| 研究課題/領域番号 |
26420018
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
山田 宏 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (00220400)
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| 研究分担者 |
坂田 則行 福岡大学, 医学部, 教授 (20134273)
森田 康之 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90380534)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 粥状動脈硬化 / 内膜剥離術 / 頸動脈 / 石灰化 / 破断 / 単軸引張試験 / 有限要素解析 / バルーンカテーテル |
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| 研究実績の概要 |
粥状動脈硬化に石灰化を伴う胸部大動脈の剖検例に対してマイクロX線CT装置を用いて撮像し伸展試験を行ったケース（2016年に論文発表済）のうち，石灰化の顕著な標本1例を選び，このCT画像を3次元可視化ソフトウェアで読み込んでSTL形式で出力し，それを基に3次元形状作成ソフトウェアで有限要素解析で読み込めるように形状モデルを作成し，非圧縮等方超弾性体の血管壁と等方線形弾性体の石灰化領域からなるモデルに伸展試験条件を与えて有限要素解析を実行したところ，伸展試験での画像相関法によるひずみ解析結果と同様の非一様な変形挙動が再現された（日本機械学会2016年度年次大会で発表）．
粥状動脈硬化病変部に破裂の見られた頸動脈の臨床例について，内膜剥離術で摘出した組織標本と超音波画像に基づいて有限要素解析を詳細に実施した結果，超音波画像に見られる特徴的形状は短軸断面の位置やプラーク内出血の修復によって変化するものと推察された（第12回計算力学世界会議で発表）．
頸動脈内膜領域の厚さ数十ミクロンの薄膜化試験片の伸展試験と染色画像の光学顕微鏡観察の結果，病変のない場合には損傷なしに大きな伸展性が見られたのに対し，粥腫が発達した場合には伸展途中で損傷が発生して破断に至った（日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会，第40回日本バイオレオロジー学会年会で発表）．
バルーンカテーテルの変形挙動と動脈硬化の発達した狭窄部位との関係を検討するため，石灰化などによりバルーンの変形が妨げられる場合を想定して，大動脈弁に用いられるバルーンの中央部分外周にフッ素樹脂製の円環を配置してバルーンを膨らませる実験を行った．その結果，バルーンは円環で変形が拘束されていない領域で外径が増加し，生体組織の側の変形拘束の程度によってバルーンの変形が異なることが見込まれた（第40回日本バイオレオロジー学会年会で発表）．
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