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胸腹部大動脈周術期の脊髄血流の定量化と人工知能による脊髄虚血予測モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K18182
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55030:心臓血管外科学関連
研究機関大阪大学 (2020-2021)
国立研究開発法人国立循環器病研究センター (2019)

研究代表者

四條 崇之  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (00644890)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード脊髄虚血 / 脊髄血流側副血行路 / 胸腹部大動脈瘤 / 下行大動脈瘤 / 機械学習
研究開始時の研究の概要

本研究ではQMRA(quantitative MR angiography)技術を脊髄血流に応用し、前脊髄動脈の血流を非侵襲的に評価することを考えている。これによって、周術期の脊髄血流の変化や、術後の側副血行の発達を定量的に評価することが可能となる。さらに、実症例における背景因子(年齢、性別、並存疾患など)、解剖学的因子(血管性状、瘤の大きさ、神経根髄質動脈の本数・部位など)、周術期因子(術式、補助手技、血行動態、周術期脊髄血流など)を加えて機械学習ならびに深層学習を行い、個別かつ術式ごとの脊髄血流低下および脊髄障害発生リスクを高い精度で予想できるようになると考えている。

研究成果の概要

胸腹部大動脈瘤手術において重篤な合併症は前脊髄動脈の血流障害による対麻痺である。胸腹部移行部の前脊髄動脈は大動脈から分枝する分節動脈から供血されている。脊髄虚血のメカニズムとして、脊髄の血流量の低下や粥腫の飛散(塞栓症)による低灌流が考えられている。分節動脈閉鎖後の脊髄血流の評価及び側副血行路の評価MDCTを用いて行い、これに関わる研究発表を行った。結果として、末梢動脈から脊髄への側腹血行路の発達とその法則、ならびに重要性を明らかにした。並行してMRIによる脊髄血流の評価を試みたが、技術的問題点が多く、血流の定量化には至らず、結果として人工知能利用へのステップアップが課題として残った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

胸腹部大動脈瘤手術における脊髄虚血の克服は、大動脈外科領域における長年の課題である。近年は、脊髄血流の要となる前脊髄動脈に直接流入する神経根髄質動脈のみならず、側副血行路が重要とされ始めている。本研究においては、その側副血行路を詳細に解析し、その発達や法則性を明らかとした。また、その側副路の臨床的な意義について、実際の症例から統計学的に解析した。当初の目的とする脊髄血流量の定量評価には至らなかったが、今後の胸腹部大動脈瘤手術における、脊髄保護戦略を構築する上での重要な基礎データになると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Severe intraluminal atheroma and iliac artery access affect spinal cord ischemia after thoracic endovascular aortic repair for degenerative descending aortic aneurysm2021

    • 著者名/発表者名
      Seike Y, Fukuda T, Yokawa K, Horinouchi H, Inoue Y, Shijo T, Uehara K, Sasaki H, Matsuda H.
    • 雑誌名

      Gen Thorac Cardiovasc Surg.

      巻: 69(10) 号: 10 ページ: 1367-1375

    • DOI

      10.1007/s11748-021-01593-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extrathoracic collaterals to critical segmental arteries after endovascular thoraco-abdominal aneurysm repair2020

    • 著者名/発表者名
      Shijo Takayuki、Kuratani Toru、Shimamura Kazuo、Kin Keiwa、Masada Kenta、Goto Takasumi、Ide Toru、Takahara Mitsuyoshi、Sawa Yoshiki
    • 雑誌名

      Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery

      巻: 30 号: 6 ページ: 932-939

    • DOI

      10.1093/icvts/ivaa024

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Assessment of morphological outcome and device related complications after endovascular repair for aortic dissection2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shijo, Hitoshi Matsuda, Koki Yokawa, Yosuke Inoue, Yoshimasa Seike, Kyokun Uehara, Hiroaki Sasaki
    • 学会等名
      アメリカ胸部外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Open and Endovascular Repair of Chronic Type B Aortic Dissection2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shijo, Hitoshi Matsuda, Koki Yokawa, Yosuke Inoue, Yoshimasa Seike, Kyokun Uehara, Hiroaki Sasaki
    • 学会等名
      日本心臓血管外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The Outcome of Staged Total Debranching TEVAR with Ascending Aortic Replacement for Chronic Aortic Dissection2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shijo, Kazuo Shimamura, Koichi Maeda, Kizuku Yamashita, Ryota Matsumoto, Daisuke Yoshioka, Masaki Taira, Toru Kuratani, Shigeru Miyagawa
    • 学会等名
      日本胸部外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Strategy of thoracic endovascular aortic repair for aortic dissection to minimize perioperative complication.2020

    • 著者名/発表者名
      四條崇之、湯川孝樹、井上陽介、清家愛幹、上原京勲、佐々木啓明、松田 均
    • 学会等名
      第48回日本血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Midterm outcomes of thoracic endovascular repair for uncomplicated type B aortic dissection with double-barrel type.2020

    • 著者名/発表者名
      四條崇之、湯川孝樹、井上陽介、清家愛幹、上原京勲、佐々木啓明、松田 均
    • 学会等名
      第5回Z-conference on Web.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current treatment strategy and future perspective for chronic aortic dissection repair in NCVC.2020

    • 著者名/発表者名
      四條崇之、湯川孝樹、井上陽介、清家愛幹、上原京勲、佐々木啓明、松田 均
    • 学会等名
      Medtronic Endovascular Masters Japan Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Severe intraluminal atheroma and iliac artery access affect spinal cord ischemia after thoracic endovascular aortic repair for degenerative descending aortic aneurysm2020

    • 著者名/発表者名
      清家愛幹、四條崇之、湯川孝樹、井上陽介、上原京勲、佐々木啓明、松田 均
    • 学会等名
      欧州心臓胸部外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 胸腹部大動脈瘤に対するTEVARにおける胸腹部分節動脈への側副血行の検討2019

    • 著者名/発表者名
      四條 崇之
    • 学会等名
      日本心臓血管外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Hybrid repairおよびTotal endovascular repairを基本術式とした胸腹部大動脈手術の治療成績の検討2019

    • 著者名/発表者名
      四條 崇之
    • 学会等名
      日本血管外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Extrathoracic Collateral to Critical Segmental Arteries after Endovascular Thoracoabdominal Aneurysm Repair2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shijo
    • 学会等名
      欧州心臓胸部外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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