有限要素法・最新画像処理・分子生物学を用いた敗血症性心筋症の体肺循環連関の解明
【研究キーワード】
有限要素法 / Photogrammetry / 敗血症性心筋障害 / 房室弁 / 心室筋
【研究成果の概要】
【具体的内容】房室弁の物性を簡便に計測するための、有限要素法で設計した荷重ピンセットのプロトタイプを作成した。このプロトタイプでブタおよびイヌの僧帽弁を実際に取り扱い、今後の測定に向けての設計の実用的な改善するべき点を確定させた。このプロトタイプ荷重ピンセットを用いて、ブタおよびイヌ僧帽弁の部分的な長さ・張力関係を測定し、弁の物性の特性を得た。さらに、多数の写真から3D再構成するphotogrammetryソフトウェアを使用し、まずは静的な心臓模型をphotogrammetryすることで、その3D再構成の操作上の注意点や、距離的誤差を計測し検討し、距離的誤差は十分小さいと判断した。疾患モデル動物はモデル作出(CLPモデル)の安定性を確認した。市販の血行動態再現ソフトウェア(A)を購入して、まずは実在患者の血行動態再現を試みた。また、市販でないソフトウェア(B)もその開発者とともに改良し、実在患者の血行動態再現を試みた。これらによって一般的に利用可能な血行動態再現ソフトウェアの挙動を十分確認できた。さらに、ブタ心臓だけではなく、イヌ心臓の入手経路も確保した。
【意義・重要性】荷重ピンセットのプロトタイプが比較的安定して使用できたことで、設計の方向性がおおむね問題ないことが確認できたと言える。Photogrammetryの3Dモデルの距離的誤差が十分小さいため、今後の検討に当該ソフトウェアを使用できる見込みが立った。疾患モデル動物の作出安定性が確認できたので、早々に検討に移ることができるようになった。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)