実用的な心臓電気活動解析を目指した心筋興奮伝導シミュレーション法の確立

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1.3次元心筋モデルの開発・検討心筋線維方向の回転は、実際の3次元の心筋の興奮伝導特性を表現する上で、非常に重要である。そこで、研究代表者の従来モデルに対して細胞内導電率テンソルを導入し、心内膜から心外膜にかけて導電率テンソルの主軸が変化するモデルを構築し、心筋線維方向の回転を表現した(日本ME学会大会2001年5月発表)。動的膜容量変化の異方向性に関して、代表者の従来論文で既に有効性を論じているが、本年度は、数理モデル上の生理学的パラメータや数値計算上のパラメータ(空間刻み幅)、そして膜容量異方向性の度合いを決めるパラメータに関して、相互のパラメータ感度を詳細に検討し、動的膜容量異方向性が、電気生理学的興奮伝導異方向性の特徴をより忠実に再現出来る可能性を示した(電通大紀要論文2001年7月発表)。2.高速計算法の改良高速計算法として、従来よりノード間引きという独創的手法を提案してきたが、本年度は、さらに計算効率を向上させるために、ノード間引きによる高速計算法に時間刻み幅自動調節機構を組み合わせた、新しいハイブリッド計算法を検討した(電子情報通信学会研究会2002年3月発表)。ノード間引き法の有無、時間刻み幅自動調節の有無による、計4通りの計算法を比較検討し、新しいハイブリッド計算法が最も高速な結果を示した。3.本年度の研究評価と今後の展開以上により本年度実施計画はある程度達成されたが、特に高速計算法に関しては、更なる計算効率の向上、複雑な興奮伝導過程(spiral wave等)における計算精度の検証が必要であり、これらの点が今後の課題である。