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2015 年度 実績報告書

先天性心疾患の診療支援をめざしたリアルタイム心拍動・マルチタッチ変形シミュレータ

研究課題

研究課題/領域番号 25282138
研究機関独立行政法人国立循環器病研究センター

研究代表者

中沢 一雄  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50198058)

研究分担者 原口 亮  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 情報統括部, 室長 (00393215)
井尻 敬  立命館大学, 情報理工学部, 講師 (30550347)
白石 公  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 部長 (80295659)
五十嵐 健夫  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80345123)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード生体シミュレーション / 先天性心疾患 / コンピュータグラフィックス
研究実績の概要

27年度の研究実施計画においては、1)心臓レプリカのコンピュータシステムの再現と切開や変形などの簡易手術シミュレーション、2)不整脈 の異常な興奮伝播現象の症例集、3)先天性心疾患における心拍動の再現、の3つの課題を挙げた。1)については、前年度未完成の切開機能の実 現を図ることを中心に機能アップを行った。小児循環器学会や心臓病学会などで関連発表を行い、インタラクティブに心臓の三次元モデルを変形し ながら内部構造を確認できるブラウザを開発し、Eurographics 2016に おいて論文を発表した。2)については、三尖弁輪を旋回する興奮のマクロリエントリ回路のようなものを簡易に作成することは比較的容易であ る。本研究では、実際の先天性心疾患の患者さんから心臓の3次元の形状抽出を6例行い、対応する心臓モデルの構築を行った。実際、心筋の線維 走行など不明な部分は残されているが、任意の形状と心筋線維走行に対して、不整脈の異常な興奮伝播を埋め込む技術を確立することができるよう になった。残念ながら、現状で症例は6例のみであるが、その成果の一部は先のEurographics論 文において活用されている。3)については、生体シミュレーションの特徴としてすべての生理学的情報(データ)が揃っているわけではないもの の、従来開発した正常心臓のリアルタイムシミュレーションからの補完やreductionを 行い、先天性心疾患における心拍動の再現が可能な技術開発を行った。また、心臓拍動のリアルタイムシミュレーションについては、生体医工学会 誌において解説論文を発表した。その他、従来からの病院情報システムと連動する先天性心疾患のシェーマシステムなどの成果について、医療情報 学会や情報処理学会、小児科関連の国際学会(PICC 2016)において発表および発表予定である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Shape Matching 法による心臓拍動のビジュアルシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      井尻敬,芦原貴司,梅谷信行,小山裕己,五十嵐健夫,原口亮,横田秀夫,中沢一雄
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 53(3) ページ: 130-137

    • DOI

      10.11239/jsmbe.53.130

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] EDUCATION / SIMULATION AND TECHNOLOGY / INNOVATIONS AND ADMINISTRATION2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kurosaki, I. Shiraishi , M. Iwata , R. Haraguchi , K. Nakazawa
    • 学会等名
      the 8th World Congress on Pediatric Intensive and Critical Care
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2016-06-04 – 2016-06-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Interactive Deformation of Structurally Complex Heart Models Constructed from Medical Images2016

    • 著者名/発表者名
      K Nakashima, Y Koyama, T Igarashi, T Ijiri, S Inada, K Nakazawa
    • 学会等名
      Eurographics 2016
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2016-05-09 – 2016-05-13
    • 国際学会
  • [学会発表] 先天性心疾患三次元モデル作成ツール2016

    • 著者名/発表者名
      上田雄太,中沢一雄,井尻 敬,稲田 慎,大星直樹
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] 血行動態表示付き先天性心疾患のシェーマ作成支援Webアプリケーションの開発2016

    • 著者名/発表者名
      毛受久実,田中実里,上田雄太,大星直樹,稲田慎,中沢一雄,黒嵜健一,白石公
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部学生会 第21回学生研究発表講演会
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路工学キャンパス(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2016-03-01 – 2016-03-01
  • [学会発表] 三次元モデルを用いた先天性心疾患における心臓内血流の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      田中実里,毛受久実,上田雄太,井尻敬,稲田慎,黒嵜健一,白石公,中沢一雄,大星直樹
    • 学会等名
      第35回医療情報学連合大会(第16回医療情報学会学術大会)
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2015-11-01 – 2015-11-04
  • [学会発表] 先天性心疾患の心臓レプリカの機能を補完しコンシューマレベルのコンピュータで実用可能なマルチタッチブラウザ2015

    • 著者名/発表者名
      中沢一雄,小山裕己,中島一崇,井尻敬,稲田慎,黒嵜健一,白石公,五十嵐健夫
    • 学会等名
      第63回日本心臓病学会学術集会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2015-09-18 – 2015-09-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 先天性心疾患心臓の形状抽出と心臓レプリカを想定したマルチタッチブラウザ開発2015

    • 著者名/発表者名
      中沢一雄,井尻敬,小山裕己,中島一崇,五十嵐健夫,稲田慎,原口亮,奈良崎大士,岩田倫明,芦原貴司,神崎歩,黒嵜健一,坂口平馬,市川肇,白石公
    • 学会等名
      第51回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • 発表場所
      ホテル日航大阪(東京都・港区)
    • 年月日
      2015-07-16 – 2015-07-18
  • [学会発表] 先天性心疾患に伴う大血管構築異常の形態シミュレーション:心エコー画像を用いた3次元コンピューターグラフィックスの作成2015

    • 著者名/発表者名
      黒嵜健一,原口亮,岩田倫明,中沢一雄,神崎歩,白石公
    • 学会等名
      第51回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • 発表場所
      ホテル日航大阪(東京都・港区)
    • 年月日
      2015-07-16 – 2015-07-18
  • [学会発表] ボクセルアートを非ボクセル化する手法の研究2015

    • 著者名/発表者名
      中島一崇, 五十嵐健夫
    • 学会等名
      Visual Computing 研究会/グラフィクスとCAD 合同シンポジウム2016
    • 発表場所
      姫路市市民会館(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-06-29
  • [備考] 関連研究情報

    • URL

      http://www.ncvc.go.jp/hospital/section/management/medicalinformation/nakazawa.html

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公開日: 2017-01-06  

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