Development of a novel artificial intelligence related predictive algorism to detect a fatal electrocardiographic changes leading to a critical accident during marathon

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K08107
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 笠原 真悟 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (90233692)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 瑞樹 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 教授 (00519316) ; 藤井 泰宏 岡山大学, 大学病院, 客員研究員 (40534673) ; 平井 健太 岡山大学, 大学病院, 医員 (50814224) ; 逢坂 大樹 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70839141) ; 諸岡 健一 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (80323806) ; 坂野 紀子 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (80574813)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: マラソン心事故 / 致死性不整脈 / 心電図モニタリング / AI解析 / ウエアラブルデバイス / 突然死予防

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マラソン心事故予防に向けた致死性不整脈の予知アルゴリズム構築に取り組んでいる。研究課題は大きく３つに分けられる。①ヒトでのマラソン時心電図取得、②ブタでの不整脈誘発試験、③各データの解析、AI処理、である。まず初年度は、①と②に取り組み、①では論文発表（Ousaka.D, et al. Heart Vessels. 2022 Mar;37(3):443-450. )につなげ、更に、新規マラソン大会でのデータ取得を計画している（NTTテクノクロスとの共同による）。2021年度はコロナの影響で大会が中止となったが、2022年度は開催予定のため準備を進めている。②では当初の計画通り、ブタを用いた不整脈誘発試験を行い、致死性不整脈（心室細動）の記録取得に成功した。ただし、症例数が少ないため、引き続きデータ取得を継続する予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナの影響でマラソン大会の中止が続いているが、今年度からの開催に期待したい。これまでのマラソン時心電データをまとめて論文化が出来たこと、さらにブタを使った致死性不整脈誘発時のデータが取得できたことは大きな前進である。

Strategy for Future Research Activity

マラソン時の心電図データに関しては、データのオープンソース化、プラットフォーム構築を視野に入れている。つまり、多くのマラソン時心電データを取得し、他の研究者にも開放することで、アルゴリズム構築を加速させたい。動物実験での致死性不整脈発生データから、予兆アルゴリズム構築を目指す。

Causes of Carryover

COVID-19の影響により、新規マラソン大会の開催が中止となりデータ取得ができなかったため、次年度使用額が生じたが、次年度に開催予定であるため、そのための費用等に充当する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Initial evaluation of a novel electrocardiography sensor-embedded fabric wear during a full marathon (2022)
  • Author(s): Daiki Ousaka, Kenta Hirai, Noriko Sakano, Mizuki Morita, Madoka Haruna, Kazuya Hirano, Takahiro Yamane, Akira Teraoka, Kazuo Sanou, Susumu Oozawa, Shingo Kasahara
  • Journal Title: Heart Vessels . Volume: 37(3) Pages: 443-450
  • DOI: 10.1007/s00380-021-01939-3
  • Peer Reviewed / Open Access