| 研究課題/領域番号 |
19K10294
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
外木 守雄 日本大学, 歯学部, 教授 (50217519)
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| 研究分担者 |
篠塚 啓二 日本大学, 歯学部, 助教 (30431745)
佐藤 貴子 日本大学, 歯学部, 講師 (40398863)
西久保 周一 日本大学, 歯学部, 助教 (40408357)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 閉塞性睡眠時無呼吸症 / 数値流体力学シミュレーション / 上下顎前方移動術 / 気道変化 |
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| 研究実績の概要 |
閉塞性睡眠時無呼吸症（Obstructive sleep apnea：OSA）に対する睡眠外科として上下顎前方移動術（Maxilla-Mandible advancement：MMA)がある。しかし、本術式による顎骨移動を計画する時点で、どの程度移動すればどの程度の気道が拡大するか、上気道の抵抗を軽減するためにはどのくらい移動するべきか不明な点が多い。本研究の目的は、MMAを睡眠外科として応用する際に、上下顎骨の移動量と術前後における気道の変化を予測するモデルを確立することである。顎変形症患者で、MMAを施行した患者を対象とし、術前後の気道変化による機能改善効果を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）を用いて検討し、MMAの有用性およびシミュレーションによる治療介入の可能性の検討を行った。
本研究で行っている数値流体解析は、CT撮影時と同時期に鼻腔通気度検査を行い、得られた患者個々の実測値をシミュレーション時の流量として設定し、CFDによる流体シミュレーションを行った。これまで生体に対する流体解析はシミュレーション結果が実際の生体の事象を再現できているか確認できないことが問題として挙げられていたが、この点において、鼻腔通気度で実際の患者の実測値を使用することで改善し、より実際の臨床に則した事象のシミュレーションが可能であり、その意義は大きい。本年度は実際の鼻腔通気度の計測と同等にあわせるために、呼気時、左鼻、右鼻に分けての検討を行い、シミュレーションと実測値は定性的にほぼ一致した結果が得られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
対象症例については、順調に症例は増えてきている。また、研究方法については、解析格子の作成は色々な工夫が必要であり、条件設定に難渋してはいるものの、昨年度よりもより精度の高いモデル化の確立ができてきているため、おおむね順調に進展していると判断した。
本申請課題に関する学会、論文発表も行っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度と同様に手術前に3次元シミュレーションと1次元モデルで計算を行い、手術後の鼻腔から喉部における拡大した流路断面積を予測して、その予測から1次元モデル計算を行うプロセスを繰り返すことで、手術での最適な各部位の移動量の検討に有効な予測データを提供できると思われる。手術後にシミュレーション、実測及び1次元モデル計算を行って、予測値との差異を反映した修正をモデル計算にフィードバックすることで、モデルの精度を更に向上して行くことができると考えられる。現在までの結果から、気道モデルの構築は行えてきていることから、更なる症例数を重ね、さらなる解析を行っていく。また、術前に予測を行うことが必要となるため、術前シミュレーションの構築を行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由：研究自体は順調に進んだが、コロナウイルスの関係で、予定していた学会参加が中止になったこと、また、英文校正で必要である予算を考えていたが、論文作成が遅れてしまい、費用を使用しなかったため、次年度への繰り越し金が生じてしまった。
使用計画：次年度未使用額と令和3年度助成金を合わせて、流体解析ソフト、簡易睡眠検査や鼻腔通気計の消耗品等に使用していく。また、今後も積極的に学会発表、研究論文の発表を行っていきたい。
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