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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Hemodynamic Analysis System for Improvement of Long-term Prognosis of Cardiac Function in Cardiovascular Surgery

Research Project

Project/Area Number 25861232
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

板谷 慶一  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70458777)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords血流解析
Outline of Annual Research Achievements

血流解析に関して、再現性のある方法論を複数確立し、また臨床的な意義を症例ごとに検証し論文発表を行った。
まず血流解析の方法論としては、超音波血流解析、心臓MRI血流解析、血流解析シミュレーションの3つが確立された。超音波血流解析としては日立製作所と共同でカラードプラに計測断面での2次元流体の連続の式を適用することによりVFM (vector flow mapping)を開発することに成功した。これは日立との産学連携として中央研究所との共同研究で実験系との検証作業がなされ、validationが行われた。その後には装置のvendor freeのソフトウェアとして確立するためin house codeを他社装置によるデータで検証作業を行った。その際壁追跡でのアルゴリズムは必ずしもspeckle trackingは良好な適用をせず、必要に応じてoptical flowなどのアルゴリズムを導入する必要があることが判明した。心臓MRI血流解析では位相コントラスト法をもとに4D flow MRIの解析プロトコルを作成しソフトウェア化に成功した。これをもとにベンチャー企業Cardio Flow Design社を創設した。4D flow MRIを非造影拍動追跡で行うためにSIEMENS healthcare社とPhilips healthcare社に協力を仰ぎ、多断層矢状断でのSSFP sequenceとの連続撮影を開発した。また血流解析シミュレーションにおいては境界条件問題を徹底して議論し、埼玉大学工学部との共同研究で、大動脈、肺動脈、先天性心疾患、冠動脈など様々な系で汎用性のある境界条件を開発した。これはCardio Flow Design社とNEC solution innovator社との共同事業として受託解析事業となった。
これらの血流解析の臨床的有用性を30施設以上で検証した。

  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Energy Dynamics of the Intraventricular Vortex after Mitral Valve Surgery.2017

    • Author(s)
      Nakashima K, Itatani K, Kitamura T, Oka N, Horai T, Miyazaki S, Nie M, Miyaji K.
    • Journal Title

      Heart Vessels

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s00380-017-0967-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computational fluid dynamics simulation of the right subclavian artery cannulation.2017

    • Author(s)
      Numata S, Itatani K, Yamazaki S, Doi K, Kanda K, Yaku H
    • Journal Title

      J Thorac Cardiovasc Surg

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2017.02.073

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flow-dynamics assessment of mitral-valve surgery by intraoperative vector flow mapping2017

    • Author(s)
      Akiyama K, Nakamura N, Itatani K, Naito Y, Kinoshita M, Shimizu M, Hamaoka S, Kato H, Yasumoto H, Nakajima Y, Mizobe T, Numata S, Yaku H, Sawa T.
    • Journal Title

      Int Cardiovasc Thorac Surg

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1093/icvts/ivx033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vector flow mapping and impaired left ventricular flow by Alfieri stitch.2017

    • Author(s)
      Akiyama K, Itatani K, Naito Y, Kinoshita M, Shimizu M, Hamaoka S, Yasumoto H, Kato H, Nakajima Y, Numata S, Yaku H, Sawa T.
    • Journal Title

      J Cardiothorac Vasc Anesth

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1053/j.jvca.2016.07.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Validation of numerical simulation methods in aortic arch using 4D Flow MRI.2017

    • Author(s)
      Miyazaki S, Itatani K, Furusawa T, Nishino T, Sugiyama M, Takehara Y, Yasukochi S
    • Journal Title

      Heart Vessels.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s00380-017-0979-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Contributions of Respiration and Heartbeat to the Pulmonary Blood Flow in the Fontan Circulation.2016

    • Author(s)
      Honda T, Itatani K, Takanashi M, Kitagawa A, Ando H, Kimura S, Nakahata Y, Oka N, Miyaji K, Ishii M.
    • Journal Title

      Ann Thorac Surg

      Volume: 102 Pages: 1596-1606

    • DOI

      10.1016/j.athoracsur.2016.03.101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synchronization of the Flow and Pressure Waves Obtained With Non-Simultaneous Multipoint Measurements.2016

    • Author(s)
      Goto S, Nakamura M, Itatani K, Miyazaki S, Oka N, Honda T, Kitamura T, Horai T, Ishii M, Miyaji K.
    • Journal Title

      Int Heart J

      Volume: 57(4) Pages: 704-712

    • DOI

      10.1536/ihj.15-440

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cardiac resynchronization therapy reduces left ventricular energy loss2016

    • Author(s)
      Kakizaki R, Nabeta T, Ishii S, Koitabashi T, Itatani K, Inomata T, Ako J.
    • Journal Title

      Int J Cardiol

      Volume: 221 Pages: 546-548

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2016.07.098

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] モザイク生体弁:日本から発信する新しいエビデンス ~多施設共同研究と血流解析について~ 生体弁の血流解析について2017

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第47回日本心臓血管外科学会学術総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-02-27 – 2017-02-27
    • Invited
  • [Presentation] 臨床研究のネタのタネ2017

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第47回日本心臓血管外科学会学術総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-02-27 – 2017-02-27
    • Invited
  • [Presentation] 成人先天性心疾患の血行動態評価と治療戦略決定における血流解析の役割2017

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第19回日本成人先天性心疾患学会
    • Place of Presentation
      三重
    • Year and Date
      2017-01-14 – 2017-01-14
    • Invited
  • [Presentation] 流体力学と心臓血管外科手術: Translational Researchが提唱した新たな予測医療2016

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      京都心疾患研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-12-09 – 2016-12-09
    • Invited
  • [Presentation] 内科教育講演2-2:ITを用いた血流解析2016

    • Author(s)
      板谷慶一
    • Organizer
      第30回日本冠疾患学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-29 – 2016-11-29
    • Invited
  • [Book] Advances in Hemodynamics Research2016

    • Author(s)
      Keiichi Itatani (Sole Editor)
    • Total Pages
      302
    • Publisher
      Nova Science Publisher
  • [Remarks] 血流会ホームページ

    • URL

      http://ketsuryukai.com/

  • [Remarks] Cardio Flow Design

    • URL

      http://cfd.life/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 血流解析システム、解析依頼受付システムシステム、血流解析方法及びプログラム2016

    • Inventor(s)
      板谷慶一
    • Industrial Property Rights Holder
      板谷慶一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      申請中
    • Filing Date
      2016-10-01
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、画像診断装置、画像解析装置、MRI画像作成方法およびプログラム2016

    • Inventor(s)
      板谷慶一
    • Industrial Property Rights Holder
      板谷慶一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014/185521
    • Filing Date
      2016-04-01
    • Acquisition Date
      2017-02-23

URL: 

Published: 2018-01-16  

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