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2009 Fiscal Year Annual Research Report

スパイラル・リエントリーの抜錨による致死性不整脈防止技術の開発

Research Project

Project/Area Number 19390210
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

児玉 逸雄  Nagoya University, 環境医学研究所, 教授 (30124720)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本荘 晴朗  名古屋大学, 環境医学研究所, 准教授 (70262912)
芦原 貴司  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (80396259)
Keywords心室細動・心室頻拍 / スパイラル・リエントリー / 活動電位 / 光学マッピング / 興奮伝導 / ギャップ接合 / 湾曲効果
Research Abstract

本研究の目的は、心室スパイラル・リエントリーの定在化を妨げること(抜錨,unpinning)によって心室細動・持続性心室頻拍の発生を防ぎ、心臓突然死を防止する方法・技術を開発することである。本年度の研究では、ウサギ摘出灌流心臓の心筋活動電位光学マッピングを用いて、ギャップ接合を介する心筋細胞間の電気的結合の薬理学的修飾が、二次元心室筋における興奮伝導特性とスパイラル・リエントリーのダイナミクスに与える影響について解析し、スパイラル・リエントリーの抜錨を促す方法について検討した。ギャップ接合を介する細胞間電気結合を減弱すると、心室スパイラル・リエントリーのさまよい運動が縮小し(旋回中心の移動が減少)、スパイラル興奮波の安定した旋回運動が長時間持続しやすくなった。一方、心筋細胞間電気結合を増強すると、スパイラル興奮波の旋回中心近傍で減衰伝導が生じて、旋回中心が心臓内を大きくさまよい運動するようになり、房室間溝の解剖学的興奮障壁との衝突によるリエントリー停止が促進された。一点から楕円形に広がる興奮波の湾曲度(曲率)と局所伝導速度との関係の解析では、細胞間電気結合を増強すると、湾曲度が小さい興奮波の伝導速度は増加するが、湾曲度が大きい興奮波では伝導がかえって抑制されることが明らかになった。スパイラル旋回中心付近における減衰伝導にはこのような効果が重要な役割を果たすと考えられた。以上の結果から、心筋細胞間の電気的結合の増強は、興奮波の湾曲効果を高めることによって、心室スパイラル・リエントリーの抜錨を促すことが判明した。

  • Research Products

    (31 results)

All 2010 2009

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (24 results)

  • [Journal Article] Early termination of spiral wave reentry by combined blockade of Na^+ and L-type Ca^<2+> currents in a perfused two-dimensional epicardial layer of rabbit ventricular myocardium2009

    • Author(s)
      Yuko S.Ishiguro, et al
    • Journal Title

      Heart Rhythm 6

      Pages: 684-692

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanisms of stretch-induced atrial fibrillation in the presence and the absence of adrenocholinergic stimulation : Interplay between rotors and focal discharges2009

    • Author(s)
      Masatoshi Yamazaki, et al
    • Journal Title

      Heart Rhythm 6

      Pages: 1009-1017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光学計測を用いた低温除細動における仮想電極誘発興奮伝播現象の解析2009

    • Author(s)
      荒船龍彦, 他
    • Journal Title

      生体医工学 47

      Pages: 514-521

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical mapping による spiral wave の解析2009

    • Author(s)
      本荘晴朗, 他
    • Journal Title

      心電図 29

      Pages: 231-235

  • [Journal Article] スパイラル・リエントリーのダイナミクスとその制御2009

    • Author(s)
      本荘晴朗, 他
    • Journal Title

      臨床と研究 86

      Pages: 129-132

  • [Journal Article] 致死的不整脈の in silico 研究 : 心臓電気生理の理解を深めるために2009

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Journal Title

      臨床と研究 86

      Pages: 803-809

  • [Journal Article] メディカルレビュー社2009

    • Author(s)
      本荘晴朗, 他
    • Journal Title

      スパイラル・リエントリーと抗不整脈薬 : Medical Topics Series 不整脈2009

      Pages: 14-24

  • [Presentation] W7, a Calmodulin antagonist, destabilizes spiral-wave reentry and promotes its early termination through an increase of intercellular electrical coupling2010

    • Author(s)
      高成広起, et al
    • Organizer
      The 74th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2010-03-07
  • [Presentation] Decreased intercellular coupling stabilizes 2-dimensional spiral-wave reentry, whereas increased coupling facilitates unpinning and early termination of the reentry2010

    • Author(s)
      竹本芳雄, et al
    • Organizer
      The 74th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2010-03-07
  • [Presentation] Stabilization of spiral-wave reentry by β1-adrenergic stimulation is reversed by I_<Ks> blockade : optical mapping study in rabbit hearts2010

    • Author(s)
      加藤サラ, et al
    • Organizer
      The 74th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2010-03-05
  • [Presentation] Theoretical study on the mechanisms of complex fractionated atrial electrogram-targeted atrial fibrillation ablation2010

    • Author(s)
      芦原貴司, et al
    • Organizer
      The 74th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2010-03-05
  • [Presentation] 虚血心におけるスパイラル・リエントリー2009

    • Author(s)
      本荘晴朗
    • Organizer
      第23回冠疾患学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-12-18
  • [Presentation] Bepridil destabilizes spiral-wave reentry and facilitates its early termination in cardiac muscle through an increase of intercellular coupling2009

    • Author(s)
      高成広起, et al.
    • Organizer
      Scientific Sessions 2009, American Heart Association
    • Place of Presentation
      Orlando, USA
    • Year and Date
      2009-11-16
  • [Presentation] 心臓の渦巻きを観る~致死性不整脈のメカニズムと制御~2009

    • Author(s)
      児玉逸雄
    • Organizer
      第38回 Current Topics Lecture in Tsukuba
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] Gap junctional uncoupling stabilizes 2-dimensional spiral-wave reentry in favor of its persistence2009

    • Author(s)
      竹本芳雄, et al.
    • Organizer
      The 2nd Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Sessions
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2009-10-23
  • [Presentation] 細胞間電気結合が心室筋の興奮伝導とスパイラル・リエントリーに及ぼす作用2009

    • Author(s)
      本荘晴朗, 他
    • Organizer
      第25回心電情報処理ワークショップ
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-17
  • [Presentation] 局所冷却除細動における Phase Singularity の解析2009

    • Author(s)
      荒船龍彦, 他
    • Organizer
      第25回心電情報処理ワークショップ
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-17
  • [Presentation] 心臓光学マッピングを用いたスパイラル・リエントリ旋回中心のリアルタイム検出法2009

    • Author(s)
      富井直輝, 他
    • Organizer
      第25回心電情報処理ワークショップ
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-17
  • [Presentation] A unique modification of spiral wave reentry by bepridil: relating to ion channel blocking action and inhibition of calmodulin2009

    • Author(s)
      高成広起, et al.
    • Organizer
      European Society of Cardiology 2009
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2009-09-01
  • [Presentation] Dynamics of spiral wave reentry2009

    • Author(s)
      本荘晴朗, et al.
    • Organizer
      The 36th International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2009-07-30
  • [Presentation] The effects of intercellular electrical uncoupling on the dynamics of spiral reentry in ventricular myocardium of isolated rabbit hearts2009

    • Author(s)
      竹本芳雄, et al.
    • Organizer
      The 36th International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2009-07-30
  • [Presentation] 心臓活動電位マッピング法を用いた通電刺激によるスパイラルリエントリの制御に関する研究2009

    • Author(s)
      富井直輝, 他
    • Organizer
      第24回日本不整脈学会・第26回日本心電学会合同学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-03
  • [Presentation] 局所冷却除細動における virtual electrode 誘発興奮伝播現象の解析2009

    • Author(s)
      荒船龍彦, 他
    • Organizer
      第24回日本不整脈学会・第26回日本心電学会合同学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-03
  • [Presentation] 生体シミュレーションの不整脈研究への応用2009

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      第24回日本不整脈学会・第26回日本心電学会合同学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-03
  • [Presentation] 心筋細胞間ギャップ接合阻害がスパイラルリエントリーのダイナミクスに及ぼす作用2009

    • Author(s)
      竹本芳雄, 他
    • Organizer
      第24回日本不整脈学会・第26回日本心電学会合同学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-02
  • [Presentation] Bepridil による心筋伝導特性の変化とスパイラル・リエントリーの制御2009

    • Author(s)
      高成広起, 他
    • Organizer
      第24回日本不整脈学会・第26回日本心電学会合同学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-02
  • [Presentation] 致死性心室性不整脈の薬物治療における交感神経活性の影響について : 光学 mapping 法を用いた実験的検討2009

    • Author(s)
      加藤サラ, 他
    • Organizer
      第24回日本不整脈学会・第26回日本心電学会合同学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-02
  • [Presentation] Pharmacological modification of spiral-wave reentry in rabbit heart : optical mapping analysis2009

    • Author(s)
      児玉逸雄, et al.
    • Organizer
      The 13th Congress of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2009-06-05
  • [Presentation] Bepridil destabilizes spiral wave reentry in terms of prolongation of action potential duration and augmentation of intercellular electrical coupling2009

    • Author(s)
      高成広起, et al.
    • Organizer
      The 13th Congress of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2009-06-05
  • [Presentation] Steep restitution slope is not an essential factor for microvolt-level T-wave alternans : Insights from computer simulations2009

    • Author(s)
      芦原貴司, et al.
    • Organizer
      The 13th Congress of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2009-06-05
  • [Presentation] Intercellular uncoupling stabilizes spiral-wave reentry in favor of its persistence2009

    • Author(s)
      竹本芳雄, et al.
    • Organizer
      The 13th Congress of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2009-06-05

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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