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3次元プリンターを用いた心血管カテーテル治療シミュレーター開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K09432
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
研究機関京都大学

研究代表者

齋藤 成達  京都大学, 医学研究科, 助教 (20467484)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード3次元プリンター / 手術シミュレーション / カテーテルインターベンション / 血管内治療 / シミュレーション / 心血管カテーテル治療 / 3Dプリンター / 3次元臓器モデル / 術前シュミレーション / カテーテルシミュレーション
研究成果の概要

本研究の目標は3Dプリンターを用いて作成した患者個別3次元臓器を用いたカテーテルシミュレーターの開発及び有効性の評価であった。課題としては必要とされるシミュレーターの仕様確定及び低コスト化を設定した。コスト低減の試みとしては血管部分のみをレディーメードとし心臓部分をオーダーメードとしたシミュレーター(プロトタイプ1号機)を作成、運用を行っていたが静脈部分も拡張したプロトタイプ2号機を作成、心房中隔欠損症などの治療シミュレーションも施行可能とした。有効性の評価としては圧センサーを動脈壁に埋め込むことにより客観的な評価指標の導入に成功した。これら研究結果を基に多施設研究レジストリーを開始している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

心血管カテーテル治療の発展は目覚ましくかつては心臓血管外科による開胸手術が必要な症例も次々にカテーテルによる血管内治療が可能になっている。しかしながらカテーテル治療はその低侵襲性と引き換えに一旦合併症が生じると対処が困難であるという欠点があげられる。また心奇形や長期にわたる圧負荷、容量負荷により大きく変形した症例では適用が困難であるという欠点もある。それらのハイリスク症例において患者個別に3次元モデルを用いて術前シミュレーションを行うことにより最適な治療方法が事前に予測できれば治療成績の大きな向上につながることが期待できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Utility of a 3-Dimensional Printed Model to Simulate Transcatheter Aortic Valve Implantation in a Patient With an Intramural Hematoma and a Penetrating Atherosclerotic Ulcer in the Distal Aortic Arch2018

    • 著者名/発表者名
      Yaku Hidenori、Saito Naritatsu、Imai Masao、Sakamoto Kazuhisa、Toyota Toshiaki、Watanabe Hirotoshi、Taniguchi Tomohiko、Shiomi Hiroki、Imada Kazuaki、Seo Hideya、Yamazaki Kazuhiro、Kimura Takeshi
    • 雑誌名

      Circulation: Cardiovascular Interventions

      巻: 11 号: 12

    • DOI

      10.1161/circinterventions.118.006925

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Successful Catheter Treatment Using Pre-Operative 3D Organ Model Simulation for Atrial Septal Defect With Dextrocardia and Interrupted Inferior Vena Cava to?the?Superior Vena Cava2018

    • 著者名/発表者名
      Imai Masao、Yoshida Masaharu、Toyota Toshiaki、Shiomi Hiroki、Shizuta Satoshi、Saito Naritatsu、Kimura Takeshi
    • 雑誌名

      JACC: Cardiovascular Interventions

      巻: 11 号: 8 ページ: e63-e64

    • DOI

      10.1016/j.jcin.2018.01.243

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Transfemoral transcatheter aortic valve implantation in the presence of a mechanical mitral valve prosthesis using a dedicated TAVI guidewire: utility of a patient-specific three-dimensional heart model2016

    • 著者名/発表者名
      Takanori Fujita, Naritatsu Saito, et al.
    • 雑誌名

      Cardiovascular intervention and therapeutics

      巻: Epub ahead of print 号: 3 ページ: 308-311

    • DOI

      10.1007/s12928-016-0426-9

    • NAID

      40021252652

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] TAVI Simulation using a three-dimensional organ model in a case with penetrating atherosclerotic ulcer at the distal aortic arch2018

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Yaku
    • 学会等名
      2018 PCR Tokyo Valve
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SHD領域における3次元プリンターを用いた術前シミュレーションの活用2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤 成達
    • 学会等名
      ストラクチャークラブ 2016総会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2017-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元臓器モデルを用いたTAVI治療戦略の立案:TFアプローチ? SAPIEN? CoreValve?2017

    • 著者名/発表者名
      夜久 英憲、齋藤 成達
    • 学会等名
      ストラクチャークラブ 2017総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 右胸心、下大静脈合流異常を伴う 心房中隔欠損に対し,3D臓器モデルを用いて術 前シミュレーション後に 経カテーテル心房中隔閉鎖術を施行した1例2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 雅晴、齋藤 成達、他
    • 学会等名
      京都心血管フォーラム
    • 発表場所
      ウェスティン都ホテル京都
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 右胸心、下大静脈合流異常を伴う 心房中隔欠損に対し,3D臓器モデルを用いて術 前シミュレーション後に 経カテーテル心房中隔閉鎖術を施行した1例2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 雅晴、齋藤 成達、他
    • 学会等名
      第28回心血管インターベンション治療学会 近畿地方会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CTデータを基にしたカテーテルシミュレーター2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤 成達
    • 学会等名
      TREMD inter Conference 2017
    • 発表場所
      上尾中央病院 中村記念講堂
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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