| 研究課題/領域番号 |
20K12691
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
宮本 聡史 広島大学, 病院診療支援部, 部門長 (00835366)
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| 研究分担者 |
古居 彬 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (30868237)
岡原 重幸 純真学園大学, 医療工学科, 准教授 (50771185)
高橋 信也 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70423382)
辻 敏夫 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (90179995)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | マイクロバブル / ニューラルネットワーク / 人工心肺 / 推定モデル / 血液粘度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
心臓手術を受ける患者の術後脳神経合併症の回避を目的として，人工心肺中のマイクロバブル(MB)モニタリングの必要性が提言されている．そこで，MB発生や送出のメカニズムに着目し，各条件によるMBを予測することで発生/送出を未然に防ぐ新たなMBモニタリング法を提案する．まず，人工心肺中の各マイクロバブル発生要因から予測MB送出モデルを構築し，次に構築されたモデルから予測MB送出モニタリングシステムの開発を行う．最後にシステムのin vitro評価を行い予測MB送出モニタリングシステムの臨床応用を目指す． 本研究によって，人工心肺中のMBの状態が把握できることで心臓手術の安全性向上を目指す．
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| 研究実績の概要 |
人工心肺中のマイクロバブル発生に関連する4つの要因から，静脈リザーバーから送出されるマイクロバブル数を推定するモデルをこれまでに提案してきた．4つの要因から構築したマイクロバブルモデルを用いて，臨床データから4症例について検討した．臨床経過の中で，4要因の設定条件の変化に対してマイクロバブル送出数とモデルによって算出された数は中等度の相関を認めた．しかし，輸液や輸血といった手技が加わった場合に増加するマイクロバブルに関しては，推定モデルで表現することはできなかったため今後の課題として考えている．
さらに，4つの要因の中で血液粘度を決定する因子がマイクロバブルの発生に影響するか詳細に検討する必要があると考え新たに解析した．解析内容は，血液粘度を決定する要因（血液温度，Hct値，血球形態）のうち実験的に再現することができる血液温度とHct値を調整し，同じ血液粘度であっても調整する因子の違いによってマイクロバブルに与える影響が異なるか分析を行った．分析の結果，同じ血液粘性であっても決定する因子によってマイクロバブルの送出数が異なることがわかった．
Hct値に比べて，血液温度で調節した時にマイクロバブルの送出数が増加することがわかった．そのため，4要因のうち血液粘性を血液温度，Hct値に要因に分けて５要因でモデルを再構築した．再構築したモデルは，4要因のモデルよりもさらに精度が向上した．新たに構築したモデルの提案を論文として投稿した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
これまでに提案したモデルについて再度検討したところ，さらに分析する必要があったため再分析に時間を要したため計画よりも遅れが生じている．しかし，再分析の結果新たな知見を得ることができ再構築したモデルの提案を論文にて投稿中である．
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| 今後の研究の推進方策 |
現在，新たに構築したモデルの提案を論文投稿中である．
査読結果への対応を行うことで，今年度中に当初計画した研究内容を遂行できると考えている．
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