三次元位相コントラストシネMRIを用いた血流動態解析による弁置換術後評価法の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25462148
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 中野 清治 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (10138919)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小寺 孝治郎 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (20234792) ; 佐藤 敦彦 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (30622683) ; 町田 治彦 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (70439834) ; 浅野 竜太 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (80445684)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 血流動態解析 / 定量的流体解析 / 三次元位相コントラストシネ法 / MRI

Research Abstract

人工弁における圧較差は、弁周囲で生じる乱流によるエネルギーの損失が本質であり、定量的に解析する必用がある。これまでのMRI対応型血流計測用心臓動態ファントムの開発経験と流体解析ソフトの開発経験を駆使すれば、臨床応用が可能となる。個々の症例において、大動脈弁置換術後に生ずる乱流の状態を、定量的ならびに可視的に評価することにより、より質の高い手術法を確立する。
今年度はまず、研究分担者・協力者全員に計画の全体像の概要を説明し、基本構想をまとめた。その後、弁輪部狭窄およびAVR後症例の血流動態評価における、臨床的重要性を明確にし、解決すべき問題点を本研究参加者全員で臨床的立場とMRI の技術的立場より検討した。次いで、その問題点を解決すべく、三次元位相コントラストシネ法にて得られる、数人の健常ボランティアにおける大動脈弁前後の血流速経時的三次元画像データを基に、高精度血流動態解析ソフトの制作とMRI 撮像条件の最適化を行っている。さらにAVR例を模擬したMRI 対応型ファントム（人工弁の着脱も可能）の開発を同時に行っており、ファントム実験を通じて、随時同ソフトの性能評価や改良を進めていき、乱流に起因する真のエネルギー損失の定量的評価法も確立しつつある。
MRI 検査自体は非侵襲的であるが研究参加者に可及的に不利益が生じないような対策を講じている。現在、東京女子医科大学倫理委員会の承認を申請中である。AVR術後患者数は今年度も着実に症例数を増やした。そのため、倫理委員会の承認を得られ次第、高精度血流動態解析ソフトの臨床評価を開始し、有用性を検討する。臨床応用としてAVR術後患者に対してのMRI検査とデータ解析を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

高精度血流動態解析ソフトの制作およびMRI対応型ファントム（人工弁の着脱も可能）の開発に時間を要している。また、東京女子医科大学倫理委員会の承認をまだ得られていない。

Strategy for Future Research Activity

ソフト開発の効率化を図るために、必要に応じて、シーメンス本社に協力を要請するか、ソフト開発業者に下請けを依頼する。また、ファントム開発に時間がかかる場合、十分倫理的に配慮しつつ、臨床応用を前倒しにすることも考慮する。
引き続き、AVR術後患者数は着実に症例数を増やしていく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

高精度血流動態解析ソフトの制作およびMRI対応型ファントム（人工弁の着脱も可能）の開発に時間を要している。
高精度血流動態解析ソフトの制作およびMRI対応型ファントムの開発費用に使用予定。