| 研究課題/領域番号 |
21K12636
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 森ノ宮医療大学 |
|---|
研究代表者 |
中沢 一雄 森ノ宮医療大学, 医療技術学部, 教授 (50198058)
|
|---|
| 研究分担者 |
富井 直輝 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00803602)
井尻 敬 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (30550347)
稲田 慎 森ノ宮医療大学, 医療技術学部, 教授 (50349792)
芦原 貴司 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (80396259)
高山 健志 株式会社サイバーエージェント(AI事業本部 AI Lab), AItech Studio AI Lab, リサーチサイエンティスト (80614370)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | 心房細動 / 位相シンギュラリティ / コンピュータシミュレーション / 可視化 / 興奮伝播ダイナミクス / スパイラルリエントリー / ローター / カテーテルアブレーション / 心筋焼灼術 / atrial fibrillation / phase singularity / visualization / computer simulation / myocardial ablation |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、コンピュータシミュレーションなどによる計算科学的手法と臨床不整脈の可視化データに基づいて、計算機上の3次元心房モデルに心房細動の興奮伝播を再現し、そのダイナミクス変容を位相シンギュラリティの問題として解析する。さらに、容易に停止しない非発作性心房細動のロバスト性を克服するために計算機上で網羅的な仮想実験を行い、経皮的心筋焼灼術のための治療戦略を構築する。
|
| 研究成果の概要 |
心房細動患者を想定した３次元心房形状モデルを作成することにより、2,850万変数の微分方程式に基づく大規模な電気生理学コンピュータシミュレーションを実施し、心不全や脳梗塞の大きな原因となる心房細動の不整脈現象を計算科学的に解析するシステムを構築した。このシステムにおいて、実際の病態に近い肺静脈起源の異常興奮から誘発される心房細動の興奮伝播ダイナミクスを再現した。心房細動のダイナミクス変容を位相シンギュラリティの問題として解析し、３次元心房モデル上に心房細動の持続メカニズムとなるローターの移動軌跡を示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
心房細動は心不全や脳梗塞などの大きな原因となる不整脈であり、わが国において患者数は100万人以上と推定されている。早期の発作性心房細動の治療にはカテーテルアブレーションによる肺静脈隔離術が有効である。しかし、心房細動が長期に持続する非発作性心房細動には未だ有効な手法は確立されていない。非発作性心房細動の複雑な興奮伝播ダイナミクスをコンピュータ上に再現し計算科学的に解析することは、有効な治療法を確立する上で極めて重要である。本研究では心房細動をコンピュータ上に再現するだけでなく、そのダイナミクス変容を位相シンギュラリティの問題として解析し、理論的基盤を構築した。
|
