高周波通電焼灼効果に影響を及ぼす因子に関する研究

• Project/Area Number: 23K07497
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53020:Cardiology-related
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 木村 正臣 弘前大学, 医学研究科, 准教授 (50400130)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000); Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: 心房細動 / 心外膜脂肪 / 高周波カテーテルアブレーション / 肺静脈隔離術 / 抵抗加熱 / 心腔内インピーダンス / ニアフィールドインピーダンス

Outline of Research at the Start

高周波通電は、心筋組織に電流が流れることにより抵抗加熱が発生し、その熱伝導によって焼灼巣の容積が決定する。しかし実際の電流量は、組織抵抗により多彩に変化するため厳密なコントロールは難しい。とくに心外膜脂肪組織は通電時の抵抗に大きく関与するが、心外膜脂肪組織と通電効果について検討された研究は少ない。
本研究は心外膜脂肪組織容積およびその分布が心腔内インピーダンスにどのように影響し、高周波通電の発熱効果および熱伝導効果へどの程度影響を与えるか検討することが目的である。
通電時の心腔内インピーダンスを測定し、心外膜脂肪容積と通電前および通電中のニアフィールドインピーダンスとの相関を検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、高周波通電時に影響を与える因子として心腔内インピーダンスに注目し、通電開始時の局所インピーダンスを規定する要因について追及することである。カテーテルと心筋との接触によってその実数は大きく変化するが、患者ごとのベースとなる固有値が存在し、それによって焼灼効果の程度が変動すると仮定するとその環境要因のひとつに心外膜脂肪の容積が関与すると考えられる。そのため、まず心外膜脂肪容積以外のパラメータがどの程度関与するかを検討するため、高周波通電時の初期インピーダンスと組織温度の変化量を解析した。その結果、心腔内インピーダンスと最も相関したのは、ヘマトクリット値、Na濃度およびNT-proBNP値であり、その予測式は以下の通りであった。
予測値（Ω）＝60.27079＋1.1064×Ht－0.37150×Na－4.52555×Log(NT-proBNP)
そこでこれらのパラメータが高周波通電の焼灼効果にどの程度影響しているかQDOT microカテーテルを用いて温度変化との関係を検討した。QDOT microカテーテルはCARTOシステム上で使用し、最大90Wの出力で焼灼可能である。ごく短時間の通電により、抵抗加熱による温度上昇を捉え易くなる。90Wでの超高出力におけるジェネレータインピーダンスの変化量、カテーテルチップ表面に搭載された温度計（６ケ）での温度上昇率を収集し、初期インピーダンスと時間当たりの温度上昇率の関係を解析した。このカテーテルによる90W高出力通電では、通電後組織温度の上昇により自動的に出力コントロールがなされるため、定量的に供給されたエネルギーとそれに対する温度変化に影響を与えてしまうことになる。そこで、通電開始直後1秒間での組織温度の上昇率を測定することにし、現在臨床データからそれぞれの実測値を集積している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究では心房細動に対する肺静脈隔離術を行う症例を対象とし、RhythmiaシステムおよびStablePointカテーテルを用いて高周波カテーテルアブレーションを行う予定であったが、同システムによる症例数の確保が難しく、他のアブレーションカテーテルを用いてデータを収集する方向で再度検討しており、90Wでの超高出力におけるインピーダンス変化、カテーテルチップ表面に搭載された高精度の6つの温度計での温度上昇率を収集している。

Strategy for Future Research Activity

QDOTmicroカテーテルによる90W高出力通電での焼灼効果に影響を与えるパラメータを分析し、その寄与率を計算する。それによって過度な焼灼によるスチームポップの回避や通常の焼灼設定にもかかわらず予測を大幅に下回るような無効通電を回避するため、これらの解析は非常に重要である。また、患者固有のパラメータによってどの程度影響を受けるのかわかっていない。今後、それらのパラメータを明らかにしていく予定である。