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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Surgical Strategy in Adult Congenital Heart Disease based on Blood Flow Imaging

Research Project

Project/Area Number 21H03015
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

板谷 慶一  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (70458777)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山岸 正明  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (40182422)
長尾 充展  東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (60533081)
白石 公  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 客員研究員 (80295659)
山田 聡  東京医科大学, 医学部, 准教授 (80374320)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Keywords成人先天性心臓外科 / 血流解析 / 右室流出路再建 / 肺動脈弁弁膜症 / 4D flow MRI / 血流シミュレーション / 超音波VFM
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は4D flow MRI解析ソフトウェアを事業化し、複数施設でScanが可能なことを確認、またその臨床的な有用性について検討し、解析ソフトウェアに関しては医療機器化を目指してFDA申請を行い、臨床上の有用性についてはreview paperを英文で発表した。
特に、エネルギー損失の右心負荷としての意義を確認し、肺動脈弁再手術治療介入基準としてのエネルギー損失値は絶対値のみではなく、心拍出量との比も重要であり、高感度・特異度での手術適応をエネルギー損失の観点から割り出すことに成功した。
シミュレーション技術に関しては成人先天性心臓外科手術の適応疾患を再検討し、システマティックな解析を行うための環境整備を行った。適応疾患としては心臓弁膜症や心不全などの疾患よりも、非解剖学的な血行再建を要する症例、すなわち先天性冠動脈異常やFontan循環、肺動脈形成、大動脈弓再建において有益である可能性を検討し、多施設共同臨床研究をセットアップした。解析方法に関しては均質でシステマティックなプロトコルを作成すべく、CTなどのデータインポートプロセス、画像スキャンについて検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

施設異動があり、臨床研究を再構築する必要があったためハンディキャップとなったが、その一方で施設間差を埋めるべく、画像スキャンプロトコルを再構築できたことは有益であった。異動に伴い、これまでのデータをまとめ論文発表できたことは有益であったと考える。

Strategy for Future Research Activity

臨床研究として手術前後のデータをより集中して集積することを検討している。
スキャンプロトコルの確立から解析プロセスの自動化、そして手術結果の臨床評価にどのようにつなげられるかについて、各血流解析モダリティごとに検証し、また成人先天性心疾患の各疾患と手術術式ごとにも検討することを予定している。
手術に関しては成人先天性心臓外科手術をコツコツと行い、患者さんの就労支援や日常生活の支援を行い、患者さんのADL向上などが明確になるにつけ、徐々に症例数は増多しており、臨床研究を継続するうえでは有利な環境になりつつあると考えられる。
また、解析プロセスに関しては医療機器化についてはAMEDなどのヘルスケア事業のグラントの元、また医学・生理学的な基礎研究や数理科学の手法を要する研究に関してはJSTなどの産業グラントの元で事業化が推進されており、医学研究と並列して進めることができる。

  • Research Products

    (25 results)

All 2022 2021

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 10 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Left Ventricular Assist Device Support-Induced Alteration of Mechanical Stress on Aortic Valve and Aortic Wall2022

    • Author(s)
      Atsushi Kainuma , Keiichi Itatani , Hideyuki Hayashi , Yuji Kaku , Isaac Y Wu , Paolo C Colombo , Giovanni Ferrari , Paul Kurlansky , Melana Yuzefpolskaya , Koji Takeda , Yoshifumi Naka , Koichi Akiyama , Hiroo Takayama
    • Journal Title

      ASAIO J.

      Volume: 68 Pages: 684-516

    • DOI

      10.1097/MAT.0000000000001522

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimating the Haemodynamic Streamline Vena Contracta as the Effective Orifice Area Measured from Reconstructed Multislice Phase-contrast MR Images for Patients with Moderately Accelerated Aortic Stenosis2022

    • Author(s)
      Hohri Yu、Itatani Keiichi、Matsuo Akiko、Komori Yoshiaki、Okamoto Takeshi、Goto Tomoyuki、Kobayashi Takuma、Hiramatsu Takeshi、Miyazaki Shohei、Nishino Teruyasu、Yaku Hitoshi
    • Journal Title

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      Volume: 21 Pages: 569~582

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2021-0001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Paravalvular Leak After Mitral Valve Replacement or Another Source for a Regurgitant Jet?2022

    • Author(s)
      Hirase Yu、Obata Yurie、Wu Isaac Y.、Sato Hitoshi、Sato Tomoya、Itatani Keiichi、Sawa Teiji、Akiyama Koichi
    • Journal Title

      Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia

      Volume: 36 Pages: 1807~1809

    • DOI

      10.1053/j.jvca.2021.11.037

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preoperative Left Ventricular Energy Loss in the Operating Theater Reflects Subjective Symptoms in Chronic Aortic Regurgitation2022

    • Author(s)
      Kainuma Atsushi、Itatani Keiichi、Akiyama Koichi、Naito Yoshifumi、Ishii Maki、Shimizu Masaru、Ohara Junya、Nakamura Naotoshi、Nakajima Yasufumi、Numata Satoshi、Yaku Hitoshi、Sawa Teiji
    • Journal Title

      Frontiers in Surgery

      Volume: 9 Pages: 739~743

    • DOI

      10.3389/fsurg.2022.739743

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hemodynamic Parameters for Cardiovascular System in 4D Flow MRI: Mathematical Definition and Clinical Applications2022

    • Author(s)
      Itatani Keiichi、Sekine Tetsuro、Yamagishi Masaaki、Maeda Yoshinobu、Higashitani Norika、Miyazaki Shohei、Matsuda Junya、Takehara Yasuo
    • Journal Title

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      Volume: 21 Pages: 380~399

    • DOI

      10.2463/mrms.rev.2021-0097

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chimney reconstruction provides a wider subaortic space and reduces the risk of pulmonary artery compression in the Norwood-type aortic arch reconstruction without patch supplementation2021

    • Author(s)
      Asada Satoshi、Yamagishi Masaaki、Maeda Yoshinobu、Itatani Keiichi、Fujita Shuhei、Hongu Hisayuki、Nakatsuji Hiroki、Yaku Hitoshi
    • Journal Title

      European Journal of Cardio-Thoracic Surgery

      Volume: 60 Pages: 1408~1416

    • DOI

      10.1093/ejcts/ezab184

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Blood flow energy loss: a predictor for the recovery of left ventricular function after bioprosthetic aortic valve replacement2021

    • Author(s)
      Hohri Yu、Itatani Keiichi、Numata Satoshi、Yamazaki Sachiko、Miyazaki Shohei、Nishino Teruyasu、Yaku Hitoshi
    • Journal Title

      Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery

      Volume: 33 Pages: 339~347

    • DOI

      10.1093/icvts/ivab094

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Prediction for future occurrence of type A aortic dissection using computational fluid dynamics2021

    • Author(s)
      Hohri Yu、Numata Satoshi、Itatani Keiichi、Kanda Keiichi、Yamazaki Sachiko、Inoue Tomoya、Yaku Hitoshi
    • Journal Title

      European Journal of Cardio-Thoracic Surgery

      Volume: 60 Pages: 384~391

    • DOI

      10.1093/ejcts/ezab094

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of aneurysmal aortic root geometry on mechanical stress to the aortic valve leaflet2021

    • Author(s)
      Hayashi Hideyuki、Itatani Keiichi、Akiyama Koichi、Zhao Yanling、Kurlansky Paul、DeRoo Scott、Sanchez Joseph、Ferrari Giovanni、Yuzefpolskaya Melana、Colombo Paolo C.、Takeda Koji、Wu Isaac Y、Kainuma Atsushi、Takayama Hiroo
    • Journal Title

      European Heart Journal - Cardiovascular Imaging

      Volume: 22 Pages: 986~994

    • DOI

      10.1093/ehjci/jeab006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Alternative pulmonary artery reconstruction technique in the arterial switch operation2021

    • Author(s)
      Hongu Hisayuki、Yamagishi Masaaki、Maeda Yoshinobu、Itatani Keiichi、Shimada Masatoshi、Nakatsuji Hiroki、Hohri Yu、Nabeshima Jyunya、Yaku Hitoshi
    • Journal Title

      European Journal of Cardio-Thoracic Surgery

      Volume: 60 Pages: 98~104

    • DOI

      10.1093/ejcts/ezab049

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 血流イメージングによる成人先天性心臓外科手術戦略2022

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第23回日本成人先天性心疾患学会総会・学術集会
  • [Presentation] 若手心臓外科医による困難症例への挑戦2022

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      ボルヒール講演会
  • [Presentation] CMR 向けに MRI 装置をカスタマイズする方法2022

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第1回日本小児心臓研究会教育セミナー
  • [Presentation] ファロー四徴症修復後の肺動脈弁逆流の治療戦略2022

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      小児の会
  • [Presentation] マルチモダリティ血流解析:病態整理の解明からの心臓手術の設計まで2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      循環動態アカデミー企画MIRAI×循環動態アカデミー
  • [Presentation] 右心系の血行動態の基礎と応用 循環生理学から成人先天心疾患手術治療まで2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第2回関西肺循環セミナー
  • [Presentation] シミュレーション医学による先天性心疾患の診断と治療2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第57回日本小児循環器学会総会・学術集会
  • [Presentation] 弁膜症、大動脈疾患、成人先天性心疾患における血流解析と外科手術2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第157回日本循環器学会東海地方会
  • [Presentation] Adult Congenital Heart Surgery and 4D Imaging2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      The 8th Congress of the Asia-Pacific Pediatric Cardiac Society
  • [Presentation] 4D Flow MRIの現状と未来予想図2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第3回4D FLOW研究会
  • [Presentation] Development of the analysis using Computational Fluid Dynamics2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      Multi-layer Cardiovascular Simulation ~Science based development and Application~
  • [Presentation] Hemodynamics and Surgical Strategies in the Aortic Diseases2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      The 22nd Congress of the Asian Society for Vascular Surgery
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SY-6-7 血管系の血流解析:可視化の技法と治療のプランニング2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第62回日本脈管学会総会
  • [Presentation] 成人先天性心疾患の血流解析から分析した今後の外科治療2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      日本臨床麻酔学会第41回大会
  • [Presentation] 冠動脈血行再建戦略における術式設計としてのシミュレーション医学の役割2021

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第35回日本冠疾患学会

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Published: 2023-12-25  

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