大動脈弁の流体力学的・構造力学的機能の評価方法の開発とその応用

• 研究課題/領域番号: 19700390
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 田地川 勉 関西大学, システム理工学部, 専任講師 (80351500)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2007年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
• キーワード: バイオメカニックス / 生体機能モデリング / 大動脈弁 / 大動脈基部拡張症 / 人工心臓弁 / 大動脈弁置換術 / 大動脈弁硬化症 / 壁ずり応力分布 / 3次元引張ひずみ / CAD / CAM / CAE / バルサルバ洞 / 弁葉 / 静的構造解析

研究概要

大動脈弁周辺が拡張する大動脈基部拡張症の治療法には,血管と弁を同時に置換する方法と,弁を温存し血管のみを置換する方法があるが,いずれも,置換された人工血管には健常者が有するバルサルバ洞は無い.本研究では,このことが術後の弁に与える影響に着目し,モデル実験と数値解析によって形態変化の影響を比較した.形態モデルは解剖学データを基にして作成し,CAM/CAEを活用し解析・作製した.その結果,弁や血管壁に作用する応力を定量的に評価することが可能となり,自家組織から構成される代替弁(バイオバルブ)等の人工弁の最適設計に応用することが可能となった.

研究成果

• [雑誌論文] 人工弁置換時の最適な大動脈基部形状に関する構造解析-心拡張期に作用する圧力負荷のみを考慮した構造解析- (2009)
  • 著者名/発表者名: 上村匡敬,田地川勉,大場謙吉,板東潔,桜井篤
  • 雑誌名: 生体医工学 47(1) ページ: 36-41
  • NAID: 10025973918
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人工弁置換時の最適な大動脈基部形状に関する構造解析-心拡張期に作用する圧力負荷のみを考慮した構造解析- (2009)
  • 著者名/発表者名: 上村匡敬
  • 雑誌名: 生体医工学 47巻1号 ページ: 36-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo tissue-engineered"valved-conduit with designed molds and laser Processed scaffold (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashida, 他
  • 雑誌名: Journal of Cardiovascular Nursing 23(1) ページ: 61-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architecture of an in vivo-tissue engineered autologous conduit Biovalve
  • 著者名/発表者名: K. Hayashida, 他
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Ohba : Area with High Strain is Susceptible to Lesion Formation in Aortic Valve (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Hotchi, M. Hoshiga, T. Fujisaka, T. Yuki, Y. Takeda, E. Kohbayashi, T. Ishihara, T. Hanafusa, T. Tajikawa, K
  • 学会等名: 第73回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] Area with High Strain is Susceptible to Lesion Formation in Aortic Valve (2009)
  • 著者名/発表者名: 發知淳子
  • 学会等名: 第73回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 大動脈基部の血流動態と大動脈弁硬化症発症との関係(実形状モデルによる生体外模擬実験) (2009)
  • 著者名/発表者名: 古本晴久,田地川勉,大場謙吉
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 大動脈基部の血流動態と大動脈弁硬化症発症との関係(実形状モデルによる生体外模擬実験) (2009)
  • 著者名/発表者名: 古本晴久
  • 学会等名: (社)日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 大動脈基部の幾何学的形状が弁葉の変形におよぼす影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上村匡敬,田地川勉,大場謙吉,板東潔,桜井篤
  • 学会等名: 日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-01-24
• [学会発表] 生体外実験による自家移植用心臓代用弁の弁機能の機能評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小埜山昌輝 他
  • 学会等名: 日本機械学会バイオエンジニアリング部門第20回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 芝浦工業大学(東京)
  • 年月日: 2008-01-26
• [学会発表] In vitro study on evaluation of hydro-dynamical characteristics of"Biovalve" (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu TAJIKAWA 他
  • 学会等名: The 2nd Meeting of the International Federation for Artificial Organs
  • 発表場所: Osaka International Conventi on Center, Osaka, Japan
  • 年月日: 2007-10-30
• [学会発表] 大動脈弁の形状の違いが弁葉と大動脈基部の変形におよぼす影響-FEM静的構造解析による評価- (2007)
  • 著者名/発表者名: 田地川勉 他
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2007
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] 生体外実験による自家移植用心臓代用弁の機能評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小埜山昌輝 他
  • 学会等名: 日本機械学会2007度年次大会
  • 発表場所: 関西大学(吹田)
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] IN VITRO HYDRODYNAMIC FUNCTIONS OF"BIOVALVES"-MECHANICAL COMPATIBILTY BEFORE IMPLANTATION (2007)
  • 著者名/発表者名: Keiichi KANDA 他
  • 学会等名: Conference of the European Society for Artificial Organs(ESAO 2007)
  • 発表場所: Danube University, Krems, Austria
  • 年月日: 2007-09-06
• [学会発表] In Vitro Performance Of Autologous Prosthetic Valved Conduits Fabricated By In Vivo Tissue engineering (2007)
  • 著者名/発表者名: Kyoko HAYASHIDA 他
  • 学会等名: Fourth Biennial meeting of The society for heart valve disease
  • 発表場所: Hotel Pennsylvania, New York, USA
  • 年月日: 2007-06-17
• [学会発表] 生体内組織形成技術によるハイブリッド型心臓弁(バイオバルブ)の開発と弁機能評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 林田恭子 他
  • 学会等名: 循環器再生医療研究会
  • 発表場所: 武田薬品工業(株)東京本社(東京)
  • 年月日: 2007-05-12
• [図書] CIRCULATION Up-to-Date(1881-3585)2巻3号 (2007)
  • 著者名/発表者名: 林田恭子, 他
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: メディカ出版