| 研究分担者 |
仁田 新一 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90101138)
山家 智之 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70241578)
西條 芳文 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (00292277)
田中 明 福島大学, 共生システム理工学類, 助教授 (10323057)
白石 泰之 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (00329137)
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| 研究概要 |
Sugaらが提案した心室の最大エラスタンスEmax(あるいは収縮末期エラスタンス)は,心機能評価のよい指標であるにもかかわらず臨床応用が進んでいない.その理由は,Emaxを十分な精度で求めるための従来法が,心室容積と心室圧の直接計測および心負荷の大幅な変動を必要とし,これらの侵襲性がかなり強いからである.
これを克服するために,これまでわれわれは,左心室容積の代わりに超音波診断装置のドプラ画像から非侵襲的に計測できる大動脈流量を用い,左心室圧の代わりに大動脈圧を用いて,しかも1拍内だけの情報に基づいてEmaxを推定する方法であるパラメータ最適化法を提案し,その妥当性を動物実験により確認してきた.ところが,本方法では心負荷の変動と左心室容積の計測は必要なくなったが,依然として圧の計測が必要である.
そこで本研究では,Emaxの臨床応用を推進するために,侵襲的な直接計測量を全く必要としない非侵襲的でかつ精度と再現性の高いパラメータ最適化法に基づくEmax推定システムを完成させ,その臨床評価を行うことを目的とした.
Emaxを推定するために,1拍内の大動脈流量と左心室圧の2つを計測するだけで推定することが可能であるパラメータ最適化法を適用する.本年度では,本方法と同様に1拍内の情報に基づき非侵襲的に推定することができるChenらの方法とShishidoらの方法とをできる限り定量的に比較するために,左心室に結合した静脈系・動脈系のウィンドケッセル・モデルに対して最適制御モデルを導入し,シミュレーションによる検討を行った.その結果,パラメータ最適化法は,他の2つの方法と比較して静脈系・動脈系パラメータ変動に対してロバストな推定が可能であることが明らかとなった.
さらに,補助人工心臓装着時循環系におけるEmax推定を行うための基礎的検討をヤギを用いた動物実験で検討した.
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