数値流体力学を用いた心臓外科手術の三次元シミュレーション

• 研究課題/領域番号: 10878164
• 研究種目: 萌芽的研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 碓氷 章彦 (1999) 名古屋大学, 医学部, 助手 (30283443); 柵木 隆志 (1998) 名古屋大学, 医学部, 助手 (30283427)
• 研究分担者: 佐藤 勝 株式会社 計算力学研究センター, 技術開発部, 研究員 ; 宋 敏鎬 名古屋大学, 医学部, 医員 ; 碓氷 章彦 名古屋大学, 医学部, 助手 (30283443)
• 研究期間 (年度): 1998 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 数値流体力学 / シミュレーション / 心臓外科 / 三次元

研究概要

複雑な三次元構造物で、しかも、周期的に拍動する心臓を対象とする外科手術を、数値流体力学を用いて模擬するという本萌芽的研究は、その対象としての数値流体力学の発展の汎用性に比して、臨床上、まだ端緒についたばかりのものではあったが、本年度は昨年度の研究を礎に、発展的に計画を実行できた。とりわけ本年度集中して行った、大動脈冠動脈バイパス術の連結吻合法については、あらゆる臨床例を想定して模擬を行った。その結果、連結吻合方法では流量が各血管に等量流れ、総量としては二倍の血流を運んでいることが示唆された。これらの結果を各種学会で発表してきたが、学会での反響は、我々の解析結果に肯定的なものが多く、経験則に困ることの多い心臓手術に対して、一つの客観的指標及び根拠を与えるものとして、注目された。これらの解析課程の経験を生かし、より臨床心臓外科に近い模擬事例の解析を、より包括的に行い、臨床上の成績と対照させ、この萌芽を、先鋭的で斬新な模擬に今後生かしていきたいと考えている。今後は本研究で明らかとなった至適吻合方法を、実際の臨床の場で検証することを考えている。また、一方で、未だ着手できなかった大動脈瘤の模擬・人工弁の模擬等も、本萌芽的研究の過程で培った経験を元に、積極的に行って行こうと思っている。