冠動脈プラーク内部に発生する応力評価を用いた高リスクプラーク同定の試み

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。

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。