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透析患者のシャント音を用いたバスキュラーアクセス機能評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K18059
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

佐々木 一真  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 助教 (30884291)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードシャント音 / 透析 / 生体音
研究開始時の研究の概要

近年、透析患者のバスキュラーアクセス(VA)トラブルが増加している。これは、シャント音の聴診が医療従事者の経験や勘に頼らざるを得ず、基準化が難しいためである。そこで本研究では、1)作製した血管モデル内の流れの様子を可視化し、シャント音との関係を調べることで、2)シャント音による定量的かつ客観的なVA機能評価システムを確立し、3)透析患者のVA機能評価方法へ応用する。これにより、血流の情報を持った定量的かつ客観的なVA機能評価方法が確立され、透析患者のVA管理に大きく貢献できると考える。

研究実績の概要

血液透析治療において血流の情報を持った定量的かつ客観的なバスキュラーアクセス(VA)機能評価方法が確立することができれば、臨床現場のみならず近年増加傾向である在宅透析においてもシャント音の測定のみで血流状態が得られることに加え、血管形状や狭窄率が推測可能となり、透析患者のVA管理に大きく貢献できると考え、この研究では①血流の様子と血管状態の可視化、②定量的かつ客観的なVA機能診断システムの確立、③透析患者のVA機能評価方法への応用 この3つの課題を設定し研究を進めることとした。
①に関しては、COVID-19の影響が緩和され、他大学にて粒子画像流速測定法(PIVシステム)を用いた可視化実験を行えている。また撮影した動画から、PC上で渦度や乱流エネルギーといったパラメータの解析を行えるまでに至っている。
②に関しては本研究の実験システムに必要な備品を購入し、本学にて実験システムの構築をすることができており、狭窄数や狭窄長の異なる擬似血管狭窄モデルを作製し実験を行うなど、様々な条件で実験できている。
③に関してはいまだCOVID-19の影響により医療機関訪問も不可能であったため、透析患者様のデータを測定・解析するまでに至っていない。

当初はCOVID-19の影響もあり医療機関訪問を含めて予定を変更せざるを得なかったが、本学での実験のほかに他大学での実験実施など、おおかた当初の予定通りに進めることができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

一部の実験を医療機関で実施予定であったが、COVID-19の影響によりそれが難しくなったため。その分、学内での実験や他大学での実験を優先することへ変更し、新たな課題を発見するところまでに至っている。

今後の研究の推進方策

粒子画像流速測定法(PIVシステム)を用いた可視化実験において、様々な条件を設定した血管モデルの流れの可視化を行い、多種多様の患者の血管を模擬したモデルでの擬似シャント音測定も行う。また、理学所見と超音波診断装置を用いたVA機能・形態評価方法における各手技のスキルアップ向上を目的とした教育用シミュレータの開発と実用化を目指す。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] An experimental study of the effect on shunt murmur characteristics of blood flow conditions downstream from the stenosis in a simulated vascular stenosis model2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sasaki, Noriaki Nakane, Tomoko Oku, Yuka Motohashi, Shinobu Yamauchi and Toshio Sato
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 48 ページ: 67-72

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Investigation on the generation mechanism of shunt murmur using numerical calculation2023

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Nakane, Kazuma Sasaki, Tomoko Oku, Yuka Motohashi, Shinobu Yamauchi and Toshio Sato
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 48 ページ: 85-91

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of vascular access function by shunt murmur analysis of hemodialysis patients using a simulated vascular stenosis model2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sasaki, Yoshimasa Shin'e, Noriaki Nakane, Tomoko Oku, Yuka Motohashi, Shinobu Yamauchi, Toshio Sato and Tetsuzo Agishi
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 46 ページ: 93-99

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Relationship between normalized cross-correlation coefficient obtained from shunt murmur and vascular resistance index2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Shin'e, Kazuma Sasaki, Noriaki Nakane, Tomoko Oku, Yuka Motohashi, Shinobu Yamauchi, Toshio Sato and Tetsuzo Agishi
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 46 ページ: 105-110

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] AVFモデルを用いた血液透析患者のシャント音の音響特性とAVFの血流状態との関係に関する実験的検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真, 神林舞, 細川柚乃, 中根紀章, 奥知子, 本橋由香, 山内忍, 佐藤敏夫
    • 学会等名
      第49回日本血液浄化技術学会学術大会・総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 径狭窄率が異なるAVFモデルで再現した血液透析患者のシャント音に関する実験的検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真、神林舞、細川柚乃、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      日本医工学治療学会第39回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] VA下流の流れ状態を定量化した流体パラメータと血液透析患者のシャント音の音響特性との関係2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真、神林舞、細川柚乃、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      第62回日本生体医工学会大会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] バスキュラーアクセスで測定される血管抵抗指数とシャント音から求める正規化相互相関係数の関係についての実験的検討2023

    • 著者名/発表者名
      神林舞、細川柚乃、佐々木一真、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      第62回日本生体医工学会大会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数狭窄を模擬した血管モデルにおける擬似シャント音測定と流れの可視化に関する実験2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真、神林舞、細川柚乃、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫、阿岸鉄三
    • 学会等名
      第68回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] AVFモデル内の流れの状態とシャント音の音響特性の関連性2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真、中根紀章、神林舞、細川柚乃、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      第33回日本臨床工学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] バスキュラーアクセス機能評価に用いる血管抵抗指数とシャント音から求める正規化相互相関係数の関連2023

    • 著者名/発表者名
      細川柚乃、佐々木一真、神林舞、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      第33回日本臨床工学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of the Vascular Access Function by Sound Analysis Using a Pseudo-Vessel Stenosis Model with Different Stenosis Diameters and Lengths2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sasaki, Noriaki Nakane, Tomoko Oku, Yuka Motohashi, Shinobu Yamauchi, Toshio Sato
    • 学会等名
      49th ESAO and IFAO Congress
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AVFモデルを用いて再現した透析患者のシャント音と流れの可視化における流体パラメータとの関係2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真、神林舞、細川柚乃、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 擬似血管狭窄モデル下流の流れの状態を表す流体パラメータとシャント音の音響特性との関係2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真、神林舞、細川柚乃、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      第61回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波診断装置によるバスキュラーアクセス管理訓練用の自己血管内シャントモデルの検討2023

    • 著者名/発表者名
      細川柚乃、佐々木一真、神林舞、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      第61回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] プレッシャワイヤを用いて測定した擬似血管狭窄モデルの狭窄前後圧較差とシャント音の音響特性との関連2023

    • 著者名/発表者名
      神林舞、細川柚乃、佐々木一真、中根紀章、奥知子、本橋由香、山内忍、佐藤敏夫
    • 学会等名
      第61回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 狭窄長や狭窄数の異なるAVFモデルを用いた血液透析患者のシャント音の音響特性の変化に関する実験的検討2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真, 新江義正, 中根紀章, 山内忍, 奥知子, 本橋由香, 佐藤敏夫, 阿岸鉄三
    • 学会等名
      第61回日本生体医工学学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 分岐血管を有する自己血管内シャントモデルの試作と分岐血管が血管抵抗指数に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤敏夫, 新江義正, 佐々木一真, 中根紀章, 山内忍, 奥知子, 本橋由香
    • 学会等名
      第61回日本生体医工学学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管抵抗指数 RI 校正用自己血管内シャント( AVF )モデルの試作と性能評価2022

    • 著者名/発表者名
      新江義正, 佐々木一真, 中根紀章, 奥知子, 本橋由香, 山内忍, 佐藤敏夫
    • 学会等名
      第61回日本生体医工学学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 流出路静脈に複数狭窄を模擬した血管モデルにおける擬似シャント音に対する実験的検討2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真, 新江義正, 中根紀章, 山内忍, 奥知子, 本橋由香, 佐藤敏夫, 阿岸鉄三
    • 学会等名
      第67回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 狭窄病変形状や狭窄数の異なるAVFモデルを用いた血液透析患者のシャント音と血管抵抗指数RIの関連性に関する実験的検討2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木一真, 本橋由香, 奥知子, 山内忍, 佐藤敏夫, 阿岸鉄三
    • 学会等名
      日本音響学会第148回(2022年秋季)研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Acoustic properties of shunt murmurs downstream from the stenosis in a simulated vascular stenosis model and their association with flow visualization2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sasaki, Noriaki Nakane, Tomoko Oku, Yuka Motohashi, Shinobu Yamauchi, Toshio Sato and Tetsuzo Agishi
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical engineering 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Examination of Numerical Calculation about Shunt Murmur Caused by Stenosis at Anastomosis of Simulated Blood Vessel2022

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Nakane, Kazuma Sasaki, Tomoko Oku, Shinobu Yamauchi, Yuka Motohashi, Toshio Sato and Tetsuzo Agishi
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical engineering 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of vascular access function by shunt murmur analysis of hemodialysis patients using a simulated vascular stenosis model2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sasaki, Yoshimasa Shine, Noriaki Nakane, Shinobu Yamauchi, Tomoko Oku, Yuka Motohashi, Toshio Sato and Tetsuzo Agishi
    • 学会等名
      The TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between the normalized correlation coefficient R calculated from the shunt murmur measured by the arteriovenous fistula (AVF) model and the vascular resistance index (RI) measured by the ultrasonic diagnostic equipment2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Shin’e, Kazuma Sasaki, Noriaki Nakane, Tomoko Oku, Shinobu Yamauchi, Yuka Motohashi, Toshio Sato and Tetsuzo Agishi
    • 学会等名
      The TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The study of the flow around the stenosis occurred in the anastomosis of the simulated blood vessel using numerical computation2021

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Nakane, Yoshimasa Shin'e, Kazuma Sasaki, Tomoko Oku, Shinobu Yamauchi, Yuka Motohashi,Toshio Sato and Tetsuzo Agishi
    • 学会等名
      The TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自己血管内シャントモデルを用いた血管抵抗指数RIと正規化相互相関係数Rとの関連調査2021

    • 著者名/発表者名
      新江義正、佐々木一真、中根紀章、奥知子、山内忍、本橋由香、佐藤敏夫、阿岸鉄三
    • 学会等名
      第59回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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