時系列モデルを用いた心筋最大エラスタンスE_<max>の非侵襲的推定法に関する研究

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1.目的 補助人工心臓の離脱時期を決定するためには,自然心臓の強さを表すといわれている最大エラスタンスE_<max>が,できるだけ非侵襲的に求められることが望ましい.本研究では,補助人工心臓装着時循環系において,時系列モデルの同定理論に基づき,心室容積を侵襲的に直接計測することなしに,左心室圧,大動脈圧および外部から計測可能な補助流量の3つの情報だけを用いてE_<max>を推定する手法の開発と評価を行うことを目的とした.2.方法 本研究では,体循環系の3要素モデルのパラメータを,時系列モデルの同定理論に基づいてリアルタイムに同定することにより自然心臓の拍出量を推定した後,心室エラスタンスの時間変化に伴う心室容積の微分方程式モデルの係数を決定するという方法によりE_<max>を推定した.このため,左心室容積の侵襲的な直接計測を全く必要とせず,しかも後負荷を人為的に変動させる必要がない.2.結果 設備備品費で購入したワークステーションを用いてディジタル・シミュレーションを繰り返し行った結果,本研究で提案した方法の理論的妥当性が明らかとなった.さらに,理論的考察を進めた結果,左心室圧をも必要しないで,大動脈圧および外部から計測可能な補助流量の2つの情報だけを用いてE_<max>を推定する手法が存在することも明らかとなった.現在は,本研究で提案した方法の妥当性を山羊を用いた動物実験により検討を重ねている.