心臓旋回性興奮動態の位相分散解析
頻脈性不整脈の発生には旋回性興奮波(Spiral Wave, SW)が関与しており、除細動治療や焼灼治療、薬物治療等において、SWの停止や発生の抑制を目的とする様々な治療が行われている。発生・移動・消滅を繰り返す複雑なSWのダイナミクスを明らかにする事は、効果的なこれらの不整脈治療の実現のために重要であるが、高時空間分解能でSWを計測可能な光学マッピング法を用いてもなお、SW中心の追跡による定量的なSW動態解析はこれまで困難であった。本発表では、SWの定量解析のために我々が開発した位相分散解析法について紹介する。本手法は、SW発生時の心臓各点の周期的興奮の位相を表現した位相マップにおいて、各点...
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| Published in | Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering Vol. Annual56; no. Abstract; p. S149 |
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| Main Authors | , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
公益社団法人 日本生体医工学会
2018
Japanese Society for Medical and Biological Engineering |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1347-443X 1881-4379 |
| DOI | 10.11239/jsmbe.Annual56.S149 |
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| Abstract | 頻脈性不整脈の発生には旋回性興奮波(Spiral Wave, SW)が関与しており、除細動治療や焼灼治療、薬物治療等において、SWの停止や発生の抑制を目的とする様々な治療が行われている。発生・移動・消滅を繰り返す複雑なSWのダイナミクスを明らかにする事は、効果的なこれらの不整脈治療の実現のために重要であるが、高時空間分解能でSWを計測可能な光学マッピング法を用いてもなお、SW中心の追跡による定量的なSW動態解析はこれまで困難であった。本発表では、SWの定量解析のために我々が開発した位相分散解析法について紹介する。本手法は、SW発生時の心臓各点の周期的興奮の位相を表現した位相マップにおいて、各点周辺の空間的な位相のばらつきを位相分散値として評価することで、SW中心を検出する。本手法により、従来のSW中心検出法と比べ、SW中心の追跡精度が大きく向上した（99.8%）。また各点で時間的に変化する位相分散値を平均した累積位相分散マップを作成した結果、細動等の一見複雑な旋回興奮現象における、SW中心の高頻度な移動経路を定量的に導出可能である事が示された。これらの結果から、位相分散解析は不整脈治療の最適化のための診断指標として有用であると考えられる。 |
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| AbstractList | 頻脈性不整脈の発生には旋回性興奮波(Spiral Wave, SW)が関与しており、除細動治療や焼灼治療、薬物治療等において、SWの停止や発生の抑制を目的とする様々な治療が行われている。発生・移動・消滅を繰り返す複雑なSWのダイナミクスを明らかにする事は、効果的なこれらの不整脈治療の実現のために重要であるが、高時空間分解能でSWを計測可能な光学マッピング法を用いてもなお、SW中心の追跡による定量的なSW動態解析はこれまで困難であった。本発表では、SWの定量解析のために我々が開発した位相分散解析法について紹介する。本手法は、SW発生時の心臓各点の周期的興奮の位相を表現した位相マップにおいて、各点周辺の空間的な位相のばらつきを位相分散値として評価することで、SW中心を検出する。本手法により、従来のSW中心検出法と比べ、SW中心の追跡精度が大きく向上した（99.8%）。また各点で時間的に変化する位相分散値を平均した累積位相分散マップを作成した結果、細動等の一見複雑な旋回興奮現象における、SW中心の高頻度な移動経路を定量的に導出可能である事が示された。これらの結果から、位相分散解析は不整脈治療の最適化のための診断指標として有用であると考えられる。 Spiral wave (SW) plays a significant role in tachyarrhythmia. The common aim of various arrhythmia therapies is prevention and termination of SWs. Although elucidation of the complex SWs dynamics accompanying generation, shift, and annihilation is important for effective therapy, objective tracking of SW center has been difficult. In this session, we introduce the novel technique named phase variance analysis which we developed for quantitative analysis of SW dynamics. In this method, SW center is defined as a peak of a distribution which shows the variance of phase values around each point. This method improved the accuracy of SW center tracking dramatically (99.8%). Moreover, the mean value map of fluctuating phase variance value at each point visualized the region over which SW center moves frequently. These results indicate that phase variance analysis enables objective analysis of complex SW dynamics and it is valuable as a diagnostic indicator for arrhythmia therapies. 頻脈性不整脈の発生には旋回性興奮波(Spiral Wave, SW)が関与しており、除細動治療や焼灼治療、薬物治療等において、SWの停止や発生の抑制を目的とする様々な治療が行われている。発生・移動・消滅を繰り返す複雑なSWのダイナミクスを明らかにする事は、効果的なこれらの不整脈治療の実現のために重要であるが、高時空間分解能でSWを計測可能な光学マッピング法を用いてもなお、SW中心の追跡による定量的なSW動態解析はこれまで困難であった。本発表では、SWの定量解析のために我々が開発した位相分散解析法について紹介する。本手法は、SW発生時の心臓各点の周期的興奮の位相を表現した位相マップにおいて、各点周辺の空間的な位相のばらつきを位相分散値として評価することで、SW中心を検出する。本手法により、従来のSW中心検出法と比べ、SW中心の追跡精度が大きく向上した（99.8%）。また各点で時間的に変化する位相分散値を平均した累積位相分散マップを作成した結果、細動等の一見複雑な旋回興奮現象における、SW中心の高頻度な移動経路を定量的に導出可能である事が示された。これらの結果から、位相分散解析は不整脈治療の最適化のための診断指標として有用であると考えられる。 |
| Author | 富井, 直輝 柴田, 仁太郎 瀬野, 宏 山崎, 正俊 本荘, 晴朗 佐久間, 一郎 |
| Author_FL | SHIBATA NITARO SAKUMA ICHIRO YAMAZAKI MASATOSHI SENO HIROSHI HONJO HARUO TOMII NAOKI |
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| Author_xml | – sequence: 1 fullname: 富井, 直輝 organization: 東京大学 医学部 疾患生命工学センター – sequence: 1 fullname: 本荘, 晴朗 organization: 名古屋大学 環境医学研究所 – sequence: 1 fullname: 瀬野, 宏 organization: 東京大学 工学系研究科 – sequence: 1 fullname: 山崎, 正俊 organization: 東京大学 工学系研究科 – sequence: 1 fullname: 柴田, 仁太郎 organization: 新宿三井ビルクリニック – sequence: 1 fullname: 佐久間, 一郎 organization: 東京大学 工学系研究科 |
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| Copyright | 2018 社団法人日本生体医工学会 |
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| DOI | 10.11239/jsmbe.Annual56.S149 |
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| Discipline | Engineering |
| DocumentTitleAlternate | Phase variance analysis of cardiac spiral wave dynamics |
| DocumentTitle_FL | Phase variance analysis of cardiac spiral wave dynamics |
| EISSN | 1881-4379 |
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| ISSN | 1347-443X |
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| PublicationTitle | Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering |
| PublicationTitleAlternate | 生体医工学 |
| PublicationTitle_FL | TJSBME Trans. jpn. Soc. Med. Bio. Eng 生体医工学 Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering |
| PublicationYear | 2018 |
| Publisher | 公益社団法人 日本生体医工学会 Japanese Society for Medical and Biological Engineering |
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