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クローン病の病態に腸管の流体力学がどう関わるか

研究課題

研究課題/領域番号 18K16339
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55020:消化器外科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 秀幸  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (30526439)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードクローン病 / 腸管流体モデル / Blender / 小腸部位別切除率曲線 / TIMP-1 / 東北大式吻合 / DSS誘発腸炎マウスモデル / 線維化抑制効果 / 粒子法 / 指数関数 / 線維化 / 流体解析 / 狭窄部位のマッピング / DSS誘発マウス腸炎モデル / 流体力学
研究成果の概要

消化管の精密な流体モデルの作成には至らず、クローン病に関係する流体力学的要素を見出すこともできなかったが、統合型3DCGソフトBlenderを用い、手術で吻合を行った腸管内の流体の変化を三次元で再現することに成功した。また、クローン病の小腸切除症例をさらに細かく集計し、「小腸部位別切除率曲線」を作成した。
さらに、腸炎モデルマウスを用いて検討を重ねる中で、線維化関連因子であるTIMP-1が生物学的製剤による線維化の抑制効果を示す臨床的マーカーに応用できる可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

流体モデル作成に、従来の高価で専門性の高いソフトウエアに頼らず、フリーソフトBlenderを用いたことは、より安価で汎用性があり、かつ質の高い三次元モデルの作成に寄与し、様々な分野への応用が可能と考えられる。また、小腸部位別切除率曲線により、クローン病の病態解明に役立ちうる新知見を見出し、英文原著論文として掲載された。
さらに、クローン病の腸管線維化抑制効果を表す臨床的マーカーはまだ存在せず、TIMP-1がそのマーカーに利用できれば、「線維化・狭窄予防」という観点からクローン病の治療方針決定のストラテジーを変えられる可能性がある。

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

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Resection rate curves by location along the small intestine provide perspectives on characteristics of Crohn’s disease2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hideyuki、Watanabe Kazuhiro、Kohyama Atsushi、Ohnuma Shinobu、Karasawa Hideaki、Kajiwara Taiki、Kobayashi Minoru、Hatsuzawa Yuuri、Kamei Takashi、Unno Michiaki
    • 雑誌名

      Colorectal Disease

      巻: Online ahead of print 号: 5 ページ: 1167-1174

    • DOI

      10.1111/codi.15487

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 線維化マーカーtissue inhibitor of metalloproteinase-1の新たな指標としての有用性2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 圭佑、鈴木 秀幸、唐澤 秀明、初沢 悠人、小林 実、梶原 大輝、山村 明寛、神山 篤史、渡辺 和宏、森川 孝則、石田 孝宣、亀井 尚、大沼 忍、海野 倫明
    • 学会等名
      第121回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 3DCGソフトBlenderを用いた腸管の縫合・吻合のシミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 秀幸、渡辺 和宏、神山 篤史、唐澤 秀明、梶原 大輝、大沼 忍、田中 直樹、青木 豪、山村 明寛、井本 博文、武者 宏昭、元井 冬彦、石田 孝宣、亀井 尚、内藤 剛、海野 倫明
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 3DCGソフトBlenderを用いた東北大式吻合の改良シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 秀幸、渡辺 和宏、神山 篤史、唐澤 秀明、梶原 大輝、大沼 忍、元井 冬彦、亀井 尚、内藤 剛、海野 倫明
    • 学会等名
      第75回日本消化器外科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 一般向け物理エンジンを用いた流体シミュレーションの消化器外科分野への応用2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 秀幸、渡辺 和宏、神山 篤史、唐澤 秀明、大沼 忍、田中 直樹、青木 豪、山村 明寛、井本 博文、武者 宏昭、元井 冬彦、石田 孝宣、亀井 尚、内藤 剛、海野 倫明
    • 学会等名
      第119回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クローン病における小腸の部位による切除率の違い2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 秀幸、渡辺 和宏、神山 篤史、唐澤 秀明、梶原 大輝、大沼 忍、武者 宏昭、亀井 尚、内藤 剛、海野 倫明
    • 学会等名
      第10回日本炎症性腸疾患学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 一般向け物理エンジンを用いた流体シミュレーションの消化器外科分野への応用2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀幸、渡辺 和宏、神山 篤史、唐澤 秀明、大沼 忍、田中 直樹、青木 豪、山村 明寛、井本 博文、武者 宏昭、元井 冬彦、石田 孝宣、亀井 尚、内藤 剛、海野 倫明
    • 学会等名
      第119回 日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] クローン病の手術症例における患者背景別の好発部位比較 ―マップ作成により分かったこと―2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 秀幸、渡辺 和宏、神山 篤史、唐澤 秀明、大沼 忍、武者 宏昭、元井 冬彦、亀井 尚、内藤 剛、海野 倫明
    • 学会等名
      第73回 日本大腸肛門病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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