植込み型除細動器の最適留置場所及び臨床有効性に関する研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25330339
• Research Institution: The University of Aizu
• Principal Investigator: 朱 欣 会津大学, コンピュータ理工学部, 准教授 (70448645)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野呂 眞人 東邦大学, 医学部, 講師 (10366495)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ICD / computer simulation / cardiac modeling / defibrillation threshold / subcutaneous ICD / CRT-D

Outline of Annual Research Achievements

目的：心筋障害を低減し、生命予後を改善するため、植込み型除細動器（ICD)の植込み場所、植込み技術、設置方法を検討し、新たな皮下植込み型除細動器を検証する。
具体的な研究内容：（１）従来のICDに対し、前胸部及び腋窩下の植込みにおいて、dual-及びsingle-leadののシミュレーションを行い、除細動効率及び心筋障害を比較した。（２）皮下植込み型除細動器(S-ICD)に対し、従来のリードの植込み場所及び胸骨右縁において、シミュレーションを行い、除細動効率及び心筋障害を比較した。（３）従来の植込み場所及び腋窩下の新規症例を増やし、現在は従来の植込みの症例が40例、腋窩下の症例が30例に達した。
結果：（１）コンピューターシミュレーション上、DFTに関し、Single coilとDual coilの比較では,DFTはDual coilの方が低く、Clinical experienceでもDual coilの方が低かった。しかし、心筋障害の程度はSingle coilの方が低かった。腋窩に本体を植え込んだ方が、DFTは低く、且つ、心筋障害も少なかった（２）SICDに対し、シミュレーションは、DFTを想定する方法で、臨床上の結果に近似した値を示し、今後、臨床応用が可能であると考えられた。SICDのリードを胸骨右縁に留置することで、右心系の心筋障害を大幅に抑制できる可能が示唆された。
国内、海外学会で多数の発表を行い、ジャナール論文は３通が採用された。特に、2015年第７回植込みデバイス関連冬季大会で、S-ICDに関する発表は Best Abstract賞の最優秀賞に受賞。
今後の研究の展開：（１）引き続き症例を収集し、学術論文を積極的に作成し、投稿する予定。（２）実用に向け、特許を申請、製品化を検討する。

Current Status of Research Progress

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

Reason

腋窩下の植込み場所、dual-又はsingle-lead、SICDに関する研究は、臨床データを増やし、シミュレーション結果を検証した。シミュレーションの結果は、臨床又は研究発表の結果にほぼ一致したことを確認した。更に、国内、海外学会で多数の発表を行い、ジャナール論文は３通が採用された。特に、2015年第７回植込みデバイス関連冬季大会で、S-ICDに関する発表は Best Abstract賞の最優秀賞に受賞。

Strategy for Future Research Activity

1.快速的に個人モデルの作成方法を検討し、個人ごとのシミュレーションを行う予定。
2.豚を用い、動物実験を３つ追加し、除細動時において、体内の電位、電流分布を計測し、心筋障害などの影響を確かめる予定。
3.研究結果を纏め、学会発表及びジャーナル論文投稿を積極的に行う。更に、特許出願を行う予定。

Causes of Carryover

27年度に新たな動物実験も計画したため、26年度の予算の一部を次年度使用することにした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

まず、宮崎実験施設で、豚を用い、動物実験を行う。
次に、国際・国内学会の参加、国内打ち合わせ、物品購入の計画

Research Products

• [Journal Article] Left axillary pacemaker generator implantation with a direct puncture of the left axillary vein (2015)
  • Author(s): Noro M, Zhu X, Takagi T, Sahara N, Hashimoto H, Ito N, Enomoto Y, Nakamura K, Kujime S, Sakai T, Sakata T, Sugi K
  • Journal Title: Pacing and Clinical Electrophysiology Volume: 38 Pages: 35,41
  • DOI: 10.1111/pace.12500
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of defibrillation safety and shock reduction in ICD patients with increased time to detection: The randomized SANKS study (2015)
  • Author(s): Noro M, Zhu X, Takagi T, Sahara N, Narabayashi Y, Hashimoto H, Ito N, Enomoto Y, Kujime S, Sakai T, Sakata T, Sugi K
  • Journal Title: Journal of Arrhythmia Volume: 31 Pages: 94,100
  • DOI: 10.1016/j.joa.2014.08.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Load-prediction scheduling algorithm for computer simulation of electrocardiogram in hybrid environments (2015)
  • Author(s): Shen W, Luo Z, Wei D, Xu W, and Zhu X
  • Journal Title: Journal of Systems and Software Volume: 102 Pages: 182,191
  • DOI: 10.1016/j.jss.2015.01.015
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Subcutaneous Implantable Cardioverter-Defibrillator(SCID)の有用性の検討 (2015)
  • Author(s): 佐原尚彦,野呂眞人,朱欣,高木高人,楢林ゆり子,橋本晃,伊藤尚志,榎本善成,坂田隆夫,杉薫
  • Organizer: 第7回植込みデバイス関連冬季大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-02-20 – 2015-02-20
• [Presentation] Decrease defibrillation thresholds and minimize myocardial damage by implanting cardioverter-defibrillators in the left axilla (2015)
  • Author(s): Hashimoto H, Noro M, Zhu X, Takagi T, Sahara N, Narabayashi Y, Ito Y, Enomoto Y, Kujime S, Nakamura K, Sakata T, Sugi K
  • Organizer: Cardio Rhythm 2015
  • Place of Presentation: 香港
  • Year and Date: 2015-01-31 – 2015-01-31
• [Presentation] Study on the defibrillation efficiency and myocardial damage of subcutaneous implantable cardioverter-defibrillators (2015)
  • Author(s): Takagi T, Noro M, Zhu X, Sahara N, Narabayashi Y, Hashimoto H, Ito N, Enomoto Y, Kujime S, Nakamura K, Sakata T, Sugi K
  • Organizer: Cardio Rhythm 2015
  • Place of Presentation: 香港
  • Year and Date: 2015-01-31 – 2015-01-31
• [Presentation] Computer Simulation of Defibrillations Using Subcutaneous Implantable Cardioverter-Defibrillators (2014)
  • Author(s): Zhu X, Noro M,Sugi K
  • Organizer: IEEE iCAST 2014
  • Place of Presentation: フランス パリ
  • Year and Date: 2014-10-30 – 2014-10-30
• [Presentation] Study on the computer simulation of cardiac defibrillation using subcutaneous implantable cardioverter- defibrillators:皮下埋め込み式心除細動器除細動のコンピュータシミュレーションに関する研究 (2014)
  • Author(s): 朱欣,野呂眞人,及川泰宏,村上和也,立浪宏行,高木高人,佐原尚彦,楢林ゆり子,橋本晃,酒井毅,坂田隆夫,杉薫
  • Organizer: 第30回心電情報処理ワークショップ
  • Place of Presentation: 熱海
  • Year and Date: 2014-10-26 – 2014-10-26
• [Presentation] Evaluation of the late safety and efficacy of left axillary pacemaker generator implantations with a direct puncture of the left axillary vein (2014)
  • Author(s): Noro M, Zhu X, Enomoto Y, Ito N, Nakamura K, Sakai T, Hashimoto H, Oikawa Y, Murakami K, Tatunami H, Sakata T, Sugi K
  • Organizer: CARDIOSTIM 2014
  • Place of Presentation: フランス ナイス
  • Year and Date: 2014-06-18 – 2014-06-18