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2019 年度 実施状況報告書

3Dプリンタを用いた肺動脈形態の解析と肺動脈形成法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K18186
研究機関九州大学

研究代表者

藤田 智  九州大学, 大学病院, 助教 (80621383)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード肺動脈狭窄モデル / 肺動脈形成術 / 3Dプリンター
研究実績の概要

肺動脈の形成術術後の狭窄は、先天性心疾患領域ではしばしば見られる疾患である。手術はNakata indexを指標にして、自己心膜や人工血管を使用した修復術、もしくは人工血管置換術を行う。しかし術後十分な血管径が確保できておらず狭窄となってしまう場合がしばしばある。
このような問題を克服するために、患者データから3Dプリンターを使用して肺動脈狭窄モデルを作成し、実際に数パターンの肺動脈形成と人工血管置換を行い、そこから得られた情報を解析することで現在よりもより良い治療法を検討するという実験モデルの着想を得た。さらに小児という特性も考慮し、非侵襲的な装置である超音波検査とそれに対応する最新の解析ソフトを使用して、血流の可視化と様々なデータを収集する。その得られたデータを元に個々の患者にとって最適な肺動脈形態の検討を術前にすること可能にできると考えられる。先天性疾患のような変化に富む個々の症例に対応ができるようになりテーラーメード治療の実現に近づくことになることとなる。
今回、同意を得られた患者に関しては術前のデータ収集を行なった。現時点ではまだ数例程度であるが、十数例集まった時点で3Dプリンターを使用した肺動脈狭窄モデルの作成を依頼する予定としている。
実験の準備として、肺動脈狭窄モデルの模型を自作し、それを使用して安定して体外循環装置で循環動態を維持できることを確認した。また、実際の圧測定などを行った。手技や測定技術の向上はできていると考えている。
今後はエコーでの測定の手技の修練を行い、解析ソフトの使用方法などを学習したのちに、実際に3Dプリンターで作成した肺動脈狭窄モデルを使用して解析を行なっていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究の目的に当てはまる症例に関しては現在術前のデータ収集を行なっている。スタッフの異動などに伴いやや手術件数も一時的に減少したが、現在は徐々に回復してきている状態である。
日立アロメディカル超音波装置のPROSOUND F75 PremierCVであるが、当初当院で購入の予定ということであったが、購入に関しての見直しが行われ、購入が見送られた。そのため、レンタルでの使用を現在メーカーと交渉中である。

今後の研究の推進方策

実験に関してはエコー以外の部分での技術面での問題は解決できつつある状態とおもわれる。エコーでのレンタルなどが可能になれば、測定手技などが安定するように修練を行う。
また、引き続き対象となるような症例があれば、術前データの収集を行いサンプル数を増やしていき、3Dプリンターで作成した肺動脈狭窄モデルで実際のデータを収集し解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

(未使用が生じた理由)日立アロメディカル超音波装置 PROSOUND F75 PremierCVを購入予定であったが、購入に関しての見直しが行われ、購入が見送られた。そのため、レンタルでの使用を現在メーカーと交渉中である。また人件費での支出を予定していたが該当事案が発生しなかったので次年度使用額が生じた。
(次年度使用計画)日立アロメディカル超音波装置 PROSOUND F75 PremierCVのレンタル費を中心に使用して研究を実施する予定である。

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公開日: 2021-01-27  

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