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Novel Arrhythmia Treatment with Extracorporeal Radiation for Patients with Fatal Ventricular Arrhythmia

Research Project

Project/Area Number 20K08459
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53020:Cardiology-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

Yoshioka Koichiro  東海大学, 医学部, 教授 (30246087)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 網野 真理  東海大学, 医学部, 准教授 (10407976)
国枝 悦夫  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 客員教授 (70170008)
株木 重人  東海大学, 医学部, 講師 (00402777)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords体幹部定位放射線治療 / 難治性心室頻拍 / 高分解能ホルター心電図 / 心臓核医学検査 / 体幹部定位放射線治療 (SBRT) / 交感神経洗い出し亢進 / AHA 17セグメントモデル / 照射治療計画 / 低侵襲検査 / 不整脈放射線治療 / 不整脈治療 / X線がん治療装置 / 特定臨床研究 / 致死性心室不整脈 / 放射線体外照射
Outline of Research at the Start

がん治療においては体幹部定位放射線治療 (SBRT) などの放射線治療技術の進歩により, がん組織に隣接する正常臓器へのひばくを最小限に抑えながら, 標的に対して集中性を有した高線量を正確に照射することが可能となった. こうした技法を ”難治性致死性不整脈” に対して応用する発想により, 「SBRT(X線)を用いて体外から不整脈基質をわずか15分で焼灼する」新しい治療法がワシントン大学にて実施された.同手法に準じたSBRT (X線) による臨床研究 (厚労省認定番号 jRCTs032190041) を国内で初めて実施する.

Outline of Final Research Achievements

Stereotactic body radiation therapy (SBRT) has attracted attention as a minimally invasive arrhythmia treatment for refractory ventricular tachycardia (VT) and has demonstrated excellent efficacy. On the other hand, the target of SBRT cannot be visualized like a tumor, and the method for determining the target of irradiation is not well defined. We report the interim results of the first preclinical study in Japan (Phase II, SRAT study), focusing on the process of determining the irradiation field. 5 patients were enrolled in 2019, and 3 patients have completed more than 6 months of follow-up. Underlying cardiac disease was ischemic cardiomyopathy in 2 patients and non-ischemic cardiomyopathy in 1 patient. Although there were some very serious and urgent cases, the safety and antiarrhythmic efficacy after treatment have been generally favorable.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

SBRTのターゲットを設定するために、現状では電気生理学的/構造的/機能的情報データを集約しAHA 17セグメントモデルに反映させることが推奨されている。しかし当院の事例では侵襲的電気生理学検査の非実施, 造影剤使用制限や体内金属によるMRI撮像制限により、情報が限定的であった。そこで代替として高分解能ホルター心電図による疑似12誘導心電図を用いたVT起源の類推や、心臓核医学検査による交感神経洗い出し亢進領域やミスマッチ領域の同定が不整脈基質の類推に有用であった。いっぽうで検査の重み付けや多重スコア化の懸念が残った。そのほか照射を回避すべき健常心筋や、周辺臓器に対するリスクが十分に考慮された。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Heavy Ion Irradiation Reduces Vulnerability to Atrial Tachyarrhythmias ― Gap Junction and Sympathetic Neural Remodeling ―2023

    • Author(s)
      Mari Amino, Koichiro Yoshioka, Masatoshi Yamazaki, Noboru Kawabe, Sachie Tanaka, Takashi Shimokawa, Ryoko Niwa, Naoki Tomii, Shigeto Kabuki, Etsuo Kunieda, Atsuhiko Yagishita, Yuji Ikari, Itsuo Kodama.
    • Journal Title

      Circulation Journal

      Volume: 87 Issue: 7 Pages: 1016-1026

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-22-0527

    • ISSN
      1346-9843, 1347-4820
    • Year and Date
      2023-06-23
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interim Report of a Japanese Phase II Trial for Cardiac Stereotactic Body Radiotherapy in Refractory Ventricular Tachycardia ― Focus on Target Determination ―2023

    • Author(s)
      Amino M, Kabuki S, Kunieda E, Hashimoto J, Sugawara A, Sakai T, Sakama S, Ayabe K, Ohno Y, Yagishita A, Kobayashi Y, Ikari Y, Yoshioka K.
    • Journal Title

      Circulation Reports

      Volume: 5 Issue: 3 Pages: 69-79

    • DOI

      10.1253/circrep.CR-23-0003

    • ISSN
      2434-0790
    • Year and Date
      2023-03-10
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 致死性心室不整脈に対する体外放射線治療2021

    • Author(s)
      網野真理、株木重人、國枝悦夫、坂間晋、酒井哲理、綾部健吾、柳下敦彦、吉岡公一郎
    • Journal Title

      藤沢市内科医学会雑誌

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Carbon beam induced upregulation of cardiac gap junction proteins and prevention of sympathetic nerve sprouting in hypercholesterolemic rabbits, leading to reduction of arrhythmia vulnerability2021

    • Author(s)
      Mari Amino
    • Journal Title

      Annual Report (2021) Research Report for the 33rd Novartis Research Grant

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 難治性心室不整脈に対する体外放射線照射による低侵襲不整脈治療2021

    • Author(s)
      網野真理、株木重人、國枝悦夫、吉岡公一郎
    • Journal Title

      科学評論社「循環器内科」 特集/不整脈診療・治療の最新トッピクス

      Volume: -

    • NAID

      40022731126

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 体外放射線照射による難治性心室不整脈の新世代治療2021

    • Author(s)
      網野真理、株木重人、國枝悦夫、吉岡公一郎
    • Journal Title

      『臨床放射線』特集「心臓定位放射線治療」

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 放射線体外照射による致死性心室不整脈抑制作用における交感神経除神経効果を明らかにする2021

    • Author(s)
      網野真理
    • Journal Title

      放影協ニュース 令和元年研究症例助成金交付研究報告

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Analysis of depolarization abnormality and autonomic nerve function after stereotactic body radiation therapy for ventricular tachycardia in a patient with old myocardial infarction2021

    • Author(s)
      Mari Amino, MD, PhD, Shigeto Kabuki, PhD, Etsuo Kunieda, MD, PhD, Atsuhiko Yagishita, MD, PhD, Yuji Ikari, MD, PhD, Koichiro Yoshioka, MD, PhD, FHRS
    • Journal Title

      Heart Rhythm Case Reports

      Volume: in press Issue: 5 Pages: 306-311

    • DOI

      10.1016/j.hrcr.2021.01.023

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 肥大型心筋症における難治性心室頻拍に対する体幹部定位放射線治療(症例報告)2023

    • Author(s)
      網野真理, 株木重人, 國枝悦夫, 栁下敦彦, 伊苅裕二, 吉岡公一郎
    • Organizer
      第36回高精度放射線学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 胸部腫瘍に対する放射線治療が心電図波形に与える影響2023

    • Author(s)
      網野真理, 株木重人, 福澤 毅, 黒木俊寿, 菅原章友, 國枝悦夫, 浅野浩一郎, 岩崎正之, 小柳和夫, 栁下敦彦, 伊苅裕二, 吉岡公一郎
    • Organizer
      心電図関連春季大会2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation for Patient Safety in Stereotactic Body Radiotherapy for Ventricular Tachycardia.2022

    • Author(s)
      網野真理, 株木重人, 國枝悦夫, 栁下敦彦, 伊苅裕二, 吉岡公一郎
    • Organizer
      第68回日本不整脈心電学会学術集会.
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 超高齢者におけるVTストームへの挑戦 ~低侵襲的評価と短時間治療の実例~2022

    • Author(s)
      網野真理, 株木重人, 國枝悦夫, 栁下敦彦, 伊苅裕二, 吉岡公一郎
    • Organizer
      第59会 臨床生理学会シンポジウム3. 臨床生理学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] VTに対するライナックを用いた照射計画~循環器内科医の立場から~2022

    • Author(s)
      網野真理, 株木重人, 國枝悦夫, 栁下敦彦, 伊苅裕二, 吉岡公一郎
    • Organizer
      心電学関連春季大会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] VTに対するライナックを用いた照射計画 ―循環器内科医の立場から―2022

    • Author(s)
      網野真理、株木重人、國枝悦夫、坂間晋、酒井哲理、綾部健吾、柳下敦彦、吉岡公一郎
    • Organizer
      心電学関連春季大会2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Basic Study of Ventricular Tachycardia Radiotherapy Using Heavy Ion in Animal Models2022

    • Author(s)
      Mari Amino, Takashi Shimokawa, Shigeto Kabuki, Etsuo Kunieda, Atsuhiko Yagishita, Yuji Ikari, Koichiro Yoshioka
    • Organizer
      第81回日本医学放射線学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 心室頻拍に対する定位放射線治療後の脱分極時間と自律神経機能の変化2021

    • Author(s)
      網野真理、株木重人、國枝悦夫、坂間晋、酒井哲理、綾部健吾、柳下敦彦、吉岡公一郎
    • Organizer
      心電学関連春季関連大会2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of depolarization abnormality and autonomic nerve function after stereotactic body radiation therapy (SBRT) for ventricular tachycardia in a patient with old myocardial infarction2021

    • Author(s)
      Mari Amino, Shigeto Kabuki, Etsuo Kunieda, Tetsuri Sakai1, Susumu Sakama, Kengo Ayabe, Atsuhiko Yagishita, Yuji Ikari, Koichiro Yoshioka
    • Organizer
      Holter and Noninvasive Electrocardiology (ISHNE) International Society of Electrocardiology (ISE)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Changes in arrhythmogenic properties and heart rate variability after carbon-ion radiotherapy to anterior chest in patients with mediastinum cancer2021

    • Author(s)
      Koichiro Yoshioka, Mari Amino, Shigeto Kabuki, Etsuo Kunieda, Tetsuri Sakai1, Susumu Sakama, Kengo Ayabe, Atsuhiko Yagishita, Yuji Ikari
    • Organizer
      Holter and Noninvasive Electrocardiology (ISHNE) International Society of Electrocardiology (ISE)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重粒子線の抗不整脈作用:基礎実験からその機序に迫る。易不整脈ウサギにおける重粒子線の抗不整脈効果:ギャップ結合と交感神経過増生に与える影響2021

    • Author(s)
      網野真理、下川卓志、吉岡公一郎
    • Organizer
      第67回日本不整脈心電学会学術大会Basic Science Summit
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 体外放射線照射による難治性不整脈の新世代治療2020

    • Author(s)
      網野真理1) 5), 株木重人2), 国枝悦夫2), 橋本順3), 早田憲治4), 斉藤俊輝4), 山下高史4),下川卓志5), 吉岡公一郎1)
    • Organizer
      第30回 日本心臓核医学総会・学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 国内初となる体外放射線照射による難治性致死性心室不整脈の治療を実施

    • URL

      https://www.tokai.ac.jp/news/detail/_4_1.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2020 Research-status Report
  • [Remarks] 世界初となる炭素イオン線による難治性致死性心室不整脈の治療を実施

    • URL

      https://www.qst.go.jp/site/press/20230328-1.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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