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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ヒト両心房モデル構築を基盤とした慢性心房細動とその治療に関するインシリコ研究

Research Project

Project/Area Number 21790717
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

芦原 貴司  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (80396259)

Keywords分子心臓病態学 / 不整脈治療学
Research Abstract

慢性化した心房細動(AF)に対するカテーテルアブレーション治療において,不整脈基質を反映すると考えられている複雑に分裂した心房電位波形すなわちcomplex fractionated atrialel ectrogram (CFAE)に対するマッピングが試みられている.本研究では,CFAEの成因を明らかにし,CFAEを標的としたアブレーションの有効性などについてin silicoすなわちコンピュータシミュレーションで検討するものである.平成22年度までに開発した2次元ヒト心房筋数学モデル(心房筋の構造的リモデリングにおいて増生する線維芽細胞の数学モデルを組み込んだもの)を用いて,平成22~23年度にかけて,線維芽細胞の増生による心房筋細胞への電気緊張電位の影響が,AFにおける興奮波の分裂を促進し,慢性化に関与するとともに,心房内におけるCFAEの成因となること,また,そのようなCFAEを標的にした心筋焼灼がAFを停止するメカニズムを明らかにした.さらに,平成23年度には,様々な追加実験を行い,本研究に基づいて提唱した「線維芽細胞CFAE仮説」が臨床データと矛盾しないことを示した.これらの研究成果は,下記の研究発表リストにもあるとおり,国内外の学会・シンポジウムで講演したほか,今年度に執筆した論文は,学術誌Circulation Research (Impact Factor=9.504)に掲載された.最終年度となる平成24年度へ向けては,最適なCFAE標的アブレーションの戦略についてin silico実験を重ねているところであり,引き続き,ヒト心房筋モデルの開発・改良も並行して行う予定である.本研究成果は,AF慢性化とCFAE標的アブレーションの理論的根拠を明らかにするとともに,臨床における慢性心房細動の治療に大きく寄与するものと期待される.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の主要テーマである慢性心房細動とその治療へ向けたCFAEメカニズムの解明については,国内外の学会やシンポジウムなどで講演し,学術論文としての発表も含め,一通りの成果を挙げることができた.

Strategy for Future Research Activity

研究計画の当初は両心房3次元モデルをできるだけ早期に構築することを考えていたが,臨床におけるニーズを受けて,研究の主体をCFAEメカニズムの解明および,CFAE標的アブレーションによる慢性心房細動の治療に一時シフトしたため,両心房3次元モデルの開発については若干遅れている.次年度は,その開発も進めたい.

  • Research Products

    (38 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (26 results) Book (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Regional cooling facilitates termination of spiral-wave reentry through unpinning of rotors in rabbit hearts2012

    • Author(s)
      Yamazaki M, Ashihara T, et al.
    • Journal Title

      Heart Rhythm

      Volume: 9 Pages: 107-114

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.hrthm.2011.08.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 心房細動の診断と治療2012

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Journal Title

      大津市医師会誌

      Volume: 35 Pages: 89-93

  • [Journal Article] The role of fibroblasts in complex fractionated electrograms during persistent/permanent atrial fibrillation : Implications for electrogram-based catheter ablation2012

    • Author(s)
      Ashihara T, et al
    • Journal Title

      Circulation Research

      Volume: 110 Pages: 275-284

    • DOI

      10.1161/CIRCRESAHA.111.255026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and functional characterization of KCNQ1 mutations around the exon 7-intron 7 junction affecting the splicing process2011

    • Author(s)
      Tsuji-Wakisaka K, Ashihara T, et al.
    • Journal Title

      BBA-Molecular Basis of Disease

      Volume: 1812 Pages: 1452-1459

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.bbadis.2011.07.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modeling defibrillation of the heart : Approaches and insights2011

    • Author(s)
      Trayanova N, Ashihara T, et al
    • Journal Title

      IEEE Reviews in Biomedical Engineering

      Volume: 4 Pages: 89-102

    • DOI

      10.1109/RBME.2011.2173761

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] システムバイオロジーと遺伝性不整脈2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Journal Title

      循環器内科

      Volume: 70 Pages: 483-492

  • [Journal Article] バイドメインモデルによる電気的除細動メカニズムの研究2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 238 Pages: 229-236

  • [Presentation] Na+チャネルの細胞内再分布による催不整脈性の変化:Phase-2リエントリーとの関連において2012

    • Author(s)
      Kunichika T, Ashihara T, et al
    • Organizer
      第89回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20120329-20120331
  • [Presentation] Theoretical studies on the mechanisms of electrogram-based catheter ablation for chronic atrial fibrillation2012

    • Author(s)
      Ashihara T, et al
    • Organizer
      第76回日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] Phase-2 reentry associated with subcellular sodium channel remodeling : A possible mechanism of fibrillation induction in Brugada syndrome2012

    • Author(s)
      Kunichika T, Ashihara T, et al
    • Organizer
      第76回日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] コンピュータ不整脈学が拓く新しい薬効評価法の意義2012

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      第85回日本薬理学会年会:シンポジウム23「心機能評価法の新展開Frontiers in heart research」
    • Place of Presentation
      京都(招待講演)
    • Year and Date
      20120314-20120316
  • [Presentation] Mechanisms of electrogram-based catheter ablation for chronic atrial fibrillation2012

    • Author(s)
      Takashi Ashihara
    • Organizer
      第1回国際シンポジウム新学術領域研究「多階層生体機能学HD Physiology」
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      20120120-20120121
  • [Presentation] Roles of subcellular sodium channel distribution in the mechanism of cardiac conduction2012

    • Author(s)
      Tsumoto K, Ashihara T, et al
    • Organizer
      第1回国際シンポジウム新学術領域研究「多階層生体機能学HD Physiology」
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120120-20120121
  • [Presentation] Phase-2 reentry associated with subcellular sodium channel remodeling : A possible mechanism of fibrillation induction in brugada syndrome2012

    • Author(s)
      Tsumoto K, Ashihara T, et al
    • Organizer
      第1回国際シンポジウム新学術領域研究「多階層生体機能学HD Physiology」
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120120-20120121
  • [Presentation] Sketch-based dynamic illustration of fluid systems2011

    • Author(s)
      Zhu B, Ashihara T, et al
    • Organizer
      The 4th ACM SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques in Asia
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      20111212-20111215
  • [Presentation] An effcient, robust framework for simulating the brating heart2011

    • Author(s)
      Ijiri T, Ashihara T, et al
    • Organizer
      23rd Conference of the Society for Medical Innovation and Technology
    • Place of Presentation
      Tel Aviv
    • Year and Date
      20111113-20111116
  • [Presentation] カテーテルアブレーションで慢性心房細動を停止できるか:In silicoによるCFAE標的アブレーションの検討2011

    • Author(s)
      芦原貴司ら(他8名, 筆頭)
    • Organizer
      第27回心電情報処理ワークショップ
    • Place of Presentation
      笛吹
    • Year and Date
      20111029-30
  • [Presentation] 光学マッピングを用いた局所低温除細動における最適冷却領域の検討2011

    • Author(s)
      荒船龍彦, 芦原貴司, ほか
    • Organizer
      第27回心電情報処理ワークショップ
    • Place of Presentation
      笛吹
    • Year and Date
      20111029-20111030
  • [Presentation] Effects of subcellular sodium channel distribution on the initiation of phase-2 reentry : A possible mechanism of fibrillation induction in Brugada syndrome2011

    • Author(s)
      Tsumoto K, Ashihara T, et al
    • Organizer
      第4回アジア太平洋不整脈学会(APHRS)/第26回日本不整脈学会学術大会(JHRS)/第28回日本心電学会学術集会(JSE)
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20110920-20110922
  • [Presentation] Rotational anisotropy prevents transition of tachycardia to fibrillation in the ventricular wall model with large transmural dispersion of repolarization : A simulation study2011

    • Author(s)
      Haraguchi R, Ashihara T, et al
    • Organizer
      第4回アジア太平洋不整脈学会(APHRS)/第26回日本不整脈学会学術大会(JHRS)/第28回日本心電学会学術集会(JSE)
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20110920-20110922
  • [Presentation] Stability of ventricular fibrillation is altered by wall deformation after the onset of fibrillation2011

    • Author(s)
      Inada S, Ashihara T, et al
    • Organizer
      第4回アジア太平洋不整脈学会(APHRS)/第26回日本不整脈学会学術大会(JHRS)/第28回日本心電学会学術集会(JSE)
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20110920-20110922
  • [Presentation] Mechanisms of complex fractionated electrogram-targeted ablation in a model for chronic atrial fibrillation2011

    • Author(s)
      Ashihara T, et al
    • Organizer
      第4回アジア太平洋不整脈学会(APHRS)/第26回日本不整脈学会学術大会(JHRS)/第28回日本心電学会学術集会(JSE)
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20110920-20110922
  • [Presentation] コンピュータシミュレーションコンピュータ心電図の進歩:オーバービュー2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      日本心電学会:特別企画II
    • Place of Presentation
      福岡(招待講演)
    • Year and Date
      20110918-20110922
  • [Presentation] Roles of fibroblasts/myofibroblasts in the mechanisms of CFAEs during chronic atrial fibrillation and CFAE-targeted catheter ablation : A simulation study2011

    • Author(s)
      Ashihara T, et al
    • Organizer
      第75回日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20110803-20110804
  • [Presentation] シミュレーションで致死性不整脈とその治療メカニズムに迫る2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      第48回薬剤学懇談会研究討論
    • Place of Presentation
      上山(招待講演)
    • Year and Date
      20110706-20110708
  • [Presentation] 幾何制約に基づく運動計算手法を用いた実時間心臓拍動シミュレーション2011

    • Author(s)
      井尻敬, 芦原貴司, ほか
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110429-20110501
  • [Presentation] 心室筋厚と心室細動の持続性との関係:シミュレーションによる検討2011

    • Author(s)
      稲田慎, 芦原貴司, ほか
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110429-20110501
  • [Presentation] 心房細動の診断と治療2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      大津市医師会イブニングセミナー
    • Place of Presentation
      大津(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-17
  • [Presentation] 循環器領域における生体システム学:コンピュータ不整脈学2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      文部科学省戦略的大学連携支援事業:広域大学連携による臨床医工学・情報学高度人材育成システムの構築
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-22
  • [Presentation] 心筋ナトリウムチャネルの細胞内分布変化が興奮伝導に及ぼす影響:in silico研究2011

    • Author(s)
      津元国親, 芦原貴司, ほか
    • Organizer
      第104回近畿生理学談話会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] 突然倒れたら、息切れがしたら…心室細動と心不全2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      第26回滋賀医科大学公開講座
    • Place of Presentation
      草津(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-06
  • [Presentation] 理論不整脈学からみた慢性心房細動アブレーションとその展望2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      第4回AEC関西
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Presentation] 心原性脳塞栓症治療の現状と課題:心房細動アプレーションとの関連において2011

    • Author(s)
      芦原貴司
    • Organizer
      滋賀県CareAF講演会:日本脳卒中協会共同事業CareAFプロジェクト:心房細動における脳梗塞予防の重要性
    • Place of Presentation
      大津(招待講演)
    • Year and Date
      2011-04-23
  • [Book] シミュレーション辞典2012

    • Author(s)
      芦原貴司, ほか(分担執筆)
    • Total Pages
      452
    • Publisher
      コロナ社
  • [Book] 成り立ちから理解する心電図波形:心筋の活動電位を読み解く2012

    • Author(s)
      芦原貴司(分担執筆)
    • Total Pages
      211
    • Publisher
      秀潤社
  • [Book] Cardiac Defibrillation-Mechanisms, Challenges and Implications2011

    • Author(s)
      Ashihara T, et al(分担執筆)
    • Total Pages
      248
    • Publisher
      InTech
  • [Book] ステップアップのための不整脈診療ガイドブック2011

    • Author(s)
      芦原貴司(分担執筆)
    • Total Pages
      344
    • Publisher
      メジカルビュー社
  • [Remarks]

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/ash/vitae.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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