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2020 年度 研究成果報告書

CFDを用いたCABG患者個別最適化モデルの構築と3D printerによる応用

研究課題

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研究課題/領域番号 17K10723
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 心臓血管外科学
研究機関千葉大学

研究代表者

松浦 馨  千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (50436375)

研究分担者 松宮 護郎  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20314312)
上田 秀樹  千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (50738987)
黄野 皓木  千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (40375803)
渡邉 倫子  千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (20766274)
劉 浩  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40303698)
田村 友作  千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (60738988)
焼田 康紀  千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (40790671)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード心臓血管外科 / 冠動脈外科 / 数値流体力学的研究 / 解析モデル
研究成果の概要

CABGのCFD最適化モデルでは完全閉塞モデルや狭窄モデル等多くの結果が得られ、2報の英文原著論文として発表した。さらに、多枝バイパスモデルでも、詳細な検討を行い、より狭窄度の低い血管を先に吻合したほうが、エネルギー効率が高いことを血流解析で証明することができた。
また実際のCABG術後患者の画像を用いたCFDモデルの作成では、まず典型的なCABGの吻合モデルであるITA-LAD吻合のCFDモデルを作成し、様々な角度から解析を行い、どういった形状での吻合がエネルギー効率が高いか解析を行った。結果、流出血管が大きい、吻合径やグラフトが大きい方がよりエネルギー効率が良い結果であった。

自由記述の分野

心臓血管外科

研究成果の学術的意義や社会的意義

複雑な冠動脈病変には冠動脈バイパスがカテーテル治療より優れているという研究結果が得られてきた一方で冠動脈バイパスのComputational fluid dynamics(CFD)研究はシンプルな吻合形態についての研究にとどまり、複雑なバイパス吻合形態のどれが血行動態力学的に最適なのかという検討はいまだに乏しいのが現状であった。今回の我々の研究により、理想的な血行動態を示す冠動脈バイパスの吻合形態や、グラフトデザインを示すことができ、冠動脈バイパス術の適応の再確認につながったと考える。また今回の結果により患者説明、医学教育に寄与するだけでなく、病態把握へ重要な役割を果たすことができると考える。

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公開日: 2022-01-27  

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