Development of simple jugular vein wave analysis method using microwave radar and its clinical application for heart failure.
| Project/Area Number |
20K08438
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
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| Research Institution | Osaka Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
星賀 正明 大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (90309154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 哲 関西大学, システム理工学部, 准教授 (50306502)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 生体信号 / 心不全 / 頸静脈波形 / 心房細動 / 機械学習 / 右心不全 / 右心機能 / うっ血 / 医工連携 / 人工知能 / マイクロ波 / 自動診断 |
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| Outline of Research at the Start |
マイクロ波レーダーは、研究分担者の鈴木が以前から非侵襲で行える生体信号モニタリングの手法として以前から開発に携わってきた。一方、研究代表者は、心不全診療に携わり従来の診断法では右心機能評価が不十分である事を痛感していた。本研究は、これまでの研究と循環器日常臨床から、右心機能の有用な評価法をニーズとして探していたところに、マイクロ波レーダーを用いた非接触による生体信号モニタ技術というシーズに出会い、共同研究を開始したプロジェクトである。本研究は、非接触の状態で頸静脈波形を可視化する、という独創的で、今回さらに単一センサで自動診断化を目指すものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
頸静脈波形の従来法に比較したマイクロ波レーダ法の検討はほぼ検証は終えた状態であった。この方法の臨床応用を考えたときに、頸静脈波形観察・記録の重要性を臨床的に多くの検証をする事が重要と考え、頸静脈波形記録を数多く行うことに全力を傾けた。
心房細動は頸静脈波形でy谷優位という正常（x谷優位）とは異なるパターンを示す。しかし、y谷優位は拡張能障害でも生じる。これまで、y谷優位のメカニズムとして加齢と共に増える拡張能障害と心房細動によるものが混在し、はっきりと区別されていなかった。今回、心房細動をもつ患者において、カテーテルによる心房細動をとる（除細動）手技の前後で頸静脈波形パターンの変化、及びその後時間経過に伴う変化を観察した。連続166例のうち、術前に心房細動を呈していた65例はほぼ全てがy谷優位、心房細動ではない正常リズム（洞調律）の場合は101例中6例のみがy谷優位であった。心房細動であった65例にカテーテルによる除細動を行った結果3/4はx谷優位に早期より転じ、残りはy谷優位のままであった。またこの時点でy谷優位であった例では数ヶ月後には殆どがx谷優位に転じた。これらの結果より、心房細動によるy谷優位が多くのメカニズムであったが、例外は過去に心臓手術を受けた病歴がある事であった。この事より、除細動を行うことによりy谷優位から正常パターンに復することが示され、将来の心不全予防につながる事が期待される。また、並行して行っている研究では、全体の心不全患者の頸静脈波形パターンの変遷を観察している。これらの研究により、頸静脈波形観察の臨床的な意義が示されつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
心房細動と正常リズムにおける頸静脈波形パターンの違いはこれまでの研究により、明確に示すことができた。これは、日本循環器学会学術集会(2023年3月)で英語口述発表を行い、多くの意見をいただくことができた。英語論文作成に予想より時間がかかったが、投稿直前の段階である。
一方、心房細動のみならず心不全、特に収縮が保たれた心不全（HFpEF: heart failure with preserved ejection fraction）における頸静脈波形記録は継続して行い、既に600例以上の評価を行なっている。心不全患者の様々な背景、検査結果をレジストリ研究として進行しており、これまでにこのレジストリを用いて論文及び学会発表を行なっており、当該年度においても英語論文3報の発表を得た。しかしながら、頸静脈波形と心電図波形の機械学習による人工知能診断は進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画に遅延を生じた原因として、新型コロナ感染症拡大による活動制限が大きいと考える。2023年5月8日からの緩和措置により、研究分担者、研究支援者との連携を深めることが期待される。さらに、単独施設のみならず頸静脈波形記録を多施設共同で促進していきたい。現在データ収集済みである心不全患者における頸静脈波形の変化、予後予測などに関しては解析を進め、学会発表、論文発表を必ず行いたい。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Relation of Aspartate Aminotransferase to Alanine Aminotransferase Ratio to Nutritional Status and Prognosis in Patients With Acute Heart Failure.2021
Author(s)
Maeda D, Sakane K, Kanzaki Y, Okuno T, Nomura H, Hourai R, Akamatsu K, Tsuda K, Ito T, Sohmiya K, Hoshiga M.
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Journal Title
Am J Cardiol.
Volume: 139
Pages: 64-70
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Impact of catheter ablation for atrial fibrillation on jugular venous pulse waveform: Insights into prevention of heart failure.2023
Author(s)
Takahiro Okuno, Yumiko Kanzaki, Kazushi Sakane, Masatoshi Miyamura, Hisafumi Nomura, Kousuke Tsuda, Sayuri Nakayama, Daisuke Tokura, Tomohiro Fujisaka, Shuichi Fujita, Masaaki Hoshiga
Organizer
第87日本循環器学会学術集会
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Int'l Joint Research
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