特異値分解による冠動脈血流波形の形状解析

冠動脈血流波形は、収縮期に低流量または逆行流が生じる時期を含み、拡張期優位の特徴的な形状を示す。一般的な波形形状は、心臓と血管の力学の複雑な相互作用によるものとされてきたが、冠動脈血流波形の変動性およびその変動性が心機能に何を示し得るかについての研究は限られている。本研究は、32頭の豚から取得したベースラインデータに対して、フーリエ変換と特異値分解（SVD）を用い、前下行枝（LAD）の血流波形の形状解析を提示する。対象の豚は2品種（オッサボウおよびヨークシャー）と3つの異なる実験条件（痩せ対照、痩せペーシング、肥満ペーシング）を含む。フーリエ変換により、各豚の波形を15の高調波へ分解する。その後、SVD解析を用いて波形の時間的パターンを抽出する。SVDモードに対する豚個体ごとの係数と臨床指標との相関により、LAD波形の変動性に関する生理学的な説明を検討する。2番目のSVDモードにおけるLADの時間的血流パターンは心拍数と有意に相関する。さらに、3番目のSVDモードは平均血圧および最大の充血時血流と有意に相関する。加えて、4番目のSVDモードは左室拡張末期圧および心内膜−心外膜血流比と弱い相関を示す。本研究は、LAD血流波形を時間的パターンへ分解でき、それらが生理学的特徴と相関することを示す。さらに、この形状解析法により、波形の再構成とSVDによって同定された時間的パターンの可視化が可能となり、関心点に基づいて血流波形を特徴づける既存手法に比べて利点となる。

https://doi.org/10.64898/2026.08.26.743980