| 研究課題/領域番号 |
21K08106
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
大竹 寛雅 神戸大学, 医学部附属病院, 准教授 (60593803)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | plaque structural stress / OCT / 数値流体力学解析 |
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| 研究実績の概要 |
我々は数値流体力学解析(Computational Fluid Dynamic: CFD）を用いてプラーク外だけではなくプラーク内部から発生する機械的ストレス(plaque structural stress: PSS)を定量化する新たな手法を確立し、プラークの不安定化や破綻との関連を検討することを目的に本検討課題に取り組んでいる。これまで申請者らは、光干渉断層影像法(Optical coherence tomography: OCT)画像からCFDを用いて算出した様々な血行力学的因子が、プラークの破綻部位や破綻様式と関連する
ことを報告してきた。しかしOCTのみで作成した3D血管モデルでは血管の屈曲やねじれを反映できず、PSSの評価は困難であった。本検討課題では、まず最初のステップとして2方向の血管造影により構築した3D血管モデルにOCT画像を融合させる方法を確立すべく検討を開始した。令和３年度には、5例の血管造影、OCTを施行された患者のデータを用いて、2方向の血管造影により構築した3D血管モデルにOCT画像を融合させる方法に関する検討を開始し、その後令和４年度には更に１５例を追加し3D血管モデルにOCT画像を融合させる方法を確立しつつある。現在はOCT画像上の脂質成分の分布やプラークの破綻に関しての検討を追加して行なっており、プラークの不安定化や破綻と血行力学的因子との関連に関する検討を行う準備をしている段階である。その過程で今年度には愛媛大学理工学科機械工学講座:保田和則教授や愛媛大学医学部附属病院、清家史靖医師を共同研究者として迎えより密接に連携を強化し計画のをすすめている。令和５年度はADINA 8.6.1 (ADINA R&D, Inc., USA)を用いてプラークにかかる剪断力やWSS, PSSを解析する方法を確立するべく症例を追加し検討を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
現在まで、5例の血管造影、OCTを施行された患者のデータを用いて、2方向の血管造影により構築した3D血管モデルにOCT画像を融合させる方法に関する検討を行い、スムーズな解析の進行と、その方法論を確立するに至っている。現在OCTを用いてそれぞれの対象プラークの組織性状解析を行いWSSやPSSとの関連を見るための準備を行なっている。令和４年度にはOCTを用いたプラーク性状解析を開始しているが、各症例あたり数百フレームある画像解析をマニュアルで評価していることが解析がうまく進まない原因となっている。近年我々が導入したPulse medical社のOFR解析装置はOCT画像からAIを用いたプラークの性状分類を高速で行うことを可能としている。本システムを使用することで性状解析をよりスムーズにし、今後の解析をよりスピードアップしてすすめていく予定である。現在愛媛大学理工学科機械工学講座:保田和則教授や愛媛大学医学部附属病院、清家史靖医師と、定期的にweb会議を施行、助言を頂きながら計画を進めている。3D血管モデルの構築に関しては順調に進んでいるが、PSSの解析段階にはまだ移る事ができておらず、当初予定していた解析ソフト、専用のPCの購入には至っていない。今年度中に着手する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和４年度にはOCTを用いたプラーク性状解析を開始しているが、各症例あたり数百フレームある画像解析をマニュアルで評価していることが解析がうまく進まない原因となっている。近年我々が導入したPulse medical社のOFR解析装置はOCT画像からAIを用いたプラークの性状分類を高速で行うことを可能としている。今年度には本システムを使用することで性状解析をよりスムーズにし、今後の解析をよりスピードアップしてすすめていく予定である。また、現在PSSの解析に必要なソフトウェアの選定に入っている。特殊な解析であり必要なソフトの内容について愛媛大学理工学科機械工学講座:保田和則教授や愛媛大学医学部附属病院、清家史靖医師に指導を仰ぎながら選定を進めていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
設備備品として計上しているが、現在の解析段階においては既存の設備で対応可能であり新規に設備備品の購入に至っていな
い。しかしながら令和5年度にはPSSの解析が始まることから新規備品の購入やソフトの導入が必須でありそれらの予算を執行する予定である。また旅費についても解析結果の進展とともに令和５年度に使用予定である。
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