JP2018504199A - 不整脈治療剤の効果評価システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
10 活動電位測定部
20 イオンチャネル特性決定部
21 イオンチャネル値格納部
22 パラメータ抽出部
23 パラメータ集合設定部
24 パラメータ集合選択部
25 グラフ生成部
26 パラメータ集合抽出部
27 イオンチャネル特性導出部
30 不整脈治療剤効果評価部
Claims (18)
- 患者の心筋活動電位(Cardiac Action Potential)を測定する活動電位測定部と、
前記測定した活動電位を用いて患者のイオンチャネル特性を決定するイオンチャネル特性決定部と、
前記決定された患者のイオンチャネル特性に不整脈治療剤の特性を反映して治療効果を模擬評価する不整脈治療剤効果評価部と、を含んでなることを特徴とする、不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記活動電位測定部は、
患者の心筋活動電位を電極カテーテルで測定して電気ペーシングプロトコルで記録することを特徴とする、請求項1に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記イオンチャネル特性決定部は、
健康な人に対する全てのイオンチャネルの生理学的コンダクタンス最大値が格納されたイオンチャネル値格納部と、
前記イオンチャネル値格納部に格納された生理学的コンダクタンス値の中からイオンチャネルリモデリングに関連するn個のイオンチャネルの生理学的コンダクタンス最大値を抽出してパラメータP1乃至Pnに設定し、これを一様分布(Uniform Distribution)を持つように変換するパラメータ抽出部と、
前記一様分布を持つように変換したパラメータの中から任意のP1乃至PnをK回以上抽出してパラメータ集合S1乃至Skに設定するパラメータ集合設定部と、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記イオンチャネル特性決定部は、
前記パラメータ集合S1乃至Skの中から1つのパラメータ集合Si(i=K)をランダムにM回以上選択するパラメータ集合選択部と、
前記選択したM個以上のパラメータ集合Siを対象に電気ペーシングプロトコルを模擬実行して活動電位持続時間(Action Potential Duration)とペーシング間隔関連グラフをM個以上生成するグラフ生成部とをさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記イオンチャネル特性決定部は、
前記グラフ生成部で生成したグラフの活動電位持続時間と活動電位測定部で測定した患者の心筋活動電位との誤差を算出し、前記誤差の範囲が予め設定した値よりも小さいパラメータ集合Sj(j=K)を抽出するパラメータ集合抽出部をさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記イオンチャネル特性決定部は、
前記パラメータ集合抽出部で抽出したパラメータ集合Sjに含まれるn個のパラメータが示すイオンチャネルの生理学的コンダクタンス値を前記イオンチャネル値格納部から抽出して患者のイオンチャネル特性を導出するイオンチャネル特性導出部をさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記パラメータ集合抽出部は、
前記グラフ生成部で生成したグラフの活動電位持続時間と活動電位測定部で測定した患者の心筋活動電位との差を二乗して合算した後、その平方根を誤差として算出することを特徴とする、請求項5に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記nは8であり、
前記n個のイオンチャネルはINa、ICaL、IK1、IKr、INak、INaca、ITo、IKurイオンチャネルであることを特徴とする、請求項3または6のいずれか一項に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。 - 前記Kは10,000であることを特徴とする、請求項3に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。
- 前記Mは10,000であることを特徴とする、請求項4に記載の不整脈治療剤の効果評価システム。
- (a)活動電位測定部が患者の心筋活動電位を測定する段階と、
(b)イオンチャネル特性決定部が、前記測定した活動電位を用いて患者のイオンチャネル特性を決定する段階と、
(c)不整脈治療剤模擬評価部が、前記決定された患者のイオンチャネル特性に不整脈治療剤の特性を反映して治療効果を模擬評価する段階と、を含む、不整脈治療剤の効果評価方法。 - 前記イオンチャネル特性決定部は、健康な人に対する全てのイオンチャネルの生理学的コンダクタンス値が格納されているイオンチャネル値格納部を含み、
前記(b)段階は、
(b−1)パラメータ抽出部が、前記イオンチャネル値格納部に格納された生理学的コンダクタンス値の中からイオンチャネルリモデリングに関連するn個のイオンチャネルの生理学的コンダクタンス最大値を抽出してパラメータP1乃至Pnに設定し、これを一様分布(Uniform Distribution)を持つように変換する段階と、
(b−2)パラメータ集合設定部が、前記一様分布を持つように変換したパラメータの中から任意のP1乃至PnをK回以上抽出してパラメータ集合S1乃至Skに設定する段階と、を含むことを特徴とする、請求項11に記載の不整脈治療剤の効果評価方法。 - 前記(b)段階は、
(b−3)パラメータ集合選択部が前記パラメータ集合S1乃至Skの中から1つのパラメータ集合Si(i=K)をランダムにM回以上選択する段階と、
(b−4)グラフ生成部が、前記選択したパラメータ集合Si(i=K)を対象に電気ペーシングプロトコルを模擬実行して活動電位持続時間(Action Potential Duration)とペーシング間隔関連グラフをM個以上生成する段階とをさらに含むことを特徴とする、請求項12に記載の不整脈治療剤の効果評価方法。 - 前記(b)段階は、
(b−5)パラメータ集合抽出部が、前記グラフ生成部で生成したグラフの活動電位持続時間と活動電位測定部で測定した患者の心筋活動電位との誤差を算出し、前記誤差の範囲が予め設定した値よりも小さいパラメータ集合Sj(j=K)を抽出する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項13に記載の不整脈治療剤の効果評価方法。 - 前記(b)段階は、
(b−6)イオンチャネル特性導出部が、前記パラメータ集合抽出部で抽出したパラメータ集合Sj(j=K)に含まれるn個のパラメータが示すイオンチャネルの生理学的コンダクタンス値を前記イオンチャネル値格納部から抽出して患者のイオンチャネル特性を導出する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項14に記載の不整脈治療剤の効果評価方法。 - 前記nは8であり、
前記n個のイオンチャネルは、
INa、ICaL、IK1、IKr、INak、INaca、ITo、IKurイオンチャネルであることを特徴とする、請求項12に記載の不整脈治療剤の効果評価方法。 - 前記nは8であり、
前記n個のイオンチャネルは、
INa、ICaL、IK1、IKr、INak、INaca、ITo、IKurイオンチャネルであることを特徴とする、請求項15に記載の不整脈治療剤の効果評価方法。 - 請求項11乃至17のいずれか一項の不整脈治療剤の効果評価方法をコンピュータで実行させるためのプログラムが記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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