2017 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of coronary blood flow using fluid dynamics and experimental method
| Project/Area Number |
17K16009
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
清家 史靖 愛媛大学, 医学部附属病院, 医員 (10771561)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | Fractional flow reserve / OCT / IVUS / Myocardial Ischemia |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
虚血性心疾患の治療に際し、冠血流予備量比(FFR)による治療方針決定の有用性が確立されている。しかし、冠動脈内イメージングデバイス（血管内超音波検査：IVUSおよび光干渉断層法：OCT）で得られた冠動脈の解剖学的情報を用いてFFRを計算する報告は国内外を問わず極めて少ない。そこで申請者は，解剖学的情報を用い、流体力学理論に基づいてFFRを推定する新たなアルゴリズムをすでに作成した。本申請では、(1)当該アルゴリズムを用いた解剖学的情報によるFFR解析、(2)数値流体解析ソフトウェアを用いた血流の解析、(3)３Dプリンターにより作成した，冠動脈の病変を再現した模型を用いた体外実験を実施し，それらの結果を組み合わせることでFFRと冠動脈形状との関係を研究している。(1)に関しては、The American Journal of Cardiology (Am J Cardiol. 2017;120:1772-1779 )にOCTを用いた虚血診断の有用性を、Circulation Journal (Circ J. 2018;82:815-823)にIVUSを用いた虚血診断の有用性を報告し、日本全国に置いて解剖学的指標から虚血を診断する有用性の講演を行っている。
(2)に関しては、Medical Engineering & Physicsに投稿を行っており、さらに病変の特徴と圧損失の新たな関係に関する研究を進めている。
(3)に関しては、現在も実験を進めており、流れの発達とFFRの関係を明らかにしていっている。また、この研究結果から冠動脈内の圧損失を評価する新たなアルゴリズムを現在作成しており、これに関しても新たな他施設共同試験を、申請者が研究代表責任者として行うことにより、冠動脈の治療後のOCT及びIVUSによる評価から治療評価方法の新たな基準を明らかにするよう進捗している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
我々の研究は主に以下の三点にまとめられる。
(1)当該アルゴリズムを用いた解剖学的情報によるFFR解析、(2)数値流体解析ソフトウェアを用いた血流の解析、(3)３Dプリンターにより作成した，冠動脈の病変を再現した模型を用いた体外実験を実施。
(1)に関しては、The American Journal of Cardiology (Am J Cardiol. 2017;120:1772-1779 )にOCTを用いた虚血診断の有用性を、Circulation Journal (Circ J. 2018;82:815-823)にIVUSを用いた虚血診断の有用性を報告し、日本全国に置いて解剖学的指標から虚血を診断する有用性に関しての講演を行っている。さらにはこれらの有用性をさらに調査するため、申請者が代表研究責任者として、多施設共同研究を全国の大学及び医療施設と共に開始することとしている。
(2)に関してもすでに、研究を終え、米国心臓病学会(国際会議)において発表をしており、Medical Engineering & Physicsに投稿を行っており、さらに病変の特徴と圧損失の新たな関係に関する研究を進めている。(3)に関しても、現在も実験を進めており、流れの発達とFFRの関係を明らかにしていっている。従って、国際一流誌に２報採択され、現在さらに1報を投稿しており、心筋虚血診断の新たな方法を世界に先駆けて報告出来ており、当初の計画以上に進展していると判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
我々の研究は主に以下の三点にまとめられる。
(1)当該アルゴリズムを用いた解剖学的情報によるFFR解析、(2)数値流体解析ソフトウェアを用いた血流の解析、(3)３Dプリンターにより作成した，冠動脈の病変を再現した模型を用いた体外実験を実施。
(1)に関しては、すでに国際誌に報告しているが、さらにはこれらの有用性をさらに調査するため、申請者が代表研究責任者として、多施設共同研究(全国7施設)を全国の大学及び医療施設と共に開始することとし、現在各施設の倫理委員会に提出しており、この他施設共同試験を通して、本方法の有用性をさらに高めるよう進捗している。
(2)に関しても、国際会議での発表、国際誌に投稿をしているが、数値流体解析を行うことで、現在までの冠動脈の解剖学的特徴とFFRを中心とする圧損失の関係性、相互関係を明らかにするよう新たな現在解析を現在進捗しており、平成30年度中の国際会議での発表と国際誌への投稿を予定している。
(3)に関しては、現在まではあまり考慮されていなかった、冠動脈内での流れの発達と圧損失の関係を現在体外実験において明らかにしており、平成３０年度中に実験を終え、平成３１年度に投稿する予定である。また、この研究結果から冠動脈内の圧損失を評価する新たなアルゴリズムを現在作成しており、これに関しても新たな他施設共同試験を、申請者が研究代表責任者として行うことにより、冠動脈の治療後のOCT及びIVUSによる評価から治療評価方法の新たな基準を明らかにするよう進捗している。
|
| Causes of Carryover |
平成３０年度は、数値流体解析及び体外実験をさらに進めるため、高度CPUを有するComputerの購入、体外実験に使用する冠動脈内留置用ステントを購入するため、高額な費用が発生する。そのため、平成２９年度は予算を控え、本年度来年度にかけて使用する予定である。
|
Research Products
(4 results)
