研究助成
2023年度 医学系研究助成（臨床）
有限要素法に基づく全眼球数理モデルを用いた、緑内障眼の生体力学特性の検討
| 研究題目 | 有限要素法に基づく全眼球数理モデルを用いた、緑内障眼の生体力学特性の検討 |
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| 年度/助成プログラム | 2023年度 医学系研究助成（臨床） |
| 所属 | 東京大学医学部附属病院 眼科 |
| 氏名 | 青木 修一郎 |
| キーワード | 緑内障 / 生体力学特性 / 数値シミュレーション |
| 研究結果概要 | 緑内障は本邦失明原因の第一位であり、眼圧下降のみでは視野進行を抑制できない症例が存在することから、眼圧以外の病態解明と新規バイオマーカー開発が急務である。眼球壁の生体力学的特性は有力候補であり、臨床装置 Corvis ST および ORA は圧搾空気噴射に対する角膜変形応答から関連変数を提供するが、その測定値には眼球幾何形状・材料特性・眼圧が非線形に絡み合うため、各因子の独立した影響を臨床データのみから分離することは困難であった。本研究では有限要素法（FEM）に基づく全眼球数理モデルを構築し、両装置の角膜変形応答を統一的に再現する動的ソルバーと、ガウス過程回帰サロゲートに基づく逆推定パイプラインを実装した。多施設臨床コンソーシアム正常眼中央値を再現する階層的較正を達成し、緑内障眼への適用により角膜材料パラメータの群間差を検出した。一方、得られた推定値は眼内圧と強く相関しており、現状の2次元軸対称モデルでは実臨床の個体差ノイズに材料信号が埋もれるという重要な知見を得た。本成果は今後の3次元・部位別不均一モデルおよび視神経乳頭力学解析の発展に向けた基盤となるものである。 |
| 公表論文 |