研究課題情報
課題管理番号
25hma322033h0002
統合プロジェクト(三期)

医療機器・ヘルスケアプロジェクト

統合プロジェクト(二期)

医療機器・ヘルスケアプロジェクト<第二期>

事業名

医療機器等研究成果展開事業

タグ(2025)

研究開発目的: 治療に関する研究

研究の性格: 医療機器開発<薬機法該当>

研究モダリティ: クラスⅡ

開発フェーズ: 応用

ICD-10大分類: 循環器系の疾患

対象疾患領域: 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> ,  老年医学・認知症 ,  その他

特記的事項: DX<SaMD、AI、ICTを含む>

補足確認: 治療

タグ(2024)

研究開発目的: 治療に関する研究

研究の性格: 医療機器開発<薬機法該当>

研究モダリティ: クラスⅡ

開発フェーズ: 応用

ICD-10大分類: 循環器系の疾患

対象疾患領域: 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> ,  老年医学・認知症 ,  その他

特記的事項: DX<SaMD、AI、ICTを含む>

補足確認: 治療

代表研究機関
国立大学法人東京科学大学
研究代表者

(2025) 滝川正晃, 国立大学法人東京科学大学, 大学院医歯学総合研究科 寄附講座講師

(2024) 滝川正晃, 国立大学法人東京科学大学, 大学院医歯学総合研究科 先進不整脈学講座 寄附講座講師

研究期間
2024年度 - 2026年度
課題への総配分額
52,000 千円
研究概要(2025)
不整脈の高周波カテーテルアブレーション治療の焼灼効果は、能動的指標(出力、焼灼時間、Contact force)と受動的指標(抵抗値変化、電位変化)により推測しえた。従来はこれらの指標を単独か複数利用し焼灼サイズを推測したが、正確性に限界があった。 我々は、Ex-vivoにおいてアブレーションに関連する変数と実際の焼灼巣の関係を人工知能に機械学習させ高精度の焼灼巣形状予測モデルを開発した。本研究では、In-vivoで、様々な焼灼設定下で、正常心筋や瘢痕心筋を焼灼し、アブレーション中に変動するパラメーターと、焼灼形状(深度、長径、表面積、容積)との関係をランダムフォレストを用いて機械学習させ、より実臨床に即した高精度の焼灼巣予測機械学習モデルを作成する。そのモデルを元にPC 上で、アブレーション中に変動する関連変数を入力とし、焼灼巣形状が出力されるソフトウェアを開発する。過去のin-vivoデータや、追加の前向きデータを用い、ソフトウェアの精度を上げ、最終的に入力パラメーターからリアルタイムに焼灼巣形状データを予測する機械学習モデルを完成し、臨床応用する。
研究概要(2024)
不整脈の高周波カテーテルアブレーション(RFCA)治療の焼灼効果は、能動的指標(出力、焼灼時間、Contact force)と受動的指標(抵抗値変化、電位変化)により推測された。従来はそれぞれの指標を単独で用いて推測したが、正確性に限界があり、重篤な合併症の予測も難しい。 我々は、アブレーションシステムに記録される全ての変数と実際に形成される焼灼巣形状との関係を人工知能に機械学習させ精度の高い、焼灼巣形状予測モデルを開発した。しかしながら、これらのデータは、Ex-vivo のデータに基づいており、より実践的に使用するために、In-vivo のデータを使用する必要がある。 本研究では、In-vivoにおいて、様々な焼灼設定下で、様々な心筋組織(正常組織、瘢痕組織)に焼灼を行い、アブレーション中に変動する関連パラメーターと、時速焼灼形状(深度、長径、表面積、容積)との関係をランダムフォレストを用いて機械学習を行い、Ex-vivo のデータよりも実臨床に即した焼灼巣予測機械学習モデルを作成する。焼灼形状(深度、長径、表面積、容積)推定値と実測値の相関がR=0.9(R2=0.81)に達するモデルを目指す。開発した機械学習モデルを元に、PC 上で、アブレーション中に変動する関連変数を入力として、焼灼巣形状(深度・長径・表面積・容積)が出力されるソフトウェアを開発する。収集した過去のin-vivoデータや、追加の前向きにデータを追加し、ソフトウェアの精度を上げ、最終的に変動する入力パラメーターからリアルタイムに計算される焼灼巣形状(深度・長径・表面積・容積のデータ)を、想定ユーザ(循環器医師)に提示する医療機器プログラムのプロトタイプを作成する。
研究成果情報
2024