2013 Fiscal Year Research-status Report

門脈再建に臨床応用可能となる数値流体力学解析を用いた門脈血行動態に関する基礎研究

Research Project

Project/Area Number	25462076
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	福島大造東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (20513526)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤成東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20250764) 佐藤和重東北大学, 大学病院, 講師 (40375043)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords	肝移植 / 門脈血流 / 可視化 / リモデリング
Research Abstract	肝移植後に門脈血流が低下し逆流する病態を経験することがある。門脈血逆流は傷害肝の抵抗が上昇することが原因であり、肝硬変症末期の肝臓で認められる血行動態である。このような症例に対し肝移植をおこなうことにより、肝の抵抗因子が減少し、逆流していた門脈血流は求肝性に流れるようになる。しかしながら、肝への門脈血流が側副血行路への盗血により逆流し、肝不全に至ることがある。肝移植前後での肝臓内の門脈血流の均衡崩壊の改善について数値流体力学的に検討し、将来、実際の門脈再建に臨床応用をおこなうための基礎研究をおこなうことが本研究の主題である。レシピエントの術前、移植後の門脈-大循環シャントを含めたグラフト肝内門脈系の鋳型を作成する。臍静脈・食道静脈瘤以外の高度門脈シャントを合併した症例62症例の術前CTの画像データファイルをデータベース化した。今後、データベース化したX線CT画像をもとに再構築する画像処理ソフトOsirix（オザイリクス）を使用して3次元血管形状の再構築・抽出をおこない、血管形状の修正（トリミングおよび平滑化）を行う予定である。肝臓の門脈血流を上腸間膜静脈、脾静脈とこれらの静脈より分岐する門脈シャント血管（側副血行路）をCT画像より鋳型構造を再現し、流体力学的に血行動態を解析する。肝移植術後CTより得られた門脈系血行動態を術前CTより得られた鋳型構造を用いて、実際に術前に門脈系の血行動態をシミュレーション可能かどうか検証する。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 研究分担者が死亡したため、実験計画に遅れが生じている。X線CT画像のデータベース化までは達成している。
Strategy for Future Research Activity	今後、データベース化したX線CT画像をもとに再構築する画像処理ソフトOsirix（オザイリクス）を使用して3次元血管形状の再構築・抽出をおこない、血管形状の修正（トリミングおよび平滑化）を行う予定である。肝臓の門脈血流を上腸間膜静脈、脾静脈とこれらの静脈より分岐する門脈シャント血管（側副血行路）をCT画像より鋳型構造を再現し、流体力学的に血行動態を解析する。以上の研究の結果次第では、血管の構築をさらに単純化した画像ソフトに変更して研究をすすめる方針である。なお、コンピューターソフトを用いた画像処理を行う研究協力者を加え、目標の達成を図る。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	研究分担者が死亡したことにより計画に遅れが生じ、25年度はX線CT画像のデータベース化までの実施となった。25年度に予定していた画像処理ソフトによる3次元血管形状の再構築・抽出、血管形状の修正（トリミングおよび平滑化）や、CT画像より鋳型構造を再現し、流体力学的に血行動態を解析する部分は26年度に行う。以上のように、今年度はデータベース化のみであったため、申請した研究費を使用しなかった。データベース化したX線CT画像をもとに再構築する画像処理ソフトOsirix（オザイリクス）を使用して3次元血管形状の再構築・抽出をおこない、血管形状の修正（トリミングおよび平滑化）を行う予定である。肝臓の門脈血流を上腸間膜静脈、脾静脈とこれらの静脈より分岐する門脈シャント血管（側副血行路）をCT画像より鋳型構造を再現し、流体力学的に血行動態を解析する。肝移植術後CTより得られた門脈系血行動態を術前CTより得られた鋳型構造を用いて、実際に術前に門脈系の血行動態をシミュレーション可能かどうかスーパーコンピューターを用いて検証する。新たに研究協力者を加えることで、研究が加速し、26年度の目標は達成できると見込まれる。