Development of Surgical Strategy in Adult Congenital Heart Disease based on Blood Flow Imaging

基于血流成像的成人先天性心脏病手术策略的制定

• 批准号: 21H03015
• 负责人: 板谷 慶一
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03015/
• 关键词: 成人先天性心疾患; 血流解析; 成人先天性心臓外科手術; 右室流出路再建; Fontan再手術; 4D flow MRI; 超音波VFM; シミュレーション医療; 成人先天性心臓外科; 肺動脈弁弁膜症; 血流シミュレーション

本年度はより具体的に成人先天性心臓外科手術を行うための血流解析のプロトコルの決定に注力したことが1点、血流解析手法をシステム化したことが2点、その手術における有用性を明確にしたことが3点めとして研究実績として挙げられる。まずプロトコルとしては4D flow MRIの術前後のスキャン方法、VENCの適切な設定、解析方法の画一化について多くの解析症例をもとに決定した。またCTでの画像構築も2D, 3Dでの3方向での画像構築を徹底し、手術におけるシミュレーションを簡易化した。血流解析手法のシステム化としては4D flow MRIは解析ソフトウェアをFDAに医療機器申請を行いその返事待ちで、レポートシステムを完備した。シミュレーションはオンサイトCGソフトウェアと流体解析プロトコルの自作コードを完成させた。臨床評価としては4D flow MRIの右室流出路再建における異常筋束のもたらす加速血流を評価し、手術術式に適用した。特に、異常筋束の切除の必要性に関して、ならびに右室機能の低下した病態での圧較差の過小評価についてはわかりやすい画像と知見が得られた。また、Fontan再手術の術式はシミュレーションでかなり正確にdecisionできることが判明した。特に肝静脈血流の左右肺への不均衡の問題に対してはシミュレーションが術式決定に際して有益であることが判明した。

今年，我们更具体地关注了成人先天性心脏手术的血流分析方案的确定，以及血流分析方法的系统化。第三点是研究结果。首先，根据大量分析病例确定方案，包括术前和术后4D流MRI扫描方法、VENC的适当设置以及分析方法的标准化。此外，CT 图像在 2D 和 3D 三个方向上构建，以简化手术模拟。在血流分析方法的系统化方面，4D血流MRI已作为医疗器械向FDA申请分析软件，正在等待答复，并有完整的报告体系。模拟是通过现场 CG 软件和流体分析协议的自制代码完成的。对于临床评估，使用 4D 流 MRI 评估右心室流出道重建中异常肌束引起的血流加速，并将其应用于手术技术。特别是，获得了关于切除异常肌束的必要性以及在右心室功能下降的病理条件下低估压力梯度的易于理解的图像和发现。此外，研究发现，通过模拟可以相当准确地确定 Fontan 修复手术的手术技术。特别是，发现模拟对于决定手术方法非常有用，以解决左肺和右肺的肝静脉血流不平衡的问题。

项目成果

Paravalvular Leak After Mitral Valve Replacement or Another Source for a Regurgitant Jet?

二尖瓣置换术后瓣周漏还是回流喷射的其他来源？

• DOI: 10.1053/j.jvca.2021.11.037
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 2.8
• 作者: Hirase Yu;Obata Yurie;Wu Isaac Y.;Sato Hitoshi;Sato Tomoya;Itatani Keiichi;Sawa Teiji;Akiyama Koichi
• 通讯作者: Akiyama Koichi

４D Flow MRIの現状と未来予想図

4D Flow MRI的现状及未来展望

• 发表时间: 2021
• 作者: 板谷慶一

Development of the analysis using Computational Fluid Dynamics

使用计算流体动力学进行分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 板谷慶一

SY-6-7 血管系の血流解析：可視化の技法と治療のプランニング

SY-6-7 血管系统血流分析：可视化技术和治疗计划

• 发表时间: 2021
• 作者: 板谷慶一

Left Ventricular Assist Device Support-Induced Alteration of Mechanical Stress on Aortic Valve and Aortic Wall

左心室辅助装置支撑引起的主动脉瓣和主动脉壁机械应力的改变

• DOI: 10.1097/mat.0000000000001522
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 4.2
• 作者: Kainuma Atsushi;Itatani Keiichi;Hayashi Hideyuki;Kaku Yuji;Wu Isaac Y.;Colombo Paolo C.;Ferrari Giovanni;Kurlansky Paul;Yuzefpolskaya Melana;Takeda Koji;Naka Yoshifumi;Akiyama Koichi;Takayama Hiroo
• 通讯作者: Takayama Hiroo