| 研究課題/領域番号 |
21500420
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| 研究機関 | 独立行政法人国立循環器病研究センター |
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研究代表者 |
中沢 一雄 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究情報基盤管理室, 室長 (50198058)
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| 研究分担者 |
原口 亮 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究情報基盤管理室, 研究員 (00393215)
五十嵐 健夫 東京大学, 情報理工学系研究科, 准教授 (80345123)
池田 隆徳 杏林大学, 医学部, 教授 (80256734)
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| キーワード | バーチャル心臓 / 不整脈 / 危険予測 / 生物・生体工学 |
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| 研究概要 |
(1) プルキンエ線維網のモデリングと心筋線維走向のモデリングの融合
「L-systemを応用したプルキンエ線維網のモデリング」と「スケッチインタフェースによる心筋線維走向のモデリング」を融合させた。当初目的としたプルキンエ線維起源の不整脈の再現には至らなかったが、スケッチインタフェースを用いて標準的なPCで簡便に種々の条件を変更させて、最終的にはスーパーコンピュータを用いて興奮伝播シミュレーションを実施するに至った。
(2)幾何制約に基づいた収縮変形アニメーションの作成
幾何制約に基づいた収縮変形アニメーションを作成した。このシステムにおいては、正常な興奮伝播の様式を予め計算し、インタラクティブに線維走向の条件を変えて収縮変形シミュレーションを実施することが可能である。計算量の多い有限要素法を用いておらず、計算量の少ない幾何制約に基づいた収縮変形の手法を用いているため、心臓の収縮変形アニメーションを標準的なPCでリアルタイムに生成することができる。幾何制約に基づいた収縮変形の手法の基本的アイデアは、心臓の収縮変形は局所的な心筋線維の変形の積み重ねにより大域的な変形が引き起こされるというきわめて単純なものである。本研究の目的は不整脈の危険予測のたあのモデリング手法の開発であり、計算の主体は電気的な興奮伝播現象である。したがって、電気的な興奮伝播現象を再現することが重要であり、興奮伝播現象を再現すれば、この収縮変形アニメーションの実現により、簡便に"動き"を可視化することが可能となった。
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