数値流体力学によるシミュレーションを用いたオーダーメイド動注化学療法の開発

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カテーテル２本を頸動脈内に留置した解析モデルの作製およびMeshの付与、またこれまで申請者が行ってきたカテーテル１本を共通幹内に留置させて種々の条件下で抗癌剤を投与したときの共通幹およびその末梢側での抗癌剤の分布についての流体解析を行った．カテーテル２本を留置した状態を再現した解析モデルについては，昨年度の段階で作成まで完了していたが，従来の１本のカテーテルが留置されたものと比較して，血管内腔を占めるカテーテルの体積が増えたことにより，流体領域（とくにカテーテルとカテーテルが近接して流体領域が狭くなっている空間）のMeshの作製について，その種類や密度に関して吟味が必要となった．一つの解析モデルに対してMeshの種類や密度のバリエーションを持たせて解析を行い（Mesh-sensitivity test），Meshの種類はTetra-prism mesh，またPrism layerは４～７層をカテーテルと血管壁の近傍に設置することで，観察したい現象を十分に解像できることが分かった．カテーテル１本を共通幹内に留置させた状態を模擬した解析モデルは，昨年度はカテーテルを中心線に沿わせて共通幹内に留置させていたが，さらにそれぞれの位置で先端10㎜を上下左右に傾斜させた解析モデルを作製して抗癌剤の挙動を観察した．その結果，従来法を模擬した解析モデルにおいて，抗癌剤の分配比は舌動脈，顔面動脈ともに0％であり，抗癌剤は他の分枝に分布した．超選択的動注法を模擬した解析モデルでは舌動脈の分配比と顔面動脈の分配比はそれぞれ0％～44.2％，55.8％～100％であり ，抗癌剤は舌動脈よりも顔面動脈に流入する傾向にあった．血液の分配比は全ての解析モデルの出口において抗癌剤の分配比と一致しなかった．カテーテルの留置位置に依存せず共通幹内の血流は顔面動脈に向かう傾向にあった．また成果を学会で報告した．