人工心臓の埋込まれた生体循環系の制御支援のための計算システムの構築に関する研究

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本研究では、既存のあるいは新たな経験的実験的な人工心臓の制御知識を大規模循環モデルに追加して循環システムモデルを進化拡張してゆくための計算システムを構築することを目的とする。そのため、本年度は循環システムモデルを改良拡張した。基本となる循環システムモデルには米国のColemanによって開発されたHUMANを用いた。このモデルは、抹消循環制御、体液電解質平衡、酸塩基平衡、腎臓機能、自律神経系、ホルモン制御など25のモジュールから成り、200以上の変数を有する大規模循環システムモデルである。人工心臓の埋め込みによって生ずる慢性的な生理的変化をモデルに組み込んだり、モデルの体重を生体の体重に合わせることを可能にしたり、指定したモジュールを単独で実行できるようにした。今後は、人工心臓の管理制御に関する既存の経験知識と本モデルとを結合するインターフェースを構築することや、経験知識から新たなモジュールを生成するアルゴリズムを開発すること等を目的とする。さらに、公表されている動物実験データーを本支援システムに入力してシステムの性能評価を行い、動物実験支援のon-line計算システムとしての不備な点を検討しシステムを完成させる。