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先天性心疾患の出生前診断を革新する計算生体力学による胎児・新生児循環予測の新開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K10116
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 胎児・新生児医学
研究機関八戸工業高等専門学校

研究代表者

森 大祐  八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50451539)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード先天性心疾患 / 出生前診断 / 血行力学 / 計算生体力学 / 胎児循環予測 / 新生児循環予測 / 結構力学 / 出征前診断 / 胎児・新生児循環予測
研究成果の概要

本研究では、胎児心エコー検査による先天性心疾患の出生前診断の高精度化とその周産期医療への有効性向上のために、これまでに前例のない胎児・新生児の心大血管における血流をターゲットとしたコンピュータシミュレーションによる解析を展開した。正常ならびに各種心疾患を再現する計算モデルを構築し、極めてアプローチしにくい環境にある胎児循環、および、出生後にダイナミックに変化する新生児循環における血流動態の詳細な理解・予測を試みた。さらに、構築した計算モデル・シミュレーション技術を統合し臨床医療現場への将来応用を志向したシミュレータのプロトタイプを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は先天性心疾患の救命率向上や予後改善に貢献し、開発シミュレータは胎児心エコー検査の訓練システムとしての応用可能性もあり、スクリーニング実技向上の効果も見込まれる。また、先天性心疾患に対する薬効評価への応用も期待され、より質の高い周産期医療への貢献が期待される。
画像診断技術の発展が血流動態の詳細観察を可能としたが、研究目的の検査は、胎児・母体の身体的・精神的負担の考慮から困難である。また、計算生体力学の対象は広範に及んでいるが、胎児・新生児循環に対しては未成熟である。本研究の成果は、これらの胎児・新生児医学および計算生体力学の両分野における課題を解決する期待がある。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2016

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 血管三次元実形状モデル構築におけるトボロジーベーストモデルを介したイメージベーストモデリング2018

    • 著者名/発表者名
      森 大祐,アロノヴィエズ ジェレミ,ヴェルブケン アヌ・ソフィ
    • 雑誌名

      八戸工業高等専門学校紀要

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新生児における大動脈縮窄症に対する手術適用指標の流体力学的評価について2018

    • 著者名/発表者名
      菅原 智哉、森 大祐
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第316回研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 川崎病によって幼児期に形成された冠動脈瘤残存が成人期の血行に及ぼす影響について2018

    • 著者名/発表者名
      中村 佑,森 大祐
    • 学会等名
      日本機械学会東北学生会第48回卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 心形状の扁平率が冠状動脈分岐部の流れに及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      鳴海 慶一郎,森 大祐
    • 学会等名
      岩手大学理工学部・八戸工業高等専門学校・一関工業高等専門学校及び弘前大学 理工学研究科による第5回4校学術交流会
    • 発表場所
      弘前大学(青森県弘前市)
    • 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: 2021-02-19  

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