Updated on 2025/05/02

写真a

 
HAMADA HIROYUKI
 
Organization
Faculty of Agriculture Department of Bioscience and Biotechnology Assistant Professor
School of Agriculture Department of Bioresource and Bioenvironment(Concurrent)
Graduate School of Bioresource and Bioenvironmental Sciences Department of Bioscience and Biotechnology(Concurrent)
Title
Assistant Professor
Profile
My work is research and development for the end stage renal disease treatment. Peritoneal dialysis is one of the renal replacement therapies for the end stage renal disease patient. I am developing and describing new type software which suggests the better prescriptions according to each patient clinical condition. I examined the clinical validation of this software by employing clinical data. The calculated results of this software showed little discrepancy with clinical data. Moreover, the software predicted the clinical efficiency of arbitrary prescriptions. Therefore, this software can contribute to improve of quality of life of the end stage renal disease patients.
Homepage
External link

Degree

  • Doctor of Eng. in Computer Science

Research History

  • 株式会社 ジェイ・エム・エス 期間: 1995年4月〜2002年7月 就業内容: 医療機器の研究・開発(末期腎不全疾患の対症療法)に従事   

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: Mathematical modeling and Sensitivity analysis for Staphylococcus aureus pathogenic expression

    Keyword: Systems Biology

    Research period: 2015.4

  • Research theme: Mathematical modeling and Sensitivity analysis of beating synchronization

    Keyword: Beating synchronization, Mathematical analysis

    Research period: 2008.4

  • Research theme: Mathematical modeling for spatiotemporal development of leaf primordium

    Keyword: Morphogenesis, Development, Mathematical modeling

    Research period: 2003.6

  • Research theme: Mathematical modeling and Sensitivity analysis of G1/S phase in the cell cycle including the DNA damage signal transduction pathway

    Keyword: Cell Cycle, DNA damage, Apoptosis induction

    Research period: 2003.4

  • Research theme: Research and development of the end stage renal disease treatment

    Keyword: Peritoneal dialysis, Hemodialysis, Computer aided diagnosis

    Research period: 2000.4

Awards

  • Current topics related to renal replacement therapy presented at the 68th JSDT

    2024.4   The 68th Annual Meeting of the Japanese Society for Dialysis Therapy   The Impact of Potassium Dynamics on Cardiomyocyte Beating in Hemodialysis Treatment

    Hiroyuki Hamada,Tadashi Tomo,Sung-Teh Kim, Akihiro C. Yamashita

     More details

    背景:間欠的血液透析療法の観察研究では、治療中の血漿中K +濃度(KP)の過剰な低下が心機能の不安定化に関連することが報告されている。KPの低下が心筋興奮を障害するメカニズムを解明することは、処方設計をより深く理解するために不可欠である。方法:本研究では、電気生理学的数理モデルを使用して、KPダイナミクスと心筋細胞興奮性の関係を初めて検討した。結果:治療中のKPの過剰な低下は、以下の事象を介して心筋細胞興奮性を不安定化した:(1)KPの減少は、Krチャネルのカリウム流出速度の低下により心室細胞の脱分極相を延長させ、一時的に収縮力を増強する。(2)KPの過剰な減少は、洞房結節細胞のfunnyチャネルを介したK +およびNa +の輸送を活性化し、自動性を破壊する。 (3)KPの過剰な減少は、心室細胞の静止膜電位の大幅な低下をもたらし、収縮機能障害を引き起こした。治療中のKPの過剰な減少を回避することは、心筋細胞の興奮性の維持に寄与した。結論:これらの数学的解析の結果は、透析治療における規制科学の観点から、透析前KPに基づいて透析液中のK +濃度の個別処方または最適制御を実施する必要があることを示した。

  • 日本人工臓器学会論文賞(代謝領域)

    2022.11   日本人工臓器学会   Hiroyuki Hamada, Tadashi Tomo, Sung-Teh Kim, Taizo Hanai, Masahiro Okamoto, Akihiro C. Yamashita, Electrophysiological insights into the relationship between calcium dynamics and cardiomyocyte beating function in chronic hemodialysis treatment, Journal of Artificial Organs, DOI: 10.1007/s10047-020-01207-7, 24, 1, 58-64, 2021.03.

     More details

    慢性腎不全患者の多くは間歇的血液浄化療法(人工透析)により生命を維持している。この療法では、患者の約半数が、治療中の血圧低下、不整脈、心停止などの心機能障害を経験している。この心機能障害の繰り返しは、確実に心筋組織にダメージをあたえ、心不全を招来する可能性を高める。また、透析患者の約半数の患者の死因が、心血管系イベントであることも報告されており、治療中の心機能障害の回避が透析医療の喫緊の課題と位置付けられている。我々は、新しい確率的数理解析手法を用いて透析治療中の心筋細胞の拍動能を評価する数理解析システムを世界で初めて開発し、電気生理学の観点から、治療中の体内の電解質動態が心筋細胞の興奮-収縮連関に及ぼす影響を精査した。そして、世界で初めて、治療中の心筋細胞の拍動能の推移を捉え、治療中の電解質濃度の変動が心機能障害の要因であることを証明した。また、心機能障害を回避する治療条件(電解質の摂取、適切な薬液濃度やイオンチャネルの阻害剤の適用)を示し、現行の治療条件の適正化の必要性をデジタルトランスフォーメーションの観点から提案した。解析の結果は、臨床所見と極めて良好に一致し、医師、臨床工学技士、看護師、薬剤師、製薬企業に幅広く受け入れられ、臨床改善の波及効果が観られている。以上は、腎機能を喪失した方々の食と健康にかかわる研究成果であり、農学が慢性疾患の療法の分野に大きく貢献することを示した。

  • 第26回日本腹膜透析医学会総会・学術集会 優秀演題賞

    2020.9   日本腹膜透析医学会   慢性腎不全患者に腹膜透析と血液透析を併用する療法に診られる心筋細胞の拍動不全を回避する血清K+濃度を提案した。

  • 日本人工臓器学会 JSAO Grant-MERA

    2015.11   日本人工臓器学会   受賞者は、心筋細胞の拍動能の変化を再現する数理解析を実践した。そして、透析治療が心筋細胞内のCa2+循環動態に大きく影響し、収縮力、拍動リズムに大きな乱れを引き起こすことを示した。これが、透析治療中の不整脈および突然の心停止の発生のトリガーであると考えられた。本研究成果は、透析治療中の体液の電解質濃度の管理が透析患者の心血管系の合併症を抑えるうえで極めて重要であると評価された。

  • 第15回日本腹膜透析医学会総会・学術集会 Blue Ribbon Award(優秀演題賞)

    2009.11   日本腹膜透析医学会   慢性腹膜透析患者の最適な処方と栄養指導を提案するPD NAVIシリーズのこれまでの研究成果が評価された。

▼display all

Papers

  • 自己回帰学習によるα1-m除去率の予測システム Reviewed

    野里蒼天, @濱田浩幸, 田代康介, 平川英樹, 友雅司, 金成泰, 山下明泰

    日本腎・血液浄化AI学会誌   3 ( 1 )   43 - 45   2025.6

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  • 人工知能を用いたペプチド・タンパク質の設計 Reviewed

    @濱田浩幸, 友雅司, 金成泰, 山下明泰

    日本腎・血液浄化AI学会誌   3 ( 1 )   3 - 5   2025.6

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  • 総論:人工知能とは? 知っておくべき機械学習のアルゴリズム Invited Reviewed

    @濱田浩幸, 野里蒼天, 田代康介, 友雅司, 金成泰, 山下明泰

    腎と透析    97 ( 4 )   535 - 540   2024.10

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  • The Impact of Potassium Dynamics on Cardiomyocyte Beating in Hemodialysis Treatment Reviewed International journal

    @Hiroyuki Hamada, Tadashi Tomo, Sung-Teh Kim, Akihiro C Yamashita

    Journal of Clinical Medicine   2024.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: https://doi.org/10.3390/jcm13082289

    Repository Public URL: https://hdl.handle.net/2324/7173528

  • 人工知能を活用した機能性ペプチドの探索 Reviewed

    @濱田浩幸, @友雅司, @金成泰, @山下明泰

    日本腎・血液浄化AI学会誌   2 ( 1 )   27 - 31   2024.4

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

▼display all

Books

  • 腎不全合併症重症化の予防と対策 ハンドブック 実践する生涯医療とケア カリウム代謝異常

    辻本吉広、@濱田浩幸、常喜信彦(Role:Joint author)

    ライフサインエス出版  2024.4 

     More details

    Responsible for pages:59-62   Language:Japanese   Book type:Scholarly book

  • 腎不全合併症重症化の予防と対策 ハンドブック 実践する生涯医療とケア 腸内細菌叢偏奇

    脇野修、@濱田浩幸、水野正司(Role:Joint author)

    ライフサインエス出版  2024.4 

     More details

    Responsible for pages:107-110   Language:Japanese   Book type:Scholarly book

  • 透析療法事典(第2版) 中本雅彦先生・佐中孜先生・秋澤忠男先生編集

    濱田浩幸(Role:Joint author)

    医学書院  2009.6 

     More details

    Language:Japanese   Book type:Scholarly book

Presentations

  • JSDT-HPMコラボレーション企画 α1ミクログロブリンの血液浄化による動態 Invited

    友 雅司, 花田 克浩, 金 成泰, 松山 和弘, @濱田 浩幸, 山下 明泰

    日本ハイパフォーマンス・メンブレン研究会  2025.3 

     More details

    Event date: 2025.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:東京 日本教育会館 一ツ橋ホール   Country:Japan  

  • JSDT-HPMコラボレーション企画 日本式HDF/HDを学習したAIの開発 Invited

    @濱田 浩幸, 友 雅司, 金 成泰, 山下 明泰

    日本ハイパフォーマンス・メンブレン研究会  2025.3 

     More details

    Event date: 2025.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:東京 日本教育会館 一ツ橋ホール   Country:Japan  

  • AIによる時系列データの解析 Invited

    @濱田 浩幸

    日本透析医学会学術委員会・血液浄化に関する新技術検討小委員会  2024.12 

     More details

    Event date: 2024.12

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Web meeting   Country:Japan  

  • FBAとAIを組み合わせた大腸菌代謝改変候補の探索

    行友遼太郎、花井泰三、@濱田浩幸

    第30回 日本生物工学会九州支部 福岡大会(2024)  2024.12 

     More details

    Event date: 2024.12

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:宮崎大学農学部   Country:Japan  

  • 指向性進化タンパク質分類モデルにおけるタンパク質言語モデルの性能評価

    長野拓也、花井泰三、@濱田浩幸

    第30回 日本生物工学会九州支部 福岡大会(2024)  2024.12 

     More details

    Event date: 2024.12

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:宮崎大学農学部   Country:Japan  

▼display all

MISC

  • ノンプログラミングではじめるAI Reviewed

    @濱田浩幸、@友雅司、@金成泰、@山下明泰

    大阪透析研究会会誌   2024.3

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

  • AIの基礎 Reviewed

    @濱田浩幸、@友雅司、@金成泰、@山下明泰

    東京都臨床工学技士会会誌   2022.2

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

  • コンピュータシミュレーションによるカルシウムの心機能に与える影響の検討

    濱田浩幸、山下明泰

    臨床透析 日本メディカルセンター   2019.2

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

    Mathematical analysis for the impact of calcium dynamics on cardiac beating in hemodialysis treatment

  • 腹膜透析療法における物質除去

    濱田浩幸・岡本正宏・山下明泰

    Clinical Engineering   2010.4

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

  • 細胞周期の数理モデル化と網羅的システム解析

    田島慶彦、濱田浩幸、岡本正宏、花井泰三

    化学工学会バイオ部会生物情報分野専門分科会   2006.3

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

▼display all

Works

  • 高度管理医療機器 透析治療計画プログラム:ジェイリンクNAVI(医療機器承認番号 22900BZX00311000)

    濱田浩幸、狩野智一、名本真二

    2018.5

     More details

    透析医学の本質は腎機能を喪失した方々(腎不全患者)の生命維持を目的とした「食と健康に関する研究」である。腎不全疾患は合併症を伴いやすく、その病態は極めて多様である。ゆえに、生命予後改善には患者ごとに至適処方設定が欠かせない。しかしながら、腎不全患者はほぼ同質の治療を受けている。私は、PK/PD理論、データサイエンス、数理解析技術を駆使し、患者ごとに至適処方を提案するソフトウェアを開発した。全国50の基幹病院で実施したそのソフトウェアの臨床評価試験は好成績を収め、厚労省より高度管理医療機器承認(承認番号 22900BZX00311000)を得た。また、市販後調査において、有害事象報告は無く、臨床評価試験結果と同等の安全性・有効性が示された。
    慢性透析患者の診療を支援するソフトウェア。腹膜透析療法の解析にはPyle-Popovich's modelとThree pore theoryを統合した新奇モデルを、血液透析療法の解析にはTwo-pool modelを適用した。簡便な検査データを基に、腹膜透析療法と血液透析療法のkinetic parameterを推定し、至適処方を自動的に提案する。また、腹膜透析療法と血液透析療法の透析効率と除水効率を相互に評価できる指標を実装し、併用療法の処方設計も可能とする。PD NAVIおよびPHD NAVIの特徴を網羅したシリーズ最大の有用性を誇る。

  • 透析量解析ソフトウェア NAVI Light

    濱田浩幸

    2008.6

     More details

    I developed novel computer-aided diagnosis system for the combining chronic peritoneal dialysis and hemo-dialysis therapy, which suggests some better prescriptions according to each patient clinical condition.

  • 腹膜透析療法および血液透析療法の併用療法プランニングソフトウェア PHD NAVI

    濱田浩幸

    2004.2

     More details

    I developed novel computer-aided diagnosis system for the combining chronic peritoneal dialysis and hemo-dialysis therapy, which suggests some better prescriptions according to each patient clinical condition.

  • 腹膜透析療法プランニングソフトウェア PD NAVI

    濱田浩幸

    2002.1

     More details

    I developed novel computer-aided diagnosis system for chronic peritoneal dialysis therapy, which suggests some better prescriptions according to each patient clinical condition.

Industrial property rights

Patent   Number of applications: 12   Number of registrations: 10
Utility model   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Design   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Trademark   Number of applications: 0   Number of registrations: 0

Professional Memberships

  • Japanese Society for Dialysis Therapy

  • Japanese Society for Artificial Organs

  • Japanese Society for Peritoneal Dialysis

  • Japanese Society for Mathematical Biology

  • Japanese Society for Bioinformatics

▼display all

Committee Memberships

  • 第3回日本腎・血液浄化AI学会学術集会・総会   大会長   Domestic

    2022.11 - 2023.11   

  • 特定非営利活動法人 日本腎不全合併症医学会   Councilor   Domestic

    2022.4 - Present   

  • 一般社団法人 日本人工臓器学会   学会活性化(広領域)WG委員   Domestic

    2022.2 - Present   

  • 特定非営利活動法人 日本腎・血液浄化AI学会   副理事長   Domestic

    2020.11 - Present   

  • 特定非営利活動法人 日本腎・血液浄化AI学会   広報編集委員   Domestic

    2020.11 - Present   

▼display all

Academic Activities

  • JSDT-HPMコラボレーション企画 『日本式HDF/HDを学習したAIの開発』講演

    第40回日本ハイパフォーマンス・メンブレン研究会  ( Web meeting Japan ) 2025.3

     More details

    Type:Academic society, research group, etc. 

    Number of participants:300

  • 教育講演1『人工知能を用いたペプチド・タンパク質の設計』企画・実行・講演

    第4回日本腎・血液浄化AI学会学術集会・総会  ( Web meeting Japan ) 2024.11

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

    Number of participants:300

  • パネルディスカッション2:多職種連携AIで拓く血液浄化療法の近未来展望 企画・実行・座長・講演

    Role(s): Planning, management, etc., Panel moderator, session chair, etc.

    第62回日本人工臓器学会大会  ( Hotel East 21 Tokyo Japan ) 2024.11

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

    Number of participants:3,000

  • 第2期よくわかるAIセミナー寺子屋コース第6回企画・実行・講演

    Role(s): Planning, management, etc., Panel moderator, session chair, etc.

    日本腎・血液浄化AI学会学術集会  ( Web meeting Japan ) 2024.10

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

    Number of participants:100

  • 第2期よくわかるAIセミナー寺子屋コース第5回企画・実行・講演

    Role(s): Planning, management, etc., Panel moderator, session chair, etc.

    日本腎・血液浄化AI学会学術集会  ( Web meeting Japan ) 2024.9

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

    Number of participants:100

▼display all

Other

  • Hiroyuki Hamada, Tadashi Tomo, Sung-Teh Kim, Akihiro C. Yamashita, The Impact of Potassium Dynamics on Cardiomyocyte Beating in Hemodialysis Treatment, The 68th annual meeting of Japanese Society for Dialysis Therapy Selected Paper, This article belongs to the Special Issue Application of Hemodialysis in the Treatment of Kidney Diseases.

    2024.4

  • Hiroyuki Hamada, Tadashi Tomo, Sung-Teh Kim, Taizo Hanai, Masahiro Okamoto, Akihiro C. Yamashita, Electrophysiological insights into the relationship between calcium dynamics and cardiomyocyte beating function in chronic hemodialysis treatment, Journal of Artificial Organs, Japanese Society of Artificial Organs Best Paper Award 2022

    2022.11

  • 濱田 浩幸, 友 雅司, 山下 明泰, 併用療法のカリウム動態が心筋細胞拍動能におよぼす影響, 第26回日本腹膜透析医学会学術集会・総会 優秀演題賞 受賞

    2020.9

  • 濱田浩幸,名本真二,狩野智一, 腹膜透析用治療計画プログラム, 日本国 高度管理医療機器 医療機器承認番号 22900BZX00311000

    2017.9

  • 濱田浩幸,心筋拍動能が安定な血液透析治療システム実現のための数理解析基盤の構築, 日本人工臓器学会 JSAO Grant-MERA 受賞

    2015.11

▼display all

Research Projects

  • Funding for article processing charges

    2024.4

    The 68th annual meeting of Japanese society for Dialysis Therapy 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  • 慢性腎不全療法の透析液組成が心筋拍動能におよぼす影響に関する研究

    2023.10 - 2025.3

    Joint research

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Other funds from industry-academia collaboration

  • 新型コロナウイルス感染拡大兆候と収束兆候の早期特定法の基盤構築

    Grant number:21K19650  2021 - 2024

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Challenging Research(Exploratory)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

  • 慢性血液透析治療における心筋拍動能最適制御の技術基盤の構築

    Grant number:21H03848  2021 - 2023

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

  • 心機能にやさしい慢性血液透析治療システムの構築

    2020

    数理・データサイエンスに関する教育・研究支援プログラム

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:On-campus funds, funds, etc.

▼display all

Class subject

  • 数値解析学Ⅱ

    2024.12 - 2025.2   Winter quarter

  • 課題プロジェクト演習

    2024.10 - 2025.3   Second semester

  • 農学部応用生物科学コース応用生命化学分野学生実験分析化学・物理化学実験(データの取り扱い)

    2024.10 - 2024.12   Fall quarter

  • 数値解析学Ⅰ

    2024.10 - 2024.11   Fall quarter

  • 合成生物学

    2024.6 - 2024.8   Summer quarter

▼display all

FD Participation

  • 2022.9   Role:Participation   Title:M2Bシステムの使い方 ~新機能を中心に紹介~

    Organizer:University-wide

  • 2022.3   Role:Participation   Title:農学研究院FD:リポジトリ登録を対象とした大学改革推進経費の新指標案について

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2021.11   Role:Participation   Title:農学研究院FD「人を対象とする生命科学・医学系研究に関する倫理指針」について

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2021.7   Role:Participation   Title:農学研究院FD「科研費を獲りにいこう! 科研費獲得の技術と工夫」

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2020.12   Role:Participation   Title:大学の研究評価の現状と農学研究院の「部局独自の評価基準」案における業績分析

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

▼display all

Visiting, concurrent, or part-time lecturers at other universities, institutions, etc.

  • 2011  The University of California Davis, School of Medicine, Department of Pharmacology.  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Overseas 

    Semester, Day Time or Duration:Aug 01, 2011 - March 31, 2012

Social Activities

  • 慢性腎不全療法の透析液組成と心筋細胞拍動能の関係

    講演会  2022.9

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Seminar, workshop

  • 第55回日本人工臓器学会大会において、事務局、プログラム委員および実行委員を務めた。

    2017

     More details

    第55回日本人工臓器学会大会において、事務局、プログラム委員および実行委員を務めた。

  • 末期腎不全療法に関する研究開発

    人工臓器アカデミー  2016.5

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Seminar, workshop

  • 末期腎不全療法に関する研究開発

    人工臓器アカデミー  2015.7

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Seminar, workshop

  • 農学の医療への応用

    熊本県立済々黌高等学校  2014.11

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

    Type:Seminar, workshop

▼display all

Activities contributing to policy formation, academic promotion, etc.

  • 2023.4 - 2025.3   特定非営利活動法人 日本腎・血液浄化AI学会 (JAINBP, Japanese Society for Artificial Intelligence in Nephrology and Blood Purification)

    腎臓病・血液浄化療法における対象疾患ならびに治療に対する人工知能(AI)の活用に関して,発表,知識の交換,情報の提供を行い,当該分野の研究の進歩,知識の普及を図り、医療の向上に寄与することを目的に同志の皆様と学術団体を新設し、副理事長、学術委員長、広報・編集委員を拝命している。2023年11月に第3回学術集会・総会を開催し、大会長を務め、「腎・血液浄化領域におけるAI/DXの実践」をテーマにシンポジウム、ワークショップ、教育講演、基調講演などを開催した。また、日本透析医学会、日本人工臓器学会、日本血液浄化技術学会、日本医工学治療学会、日本在宅血液透析学会などの関連学会より講演のご依頼を頂き、腎・血液浄化領域におけるAIの活用とDXの推進の啓発活動に努めている。

Travel Abroad

  • 2016.3

    Staying countory name 1:United States   Staying institution name 1:University of Hawai'i, Manoa

  • 2011.8 - 2012.3

    Staying countory name 1:United States   Staying institution name 1:University of California, Davis

    Staying institution name 2:School of Medicine,

    Staying institution name 3:Department of Pharmacology

  • 2009.11

    Staying countory name 1:Korea, Republic of   Staying institution name 1:Busan University

  • 2007.8 - 2007.9

    Staying countory name 1:United Kingdom   Staying institution name 1:University of Oxford, Jesus College

  • 2006.11

    Staying countory name 1:Italy   Staying institution name 1:Roma

    Staying institution name 2:Miran

▼display all

Notable Clinical Activities

  • ■□ 医用に関係する研究 □■ システム医用工学 1.末期腎不全療法に関する研究 A.慢性腹膜透析療法  薬物動力学、化学工学、計算機科学などを用いて、患者ごとに最適な処方を提案するコンピュータソフトウェア(PD NAVI)を開発した。  PD NAVIは、腹膜および腎機能の尿毒素除去速度(クリアランス)、カロリーおよび除脂肪体重などの栄養指標を定量的に評価する。さらに、PD NAVIは、腹膜の物質透過性の経時変化を評価し、その推移の予想を基に、被嚢性腹膜硬化症の予防を検討する。  腹膜透析至適処方研究会(世話人:石崎允先生・中本雅彦先生・川西秀樹先生・山下明泰先生)を設立し、全国50施設から約150症例の慢性腹膜透析患者の臨床データをご提供頂き、邦人における腹膜透析療法の至適透析量および栄養状態などを議論し、PD NAVIの妥当性および有用性を検証した。 B.慢性血液透析(濾過)療法  血液透析器(ダイアライザー)内の中空糸膜を介する尿毒素の透析量と濾過量を解析し、透析および濾過に優れたダイアライザーを開発した。  従来の拡散を主とした血液透析療法では、中大分子の尿毒素の除去量が不足し、透水性の高い中空糸膜を用いた血液透析濾過の実用が不可欠となってきた。化学工学および計算機科学などを用いて、コンピュータシミュレーションによりダイアライザー内の尿毒素の透析量および濾過量を解析し、濾過に伴う血液濃縮を是正する補液(希釈)量などを検討した。 C.慢性腹膜透析および血液透析の併用療法  薬物動力学、化学工学、計算機科学などを用いて、慢性腹膜透析療法と血液透析療法を併用する患者の最適な処方を提案するコンピュータソフトウェア(PHD NAVI)を開発した。  慢性腹膜透析療法は、加療期間の経過とともに腹膜の物質透過性が亢進し、腎機能の廃絶とともに尿毒素の除去量の不足を呈する。慢性腹膜透析療法と血液透析療法を併用する療法は、尿毒素の除去量不足を補うため1〜2週間に1度の頻度で間歇的に血液透析を実施し、体液性状の恒常性を維持する。PHD NAVIは、コンピュータシミュレーションにより体内の尿毒素の除去空間(新しい治療指標)を推定し、併用療法施行中の患者において最適な治療スケジュールを提案する。全国16施設から24症例の臨床データをご提供頂き、体内の尿毒素の除去空間の解析、血中尿毒素濃度などの推移のコンピュータシミュレーションを実施し、PHD NAVIの有用性を検証した。 2.心臓刺激伝導系の興奮波伝播モデルの構築とコンピュータシミュレーション  異なる興奮周期を持つ複数の特殊心筋細胞と複数の固有心筋細胞を二次元平面領域に配置し、それぞれの心筋細胞に支配方程式(FitzHugh-Nagumo 方程式)と境界条件を与え、二次元興奮波伝播モデルを構築した。このモデルを用いてコンピュータシミュレーションを行い、以下のことが明らかになった。1)心筋細胞の配置に関わらず、ある興奮周期を有する特殊心筋細胞が系全体の興奮周期をその周期に引き込むペースメーカーとなる、2)ペースメーカーの興奮周期は特殊心筋細胞の不応期に支配されるしきい値で決定される、3)ペースメーカーの壊死は系に摂動を与えるが、過渡状態を経て新しいペースメーカーが出現する。この研究は、興奮派の引き込み現象を定性的に再現し、本シミュレータは、ペースメイキングシステムの調律機能を最適化する簡易シミュレーション法などへ応用できる可能性が示唆された。 3.経皮吸収薬物送達システムの皮膚内薬物透過モデルのコンピュータシミュレーション  皮膚は脂溶性の角質と種々の酵素を含む水溶性の真皮から構成され、物質透過の阻害因子が多く、薬物を経皮吸収する場合、投与量の設定が難しい。皮膚内薬物動態を解明するため、薬物、角質、真皮、血液の各槽を配置し、薬物濃度と酵素濃度に関する非線形連立拡散方程式と境界条件を与え、経皮吸収薬物透過モデルを構築した。このモデルを用いてコンピュータシミュレーションを行い、以下の解析が可能になった。1)角質および真皮の薬物拡散速度、2)真皮の酵素濃度分布、3)薬物の血液到達所要時間。この研究は、薬物の特徴と皮膚の機能を考慮した皮膚内薬物動態の解析を可能にし、本シミュレータは、薬物投与計画を設計する数値シミュレーション法に適用できる可能性が示唆された。 ■□ 自己の活動 □■ 1996年〜2002年 株式会社ジェイ・エム・エス 末期腎不全療法に関する研究に従事 (中央研究所 テーマリーダ) 2000年 博士(情報工学) 「数理モデルを用いた腹膜透析法の至適処方に関する研究」 2002年〜 九州大学大学院農学研究院 2003年~ 九州大学大学院システム生命科学府 (兼任)