2018 Fiscal Year Annual Research Report
Arrhythmic origin identification by a four-dimensional constructive method using virtual heart simulation and vector electrocardiogram
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16K01433
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| Research Institution | Morinomiya University of Medical Sciences |
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Principal Investigator |
中沢 一雄 森ノ宮医療大学, 保健医療学部, 教授 (50198058)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 隆徳 東邦大学, 医学部, 教授 (80256734)
芦原 貴司 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (80396259)
稲田 慎 森ノ宮医療大学, 保健医療学部, 教授 (50349792)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バーチャル心臓 / ベクトル心電図 / 不整脈 / コンピュータシミュレーション / 期外収縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
特発性の不整脈（期外収縮・頻拍など）の発生部位を同定し、カテーテル焼灼（アブレーション）術の時間短縮や焼灼成功率の向上を目指した研究を行っている。具体的には、１２誘導心電図からベクトル心電図を再構成し、心臓内の電気的興奮の広がりを三次元的に捉えることに有利なベクトル心電図の特徴量から不整脈の発生部位を同定するシステムの開発を行っている。これまでの研究において、心臓内の電気的興奮の発生部位とベクトル心電図の特徴量との関連性などを報告した。
最終年度においては、高精度の推定を目指すことを目的に、バーチャル心臓を用いた電気的興奮の発生部位別のコンピュータシミュレーションをスーパーコンピュータ上で実施した。バーチャル心臓は約2000万のユニットで構成された両心室モデルであり、各ユニットにはFindlayらにより構築された電気的興奮に伴う電位変化（活動電位）を再現することが可能な心室筋細胞モデルを導入した。コンピュータシミュレーションにより再現した心臓内の電気的興奮の広がりから、理論的に算出したベクトル心電図と電気的興奮の発生部位に関する検討を行った。
これまでの研究から、実計測のベクトル心電図の結果は予想以上に個人差が大きいことが分かっている。一方、バーチャル心臓から得られた１２誘導心電図もベクトル心電図も実際の臨床における心電図と細部まで完全に一致できている訳ではない。実計測された心電図を用いた研究では、ベクトル心電図の特徴量として、ＱＲＳループおよびＴループが最大となる方向を用いてきた。これに対して、バーチャル心臓の検討結果から、心臓内の電気的興奮の発生部位の推定にはベクトルループ発生時の変化が特に重要である可能性が示唆された。
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