冠動脈プラーク形成における拍動と局所血行動態の影響および降圧薬の効果に関する研究

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08430
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 高橋 政夫 自治医科大学, 医学部, 講師 (00447418)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 靖 自治医科大学, 医学部, 教授 (20359631) ; 大島 まり 東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 教授 (40242127)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 冠動脈運動 / 血流動態 / 動脈プラーク

Outline of Annual Research Achievements

冠動脈プラークの形成に冠動脈運動が関連するのか検証するために，冠動脈運動によりどの部位に大きな力学的ストレスが加わり，また，冠動脈内を流れる血流がどの様な流動変化を起こすかを明らかにするため，冠動脈の動きが再現可能なコンピュータシミュレーションの作成をすることが第一の目的である。
まず，医療用デジタルイメージの画像処理ソフトであり，画像診断用ClassⅡ医療機器としてFDAに認可されている［OsiriX］を用いて，心臓CTのDICOMデータから冠動脈の3Dモデルの構築を試みた。
心臓CTデータは心臓を輪切りした数百枚の断面画像が積み重ねられている。その画像データをOsiriX上にアップロードし，冠動脈が投映されている全断面画像を一枚ずつ確認し，関心領域のみを選別できるツールを使用して，冠動脈のみを抽出した。そして，サーフェスレンダリングという連続した2D画像の積み重ねから3D画像を構築できる機能を使用し，冠動脈の3Dモデルを再構築した。作成した冠動脈の3D画像は3Dプリンタで構築も可能となるSTL(Standard Triangulated Language)フォーマットとして出力した。これをもとに工学部で血流解析に耐えうる3D構築を予定していた。
しかしながら、STLデータが粗く高度な3Dモデルを作成することが困難であった。このため工学部と連携を深め、原因追及を試みた。しかしCOVID19のため、研究が中断となり、現在原因の追究過程にある。同時にartificial intelligence（AI）を用いて冠動脈運動を解析することを追求する試みである。過去のCTデータを用いて動脈硬化性プラークを発生させている部位を特定し、その部位と運動の関係性を追求する予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

最近のCOVID19による不要不急の研究は差し控える方針のため、当研究は工学部の教室の実情を加味し現在中断に近い状態である。

Strategy for Future Research Activity

COVID19が収束すれば通常の業務になり、研究も通常の運営が出来ると考えている。

Causes of Carryover

COVID19の影響により、研究中断状態が生じたことや予定していた学会参加等がなくなったため、予定していた研究費支出が無く、残金が生じた。今後COVID19が収束し工学部の研究が進めば、解析に費用を回す予定である。