用などを念頭に置いており予算を確保していたが，2019年3月に同大学でのセミナーで招待講演をおこなった際に合わせて打ち合わせをおこなってきたために，旅費・滞在費が不要となった．また，この準備のために物品発注が遅れ，年度改変時期の発注停止する時期に移行したために予定していた物品の購入が遅れている．
これらの物品発注は新年度に移行してただちにおこなう予定である．また今年度も中国地質大学自動化学院での研究打ち合わせおよび海外での研究発表を計画しており，このための費用として使用する予定である．
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