システム開発背景
薬物による致死性不整脈誘発の危険性予測のためのシミュレーションシステムの構築は、創薬や臨床における薬物の危険性判定システムとして実用化が切望されている。その実現には、基礎的な薬物作用動態モデルの作成が不可欠であることに加え、様々な特性を持った薬物を作用させた時に、どのように活動電位が変化し、不整脈発生にどの程度の寄与があるのか、といったことを端的に表示する方法が必要となる。この表示法として、2種類の心臓カリウムチャネル(Ikr,Iks)の網羅的変化の活動電位長(APD)への効果を表示する手法「IKr-IKs 2D-Map解析」を考案した。この2D-Map解析のためには、膨大な計算が必要となる。また、予測システムを構築するためには、様々な条件下での2D-Map解析が必要不可欠であり、そのためのシステムとして ArrhythmoPredictor システムが開発された。


システム概要
本システムは、大阪大学に設置されているPCクラスタマシンにおいて、心臓不整脈誘発予測シミュレーションの計算実行と計算結果のデータベース化、結果評価を効率的に行うためのシステムです。従来、人手により行われていたシミュレーション計算の実行管理と計算結果データ管理を自動化し、PCクラスタマシンの計算機リソースをより有効活用でき、確実なデータ管理とコラボレーションを実現します。



システムクライアント外観の一例


システム動作環境
Java による環境開発をおこなっているため、Mac、Windows、Linux など様々なクライアント環境での動作が可能です。以下は必要動作要件をまとめたものです。
No OS type Java version
1 Windows XP
windows Vista
JRE 1.5 以上

ただし、JRE 1.6.0_2 は Java の不具合により、
動作しません.
2 Mac OS X
3 Fedora Core Linux 5 以上
(Gnome2 で動作確認済み)


システムの特徴
  1. PCクラスタマシンを使って研究室で開発している細胞レベルの心臓不整脈誘発予測シミュレーションプログラムを計算モデルとしてシステムに登録が可能
  2. 心臓不整脈誘発予測シミュレーションの実行により、パラメータサーベイが可能。かつ、その計算結果を自動的にデータベースとファイルサーバーへ格納
  3. 様々なシミュレータモデルおよび薬剤効果パラメータ等において、APD、QT、TDR、EAD の2変数マップ表示(2D-Map)をインタラクティブに生成することが可能
  4. システムに登録された計算モデルとその解析データを関連付けて自動的にデータベースに登録
  5. 活動電位、電流値の時間発展グラフやAPD、EAD等の特性値を計算し、計算モデルに関連付けて結果をデータベースに登録することが可能
  6. 関連論文、実験データなどのファイル添付、コメントの追記が可能
  7. データベースへ登録されたデータの検索機能など






ArrhythmoPredictorの主な機能は、PhysioDesignerにより代替可能となりました。