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血流解析を組み込んだ循環器診断システムの開発と次世代の予測医療の樹立

研究課題

研究課題/領域番号 15K09095
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 循環器内科学
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

宮崎 翔平  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (30748132)

研究分担者 板谷 慶一  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70458777)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード血流解析 / 4D Flow MRI / 数値流体解析 / Vector Flow Mapping / Energy Loss / 血流 / 数値流体力学 / VFM / 画像処理 / CFD / ワークステーション
研究成果の概要

産学連携で種々の血流解析モダリティを開発、改良し、広く利用できるようなパッケージとして整備を行った。4D Flow MRIおよび超音波VFMをスタンドアローンで簡便に動作するソフトウェアとして開発を行い、複数施設での運用実績を得た。また、CFDはインターネット経由でCTデータを受け渡し解析を行いレポートとして返却するクラウド解析システムを開発した。また実測、シミュレーションを駆使したvalidation実験を行い、各モダリティにおいて誤差を低減する手法、より幅広い疾患に応用するためのプロセスを開発し、4D Flow MRI, CFDで計測が可能な範囲を広げることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新しい血流解析で得られる膨大な血流速度場の情報とそこから計算される様々な指標は先天性心疾患、冠動脈疾患、弁膜疾患、大動脈疾患など様々な疾患においてその疾患の正確な病態を診断し、その予後を予測する重要な情報を提供する。一方、血流解析を行うためには流体力学的な知識に加え、数値解析技術、IT技術が必要とされ、利用の敷居が高い。本研究では臨床の現場において血流解析利用の促進を行うための土台づくりとして、解析ソフトウェアの開発を計画し、その中でも特に臨床応用への期待が大きいMRIに基づく血流解析ソフトウェアの開発、コンピューターシミュレーションの手法の開発を行った。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Surgical strategy for aortic arch reconstruction after the Norwood procedure based on numerical flow analysis.2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Miyazaki, Kagami Miyaji, Keiichi Itatnai, Norihiko Oka, Shinji Goto, Masanori Nakamura, Tadashi Kitamura, Tetsuya Horai, Koichi Sughimoto, Yuki Nakamura, Naoki Yoshimura
    • 雑誌名

      Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery

      巻: 26(3) 号: 3 ページ: 460-467

    • DOI

      10.1093/icvts/ivx332

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Validation of numerical simulation methods in aortic arch using 4D Flow MRI.2017

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki S, Itatani K, Furusawa T, Nishino T, Sugiyama M, Takehara Y, Yasukochi S
    • 雑誌名

      Heart Vessels.

      巻: in press 号: 8 ページ: 1032-1044

    • DOI

      10.1007/s00380-017-0979-2

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 血流イメージングと心臓血管外科手術:成人先天性心疾患の血流診断と手術設計2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎翔平
    • 学会等名
      第59回日本脈管学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MRIによる最新の血流解析技術2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎翔平
    • 学会等名
      第66回日本心臓病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CT/MRIによる新しい血流解析 循環器診療への応用2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎翔平
    • 学会等名
      第38回せとうち心臓CT・MR勉強会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 冠動脈の生理学的知見に基づいた拍動を再現する流出境界条件2017

    • 著者名/発表者名
      古澤豊樹、宮崎翔平、西野輝泰、山本匡、板谷慶一
    • 学会等名
      第7回血流会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Accuracy of Small Sized Vessel Flow Measurements in 3D Cine Phase Contrast MRI with Respiratory Navigator Gating2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎翔平
    • 学会等名
      10th World Congress for Microcirculation
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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