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心臓シミュレータとは

東京大学と富士通株式会社の10年以上に渡る共同開発により、スーパーコンピュータによって人の心臓が再現できるようになりました。この技術を活用し医療現場のニーズに迅速に応えられる実用モデルが開発されました。それが心臓シミュレータです。

心臓シミュレータは 、CT や超音波画像を含む臨床データをインプットデータとして、分子レベルでの電気的・力学的挙動を計算することで、個人の心臓の動きを忠実に細部まで再現できます。心臓の動きに加え、例えば心臓の各部位でのエネルギー消費量も計算でき、外見だけではなく筋肉の厚みの変化や内部構造まで、更には、血液の流れも精密に計算されます。これはスーパーコンピュータの演算能力を活用することでシミュレートすることが可能になった世界最高峰の技術です。

これにより、現在の臨床検査機器では得ることが難しい情報までも事前に把握でき、また仮想空間上で再現された心臓にいろいろな治療を試みることができるため、より合理的な診断や患者様の身体への負担の少ない治療法の提案が可能になります。

研究開発中のサービス：心臓再同期療法の効果予測

【サービス概要】
◎CRT植込み手術を行う前に、その患者様にとって効果があるかないか、また、効果がある場合はどの位置に電極を配置したら治療効果が高いかをシミュレーションする

【解決する課題】
◎CRTとは心臓再同期療法と呼ばれ、両心室ペーシングにより心臓のポンプ機能の改善をはかる治療方法
◎しかし、CRTによっても十分に効果が得られない人がおよそ3割もいることが報告されている
◎今の医療現場ではCRTが合わない人は高い精度で予測することはできていない

研究開発中のサービス：先天性心疾患の術式決定と予後予測

【サービス概要】
◎患者様の心臓の機能をコンピュータ上に忠実に再現し、また、手術後の患者様の予後予測を行うことで、医師の手術における術式選択の判断を支援する
◎医師の事前の手術トレーニングが可能なレプリカ事業（形態）と心臓シミュレーション(機能）を組み合わせた世界初の手術支援システムを実現する

【解決する課題】
◎先天性心疾患はその複雑な心臓の構造、血行動態のため、ベテラン医師でさえ判断に迷うことがある
◎例えば、一人の患者様に対して複数の手術法があるとき、どちらの方法が患者様の心臓の負担を生涯にわたって軽くすることができるかの判断は、外科医の経験だけでは難しいケースが多い
◎また、正常な心臓に近づく手術をするほど患者様の負担や手術のリスクが上がるが、どのレベルまでを目指した手術を行うべきか判断材料が多くはないのが実情

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中小機構　販路支援部