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心臓不整脈の非線形力学モデルに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09680860
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関北里大学

研究代表者

池田 憲昭  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (30050660)

研究分担者 竹内 昭博  北里大学, 医療衛生学部, 助教授 (20163371)
宮原 英夫  茅ヶ崎リハビリテーション専門学校, 学校長 (20010150)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2000年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1999年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1998年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1997年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード不整脈 / 非線形力学 / 位相反応曲線 / 房室ブロック / 心室副調律 / 変調副調律モデル / 房室伝導曲線
研究概要

本研究は、心筋細胞の外部刺激に対する非線形応答特性に基づき、心臓における異常リズム(不整脈)の生成メカニズムをモデル化し、その数学的特性を明らかにすることを目的とする。最終的な目標は、これらの非線形モデルに基づき、心拍制御のメカニズムの解明と致死的不整脈診断への応用を目指すものである。
コンピュータ制御による電気刺激・データ収集装置を用いて、犬心筋における房室伝導曲線(AVRC)の測定を行った。測定された各AVRCはコンピュータのファイルの形で蓄積し、指数関数曲線をあてはめて特徴づけのためのパラメータ値を得た。
実験で得られたAVRCのさまざまなパターンをコンピュータモデルに入れ、実験時における心拍依存性の心電図パターン変化とモデルシミュレーション結果とを比較検討した。
ここまでに開発した不整脈モデルを現実の臨床心電図にあてはめる研究を行った。
次の2つのカテゴリの不整脈を対象として、心筋位相反応曲線(PRC)の実在を証明する試みを行った。
(1)完全房室ブロック症例を用いて下位ペースメーカPRCの推定と統計的評価を行った。
対象として獨協医大越谷病院で得られたデータを用いた。
(2)多くの文献に報告された心室性副収縮あるいは副調律の臨床心電図データを対象として、モデルパラメータを推定し、変調副調律モデルにより不整脈心電図がどこまで解釈できるかを検討した。心室性副調律症例のホルター心電図データを上記モデルに基づき解析した。
以上の結果を、「11.研究発表」に示した諸論文として報告した。今後の研究として、モデルパラメータの同定のためのより効率的な大域探索アルゴリズムの研究、および本モデルに基づく不整脈診断システムの構築を進めていく予定である。

報告書

(5件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Takayanagi K,Tanaka K,Ikeda N,et al: "Direct discrimination and full-day disclosure of ventricular parasystole on new heart rate tachograms"J Gardiovascular Electrophysiol. 11・2. 168-177 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 諸星康雄、中山茂信、金井孝夫、池田忠生、池田憲昭、宮原英夫: "家兎を用いた心筋虚血・梗塞モデルのためのビーズ閉塞・再潅流法について"動物の循環器. 32・2. 42-48 (1999)

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  • [文献書誌] 池田憲昭: "不整脈生成の力学系モデル(その2)房室伝導の非線形力学"BME. 12・5. 49-57 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N,Takayanagi K,Takeuchi A,Nara Y,Miyahara H: "Arrhythmia Curve Interpretation using dynamic system model the myocardial pacemaker"Method of Inf Med. 36. 286-298 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N,Miyahara H,Takeuchi A,Morohoshi,Nara Y: "Phase-resetting property of the conduction pathway as a basis for the model of atrioventricular block : Experimental study and the modeling"Proceeding of ISCE 97. 25 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N,Takayanagi K,Takeuchi A,Nara Y,Miyahara H: "Interpretation of arrhythmia by using a dynamical system model based on the phase response curve of the mvocardial pacemaker"Proc of 2nd IMIA-IFMBE Int WS on Biosignal Interpretation. 95-98 (1996)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayanagi K, Tanaka K, Kamishirado H, Sakai Y, Fujito T, Inoue T, Hayashi T, Morooka S, Ikeda N: "Direct discrimination and full-day disclosure of ventricular parasystole on new heart rate tachograms."J Cardiovascular Electrophysiol. 11(2). 168-177 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morohoshi Y, Nakayama S, Nara Y, Ikeda N, Miyahara H: "A guide-controlled bead method for coronary occlusion and reperfusion for the study of myocardial ischemia in the rabbit"Proceedings of ISCE'99. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morohoshi Y, Nakayama S, Nara Y, Ikeda N, Miyahara H: "A guide-controlled bead method for coronary occlusion and reperfusion for the study of myocardial ischemia in the rabbit (in Japanese)"Animal Cardiol. 32(2). 42-48 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N: "Nonlinear models of arrhythmia (2) : a nonlinear dynamics of atrioventricular conduction (in Japanese)"BME. 12(5). 49-57 (1998)

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  • [文献書誌] Takeuchi A,Ikeda N et al: "WinArrhythmia : A Windows based application for studying cardiac arrhythmias"Computer Methods and Programs in Biomedicine. 55. 199-206 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N, Takayanagi K, Takeuchi A, Nara Y, Miyahara H: "Arrhythmia Curve Interpretation using a dynamic system model the myocardial pacemaker"Method of Inf Med. 36. 286-289 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N, Miyahara H, Takeuchi A, Morohoshi, Nara Y: "Phase-resetting property of the conduction pathway as a basis for the model of atrioventricular block : Experimental study and the modeling"Proceedings of ISCE'97. (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morohoshi Y, Nakayana S, Nara Y, Ikeda N, Miyahara H: "A new method for coronary occlusion and reperfusion with a guide-controlled bead for the study of myocardial ischemia"Proceedings of ISCE'97. (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeuchi A, Nara Y, Ikeda N et al: "Development of the simulation system for the artifitial cardio-pulmonary system"Jpn J Medical Informatics. 17(4). 475-480 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeuchi A, Ikeda, N et al: "Self-learning system of arrhythmias (in Japanese)"Shi-Jo-Kyo Journal. 4(4). 6-10 (1996)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N, Takayanagi K, Takeuchi A, Nara Y, Miyahara H: "Interpretation of arrhythmia by using a dynamical system model based on the phase response curve of the myocardial pacemaker"Proc of 2nd IMIA-IFMBE Int WS on Biosignal Interpretation. 95-98 (1996)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N: "Nonlinear models of arrhythmia (in Japanese)"BME. 9(10). 60-71 (1995)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda N, Miyahara H, Takeuchi A, Tsuruta H, Shirataka M: "Model of rate-dependent property in myocardial tissues as a useful algorithm for the PC-based arrhythmia generator"MEDINFO 95 : North-Holland, Amsterdam. 729-732 (1995)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeuchi A, Nara Y, Ikeda N, Miyahara H, Mitobe H: "Computer-assisted instruction of arrhythmia for MS-Windows"MEDINFO 95 : North-Holland, Amsterdam. 1230 (1995)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayanagi K,Tanaka K,Ikeda N, et al: "Direct discrimination and full-day disclosure of ventricular parasystole on new heart rate tachograms"J Cardiovascular Electrophysiol. 11・2. 168-177 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 諸星康雄,中山茂信,金井孝夫,池田忠生,池田憲昭,宮原英夫: "家兎を用いた心筋虚血・梗塞モデルのためのビーズ閉塞・再潅流法について"動物の循環器. 32・2. 42-48 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "不整脈生成の力学系モデル(その2)房室伝導の非線形力学"BME. 12・5. 49-57 (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda N,Takayanagi K,Takeuchi A,Nara Y,Miyahara H: "Arrhythmia Curve Interpretation using a dynamic system model the myocardial pacemaker"Method of Inf Med. 36. 286-298 (1997)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda N,Miyahara H,Takeuchi A,Morohoshi,Nara Y: "Phase-resetting property of the conduction pathway as a basis for the model of atrioventricular block : Experimental study and the modeling"Proceeding of ISCE 97. 25 (1997)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda N,Takayanagi K,Takeuchi A,Nara Y,Miyahara H: "Interpretation of arrhythmia by using a dynamical system model based on the phase response curve of the myocardial pacemaker"Proc of 2nd IMIA-IFMBE Int WS on Biosignal Interpretation. 95-98 (1996)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "不整脈生成の力学系モデル(2)房室伝導の非線形力学"BME. 12(5). 49-57 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Arrhythmia curve interpretation using dynamic system model of the myocardial pacemaker"Methods of Inf. Med.. 36. 286-289 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Phase-resetting property of the conduction Pathway as a basis for the model of myocardial pacemaker"Proc. ISCE'97. (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "不整脈生成の力学系モデル"BME. 9(10). 60-71 (1995)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Interpretation of arrhythmia by using a dynamical system model of the PRC of the myocardial pacemaker"Proc. Ind IMIA-IFMBE Int. WS or BSI. 95-98 (1996)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Model of rate-dependent property in the myocardial tissues as a useful algorithm for the PC-based arrhythmia generator"MEDINFO'95. 729-732 (1995)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "不整脈生成の力学系モデル(その2)房室伝導の非線形力学" BME. 12(5). 49-57 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Arrhythmia curve interpretation using dynamic system model of the myocardial pacemaker" Methods of Inf.Med.36. 286-289 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Phase-reselting property of the conduction pathway as a basis for the model of myocardial pacemaker" Proc. ISCE'97. (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "不整脈生成の力学系モデル" BME. 9(10). 60-71 (1995)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Interpretation of arrhythmia by using a dynamical system model based on the phase response curre of the myocardral pacemaker" Proc.2nd IMLA-LFMBE Int.Ws in BSI. 95-98 (1996)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Model of rate-dependent property in myocardial tissues as a useful algorithm for the PC-based arrhythmia generator" MEDINFO'95. 729-732 (1995)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "医療系のコンピュータ演習" 朝倉書店, 140 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "医療系学生のためのコンピュータ入門" 朝倉書店, 200 (1994)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭 他: "Arrhythmia Curve Interpretation using a dynamic system model the myocardial pacemaker" Method of Inf Med. 36. 286-289 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭 他: "Phase-resetting property of the conduction pathway as a basis for the model of atrioventricular block :" Proc ISCE '97. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭 他: "Interpretation of arrhythmia by using a dynamical system model based on the phase response curve of the myocardial pacemaker" Proc of 2nd IMIA-IFMBE Int WS on Biosignal Interpretation. 95-98 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "不整脈生成の力学系モデル" BME. 9(10). 60-71 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高柳 寛 他: "Forward and inverse solution of the electrotonic modulation in "complete" atrio-ventricular block" Jpn Heart J. 35(Suppl). 521-522 (1994)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 池田憲昭: "Model of rate-dependent property in myocardial tissues as a useful algorithm for the PC-based arrhythmia generator" MEDINFO '95. 729-732 (1995)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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