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体外循環装置用血液凝固リスクリアルタイム計測方法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K16394
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関木更津工業高等専門学校

研究代表者

SAPKOTA ACHYUT  木更津工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (70724706)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード血液凝固 / 生体電気計測 / 体外循環 / 人工臓器 / メタボローム解析 / 生物ー生体工学
研究成果の概要

体外循環装置を用いた治療法おける血液の凝固が大きな問題である。この問題の対策として、凝固リスクを調べ、抗凝固処置を行う必要があるが、リアルタイムの血液状況を調べることができる方法がない。血液凝固の基本として昔から認められているウィルヒョウの三要素(血液成分の異常、血流の異常、血管内の異常)がある。本研究では血液凝固のバイオマーカとして血漿タンパク質、代謝物質の変動に関する分子バイオマーカ「血液成分の異常」および赤血球の配向、変形等の生理学的なバイオマーカ「血流の異常」を解析し、電気計測によって血液凝固のリスクを求めることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の特色と独創的な点は、本研究が生化学情報処理と電気信号処理のノウハウを踏まえたシステムバイオロジーにおける意思決定支援システムの新しいアプローチである点にある。本研究の成果は、医療現場における血液凝固の管理を可能とする画期的なシステムにつながり、血液の状況をリアルタイムで計測し、血液体外循環装置を利用する患者の自宅や病室、手術室など様々な医療現場で抗凝固処置を最適に行うことができるようになる。従って、将来的には患者の命を守るだけではなく、患者の生活の質(QOL)の向上および医療費削減にも結びつくことが予想される。

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

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Linear relationship between cytoplasm resistance and hemoglobin in red blood cell hemolysis by electrical impedance spectroscopy & eight-parameter equivalent circuit2018

    • 著者名/発表者名
      Tran A. Kiet、Sapkota Achyut、Wen Jianming、Li Jianping、Takei Masahiro
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 119 ページ: 103-109

    • DOI

      10.1016/j.bios.2018.08.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of electrical parameters influenced by blood flow rate with multiple-frequency measurement based on modified Hanai mixture formula2018

    • 著者名/発表者名
      Jianping Li, Daisuke Kikuchi, Achyut Sapkota and MasahiroTakei
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 268 ページ: 7-14

    • DOI

      10.1016/j.snb.2018.04.077

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Red blood cells aggregability measurement of coagulating blood in extracorporeal circulation system with multiple-frequency electrical impedance spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Jianping Li, Achyut Sapkota, Daisuke Kikuchi, Daisuke Sakota, Osamu Maruyama, and Masahiro Takei
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 112 ページ: 79-85

    • DOI

      10.1016/j.bios.2018.04.020

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Metabolome analysis for new possible hemostasis biomarkers2019

    • 著者名/発表者名
      Achyut Sapkota
    • 学会等名
      63rd Annual Meeting of the Society of Thrombosis and Haemostasis Research
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Use of Bioinformatic tools in diagnostic stewardship2018

    • 著者名/発表者名
      Achyut Sapkota
    • 学会等名
      Africa International Biotechnology and Biomedical Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visualization of interrelated biological words using iterative data mining2018

    • 著者名/発表者名
      Achyut Sapkota, Kazunori Hamada
    • 学会等名
      9th international meeting on Visualizing Biological Data
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical circuit modeling and experimental evaluation of the blood undergoing thromobosis2017

    • 著者名/発表者名
      Achyut Sapkota
    • 学会等名
      61st Biophysical society annual meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative analysis of the relaxation frequency of blood during the thrombus formation process2017

    • 著者名/発表者名
      Jianping Li, Nguyen Huu Dung, Daisuke Kikuchi, Madoka Koishi, Osamu Maruyama, Achyut Sapkota and Masahiro Takei
    • 学会等名
      第39回日本血栓止血学会集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of electrical capacitance tomography on thrombus detection in blood extracorporeal circulation systems2017

    • 著者名/発表者名
      Jianping Li, Daisuke Kikuchi, Madoka Koishi, Achyut Sapkota and Masahiro Takei
    • 学会等名
      18th International Conference on Biomedical Applications of Electrical Impedance Tomography
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Point-of-care coagulation test using electrical signal analysis in blood2016

    • 著者名/発表者名
      Achyut Sapkota
    • 学会等名
      International conference on Thrombosis and Embolism
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical impedance spectroscopy tomography for blood flow visualization2016

    • 著者名/発表者名
      Achyut Sapkota
    • 学会等名
      8th World Congress on Industrial Process Tomography
    • 発表場所
      Igaussu Falls, Brazil
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of blood coagulation time in terms of coagulation pathway and blood electrical properties2016

    • 著者名/発表者名
      Achyut Sapkota
    • 学会等名
      The 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Research Map- Achyut Sapkota

    • URL

      https://researchmap.jp/sapkota

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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