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The system construction of returning the non destructive structure of human cardiac conduction system visulalized by phase-contrast X-ray CT imaging

Research Project

Project/Area Number 18K08771
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

篠原 玄  東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (10366239)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木南 寛造  東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (80714112)
大嶋 義博  神戸大学, 医学研究科, 客員教授 (10332660)
松久 弘典  神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (20456370)
高橋 昌  新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任教授 (30303150)
森田 紀代造  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (70174422)
金子 幸裕  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 臓器・運動器病態外科部, 医長 (90262005)
池上 雅博  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (10151276)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords心臓刺激伝導系 / 位相差X線CT / 先天性大動脈二尖弁 / 右側相同症(無脾症候群) / 刺激伝導系 / 先天性心疾患 / 位相差イメージング
Outline of Annual Research Achievements

位相差X線CT計測:SPring8において2019年A期にEbstein病、三尖弁閉鎖症のホルマリン固定心標本の位相差X線CT計測(測定時間72時間、標本数14)を行った。

位相差CTによる刺激伝導系走行解析:現在も成績の向上が求められる右側相同症における多様な複雑心奇形心内形態において、房室結合様式に応じた異常走行路と局所解剖との関連を中心とした手術やカテーテルインターベンションに有用な正確性の高い3次元的知見を国際学会(欧州心臓胸部外科学会:EACTS、Lisbon)で発表した。

3Dコンテンツ制作:刺激伝導系をもふくめた心臓解剖の企画展示を国内学会(第22回日本成人先天性心疾患学会、東京)で行った。これまで研究を行った正常心、心室中隔欠損症、房室中隔欠損症、大動脈弁奇形、右側相同症(無脾症候群)を対象とした位相差CT画像からの伝導系解析結果とCT測定を行った実際の各疾患群の心標本を対比して展示した。ipadを用いた多くの伝導路を含むCTや標本写真など静止画像のスライドショー形式での展示、印刷媒体での配布などを行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

疾患心の刺激伝導系走行解析を中心とする知見創出、研究活動について、方法論を研究グループ全体で共有し、より多くの研究者がそれぞれに研究を推進可能な体制整備は進んでいる。しかしながらそれ以上に位相差CT撮影が進み、より複雑な形態や先行研究が比較的少ないものなど画像解析のエフォートが増加した。

3Dプリンティングについては、刺激伝導路と周囲のランドマークなどの構築物に関する知見発信のメディアとして最低必要となる1mm前後の解像度、軟質素材などの特性が、一般的に製作可能な2019年現在の技術水準では困難で、硬質、低解像度でのモデルはとくに臨床上の成績向上には寄与しがたいと考えざるを得ないと判断し、造形としてのモデル制作はいったん計画を休止することとした。

3Dデジタルコンテンツ制作にあたり想定されるユーザー、データ形式によって、以下の3つのカテゴリーに大別し、この枠組みに沿って配信、利用など運用方法の検討を進めた。1)2次元の静止画、動画の組み合わせなどからなる汎用的なコンテンツ、2)専用ビューワソフトのデータ形式による解析結果の3Dデータ、3)位相差X線CTの原画像の研究2次利用希望者への提供

Strategy for Future Research Activity

デジタルコンテンツ配信の推進:
上述の3つに大別されたカテゴリーのうち、2019年度の国内学会での企画展示経験を生かして、1)の主に静止画を中心とするコンテンツは、データ形式の汎用性が高く、ユーザー利用促進が容易であり、まずこれらの配信を進めることにより位相差CTデータの社会還元運用をさらに推進したい。
具体的には学会、教育機関、デジタルパブリッシング等の機会、媒体を利用した配信を進めていく。

Report

(2 results)
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(8 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation

  • [Presentation] Atrioventricular conduction pathway in hearts with right isomerism of the atrial appendages using non-destructive imaging method2020

    • Author(s)
      Gen Shinohara, Kiyozo Morita, H. Kinami, et al
    • Organizer
      第22回日本成人先天性心疾患学会総会・学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 特別企画展示:See Heart Labo -心臓を視るー2020

    • Author(s)
      篠原 玄
    • Organizer
      第22回日本成人先天性心疾患学会総会・学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Atrioventricular conduction pathway in hearts with right isomerism of the atrial appendages using non-destructive imaging method2019

    • Author(s)
      Gen Shinohara, Kiyozo Morita, H. Kinami, et al
    • Organizer
      33rd EACTS annual meeting
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three dimensional surgical anatomy of cardiac conduction system within whole heart by phase-contrast computed tomography2018

    • Author(s)
      Gen Shinohara, Kiyozo Morita、et al
    • Organizer
      6th Scientific Meeting of the World Society for Pediatric and Congenital Heart Surgery
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト剖検心における位相差CTイメージングによる刺激伝導組織密度の評価2018

    • Author(s)
      篠原 玄、森田紀代造、木南寛造、金子幸裕、吉竹修一、大嶋義博、松久弘典、岩城隆馬、高橋昌
    • Organizer
      第54回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 位相差X線CT法を用いた大動脈弁下左室流出路の刺激伝導系3次元外科解剖 大動脈弁手術における房室ブロック発生の要因2018

    • Author(s)
      篠原 玄、森田紀代造、木南寛造、金子幸裕、吉竹修一、森下寛之、大嶋義博、松久弘典、岩城隆馬、築部卓郎、高橋昌、國原 孝
    • Organizer
      第71回日本胸部外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 位相差イメージングによる心臓刺激伝導系形態解析 ーさらなる知見創出と社会貢献に向けてー2018

    • Author(s)
      篠原 玄、森田紀代造、木南寛造、金子幸裕、吉竹修一、森下寛之、大嶋義博、松久弘典、岩城隆馬、築部卓郎、高橋昌、國原 孝
    • Organizer
      SPring8シンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 無脾症における刺激伝導系の非破壊的画像による形態解析2018

    • Author(s)
      篠原 玄、森田紀代造、金子幸裕、吉竹修一、森下寛之、大嶋義博、松久弘典、岩城隆馬、築部卓郎、高橋昌、國原 孝
    • Organizer
      第49回日本心臓血管外科学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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