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経カテーテル大動脈弁留置時の血管周囲三次元ひずみ分布計測法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K12136
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90140:医療技術評価学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

坪子 侑佑  早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (40809399)

研究分担者 岩崎 清隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691)
松橋 祐輝  早稲田大学, 理工学術院, その他(招聘研究員) (50754777)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード三次元ひずみ分布計測 / 断層粒子画像流速計測法 / 非臨床評価 / 経カテーテル大動脈弁留置術 / 血管損傷 / 経カテーテル大動脈弁 / 大動脈弁輪破裂 / 伝導障害 / 非臨床試験 / 三次元ひずみ計測 / 粒子画像流速計測 / 経カテーテル大動脈弁植込み術 / トモグラフィックPIV
研究成果の概要

治療機器留置に対する周辺血管の力学応答を高空間・時間分解能で定量計測できる実験的手法の確立を目的として、断層画像粒子流速計測法を応用した経カテーテル大動脈弁留置時のモデル血管の三次元ひずみ分布計測法を開発した。
微小蛍光粒子を添加した、患者病変形状および動脈血管と石灰化の弾性率を模擬する透明シリコーン製血管モデルの作製法を確立し、弁留置時弁輪破裂発生症例の狭窄大動脈弁モデルに対して、モデル内粒子移動量から血管モデルに生じるひずみ分布を算出した結果、臨床の弁輪破裂位置は本実験でのひずみ集中箇所と一致することが判明した。
研究展開により病変形態や留置手技による有害事象発生リスク予測の実現が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により開発したひずみ分布計測技術の展開によって、経カテーテル大動脈弁のみならず、血管内治療に用いられるさまざまな医療機器の有効性・安全性を生体外で定量的に示し得る非臨床性能評価系として活用できる。さらに、市販後の血管内治療機器において発生した機器の不具合や患者有害事象を要因分析し、臨床現場における適正使用法の提案や新規治療機器の開発促進につながり得る定量データの提供が期待される点で社会的に極めて意義深い。
また、動的に変形する弾性体内部のひずみ計測として新たな計測手法の提案にもつながり得るものであり、医工学的にも意義が大きいと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reflected wave intensity increases based on aortic diameter after endovascular aortic therapy in a goat model2021

    • 著者名/発表者名
      Takano Tomohiro、Iwai-Takano Masumi、Tsuboko Yusuke、Shiraishi Yasuyuki、Yambe Tomoyuki、Igarashi Takashi、Yokoyama Hitoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80920-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 経カテーテル大動脈弁における弁葉周辺および冠動脈開口部流れの可視化のための拍動循環シミュレータ開発2019

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑、藍龍之介、前原瑠海、許雪童、岩﨑清隆
    • 雑誌名

      日本バイオレオロジー学会誌

      巻: 33(2) ページ: 38-38

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sophisticated Hydrodynamic Simulation of Pulmonary Circulation for the Preclinical Examination of Right Heart Circulatory Assist Device2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuboko, Y. Shiraishi, A. Yamada, K. Iwasaki, M. Umezu, T. Yambe
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings

      巻: 68(3) ページ: 717-720

    • DOI

      10.1007/978-981-10-9023-3_130

    • ISBN
      9789811090226, 9789811090233
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] IMPELLA による心負荷軽減の実験的評価のための拍動循環シミュレータの開発2021

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑、西村剛毅、矢作和之、岩崎清隆
    • 学会等名
      第49回人工心臓と補助循環懇話会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ステントグラフト治療後の反射波増加は大動脈径に依存する ヤギ実験モデルにおけるwave intensityの評価2020

    • 著者名/発表者名
      高野智弘、高野真澄、坪子侑佑、白石泰之、山家智之、横山斉
    • 学会等名
      第61回日本脈管学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] カテーテルデバイス開発促進のための非臨床研究2020

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑、岩崎清隆
    • 学会等名
      第58回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 粒子画像流速計測法による弾性左冠動脈前下行枝モデルの血行力学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      池原大烈、坪子侑佑、新浪博、岩崎清隆
    • 学会等名
      第58回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 左冠動脈前下行枝における心収縮に伴う冠微小循環変動を考慮した模擬循環回路の開発2020

    • 著者名/発表者名
      池原大烈、坪子侑佑、松原海斗、服部薫、新浪博士、岩崎清隆
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 4D-MRI環境下での上行大動脈の血行動態計測を実現する拍動循環シミュレータの開発2020

    • 著者名/発表者名
      中間菜月、服部薫、高田淳平、西村剛毅、森脇涼、川崎瑛太、長尾充展、後藤康裕、坪子侑佑、岩崎清隆
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 心収縮に伴う冠微小循環の変動を考慮した血流可視化のための左冠動脈前下行枝モデルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      池原大烈、坪子侑佑、松原海斗、服部薫、新浪博士、岩﨑清隆
    • 学会等名
      第48回人工心臓と補助循環懇話会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a Mechanical Simulator of the Systemic and Coronary Circulation for Hemodynamic Evaluation of Transcatheter Aortic Valve Replacement2019

    • 著者名/発表者名
      Y.Tsuboko, R.Ai, R.Maebara, X.Xu, K.Iwasaki
    • 学会等名
      17th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Dissecting Aortic Aneurysm Model and Visualization of Flow in False Lumen Before and After Placing the Stent Graft2019

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura, J.Kozaki, K.Shukuzawa, Y.Tsuboko, M.Umezu, K.Iwasaki
    • 学会等名
      17th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Investigation of the Influence of Stent Design on Jailed Struts and Stent Malapposition Using a Left Main Coronary Artery Model2019

    • 著者名/発表者名
      K.Matsubara, Y.Hikichi, K.Sugiyama, R.Ito, X.Zhu, Y.Tsuboko, Y.Matsuhashi, M.Umezu, K.Iwasaki
    • 学会等名
      17th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomedical Engineering Education Program for Graduate Students at TWIns, Waseda University2019

    • 著者名/発表者名
      M.Umezu, K.Iwasaki, Y.Matsuhashi, Y.Tsuboko, H.Kasanuki
    • 学会等名
      17th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Study on an effective and efficient analysis method for adverse event reporting of medical devices2019

    • 著者名/発表者名
      Y.Tsuboko, Y.Matsuhashi, K.Shukuzawa, M.Umezu, K.Iwasaki
    • 学会等名
      Waseda University-Macquarie University 2nd Biomedical Sciences and Technology Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental investigation of local blood flow dynamics in the vicinity of jailed struts using a left main coronary bifurcation model2019

    • 著者名/発表者名
      K.Matsubara, Y.Hikichi, K.Sugiyama, X.Zhu, Y.Tsuboko, Y.Matsuhashi, R.Ito, K.Iwasaki
    • 学会等名
      Congress of the European Association of Percutaneous Cardiovascular Interventions (EuroPCR) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 石灰化付大動脈弁モデルを用いた経カテーテル大動脈弁の加速耐久試験装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      前原瑠海、藍龍之介、坪子侑佑、梅津光生、岩﨑清隆
    • 学会等名
      日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 左冠動脈主幹部分岐病変におけるステントのデザインとサイズが圧着性に及ぼす影響の実験的検討2019

    • 著者名/発表者名
      松原海斗、挽地裕、杉山航太、伊藤遼太、朱暁冬、坪子侑佑、松橋祐輝、梅津光生、岩﨑清隆
    • 学会等名
      日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 弁葉に作用する荷重を計測可能なシステムを有する経カテーテル大動脈弁加速耐久試験装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      前原瑠海、藍龍之介、坪子侑佑、梅津光生、岩﨑清隆
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 腹部大動脈用ステントグラフトの不具合報告情報を用いたファンネルプロットによる可視化と詳細分析の試み2019

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑、松橋祐輝、宿澤孝太、笠貫宏、岩﨑清隆
    • 学会等名
      第57回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体吸収性スキャフォールドを対象とした日米間の不具合報告件数の比較分析2019

    • 著者名/発表者名
      松橋祐輝、坪子侑佑、岩﨑清隆
    • 学会等名
      第57回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Patient-data based experimental simulator for Developing and investigating effective use of transcatheter aortic valve2019

    • 著者名/発表者名
      K. Iwasaki, R. Maebara, S. Sasuga, R. Ai, Y. Tsuboko, Y. Tanaka, M. Yamawaki, M. Umezu
    • 学会等名
      The 8th Meeting of the International Federation for Artificial Organs
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 解離性大動脈瘤におけるステントグラフト留置後前後の偽腔内流れの可視化2019

    • 著者名/発表者名
      中村和磨、宿澤孝太、坪子侑佑、梅津光生、大木隆生、岩﨑清隆
    • 学会等名
      LIFE2019 日本機会学会福祉工学シンポジウム、第35回ライフサポート学会大会、第19回日本生活支援工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 経カテーテル大動脈弁留置後の弁の周方向相対角が異なる大動脈モデルにおけるバルサルバ洞内の血流2019

    • 著者名/発表者名
      藍龍之介、坪子侑佑、流石朗子、前原瑠海、松原海斗、中村和磨、梅津光生、岩﨑清隆
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 解離性大動脈瘤に対するステントグラフト留置前後の偽腔内流れの可視化2019

    • 著者名/発表者名
      中村和磨、赤岡拓、宿澤孝太、坪子侑佑、松原海斗、藍龍之介、梅津光生、岩﨑清隆
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療レギュラトリーサイエンス分野の専門人材の育成の現況、第58回日本生体医工学会大会2019

    • 著者名/発表者名
      梅津光生、岩﨑清隆、松橋祐輝、坪子侑佑、笠貫宏
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 先進的医療機器の効率的開発を促進する患者を模した非臨床試験系の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩﨑清隆、松橋祐輝、坪子侑佑、朱暁冬、高田淳平、笠貫宏、梅津光生
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 腹部大動脈用ステントグラフトの不具合方法の可視化と詳細分析の試み2019

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑,宿澤孝太,松橋祐輝,笠貫宏,梅津光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      日本生体医工学会専門別研究会第17回医療機器に関するレギュラトリーサイエンス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療機器の不具合情報の解析2019

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑,松橋祐輝,宿澤孝太,笠貫宏,岩﨑清隆,梅津光生
    • 学会等名
      第8回未来大学メディカルICT研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 不具合報告情報の活用に向けた大動脈用ステントグラフトに関する不具合報告記載内容と公開情報の分析2018

    • 著者名/発表者名
      宿澤孝太,松橋祐輝,坪子侑佑,青木郁香,飯嶋一雄,笠貫宏,梅津光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      第8回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 不具合報告情報の活用に向けた生体吸収性冠動脈スキャフォールドに関する日米の不具合報告内容の分析2018

    • 著者名/発表者名
      松橋祐輝,宿澤孝太,坪子侑佑,青木郁香,飯嶋一雄,挽地裕,笠貫宏,梅津光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      第8回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 先進的非臨床試験法開発と国際標準化、グローバル展開2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑清隆,松橋祐輝,坪子侑佑,朱暁冬,笠貫宏,梅津光生
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療レギュラトリーサイエンス分野の博士人材育成の難しさ2018

    • 著者名/発表者名
      梅津光生,岩﨑清隆,伊関洋,松橋祐輝,坪子侑佑,笠貫宏
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 早稲田医療レギュラトリーサイエンス研究所の創設2018

    • 著者名/発表者名
      梅津光生,岩﨑清隆,松橋祐輝,坪子侑佑,村垣善浩,伊関洋,笠貫宏
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Pre-Clinical Testing Platform for the Functional Evaluation of Right Heart Circulatory Assist Device2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuboko, Y. Shiraishi, A. Yamada, K. Iwasaki, M. Umezu, T. Yambe
    • 学会等名
      IFMBE 2018 Asia Pacific Young Researcher Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sophisticated Hydrodynamic Simulation of Pulmonary Circulation for the Preclinical Examination of Right Heart Circulatory Assist Device2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuboko, Y. Shiraishi, A. Yamada, K. Iwasaki, M. Umezu, T. Yambe
    • 学会等名
      IFMBE World Congress 2018 on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経カテーテル大動脈弁の弁葉周辺流れ計測のための冠血流を考慮した拍動循環シミュレータの開発2018

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑,藍龍之介,流石朗子,前原瑠海,梅津光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      第56回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学理工学術院総合研究所

    • URL

      https://www.waseda.jp/fsci/wise/prj/2020/07/27/5458/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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