2021 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Blood Flow Rebalancing and Thrombosis Formation Caused by Patent Ductus Arteriosus
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19K04181
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
山本 高久 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10345960)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 数値流体力学解析 / 血行動態 / バイオ流体力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実績の概要
現在、左心室低形成症候群等の重度な先天性心疾患に対し、動脈管開大(以下、PDA)を目的とした PDAステントグラフト内挿術が注目を集めている。左心低形成では大動脈に比べ肺動脈に過剰血流が生じることが大きな問題となっている。同術は動脈管(大動脈と肺動脈とを繋ぐ小さい管)にステントを挿入することにより、肺への過剰血流を全身へと迂回(血流のリバランス)させるものである。既往の手法であるグレン手術等と比べ、患児への負担が極めて低いというメリットがあるものの、ステント挿入により血栓が形成されるという症例報告もなされている。PDAステントグラフト内挿術の術後コントロールの改善、PDAステントグラフトに特化した血栓抑制ステントの開発を進める上で、動脈管開大による大動脈-肺動脈間の血流のリバランスメカニズムならびに動脈管まわりの血行動態を詳細に明らかにすることは必要不可欠である。そこで本年度、本研究では大動脈-動脈管-肺動脈系の生体模型を製作、PIV可視化実験を行うとともに、流体構造連成解析を行い、細管(動脈管)を介した二つの拍動流(大動脈と肺動脈)の相互作用、動脈管開大による血流のリバランスのメカニズムを実験的ならびに理論的に解明を試みた。その結果、収縮期において肺動脈から大動脈への血液の移流が顕著に行われること、また、その際に低流速領域がPDA内に形成されることが明らかになった。低流速領域は血栓生成リスクが高いことを意味している。このような低流速領域がどこにできるかを各症例で明らかにし、各症例に適合したPDA内の血流の撹拌を促進するステントを設計することにより、PDAステントグラフト内挿術の術後コントロールを改善できるものと期待できる。
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