AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構(AMED)の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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研究課題情報

研究課題名
インテリジェント心房細動予防・検出インフラの構築
課題管理番号
21he2102002h0003
統合プロジェクト
医療機器・ヘルスケアプロジェクト
9つの連携分野プロジェクト
オールジャパンでの医療機器開発プロジェクト
事業名
先進的医療機器・システム等技術開発事業 , 医療機器等における先進的研究開発・開発体制強靭化事業
タグ(2021)
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
/開発フェーズ/応用
/承認上の分類/医療機器
/対象疾患/循環器系の疾患
タグ(2020)
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
/開発フェーズ/応用
/承認上の分類/医療機器
/対象疾患/循環器系の疾患
タグ(2019)
/研究の性格/研究基盤及び創薬基盤の整備研究<創薬技術・ICT基盤・プラットフォーム関係含む>
/開発フェーズ/該当なし
/承認上の分類/薬機法分類非該当
/対象疾患/循環器系の疾患
代表研究機関
国立大学法人東京医科歯科大学
研究代表者
(2021) 古川哲史 , 国立大学法人東京医科歯科大学 , 難治疾患研究所・教授
(2020) 古川哲史 , 国立大学法人東京医科歯科大学 , 難治疾患研究所・教授
(2019) 古川哲史 , 国立大学法人東京医科歯科大学 , 難治疾患研究所・教授
データサイエンティスト
田中敏博 東京医科歯科大学統合研究機構, 教授 佐藤匠徳 株式会社国際電気通信基礎技術研究所佐藤匠徳特別研究所, 特別研究所長
研究期間
2019年度-2021年度
課題への総配分額

(単位:千円)

  • 731,831
  • 2021年度
    185,117
  • 2020年度
    338,129
  • 2019年度
    208,585
研究概要(2021)
サンプル収集、保管、管理の一連のフローは2019年度に構築し、2020年度末までに1700件のサンプルが収集される予定である。2021年度は残りの1,000件(発作性心房細動500件、非心房細動500件)のサンプルを集める。得られたサンプルから、ゲノム・バイオマーカー・臨床/生活習慣データ・心電図の4階層の解析を行う。ゲノムは、一部のバイオマーカー(hsCRP・NT-proBNP)は外注する。バイオマーカーのセルフリーDNAと臨床/生活習慣データは本学でin houseで解析する。心電図は、AI解析は本学と理化学研究所、P波周波数解析は本学とフクダ電子が担当して解析する。これによって、1,000件(発作性心房細動500件、非心房細動500件)の4次元情報(ゲノム・バイオマーカー・臨床/生活習慣データ・心電図)をAI解析に供するデータとして、これを株式会社国際電気通信基礎技術研究所に送る。
研究概要(2020)
サンプル収集、保管、管理の一連のフローは2019年度に構築した。これを運用して自治医科大学と合わせて1,700件(発作性心房細動850件、非心房細動850件)、うち東京医科歯科大学1,550件(発作性心房細動775件、非心房細動775件)のサンプルを集める。得られたサンプルから、ゲノム・バイオマーカー・臨床/生活習慣データ・心電図の4階層の解析を行う。ゲノムは、一部のバイオマーカー(hsCRP・NT-proBNP)は外注する。バイオマーカーのセルフリーDNAと臨床/埼葛習慣データは本学でin houseで解析する。心電図は、AI解析は本学と理化学研究所、P波周波数解析は本学とフクダ電子が担当して解析する。これによって、1,700件(発作性心房細動850件、非心房細動850件)の4次元情報(ゲノム・バイオマーカー・臨床/生活習慣データ・心電図)をAI解析に供するデータとして、これを株式会社国際電気通信基礎技術研究所に送る。
研究概要(2019)
サンプル収集、保管、管理の一連のフローを確立することと、これを運用して400件のサンプルを集めることを目的とする。サンプル収集は外注し、保管・管理は本学で一括して行う。サンプル収集は、本学大学病院と複数の関連病院から行う。臨床情報は、質問票と電子カルテからの転記で集める。ゲノム情報は、血液サンプルからゲノムDNA抽出後、外注で行う。バイオマーカー情報は、すでに臨床検査が確立しているNT-proBNP・高感度CRPは外注、それ以外の独自のバイオマーカーはin houseで調べる。心電図情報は、AT解析とP波周波数解析を行い、発作性心房細動200件、非心房細動200件のサンプルを集める。

研究成果情報

【成果報告書】

成果の概要
令和3年4月1日から令和3年12月28日までに、1109サンプルを収集し、臨床情報、ゲノム、バイオマーカー、心電図の解析を行った。心電図解析は、P波フラグメント解析とAI解析を行った。P波フラグメント解析では、従来の加算心電図解析に必要なシールドルームではなく通常の検査室のノイズレベルの記録で59.3%の精度で発作性心房細動の存在を非発作時の洞調律心電図から検出可能であった。AI解析では、82.1%の精度で発作性心房細動の存在を非発作時の洞調律心電図から検出可能であった。AI解析では、既存の心電計への搭載が可能となり、PMDA事前相談について、全般相談を実施し、「対面助言準備面談」と「医療機器開発相談」を2022年5月に行うための説明資料の準備を行った。心房細動発症リスクのAIアルゴリズム構築では、上記データをLGBMと呼ばれる木構造ベースの予測器を用いて、心房細動が有り・無しの2値分類を行った。その後、10xCVでデータを訓練用・検証用に分割し、検証用のデータでのAUCの10回の試行の平均値で予測性能を評価した。その結果、当初の目標である、個別化医療に必須ベンチマークであるオッズ比50以上を達成することができた。また、1)AUCが最も高くなる項目を一つ選択し、2)その項目からさらにもう一つの項目を追加した時にAUCが最も高くなる項目を選択し、3)追加したした際に、追加する前よりもAUCが上昇しなくなるまで2)を繰り返した。このアプローチにより、最大予測性能達成に必要な最小検査項目セットも特定できた。
2021年度に配分いただいた調整費を用いて準備した「心電図による心房細動の早期検出・脳梗塞予防の前向き研究」を静岡市清水区での区民説明会を経て2022年1月から開始した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1.Shigeta T, Yamauchi Y, Sagawa Y, Oda A, Tachibana S, Sudo K, Nakamura R, Okishige K, Goya M, Sasano T. Cryoballoon ablation of the left atrial posterior wall reduces recurrence of persistent atrial fibrillation in patients with non-paroxysmal atrial fibrillation. J Arrhythm. 2021;37:1477-1487

2.Nakamura T, Sasano T. Artificial intelligence and cardiology: Current status and perspective. J Cardiol 2022; 79: 326-333.

3.Hamada S, Sasaki K, Kito H, Tooyama Y, Ihara K, Aoyagi E, Ichimura N, Tohda S, Sasano T. Effect of the recording condition on the quality of a single-lead electrocardiogram. Heart Vessels 2021 online ahead of print. doi: 10.1007/s00380-021-01991-z.

4.Kawabuchi N, Tanaka Y, Okubo K, Tachibana S, Nakashima E, Takagi K, Hikita H, Goya M, Sasano T, Takahashi A. Effect of radiofrequency and ethanol ablation on epicardial conduction through the vein of Marshall: How to detect and manage epicardial connection across the mitral isthmus. Heart Rhythm 2022 Mar 3, doi: 10.1016/j.hrthm.2022.03.1228.(Online ahead of print).

5.Tanaka Y, Takahashi A, Kawaguchi N, Nakashima E, Takagi K, Okubo K, Hikita H, Sasano T. Intuitive diagnosis of complex atrial tachycardia mechanisms using a novel histogram module of an ultra-high-resolution mapping system. J Interv Card Electrophysiol. 2022 Mar 9. doi: 10.1007/s10840-022-01165-5. (Online ahead of print).

6.田中敏博.ゲノム多様性の理解からゲノム医療へ.循環器内科.2022, 91(3), 376-378

7.中島永美子、田中泰章、土居惇一、川口直彦、大久保健史、高木克昌、高橋淳. 心内膜側を回路に含まずに持続する左房心外膜側リエントリー性頻拍の1例. 臨床心臓電気生理 Vol 44. 2021. May.

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター

1.Clinical Evaluation of Left Atrial Posterior Wall Isolation with a Cryoballoon fro Persistent Atrial Fibrillation: An Analysis of the Data Included in PIVoTAL Study.、 Shigeta T, Yamauchi Y, Oda A, Sudo K, Arai H, Sagawa Y, Okishige K, Goya M, Sasano T. Web開催、日本不整脈心電学会学術大会、2021/7/2、国内、口頭

国内 / 口頭

2.Identification of suitable candidates for cryoballooon ablation of left atrial roof: lessons from >1000 experiences. 、 Shigeta T, Yamauchi Y, Oda A, Sudo K, Arai H, Sagawa Y, Okishige K, Goya M, Sasano T.、 Web開催、第86回日本循環器学会学術集会、2022/3/13、国内、口頭

国内 / 口頭

3.Genomics of Arrhythmias、田中敏博、日本不整脈心電学会学術大会、2021/7/3、国内、口頭

国内 / 口頭

4.Novel Hybrid Therapy with Catheter Ablation and Left Atrial Appendage Occlusion in Patient with Atrial Fibrillation.佐々木毅、第86回日本循環器学会学術集会、2022/3/11, 国内、口頭.

国内 / 口頭

5.左心耳隔離後の隔離領域内で洞調律中に持続するlocalized reentryを認め、マーシャル筋束を介したfocal reentryが機序であることを証明しえた1例、早坂和人、佐々木毅、日本不整脈学会 カテーテルアブレーション関連秋季大会、2021/9/24, 国内、ポスター.

国内 / ポスター

6.Efficacy And Safety Of Ethanol Ablation To The Vein Of Marshall Guided By Subsection Catheter In Atrial Fibrillation Ablation. Takeshi Sasaki, Heart Rhyhthm 2021, 2021/7/28, ボストン、口頭.

不明 / 口頭

7.Prognostic Impact of Catheter Ablation of Atrial Fibrillation for Atrio-Ventricular Sequential Pacing on Cardiac Resynchronization Therapy Candidates with Long-standing Atrial Fibrillation.Takeshi Sasaki, 日本不整脈心電学会学術大会、2021/7/1, 国内、口頭.

国内 / 口頭

8.新規加算平均心電図とウェアラブル機器を用いた心房細動の早期検出・早期発見、笹野哲郎、日本不整脈心電学会心電学関連春季大会2021、2021/4/24、国内、口頭

国内 / 口頭

9.AMED先進的医療機器・システム等技術開発事業 (基盤技術開発プロジェクト)「インテリジェント心房細動予防・検出インフラの構築」 笹野哲郎、日本不整脈心電学会学術大会、2021/7/3、国内、口頭

国内 / 口頭

10.Application of AI on the prediction and detection of arrhythmias. 笹野哲郎、日本心臓病学会ACC-JCC joint symposium、2021/9/19、国内、口頭

国内 / 口頭

11.Prediction of AF by AI、笹野哲郎、Taiwan Heart Rhythm Society meeting、2021/9/25、国外、口頭

国外 / 口頭

12.Involvement of mitochondrial cell-free DNA in systemic and local inflammatory response in atrial fibrillation. 笹野哲郎、Taiwan Heart Rhythm Society meeting、2021/9/25、国外、口頭

国外 / 口頭

13.非薬物療法時代の抗不整脈薬を考える、笹野哲郎、創薬薬理フォーラム、2021/10/8、国内、口頭

国内 / 口頭

14.冠動脈疾患に合併する心房細動の早期発見と治療、笹野哲郎、日本新血管インターベンション治療学会関東甲信越地方会、2021/10/16、国内、口頭

国内 / 口頭

15.AIと遠隔モニタリングを用いた心房細動の早期発見、笹野哲郎、日本循環器学会関東甲信越地方会、2021/12/4、国内、口頭

国内 / 口頭

16.Ihara K, Kuroyanagi H, Hiraoka Y, Sasano T, Furukawa T. Atrial Fibrillation in Cardiomyopathy Mice with Rbm20 Mutation. The 86th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society. (シンポジウム) 2022/3/11, 国内、口頭.

国内 / 口頭

17.Iwamiya S, Ihara K, Furukawa T, Sasano T. The effects of Sacubitril/Valsartan on murine atria with pressure overload. The 86th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society. 2022/3/13, 国内、口頭.

国内 / 口頭

18.岩宮賢、井原健介、古川哲史、笹野哲郎. 心不全モデルのマウス心房に対するSacubitril/Valsartanの電気生理学的効果. 第262回日本循環器学会関東甲信越地方会. 2021/12/4, 国内、口頭.

国内 / 口頭

19.井原健介、黒柳秀人、平岡優一、笹野哲郎、古川哲史. 不整脈原性拡張型心筋症の新規発症機序. 第25回日本心不全学会学術集会. (シンポジウム)、2021/10/1、国内、口頭.

国内 / 口頭

20.Iwamiya S, Ihara K, Furukawa T, Sasano T. The effects of Sacubitril/Valsartan on electrophysiological properties of atria in murine hearts with pressure overload. The 5th JCS Council Forum on Basic CardioVascular Research. 2021/9/11、国内、口頭.

国内 / 口頭

「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1.寝たきりの5人に1人は不整脈による脳梗塞が原因!、古川哲史、文京区最先端生命科学講座シリーズ第30回、2022/02/25、国内

国内

2.医工連携を生かした寝たきり予防の先制医療、笹野哲郎、東京電機大学ME講座、2021/11/9、国内

国内



更新日:2023-04-17

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