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Critical Massの概念からみた心室細動の機序解明:コンピュータシミュレーションとマッピング解析を用いて

研究課題

研究課題/領域番号 12670698
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 循環器内科学
研究機関東邦大学

研究代表者

山口 徹  東邦大学, 医学部, 教授 (30010416)

研究分担者 中沢 一雄  国立循環器病センター研究所, 研究員 (50198058)
池田 隆徳  東邦大学, 医学部, 助手 (80256734)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード心室細動 / リエントリー / マッピング / コンピュータシミュレーション / 興奮伝播 / 心筋構造 / コンピューターシミュレーション
研究概要

1.コンピュータシミュレーション
心筋細胞の最新数学モデルであるLuo-Rudy Phase 1モデルを用いて、数万から数100万個のユニットからなる三次元モデル(疑似心臓)を作成し、シミュレーション解析を行った。一定値まで切り出していくと興奮波(spiral waves)の持続は困難となり、心室細動(VF)は停止した。心室形状媒質におけるVF維持のための最小限界値は平均0.4〜0.32×10^6ユニットであった。
2.実験的マッピング解析
人工呼吸器管理下の成犬心臓を摘出し、右室自由壁、心室中隔あるいは左室自由壁を冠動脈を含めた状態で孤立化した。224双極電極が組み込まれた組織浴槽に心筋を固定し、酸素化したTyrode液で冠動脈内と心筋表面を灌流した。VFを誘発し、細動中の興奮伝播を高性能のマッピングシステムを用いて解析した。VF中2〜5個のmultiple waveletsが観察されたが、各領域でその数は異なり、心室中隔において最も多くの興奮波が観察された。VF周期およびVF中の不応期についても同様に、心室中隔で最も短縮していた。心筋量の減少に伴って、右室自由壁ではVFは心室頻拍(VT)へと変化した。マップ上multipleであった興奮は、figure-of-eightあるいはsingleで定位置を旋回するようなorganizeしたものへと変化した。一方、心室中隔においては心筋量の減少でVTあるいはorganizeした興奮波に移行するような実験はなく、全てがVFが停止するまでマップ上multipleあるいはsingleで不安定な興奮波を維持した。左室自由壁に関しては、右室自由壁と心室中隔との中間的な現象を呈した。
3.解剖学的評価
VFの成立に必要な心筋のcritical massは、心室中隔で最もその重量は小さかった。組織学的所見として、心室中隔の線維走向は平面像、断面像ともに非常に複雑であり、立体的には渦巻きを描くような組織構造を呈していた。右室自由壁の線維走向はほぼ一定方向に伸びており、心室中隔とは異なっていた。左室自由壁は心室中隔と類似した組織構造を示したが、心外膜側は一定の線維走向が認められ、右室自由壁と類似していた。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Ikeda T, Kawase A, Nakazawa K, Ashihara T, Namba T et al.: "Role of structural complexities of septal Tissue in maintaining ventricular fibrillation in isolated, perfused canine ventricle"J Cardiovasc Electrophysiol. 12. 66-75 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ashihara T, Namba T, Ikeda T, Ito M, Kinoshita M, Nakazawa K: "Breakthrough waves during ventricular fibrillation depend on the Degree of rotational anisotropy and the boundary conditions: A simulation study"J Cardiovasc Electrophysiol. 12. 312-322 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ashihara T, Yao T, Namba T, Ito M, Ikeda T, Kawase A, et al.: "Electroporation in a model of Cardiac fibrillation"J Cardiovasc Electrophysiol. 12. 1393-1403 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ashihara T, Yao T, Namba T, Kawase A, Ikeda T, Nakazawa K: "Afterdepolarizations promote the transition from ventricular tachycardia to fibrillation in a three-dimensional model of Cardiac tissue"Circ J. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda T, Kawase A, Nakazawa K, Ashihara TV Namba T, Takahashi K, Sugi K, Yamaguchi T: "Role of structural complexities of septal tissue in maintaining ventricular fibrillation in isolated, perfused canine ventricle"J Cardiovasc Electrophysiol. 12. 66-75 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ashihara T, Namba T, Ikeda T, Ito M, Kinoshita M, Nakazawa K: "Breakthrough waves during ventricular fibrillation depend on the degree of rotational anisotropy and the boundary conditions : A simulation study"J Cardiovasc Electrophysiol. 12. 312-322 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ashihara T, Yao T, Namba T, Ito M, Ikeda T, Kawase A, Toda S, Suzuki T, Inagaki M, Sugimachi M, Kinoshita M, Nakazawa K: "Electroporation in a model of cardiac defibrillation"J Cardiovasc Electrophysiol. 12. 1393-1403 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ashihara T, Yao T, Namba T, Kawase A, Ikeda T, Nakazawa K, Ito M: "Afterdepolarizations promote the transition from ventricular tachycardia to fibrillation in a three-dimensional model of cardiac tissue"Circ J. 66 (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda T., Kawase A., Nakazawa K., Ashihara T., Namba T., et al.: "Role of structural complexities of septal tissue in maintaining ventricular fibrillation in isolated, perfused canine ventricle"J Cardiovasc Electrophysiol.. 12. 66-75 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ashihara T., Namba T., Ikeda T., Ito M., Kinoshita M., Nakazawa K.: "Breakthrough waves during ventricular fibrillation depend on the degree of rotational anisotropy and the boundary conditions: a simulation study"J Cardiovasc Electrophysiol.. 12. 312-322 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ashihara T., Yao T., Namba T., Ito M., Ikeda T., Kawase A., et al.: "Electroporation in a model of cardiac defibrillation"J Cardiovasc Electrophysiol.. 12. 1393-1403 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ashihara T., Yao T., Namba T., Kawase A., Ikeda T., Nakazawa K., et al.: "Afterdepolarizations promote the transition from ventricular tachycardia to fibrillation in a three-dimensional model of cardiac tissue"Circ J.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda T.Kawase A,Nakazawa K,Ashihara T,Namba T, et al: "Role of structural complexities of septal tissue in maintaining ventricular fibrillation in Bolated, perfused canine venticle"J Cavdiovasc Electrophysiol. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ashihara T,Namba T,Ikeda T,Ito M,Kinoshita H, et al: "Break-through during venticular fibrillation depend on the degree of rotational anisotropy and the boundary conaition, A simulation study"J Cardiorasc Electrophysiol. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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