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心室細動における自発的スパイラル波の生成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25610036
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関明治大学

研究代表者

二宮 広和  明治大学, 総合数理学部, 教授 (90251610)

研究分担者 稲垣 正司  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80359273)
上山 大信  明治大学, 総合数理学部, 教授 (20304389)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード数理医学 / 不整脈 / パターン形成 / 自由境界問題 / 応用数学 / スパイラル形成 / 不整脈機序 / 反応拡散系 / 心室細動
研究成果の概要

2次元領域のFitzHugh-Nagumo方程式では障害物によって自発的にスパイラルが形成されることがある.障害物の幾何学的形状と自発的スパイラル波形成の関係を数学的に明らかにするために新しい自由境界問題を導出した.自発的スパイラル波形成において,進行スポット解が重要な役割を果たしていることがわかり,この自由境界問題における進行スポット解の存在証明を行った.複数の障害物による影響についても調べた.更に一般的な障害物を含む非一様場における興奮波の伝播についても化学実験とそのモデルの数値シミュレーションの両面から研究を行い,非一様性を起因とする興奮波伝播の一方向性の重要性を指摘した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 1件、 査読あり 22件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] National Taiwan University/National Tsing Hua University/Tamkang University(台湾)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Traveling wave solutions with convex domains for a free boundary problem2016

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe and H. Ninomiya:
    • 雑誌名

      Discrete and continuous dynamical systems. Ser. A

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A reaction diffusion model for understanding phyllotactic formation2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, M. Mimura and H. Ninomiya
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 33 号: 1 ページ: 183-205

    • DOI

      10.1007/s13160-015-0202-8

    • NAID

      210000175348

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Traveling spots on multi-dimensional excitable media2015

    • 著者名/発表者名
      Y.-Y. Chen, H. Ninomiya and R. Taguchi:
    • 雑誌名

      Journal of Elliptic and Parabolic Equations,

      巻: 1 ページ: 281-305

    • 関連する報告書
      2015 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] Periodic Breathing in Heart Failure Explained by Dynamic and Static Properties of Respiratory Control.2015

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto T, Nakahara H, Ueda S, Manabe K, Kawai E, Inagaki M, Kawada T, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Clin Med Insights Cardiol.

      巻: 29 ページ: 133-42

    • DOI

      10.4137/cmc.s18761

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel technique to predict pulmonary capillary wedge pressure utilizing central venous pressure and tissue Doppler tricuspid/mitral annular velocities.2015

    • 著者名/発表者名
      Uemura K, Inagaki M, Zheng C, Li M, Kawada T, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Heart Vessels.

      巻: 30 号: 4 ページ: 516-526

    • DOI

      10.1007/s00380-014-0525-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Acetylcholine Suppresses Ventricular Arrhythmias and Improves Conduction and Connexin-43 Properties During Myocardial Ischemia in Isolated Rabbit Hearts.2015

    • 著者名/発表者名
      ③Aiba T, Noda T, Hidaka I, Inagaki M, Katare RG, Ando M, Sunagawa K, Sato T, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      J Cardiovasc Electrophysiol

      巻: 26 号: 6 ページ: 678-85

    • DOI

      10.1111/jce.12663

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maze solving using temperature-induced Marangoni flow2015

    • 著者名/発表者名
      P. Lovass, M. Branicki, R. Toth, A. Braun, K. Suzuno, D. Ueyama, and I. Lagzi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 ページ: 48563-48568

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traveling spots and traveling fingers in singular limit problems of reaction-diffusion systems2014

    • 著者名/発表者名
      Y.-Y. Chen, Y. Kohsaka and H. Ninomiya
    • 雑誌名

      Discrete and continuous dynamical systems. Ser. B

      巻: 19 号: 3 ページ: 697-714

    • DOI

      10.3934/dcdsb.2014.19.697

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple existence of traveling waves of a free boundary problem describing cell motility2014

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe and H. Ninomiya:
    • 雑誌名

      Discrete and continuous dynamical systems. Ser. B

      巻: 19 号: 3 ページ: 789-799

    • DOI

      10.3934/dcdsb.2014.19.789

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eigenvalues of the Laplace-Beltrami operator on a large spherical cap under the Robin problem2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kabeya, T. Kawakami, A. Kosaka and H. Ninomiya
    • 雑誌名

      Kodai Mathematical Journal

      巻: 37 ページ: 620-645

    • NAID

      130004705916

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spontaneous formation of unidirectional path2014

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Iwamoto, Nobuhiko J. Suematsu, and Daishin Ueyama
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 616-617 ページ: 248-253

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2014.10.010

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maze solving using fatty acid chemistry2014

    • 著者名/発表者名
      Kohta Suzuno, Daishin Ueyama, Michael Branicki, Rita Toth, Artur Braun and Istvan Lgzi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 30 号: 31 ページ: 9251-9255

    • DOI

      10.1021/la5018467

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Advantage of Mucus for Adhesive Locomotion in Gastropods2014

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Iwamoto, Daishin Ueyama, and Ryo Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 353(21) ページ: 133-141

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2014.02.024

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adding the acetylcholinesterase inhibitor, donepezil, to losartan treatment markedly improves long-term survival in rats with chronic heart failure.2014

    • 著者名/発表者名
      Li M, Zheng C, Kawada T, Inagaki M, Uemura K, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Eur J Heart Fail

      巻: 16 号: 10 ページ: 1056-1065

    • DOI

      10.1002/ejhf.164

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relevance of cardiomyocyte mechano-electric coupling to stretch-induced arrhythmias: Optical voltage/calcium measurement in mechanically stimulated cells, tissues and organs.2014

    • 著者名/発表者名
      Seo K, Inagaki M, Hidaka I, Fukano H, Sugimachi M, Hisada T, Nishimura S, Sugiura S.
    • 雑誌名

      Prog Biophys Mol Biol.

      巻: 115 号: 2-3 ページ: 129-139

    • DOI

      10.1016/j.pbiomolbio.2014.07.008

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manipulation of central blood volume and implications for respiratory control function.2014

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto T, Bailey DM, Nakahara H, Ueda S, Inagaki M, Ogoh S.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol.

      巻: 306 号: 12 ページ: 1669-1678

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00987.2013

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergence and blow-up of solutions for a complex-valued heat equation with a quadratic nonlinearity2013

    • 著者名/発表者名
      Jong-Shenq Guo, Hirokazu Ninomiya, Masahiko Shimojo and Eiji Yanagida
    • 雑誌名

      Trans. Amer. Math. Soc.

      巻: 365 号: 5 ページ: 2447-2467

    • DOI

      10.1090/s0002-9947-2012-05797-7

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical investigation of the faster-is-slower effect with a simplified phenomenological model2013

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuno, A. Tomoeda, and D. Ueyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 88 号: 5 ページ: 0528131-5

    • DOI

      10.1103/physreve.88.052813

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of spiral formation in heterogeneous discretized excitable media2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kinoshita, M. Iwamoto, K. Tateishi, N.J. Suematsu, and D. Ueyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 87 号: 6 ページ: 0628151-6

    • DOI

      10.1103/physreve.87.062815

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An intelligent flow control system for long term fluid restriction in small animals.2013

    • 著者名/発表者名
      ① Zheng C, Li M, Kawada T, Uemura K, Inagaki M, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.

      巻: 2013 ページ: 4533-4536

    • DOI

      10.1109/embc.2013.6610555

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Donepezil Markedly Improves Long-Term Survival in Rats With Chronic Heart Failure After Extensive Myocardial Infarction2013

    • 著者名/発表者名
      Li M, Zheng C, Kawada T, Inagaki M, Uemura K, Shishido T, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 77 号: 10 ページ: 2519-2525

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-13-0476

    • NAID

      10031191791

    • ISSN
      1346-9843, 1347-4820
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A minimally invasive monitoring system of cardiac output using aortic flow velocity and peripheral arterial pressure profile.2013

    • 著者名/発表者名
      Uemura K, Kawada T, Inagaki M, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Anesthesia & Analgesia

      巻: 116 号: 5 ページ: 1006-1017

    • DOI

      10.1213/ane.0b013e31828a75bd

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Central Donepezil Infusion Prevents Progression of Cardiac Remodeling and Improves Long-term Survival in Chronic Heart Failure Rats with Myocardial Infarction2016

    • 著者名/発表者名
      M. Li, C. Zheng, T. Kawada, M. Inagaki, K. Uemura, T. Shishido, M. Sugimachi
    • 学会等名
      第80回日本循環器学会学術集会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Obstacle-induced spiral formation in excitable media and ventricular fibrillation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ninomiya
    • 学会等名
      ALGORITMY, Conference on Scientific Computing,
    • 発表場所
      Vysoke Tatry, Podbanske (スロバキア)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of spontaneous spiral formation on heterogeneous discretized excitable media2016

    • 著者名/発表者名
      D. Ueyama
    • 学会等名
      GDRI ReaDiNet Stochastic PDE's, Large Scale Interacting Systems and Applications to Biology
    • 発表場所
      University Paris-Sud and ENSTA(フランス)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 興奮場の特異極限問題と不整脈への応用2015

    • 著者名/発表者名
      二宮広和
    • 学会等名
      北大PDEセミナー
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Central donepezil infusion prevents progression of cardiac remodeling and dysfunction in chronic heart failure rats with extensive myocardial infarction2015

    • 著者名/発表者名
      M. Li, C. Zheng, T. Kawada, M. Inagaki, K. Uemura, T. Shishido, M. Sugimachi
    • 学会等名
      ESC CONGRESS LONDON 2015
    • 発表場所
      ロンドン(イギリス)
    • 年月日
      2015-08-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドネペジルの早期投与による再灌流心筋梗塞ラットにおける心臓リモデリングの抑制作用2015

    • 著者名/発表者名
      李 梅花、鄭 燦、川田 徹、稲垣 正司、上村 和紀、宍戸 稔聡、杉町 勝
    • 学会等名
      第36回日本循環制御医学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Beneficial effects of Central Donepezil Infusion on Cardiac Remodeling in Chronic Heart Failure Rats with Extensive Myocardial Infarction2015

    • 著者名/発表者名
      M. Li, C. Zheng, T. Kawada, M. Inagaki, K. Uemura, T. Shishido, M. Sugimachi
    • 学会等名
      HAKATA Cardiovascular Conference 2015
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vagus Nerve Stimulation for the Treatment of Heart Failure2015

    • 著者名/発表者名
      M. Inagaki, M. Li, M. Sugimachi
    • 学会等名
      第79回日本循環器学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Early Donepezil Treatment is Superior to Metoprolol for Preventing Cardiac Remodeling in Reperfused Myocardial Infarction Rats2015

    • 著者名/発表者名
      M. Li, C. Zheng, M. Inagaki, K. Uemura, M. Sugimachi
    • 学会等名
      第79回日本循環器学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Losartan Increases Urine Output and Dose not Affects Thirst and Fluid Consumption in Heart Failure Rats2015

    • 著者名/発表者名
      C. Zheng, M. Li, T. Kawada, K. Uemura, M. Inagaki, M. Sugimachi
    • 学会等名
      第79回日本循環器学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Peripheral α7-nicotinic acetylchline receptors contribute to cardio-protective effects of central donepezil infusion in chronic heart failure rats.2014

    • 著者名/発表者名
      Li M, Zheng C, Kawada T, Inagaki M, Uemura K, Sugimachi M.
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions 2014
    • 発表場所
      オーランド
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 心室細動の数学的理解に向けて2014

    • 著者名/発表者名
      二宮 広和
    • 学会等名
      第34回医療情報連合大会「生物および身体の数理的理解と数理による医療情報へのアプローチ」
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of a free boundary problem arising from excitable systems2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ninomiya
    • 学会等名
      Sixth Euro-Japanese Workshop on Blow-up
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel technique to monitor cardiac output by measuring pulmonary electrical impedance, potentially applicable to patients with a cardiac resynchronization / defibrillation device2014

    • 著者名/発表者名
      Uemura K, Inagaki M, Sugimachi M.
    • 学会等名
      ESC Congress 2014
    • 発表場所
      バルセロナ
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Waves and Functions,2014

    • 著者名/発表者名
      Daishin Ueyama
    • 学会等名
      Oscillation and Dynamic Instabilities in Chemical Systems, Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Melia Golf Vichy Catalan Business and Convention Center Girona, Spain
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Traveling spots and obstacle-induced spirals in an excitable medium2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ninomiya
    • 学会等名
      The 10th AIMS International Conference on Dynamical Systems, Differential Equations, and Applications
    • 発表場所
      Universidad Autonoma de Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ドネペジル中枢投与の心保護における末梢性α7-ニコチン性アセチルコリン受容体の影響2014

    • 著者名/発表者名
      李 梅花、鄭 燦、川田 徹、稲垣 正司、上村 和紀、杉町 勝
    • 学会等名
      第35回日本循環制御医学会総会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-07-04 – 2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 迷走神経の電気刺激による急性心筋梗塞ラットの致死性不整脈死の制御及び心臓リモデリングの予防改善作用2014

    • 著者名/発表者名
      李 梅花、稲垣 正司、鄭 燦、川田 徹、上村 和紀、杉町 勝.
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺動脈楔入圧の、画期的な低侵襲推定法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      上村 和紀、稲垣 正司、鄭 燦、李 梅花、川田 徹、杉町 勝
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Traveling spots and obstacle-induced spirals in an excitable medium2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ninomiya
    • 学会等名
      BIRS Workshop 14w5017, Geometric Aspects of Semilinear Elliptic and Parabolic Equations: Recent Advances and Future Perspectives
    • 発表場所
      Banff International Research Station, Canada
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 沈殿現象のフェーズフィールド型モデルを用いたシミュレーション解析2013

    • 著者名/発表者名
      上山大信
    • 学会等名
      第18回計算工学講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 侵入・伝播と拡散方程式2014

    • 著者名/発表者名
      二宮広和
    • 総ページ数
      185
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-02-16  

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