2021 Fiscal Year Research-status Report
連続血液粘度測定法に基づく人工心肺中のマイクロバブル発生予測のモデル化と臨床応用
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20K12691
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
宮本 聡史 広島大学, 病院診療支援部, 副部門長 (00835366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古居 彬 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (30868237)
岡原 重幸 純真学園大学, 医療工学科, 准教授 (50771185)
高橋 信也 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70423382)
辻 敏夫 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (90179995)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロバブル / 人工心肺 / 推定モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2年目の本年度は，初年度に報告した推定モデルの精度を評価するため，人工心肺を使用した心臓手術5症例の臨床データによる解析をおこなった．人工心肺データから必要な数値（吸引流量，送血流量，血液粘性，静脈リザーバーレベル）を取り出し推定モデル入力し推定マイクロバブル送出量を算出した．算出したマイクロバブル数とBC-100で計測した実測数の関係を分析した結果，手術経過中のマイクロバブル送出数は高い相関を認めた．しかし，静脈リザーバーへの薬剤投与や輸液投与後に実測マイクロバブル数の増加を認めた．推定モデルは人工心肺システムの作動条件からマイクロバブルを推定するアルゴリズムであるため臨床手技による増加は推定することができなかった．しかし，手技による増加以外，手術中の経過では人工心肺システムの作動条件からマイクロバブルの推定送出数を算出できたことから，マイクロバブル送出数を限りなく最小にする条件を操作者に対して提案することが可能であると考えられた．
今後の課題として，薬剤投与や輸液によるマイクロバブル増加に関しては，一定の手技で実施する前に判るため現在のアルゴリズムで使用している因子を一時的に調整することで減少させることが可能であるか検討していきたい．
検討を重ね，手術中の経過に加え臨床の手技前の条件提示など人工心肺を使用した手術中のマイクロバブル送出を減少できるシステム構築に向けてさらなる精度の向上を目指して調整を行っていく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度のモデルを評価するため，臨床データを使用して解析を行った．モデルとして表現できる部分とそうでない部分が存在したが概ね構築したモデルは満足いくものであった．
臨床使用における解析についてEMBC2022(国際学会：グラスゴー7月)で報告予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在の推定モデルに使用している要因分析を行い，モデルの精度をさらに向上するか検討する．その後，PCにモデルをプログラムしマイクロバブルモデルに基づくモニタリング装置の完成を目指す．
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| Causes of Carryover |
昨年度，論文投稿予定であったが，予定論文を国際学会に変更したため使用金額が少なくなった．
本年度は，国際学会発表が採択され海外での発表を計画している（旅費，学会参加費：\500,000）．
また，現在執筆中の論文で追加実験を行う予定であるため物品の購入（\700,000）と機器のレンタル（\100,000）が必要となる．実験の途中で追加の使用機器購入（\250,000）も考えられる.
追加実験後，オープンジャーナルに投稿（\200,000）を計画しているため，論文校正費（\50,000）なども併せて次年度に繰越し使用を計画している．
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