2021 Fiscal Year Annual Research Report
気道流体解析を用いた睡眠時無呼吸症患者の効率的な顎骨移動に関する検討と病態解明
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19K10294
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
外木 守雄 日本大学, 歯学部, 教授 (50217519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠塚 啓二 日本大学, 歯学部, 助教 (30431745)
佐藤 貴子 日本大学, 歯学部, 講師 (40398863)
西久保 周一 日本大学, 歯学部, 講師 (40408357)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 閉塞性睡眠時無呼吸症 / 数値流体力学シミュレーション / 上下顎前方移動術 / 気道変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
閉塞性睡眠時無呼吸症（Obstructive sleep apnea：OSA）の発生要因の1つに、解剖学的に狭窄した上気道があげられる。治療の選択肢の1つとして顎矯正手術を応用した上下顎前方移動術（Maxilla-Mandible advancement：MMA)がある。しかし、本術式による顎骨移動を計画する時点で、どの程度移動すればどの程度の気道が拡大するか、上気道の抵抗を軽減するためにはどのくらい移動するべきか不明な点が多い。そこで本研究では、普段行なっている顎矯正手術のデータを用い、手術前後の気道の3次元応用分布解析モデルを作製し、流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）シミュレーション解析を行う。これにより、手術前後の上気道形態および容積の変化量の関係を検討し、上気道の拡大に最も効率的な顎骨の移動量および移動方向について確立することを目的としている。
顎変形症患者で、MMAを施行した患者を対象とし、顎矯正手術前後のCTのDICOMデータから気道を抽出し解析のモデルを作成した。そのモデルについて、鼻腔通気計で実際に測定した流量をシミュレーション値として使用し、シミュレーション解析を行った。昨年度にシミュレーションと実測値は定性的にほぼ一致した結果が得られたため、さらに精度を上げるために症例数を増やし、検討を行った。さらに、術前後の気道変化による機能改善効果をCFDを用いて検討したところ、MMAを行うことで、術後に口蓋咽頭の上端から喉頭蓋の上端における気道の断面積は明らかな増大を認めた。また、気道内の流速は減少し、気流も安定し整流化していた。また、静圧力、全圧力が有意に減少し、気道内の抵抗も下がっていた。CFD 解析は、術前に気道狭窄部位の確認や静圧の高い部位の確認ができ、気道閉塞が生じる可能性を予測するデータを提供できると考えられた。
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