2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a bed-side hemodynamic simulator for complex congenital heart anomaly
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19K09282
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
清水 秀二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80443498)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宍戸 稔聡 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (60300977)
小谷 恭弘 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (90534678)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 先天性心疾患 / シミュレーション / 血行動態 / ベッドサイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複雑心奇形患者の術後管理において、コンピュータ上に患者個々人の血行動態を再現できれば、手術や薬物投与による血行動態の変化を予測し、医師の経験を補って患者に合わせた最適な治療を選択することが可能になる。そこで本研究では、複雑心奇形患者を対象に、患者個々人の血行動態をリアルタイムで再現できるベッドサイド・シミュレータを開発し、血行動態の変化を予測することで、最適な治療法を選択できるシステムを開発することを目的とし研究を進めた。
最終年度の令和4年度は、患者個々人に合わせた血行動態シミュレーションを実行するために必要な個別パラメタを、血圧・中心静脈圧・動脈血酸素飽和度などの臨床データから推定し、シミュレータに入力できるようにするためのアルゴリズムを開発した。患者の体格などから血管抵抗や血管キャパシタンスの初期値を決定し、実際の患者の心拍数、収縮期血圧、拡張期血圧、中心静脈圧、動脈血酸素飽和度などの値を用いて、血管抵抗、血管キャパシタンスを修正するアルゴリズムを開発した。
フェネストレーションを行ったフォンタン手術症例のデータをもとに、本アルゴリズムを検証し、患者の血行動態を再現できることを確認した。また、フェネストレーションの有無が、心機能低下時や肺血管抵抗上昇時に、血行動態に与える影響を明らかにし、手術時にフェネストレーションを作成するかどうかを、術前データをもとにシミュレーションできる基盤を作った。一方で、新型コロナウイルス感染症の影響により、臨床データの十分な収集が行えず、当初予定していた薬物投与による血行動態変化を予測するアルゴリズムの構築は期間内に終了出来なかった。
今後は、引き続き臨床データをもとにシミュレータの精度向上を図り、シムテムの実用化を目指す。
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Research Products
(1 results)
