インターネットを用いた心機能のリアルタイムカオス解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780787
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 山家 智之 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (70241578)
• Keywords: インターネット / カオス / フラクタル / リアルタイム / AQ法 / 心内膜 / ネットワーク / イントラネット

Research Abstract

本研究の目的は、全く新しい循環制御系の診断法の確立を目指して、インターネット回線を介したネットワークによるリアルタイム診断が可能な、心機能のカオス解析システムの完成を期することである。
そのためにAQ法による心内膜自動解析により左室内膜の自動解析を行って左室の一回拍出量を求め、その時系列情報を病院内のイントラネットらしくはインターネツト回線で計算時間が高速であるワークステーションに転送し、結果を再びネットワーク回線で伝えるリアルタイムの診断システムの開発を目指す。
平成9年度には、当初の予定通り、心内膜自動解析によって解析される左室内腔の容量を、時系列曲線として取り出すことができるように、現有の超音波診断装置に改造を加えた。得られた時系列曲線はリアルタイムで、パーソナルコンピユ-タ内にADコンバータを介して読み込み、定量化、統計計算の他、非線形力学を応用したカオス解析が具現化した。その結果、生体から非侵襲的に、かつ実時間的に左室容量の時系列曲線を得ることができ得るようになり、多くの興味深い知見が得られた。
特に左室のストロークボリュームの時系列変動におけるカオス性が発見され、生体の非線形ダイナミクスを解析する上で非常に興味深いとともに、診断学的な新しい意義も示唆された。変換された時系列データはネットワーク回線を介して工学部のワークステーションへ転送するように改造中であり、次年度はもちろん更に大きな研究成果が期待できるものと考えられる。

Research Products

• [Publications] T.Yambe, et al.: "Nonlinear mathematical analysis of the hemodynamic parameters during left ventricular assistance with oscillated blood flow" Artificial Organs. 21,No.7. 625-629 (1997)
• [Publications] T.Yambe, et al.: "Development and evaluation of totally implantable ventricular assist system using a vibrating flwo pump and transcutaneous energy transimssion system with amorphous fibers" Heart and vessels. 12 (suppl.12). 86-88 (1997)
• [Publications] T.Yambe, et al.: "Pulmonary arterial impedance analysis by the use of the oscillated assist flow" Artificial Organs. 21,No.7. 751-754 (1997)
• [Publications] T.Yambe, et al.: "Development of the total artificial heart having advantages in economy and durability" International Journal of Artificial Organs. 21 (in press). (1998)
• [Publications] T.Yambe, et al.: "Monitoring system for the totally implantable artificial heart using virtual reality" International Journal of Artificial Organs. 21 (in press). (1998)
• [Publications] T.Yambe, et al.: "Baroreflex system" International Journal of Artificial Organs. 21 (in press). (1998)
• [Publications] T.Yambe, et al.: "Heart replacement-Artificial Heart 6" Sympathetic nerve adjustment to artofocoal circulation, 308-312 (1997)
• [Publications] T.Yambe, et al.: "IIAS Reports 6" Lyapunov exponents of hemodynamic derivatives with 1/R total artificial heart automatic control algorithm, 169-181 (1997)