Estimation of PVC origin through an optimal plane based on MCG data simulation

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23616
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0403:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Kindai University (2020-2021); National Cardiovascular Center Research Institute (2019)
• Principal Investigator: Wenxu Sun 近畿大学, 工学部, 博士研究員 (40834065)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2022-03-31
• Keywords: 心磁図 / 心室性期外収縮 / 起源同定 / SQUID

Outline of Final Research Achievements

In this study, we firstly measured cardiac magnetic field at varied distances away from the body surface to evaluate the distance dependency. By adjusting the observation height, a good match can be obtained between the magnetic field of first order gradiometer and a given depth. Then, we constructed a simulation experiment with a realistic ventricular model to evaluate the accuracy of depth estimation. We found that observation height h = 6 cm is optimum for our MCG system based on first order gradiometer with baseline of 5 cm. Then, we estimated the plane that current source exists by using the simulated frontal and back MCG data. Additionally, we evaluated the proposed method through the successfully ablated subjects.

Free Research Field

生体医工

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

心磁図は、生体内部の臓器・生体外部の空気なども透磁率がほぼ一定と考えられるため、 空間分解能に優れており、心臓の病変部位を空間的把握できる。しかし、国内外において、 心磁図を用いた心疾患の診断技術は、波形解析を中心に行われてきた。各種心疾患による 電気活動の特徴を高精度に可視化した研究は十分に行われていない。
本研究では、致死性不整脈や心不全の原因となる心室性期外収縮に注目し、投影画像を 作成する方法を提案するもので、心磁図のメリットを最大限に生かし、カテーテル術前に 期外収縮の起源部位を非侵襲的に同定するもので、不整脈治療に貢献するものである。