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2012 年度 実績報告書

有限要素解析を用いた胸部大動脈瘤破断予測:ステントグラフト術後遠隔期予後への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22591533
研究機関東北大学

研究代表者

熊谷 紀一郎  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80396564)

研究分担者 渋谷 拓見  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (10526453)
本吉 直孝  東北大学, 病院, 講師 (40375093)
齋木 佳克  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50372298)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード胸部大動脈瘤 / 有限要素法 / ステントグラフト / 大動脈解離
研究概要

当教室ではCT画像から胸部大動脈瘤の有限要素モデルを構築し、有限要素解析を行い、応力を推定する方法を開発し、胸部大動脈瘤のvon Mises stressマップを作成している。それにより、様々な部位、形態、瘤径の真性胸部大動脈瘤の動脈瘤の特徴がわかってきた。動脈瘤破裂予測を臨床に応用する上で、予後の最も良い指標とされる相当応力の最大値(maxVMS)の破裂危険閾値を求める必要があった。そのため過去に経験した症例を解析し、破裂危険閾値を以下のように推定した。
胸部大動脈瘤の切迫破裂例(症候性、あるいは近日中に破裂した症例)8例、待機的手術例12例の有限要素解析を行った。CTおよび3D画像、さらに非線形解析を行った有限要素解析結果による相当応力(von Mises stress分布から、全20症例の瘤径および相当応力の最大値(MaxVMS)を求め、各群の平均値を比較検討した。その結果、大動脈瘤切迫破裂群では瘤径およびMaxVMSが待機手術群と比較して有意に大きくなっていることが分かった。また、切迫破裂群のほとんどが瘤径>60mm、MaxVMS>0.50Mpa(megapascal)に含まれていることから、有限要素解析による破裂危険閾値としてMaxVMS>0.50MPaを推定することとなった。これは大動脈瘤破裂予測診断に非常に有用な結果であると言える。本研究に関しては平成24年10月の胸部外科学会総会にて発表し、さらに平成25年4月のアジア心臓血管外科学会でも同様の結果を発表した。
しかし、解析症例が少なく、解析のlimitationも多いことから、より詳細な破裂予測診断が必要だということも分かった。MaxVMS値は破裂診断予測に有用な指標となるが、それも含めた破裂危険指数RPI(rupture potential index)の推定が必要となる。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013 2012

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] Finite Element Analysis for Thoracic Aortic Aneurysm: an Attempt to Predict a Risk of Rupture2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷紀一郎
    • 学会等名
      アジア心臓血管外科学会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20130404-20130407
  • [学会発表] 有限要素法を用いた胸部大動脈瘤破裂例の応力解析と破裂危険域の推定2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷紀一郎
    • 学会等名
      胸部外科学会総会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20121017-20121020

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公開日: 2014-07-24  

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