2023 Fiscal Year Research-status Report
Development of a hemodynamic simulator of implantable ventricular assist devices for congenital heart diseases
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22K12794
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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, 医歯薬学域, 准教授 (90534678)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 先天性心疾患 / 植え込み型補助人工心臓 / 血行動態 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、先天性心疾患患者個々人の血行動態を再現できるシミュレータを用いて、補助人工心臓導入後の血行動態の変化を予測することで、最適な補助循環法を選択できるシステムを開発し、臨床応用することを目的として研究を行なっている。各補助人工心臓の圧流量曲線のモデル化は、昨年および本年度Q1でほぼ完了したため、本年度は、主として小児患者における初期パラメタ推定アルゴリズムの検証・改良を行なった。小児患者では、成人患者と比べると、体格によりパラメタのバラツキが顕著である。そのため、まず体格に合わせて仮のパラメタを設定し、その後、個々人の血行動態にあわせて、パラメタを調整する必要がある。そこで、昨年度に開発したアルゴリズムを改良し、精度向上を図った。これにより、新生児から成人まで幅広く血行動態シミュレーションが可能となった。今後は、リアルタイムでのパラメタ修正アルゴリズムの構築を進めていく。また、分担施設である岡山大学でシミュレーション結果をもとにした動物実験によるシミュレータの精度検証を開始した。まず初めに、大型動物を用いてフォンタン循環における下大静脈―肺動脈間の部分的補助循環の効果を検証中である。加えて本年度は、フォンタン手術後患者における補助人工心臓とフェネストレーション（下大静脈―肺動脈導管と心房間の開窓）の併用効果を、開発した血行動態シミュレータを用いて検証し、その成果を国内外の学会にて報告した。
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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
各補助人工心臓のモデル化については、概ね終了した。血行動態シミュレータの開発においては、小児患者における初期パラメタ推定アルゴリズムの構築が進んでおり、今後はリアルタイムでのパラメタ推定・修正アルゴリズムの構築が課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
血行動態シミュレータの開発においては、個別パラメタ推定アルゴリズムのさらなる精度向上を図る。また、動物実験により開発したシミュレータの精度を検証する。
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| Causes of Carryover |
本年度も人件費での支出がなかったことにより残金が生じた。残金については、次年度の動物実験関連費用、成果発表のための旅費、研究補助員に対する人件費として使用する予定である。
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