| 研究課題/領域番号 |
16K10116
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| 研究機関 | 八戸工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
森 大祐 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50451539)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 先天性心疾患 / 出生前診断 / 血行力学 / 計算生体力学 / 胎児循環予測 / 新生児循環予測 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、胎児心エコー検査による先天性心疾患の出生前診断の高精度化とその周産期医療への有効性向上のために、胎児・新生児の心大血管における血流のコンピュータシミュレーションを展開する。研究の初期段階として、まず最初に正常新生児を出発点として、その後、正常胎児、各種心疾患へと段階的にターゲットを移して、胎児・新生児の心大血管基本モデル構築とそれらを用いた血流解析を展開する計画である。この内、平成29年度は、前年度に構築済みの正常新生児大動脈モデル、および、開発したモデル作成手法を基に、各種心疾患モデルの構築に取り組んだ。 一例として、大動脈縮窄症を有する幼児の術前・術後の胸部医用画像を基にした実形状モデルの構築と、それを用いた血流解析を実施し、その病態生理学的流動現象の特異性や術後の血流動態の評価について考察した。 今後の展開としては、その他の各種心疾患もターゲットとし、良い広範なモデル化と解析に取り組む。具体的には、解剖学的疾患に分類される疾患として、流出路奇形(大血管転位、総動脈幹など)や四腔奇形(心室中隔欠損、左心低形成など)の形状的特徴をモデル化する。また、機能的疾患に分類される疾患として、期外収縮・頻脈・徐脈などの不整脈、および、三尖弁閉鎖・僧帽弁狭窄・大動脈弁狭窄などの弁部に由来する疾患を考え、それらのモデル化を検討する。臨床ではいくつもの疾患が複合的に合併した症例が多くあり、臨床的に重要な合併症例についてもいくつかのモデルの組み合わせにより解析を試みる。
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| 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
研究の初期段階として、まず最初に正常新生児を出発点として、その後、正常胎児、各種心疾患へと段階的にターゲットを移して、胎児・新生児の心大血管基本モデル構築とそれらを用いた血流解析を展開する計画である。この内、平成29年度は、前年度に構築済みのモデル作成手法を基に、一例として、大動脈縮窄症を有する幼児の術前・術後の胸部医用画像を基にした実形状モデルの構築と、それを用いた血流解析を実施し、その病態生理学的流動現象の特異性や術後の血流動態の評価について考察した。 当初の計画としては、解剖学的疾患のみならず、不整脈、および、三尖弁閉鎖・僧帽弁狭窄・大動脈弁狭窄などの弁部に由来する疾患を含めた機能的疾患のモデル化も試みる予定であったが、その計画は今後の取り組みとなった。しかしながら、これまでに構築したノウハウが実際の個別患者にも応用可能であることを確認することができたことから、今後さらに広範な各種疾患をターゲットとして研究を展開する目処が立ったことから、おおむね順調に進展していると自己評価する。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、まず、解剖学的疾患のみならず、不整脈、および、三尖弁閉鎖・僧帽弁狭窄・大動脈弁狭窄などの弁部に由来する疾患を含めた機能的疾患のモデル化も試み、より広範な心疾患を対象にした血流解析を推進する。臨床ではいくつもの疾患が複合的に合併した症例が多くあり、臨床的に重要な合併症例についてもいくつかのモデルの組み合わせにより解析を試みる方策である。その次の段階としては、誕生による肺循環への切替、それに伴う卵円孔・動脈管閉塞過程を再現した胎児から新生児への血流動態変化予測を目標としており、それが可能な解析手法の確立を目指す。出生後急激に低下する肺血管抵抗、生理学的には出生後数分で機能的に閉鎖する卵円孔、および、出生後十数時間程度で閉鎖する動脈管を時間経過とともにモデル形状および境界条件に反映する解析手法を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初、成果発表として計画していた国際学会への出席を次年度へ見送ることとしたため、それに係る外国旅費として使用計画していた額が次年度使用額として生じることとなった。係る額は、引き続き次年度の国際学会への出席における外国旅費として使用する計画である。
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