3次元プリンターにより作製した心房電極を用いた心房細動の多点同時マッピング

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08744
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 新田 隆 日本医科大学, 大学院医学研究科, 研究生 (40256954)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣本 敦之 日本医科大学, 医学部, 助教 (80465327)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 心房 / 心外膜 / 3次元

Outline of Annual Research Achievements

平成30年度から平成31年度までの間には、電極パッチの素材として、通常の滅菌処理で形状や強度・弾性に変化を来さず、3Dプリンタ処理に適し、3Dプリンタのマルチマテリアル積層材に独自のコーティング（ウレタン樹脂）を施したUV（紫外線）硬化樹脂を用いたパッチを作製した。滅菌方法として、エチレンオキサイドガス滅菌とオートクレーブで滅菌処理を行い、形状や強度・弾性などの変化を検討した。パッチには電極コードの装着を想定して2mm幅の溝が掘ってある。いずれの滅菌処理でも形状や強度・弾性に変化は見られなかったが、エチレンオキサイドガス滅菌では外観上の変化は見られなかったが、オートクレーブでは変色が認められた。電極コードの装着を目的としてパッチに掘った溝内に収まる電極コードの選定と脱落防止の工夫が必要であることが分かった。
令和元年度には、ヒトのCT画像からコンピュータ上に左右心房を3次元構築した。撮像で得られたDICOMデータから心房を3次元表示し、心外膜を認識し編集した。この作業にて明らかになった問題点は、左房天蓋部など心外膜が存在しない部位がある点と左右の肺静脈間の左房後壁や下位右心房横隔面など周囲組織と近接あるいは接触、連続している部位では、心外膜面の同定が困難あるいは不可能である点である。この点に関しては、一定の基準を設けて自動的に心外膜面を認識するプログラムの必要性が示唆された。この3次元心房モデルに基づいて、3Dプリンタを用いて3D心房パッチを試作した。心房パッチは右房と左房に分け、右房側壁、左房高側壁、心房天蓋部に合うように作製した。
令和2年度は、研究者の異動に伴って実質的な研究が行えなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究者の異動のため

Strategy for Future Research Activity

ヒトのCT画像から得られたDICOMデータからコンピュータ上に左右心房を3次元表示し、3Dプリンタを用いて3D心房パッチを作製する。心房パッチは右房と左房に分け、右房側壁、左房高側壁、心房天蓋部に合うように作製する。

Causes of Carryover

研究者が異動となったため令和2年度に実質的な研究が行えなかったため、令和3年度まで研究機関を延長して研究を遂行する。