2013 Fiscal Year Research-status Report
有限要素解析による大動脈解離破断予測およびPETによる大動脈瘤破裂指数の開発
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25462156
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
熊谷 紀一郎 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80396564)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋木 佳克 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50372298)
本吉 直孝 東北大学, 大学病院, 講師 (40375093)
増田 信也 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (30596094)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 大血管外科学 |
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| Research Abstract |
真性胸部大動脈瘤症例のCT画像から構築した有限要素モデルを構築する方法は既に開発済であり、これを用いて応力を測定することは既に可能である。実際の破裂症例と、非破裂症例のCT画像を用いてその相当応力値の最大値を比較することで、胸部大動脈瘤の破断危険域を推定することが出来た。
今回の研究目的は、これを発展させ、大動脈解離に対する有限要素モデル構築法を確立し、ステントグラフト術後へ応用することである。これらは大動脈内が２腔になる有限要素モデル構築法を新たに確立することにより可能となる。しかし、現時点では大動脈内腔を２分する隔壁となる内膜フラップあるいはステントグラフト自体のトレース法が確定されておらず、いまだ解析可能なモデルは作成できないでいる。また、現在の有限要素解析ソフトにはエレメントで32000までの制限があり、従来法では超過することが明らかとなった。現在、トレースの際に出来る限りエレメントを制限、すなわち簡易化したモデルの作製法を検討中である。
また、本研究のもう一つの目的である、胸部大動脈瘤の18F-FDG PETの撮影SUV分布の作成と有限要素解析による相当応力の比較、手術後の病理標本所見、CyclophilinAとの比較に関しては、臨床研究としてのプロトコールを作成し、当院の倫理委員会に申請し、承認を受けることが出来た。現在、急速拡大症例など本研究の適応となる症例の選定中である。
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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
大動脈解離に対する有限要素モデル構築法の開発に関しては、3D画像構築ソフト3D-Doctorを用いた２腔モデルのトレース法を確立した。このことにより３DのIGESファイルを作成することまで可能となった。しかし、有限要素解析ソフトANSYSに取り込んだ際に、真腔偽腔別に識別出来ない場合と、有限要素モデルに変換した際にエレメントの上限を超過する場合があるため、この問題をクリアする方法を検討中である。
また、胸部大動脈瘤の18FDG-PETによるSUV分布と有限要素解析による相当応力の比較に関しては、18FDG-PETの撮影プロトコールを作成し、臨床研究として当院での倫理委員会に申請していただき、承認された。しかし、本研究は放射性薬剤を用いるため、院内の放射線性薬剤を用いる臨床研究委員会に本研究プロトコールを提出し、承認される必要がある。承認が得られた後、症例を選定しPET検査を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
大動脈解離に対する有限要素モデル構築法の開発に関しては、3D画像構築ソフト3D-Doctor上での、２腔モデルのトレース法は確立できた。ただし、有限要素解析ソフトのエレメントの上限の問題があり解析にいたっていない。今後、解析まで到達するために3D-Doctor上でより簡易なモデルを作成する必要がある。それにより大動脈瘤の微細な変化をもつモデルは得られなくなるが、大動脈解離モデルの特徴を捉えるにはまず簡易モデルを作成することが必要である。
また、胸部大動脈瘤の18FDG-PETによるSUV分布と有限要素解析による相当応力の比較に関しては、院内の倫理委員会で承認されたが、放射性薬剤を用いる臨床研究委員会の承認を得る必要があり、現在申請準備中である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
18FDG-PETの院内倫理委員会は承認されたが、放射性薬剤を用いる臨床研究委員会の承認はまだ得られていない。そのため、動脈瘤患者に対するPET費用にあてた分は未使用の状態である。承認が得られ次第、PET検査を行うためその際に生じた費用は本研究費より捻出することとなっている。そのため次年度利用となった。
18FDG-PET費用 ８万円×１０人分を次年度利用に繰り越すこととする。
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