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心臓2次元膜電位光学マッピングデータからの心壁内3次元興奮伝播波面の再構成

研究課題

研究課題/領域番号 24300159
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

佐久間 一郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50178597)

研究分担者 小林 英津子  東京大学, 大学院工学系研究科, 准教授 (20345268)
中沢 一雄  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究情報基盤管理室, 研究室長 (50198058)
荒船 龍彦  東京電機大学, 理工学部, 助教 (50376597)
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)
連携研究者 稲田 慎  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究情報基盤管理室, 研究員 (50349792)
原口 亮  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究情報基盤管理室, 研究員 (00393215)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2012年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード不整脈 / 光学マッピング / 3次元興奮伝播 / リエントリ / シミュレーション / 3次元興奮伝播
研究成果の概要

不整脈発生時の心筋内活動電位伝播様式は複雑な三次元的構造を持つ。膜電位感受性色素を用いた光学マッピングによって得られる膜電位情報は、組織標本表層から深さ300μmの浅い情報であり、心内膜側を計測するためには心室壁を切開するなどの処置が必要であった。本研究では心外膜と心内膜を同時かつその位置関係を正確に同定して光学マッピングするシステムを開発した。線状レーザ光を心外膜側から照射し、心内膜側の像を観察することで位置の対応関係を同定する方法を考案し、1mm以下の精度で画像統合可能であることを確認した。またウサギLangendorff灌流心標本右心室の心外膜側と心外膜側の同時光学マッピングを実施した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] Shape Matching法による心臓拍動のビジュアルシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      井尻敬,芦原貴司,梅谷信行,小山裕己,五十嵐健夫,原口 亮,横田秀夫,中沢一雄
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 53(4)

    • NAID

      130005106897

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Importance of gradients in membrane properties and electrical coupling in sinoatrial node pacing2014

    • 著者名/発表者名
      InadaS, Zhang H, TellezJO, ShibataN, Nakazawa K, Kamiya K, Kodama I, Mitsui K, Dobrzynski H, Boyett MR, Honjo H
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 4 号: 4 ページ: e94565-e94565

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0094565

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface and intramural reentrant patterns during atrial fibrillation in the sheep2014

    • 著者名/発表者名
      BERENFELD Omer, YAMAZAKI Masatoshi, FILGUEIRAS-RAMA David, KALIFA Jerome
    • 雑誌名

      Methods of Information in Medicine

      巻: 53(4) 号: 04 ページ: 314-319

    • DOI

      10.3414/me13-02-0047

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of gap junctions in stretch-induced atrial fibrillation2014

    • 著者名/発表者名
      Ueda N, Yamamoto M, Honjo H, Kodama I, Kamiya K
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research

      巻: 104 号: 2 ページ: 364-370

    • DOI

      10.1093/cvr/cvu202

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Urinary type IV collagen is related to left ventricular diastolic function and brain natriuretic peptide in hypertensive patients with prediabete2014

    • 著者名/発表者名
      IIDA Masato, ISHIGURO Yuko S., YAMAZAKI Masatoshi, UEDA Norihiro, HONJO Haruo, KAMIYA Kaichiro
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes and Its Complications

      巻: 28(6) 号: 6 ページ: 824-830

    • DOI

      10.1016/j.jdiacomp.2014.08.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 灌流心臓におけるフィラメント形状同定のための高速3次元蛍光イメージングに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      真子翔太, 原田匠, 佐久間一郎
    • 学会等名
      第8回「システム疾患生命科学による先端医療技術開発」シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学医学部附属病院(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 心筋細胞内Ca2+持続時間画像を用いたリエントリ旋回中心の解析2014

    • 著者名/発表者名
      立柳紀林, 野口展士, 荒船龍彦, 柴田仁太郎, 佐久間一郎, 山﨑正俊, 本荘晴朗, 神谷香一郎, 本間章彦, 舟久保昭夫
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • 発表場所
      東京電機大学千住キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of calmodulin kinase in atrial fibrillation caused by atrial stretch2014

    • 著者名/発表者名
      UEDA Norihiro, OGAWA Takashi, KAMIYA Kaichiro, HONJO Haruo, YAMAZAKI Masatoshi, NIWA Ryoko
    • 学会等名
      The 7th Asia-Pacific Heart Rhythm Society Scientific Session
    • 発表場所
      ニューデリー、インド
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光学マッピングのリアルタイム画像解析によるリエントリ旋回中心位置のトラッキング手法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      富井直輝,佐久間一郎,荒船龍彦,柴田仁太郎,本荘晴朗
    • 学会等名
      第30回心電情報処理ワークショップ
    • 発表場所
      伊豆山研修センター(静岡県熱海市)
    • 年月日
      2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 心筋細胞内Ca2+空間的不均一性によるマイクロリエントリー経路形成の解析2014

    • 著者名/発表者名
      立柳紀林, 野口展士, 荒船龍彦, 柴田仁太郎, 佐久間一郎, 山﨑正俊, 本荘晴朗, 神谷香一郎, 本間章彦, 舟久保昭夫
    • 学会等名
      第30回心電情報処理ワークショップ
    • 発表場所
      伊豆山研修センター(静岡県熱海市)
    • 年月日
      2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Point Electric Stimulation-Induced Cardiac Spiral Wave Shift Employing Optical Mapping Feedback System2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tomii, T. Arafune, H. Honjo, I. Kodama, N. Shibata, and I.Sakuma
    • 学会等名
      APCMBE2014
    • 発表場所
      台南市、台湾
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous Optical Mapping System of Endocardial andEpicardial Excitation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Harada, T. Arafune, M. Yamazaki, H. Honjo, N. Shibata and I. sakuma
    • 学会等名
      36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      シカゴ、アメリカ
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigating excitation conduction in the atrioventricular node and Purkinje network using computer simulation2014

    • 著者名/発表者名
      Shin Inada
    • 学会等名
      The 9th Tawara-Aschoff Symposium
    • 発表場所
      東京プリンスホテル(東京都港区)
    • 年月日
      2014-07-26 – 2014-07-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Role of renin-angiotensin system on the lethal arrhythmias in a transgenic mouse model with reactivation of the fetal gene program2014

    • 著者名/発表者名
      YAMAZAKI Masatoshi, HONJO Haruo, NAKAGAWA Yasuaki, UEDA Norihiro, NIWA Ryoko, OGAWA Takashi, KODAMA Itsuo, KAMIYA Kaichiro, KUWAHARA Koichiro
    • 学会等名
      第29回日本不整脈学会学術大会/第31回日本心電学会学術集会
    • 発表場所
      ザ・プリンスパークタワー東京(東京都港区)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The role of gap junctions in atrial fibrillation induced by acute stretch2014

    • 著者名/発表者名
      UEDA Norihiro, OGAWA Takashi, NIWA Ryoko, YAMAZAKI Masatoshi, HONJO Haruo, KODAMA Itsuo, KAMIYA Kaichiro
    • 学会等名
      第29回日本不整脈学会学術大会/第31回日本心電学会学術集会
    • 発表場所
      ザ・プリンスパークタワー東京(東京都港区)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation excitation conduction between sinoatrial node and right atrium with a safety factor -A Simulation Study-2014

    • 著者名/発表者名
      INADA Shin, SHIBATA Nitaro, MITSUI Kazuyuki, HONJO Haruo, KAMIYA Kaichiro, KODAMA Itsuo, NAKAZAWA Kazuo
    • 学会等名
      第29回日本不整脈学会学術大会/第31回日本心電学会学術集会
    • 発表場所
      ザ・プリンスパークタワー東京(東京都港区)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光学計測を用いた右心房壁における自動能興奮伝播計測2014

    • 著者名/発表者名
      真子翔太、原田匠、神谷香一郎、本荘晴朗、山崎正俊、柴田仁太郎、荒船龍彦、佐久間一郎
    • 学会等名
      第29回日本不整脈学会学術大会/第31回日本心電学会学術集会
    • 発表場所
      ザ・プリンスパークタワー東京(東京都港区)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ischemia-induced subcellular sodium channel redistribution as a mechanism of arrhythmogenic effect of class-I antiarrhythmic drugs on ventricle: A simulation study2014

    • 著者名/発表者名
      Tsumoto K, Ashihara T, Haraguchi R, Nakazawa K, Kurachi Y
    • 学会等名
      第29回日本不整脈学会学術大会/第31回日本心電学会学術集会
    • 発表場所
      ザ・プリンスパークタワー東京(東京都港区)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内Ca2+ pocket誘導Ca2+バースト現象によるスパイラルリエントリ発生の解析2014

    • 著者名/発表者名
      荒船龍彦, 舟久保昭夫, 柴田仁太郎, 佐久間一郎, 櫛山泰規, 山崎正俊, 本荘晴朗, 神谷香一郎
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ventricular arrhythmia induced by the Purkinje network with reduced gap junction conductance - A simulation study -2014

    • 著者名/発表者名
      Shin Inada, Daniel Harrell, Ryo Haraguchi, Takashi Ashihara, Naomasa Makita, Kazuo Nakazawa
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Prevention of venticular reentrant activity in a transgenic mouse model with sudden cardiac death by aliskiren2014

    • 著者名/発表者名
      YAMAZAKI Masatoshi, HONJO Haruo, NAKAGAWA Yasuaki, YAMADA Chinatsu, KODAMA Itsuo, KAMIYA Kaichiro
    • 学会等名
      Cardiostim 2014
    • 発表場所
      ニース、フランス
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 内視鏡を用いた心内膜活動電位光学計測システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      原田匠、荒船龍彦、山崎正俊、小川貴史、本荘晴朗、神谷香一郎、柴田仁太郎、佐久間一郎
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京都・東京大学工学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光学・電極ハイブリッドマッピングによる spiral reentry 旋回中心トラッキングシステム2014

    • 著者名/発表者名
      駒田裕亮、安藤岳洋、原田匠、荒船龍彦、山崎正俊、本荘晴朗、柴田仁太郎、小林英津子、佐久間一郎
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京都・東京大学工学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 内視鏡を用いた心内膜活動電位光学計測システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      原田匠、荒船龍彦、山崎正俊、本荘晴朗、神谷香一郎、柴田仁太郎、佐久間一郎
    • 学会等名
      第30回日本心電学会学術集会
    • 発表場所
      青森県・リンクステーションホール青森
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光学計測を用いた右心房切片標本における自動能興奮伝播計測システム2013

    • 著者名/発表者名
      平松照悟,荒船龍彦,柴田仁太郎,小川貴史,山崎正俊,本荘晴朗,佐久間一郎
    • 学会等名
      第30回日本心電学会学術集会
    • 発表場所
      青森県・リンクステーションホール青森
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光学計測を用いた右心房壁における自動能興奮伝播計測2013

    • 著者名/発表者名
      真子翔太、原田匠、山崎正俊、本荘晴朗、神谷香一郎、柴田仁太郎、荒船龍彦、佐久間一郎
    • 学会等名
      第29回心電情報処理ワークショップ
    • 発表場所
      新潟県・越後湯沢ナスパニュオータニ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 内視鏡を用いた心内膜活動電位光学計測システムの開発2012

    • 著者名/発表者名
      原田匠, 荒船龍彦, 山崎正俊, 本荘晴朗, 神谷香一郎, 柴田仁太郎, 佐久間一郎
    • 学会等名
      第28回心電情報処理ワークショップ
    • 発表場所
      熱海後楽園ホテル(静岡県)
    • 年月日
      2012-10-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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