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伝導障害リスクコントロール応用モデルとしての人体刺激伝導系の体内4次元形態情報化

研究課題

研究課題/領域番号 19K09278
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55030:心臓血管外科学関連
研究機関東邦大学

研究代表者

川島 友和  東邦大学, 医学部, 准教授 (00328402)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード臨床解剖 / 心臓刺激伝導系 / 心臓血管科学 / 心臓血管外科 / 伝導障害 / 房室伝導系 / 体内配置 / 画像解析 / 心臓 / 刺激伝導系 / 3次元画像解析 / 多次元解剖学 / 臨床解剖学 / 画像解剖 / マイクロCT / 不整脈 / 人体刺激伝導系 / 4次元情報 / CTスキャナー
研究開始時の研究の概要

心臓刺激伝導系の術後障害は、患者QOLを著しく損ねる合併症の1つとなるが、心臓刺激伝導系の構造の多くが心臓内部に位置する繊細構造であるため、現在のいかなる画像モダリティーを用いてもその形態を認識できない。そこで、本研究では、独自に確立した刺激伝導系の解剖学的剖出技術に、近年開発してきたその3次元画像可視化技術を加えて、人体内配置が正確に反映された刺激伝導系の3次元立体配置を解明する。さらには、われわれの解析対象や環境の利点を生かし、加齢変化や病態変化に着目し、刺激伝導系の4次元構造を明らかにする。以上の解析より、臨床上有用な伝導障害回避のためのリスクコントロールモデルを作製する。

研究成果の概要

本研究の目的は、独自に確立した正確な人体内配置が反映された刺激伝導系の3次元モデルの作製技術をさらに発展させ、刺激伝導系の4次元形態情報化を行うことである。今回は生理的心臓軸変化に着目して、その4次元変化について成果公表した。
本解析では、刺激伝導系の体内3次元配置を可視化できた意義は大きい。また、立位心から横位心への変化に伴う近位房室伝導軸や左脚分岐部の走行の4次元変化を明らかにした。術前に心臓外形や傾きを把握することで、およその刺激伝導系の位置や走行を知る目安となる。
以上の結果は、術前・中に観察できない刺激伝導系の形態を科学的に推測可能とし、弁膜症外科における伝導障害回避の一助となる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本解析によって、体内配置が正しく反映された心臓刺激伝導系の3次元配置が明らかになった。さらに、立位心から横位心へ変化する際の刺激伝導系の4次元変化が明らかになった。現在のいかなる医療用画像解析機器を用いても、心臓の外からも内腔側からも把握することができず刺激伝導系を術前・中にある程度、刺激伝導系の体内配置を推測するための基盤データを心臓血管外科や循環器内科へ提供できたといえる。
以上の研究成果を報告した論文は、大きな反響があり、福田記念医療技術振興財団より第32回論文表彰を受けた。本研究の学術的意義や社会的意義が大きいことを示している。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Smithsonian Institution(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Integrated anatomical practice combining cadaver dissection and matched cadaver CT data processing and analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kawashima T, Sakai M, Hiramatsu K, Sato F
    • 雑誌名

      Surgical and Radiologic Anatomy

      巻: 44 号: 3 ページ: 335-343

    • DOI

      10.1007/s00276-022-02890-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does the phenotypic morphology of the human brachial plexus reflect the theoretical development of concomitant regulation in thoracolumbar spines and nerves?2022

    • 著者名/発表者名
      Kawashima T, Ishiguro K, Sato F.
    • 雑誌名

      Folia Morphologica

      巻: 81 号: 4 ページ: 884-899

    • DOI

      10.5603/fm.a2021.0094

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First in situ 3D visualization of the human cardiac conduction system and its transformation associated with heart contour and inclination2021

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Tomokazu、Sato Fumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 8636-8636

    • DOI

      10.1038/s41598-021-88109-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Postmortem evaluation of neuromuscular damages more extensive than the surgical intervention area after iliac crest bone graft2021

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Kawashima, Kazuhiko Shimizu, Fumi Sato
    • 雑誌名

      Surgical and Radiologic Anatomy

      巻: - 号: 6 ページ: 827-831

    • DOI

      10.1007/s00276-020-02657-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Derived muscle arrangements and their shared innervation patterns of external and internal cheek pouches in rodents.2020

    • 著者名/発表者名
      Kawashima T, Thorington RW Jr., Paula PW, and Sato F
    • 雑誌名

      Anat Histol Embryol

      巻: 49 号: 1 ページ: 38-50

    • DOI

      10.1111/ahe.12480

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The phenotypic morphology of human lumbar plexus roots associated with changes in the thoracolumbar vertebral count and trade-off.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro K, Kawashima T, and Sato F
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 127-140

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56709-z

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 刺激伝導系の体内3次元配置の可視化とその解剖学的特徴2023

    • 著者名/発表者名
      川島友和, 佐藤二美
    • 学会等名
      第3回日本不整脈心電学会関東甲信越地方会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 特殊な胸腰椎式を有するヒトでも椎骨に連動した腰神経叢構成分節変化を起こすのか?2023

    • 著者名/発表者名
      川島友和、石黒香帆、佐藤二美
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 学生医学研究カリキュラムの倫理申請手続きとその解剖学研究実施の概要について2023

    • 著者名/発表者名
      川島友和、佐藤二美
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 心臓刺激伝導系の人体内・心内3次元配置とその心臓生理軸変化の影響に関する4次元形態の可視化2023

    • 著者名/発表者名
      川島友和、佐藤二美
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 腸骨片移植に伴う神経・筋損傷範囲に関する死後評価2022

    • 著者名/発表者名
      川島友和, 清水一彦, 佐藤二美
    • 学会等名
      第110回日本解剖学会関東支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胸腰椎数の増減は腕神経叢構成根に影響を与えるのか?2022

    • 著者名/発表者名
      川島友和、石黒香帆、佐藤二美
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会全国学術集会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本人高齢者の3次元復顔法における外鼻構築に関する画像解剖学的解析.2022

    • 著者名/発表者名
      松田陽斗、川島友和、佐藤二美
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会全国学術集会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 齧歯目の頬袋構成筋の多様性とそれらの支配神経の特殊性について.2020

    • 著者名/発表者名
      川島友和, 星 秀夫, 清水一彦, 石原義久, 佐藤二美
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] キンギョ網膜における双極細胞軸索末端部の形態学的解析.2020

    • 著者名/発表者名
      星秀夫, 川島友和, 清水一彦, 石原義久, 佐藤二美
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬台の領域数は切片作製法および観察レベルによって変化する.2020

    • 著者名/発表者名
      石原義久, 清水一彦, 星秀夫, 川島友和, 佐藤二美
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Podoplaninは炎症の場でCCL2の発現を制御する.2020

    • 著者名/発表者名
      清水一彦, 有村裕, 川島友和, 星秀夫, 石原義久, 加藤幸成, 佐藤二美
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative neuroanatomy of heart.2019

    • 著者名/発表者名
      Kawashima T
    • 学会等名
      10th Baltic Morphology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 画像解剖導入型解剖学実習の取り組みについて.2019

    • 著者名/発表者名
      川島友和, 星秀夫, 清水一彦, 石原義久, 佐藤二美
    • 学会等名
      第107回日本解剖学会関東支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 齧歯目とその近縁種における椎骨の適応変化と制約について.2019

    • 著者名/発表者名
      川島友和, 佐藤二美
    • 学会等名
      第107回日本解剖学会関東支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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