多階層３次元心臓モデルを用いた不整脈誘発性・持続性の評価に関するインシリコ研究

使用多层 3D 心脏模型评估心律失常的发生率和持续性的计算机研究

• 批准号: 20K12634
• 负责人: 稲田 慎
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Morinomiya University of Medical Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12634/
• 关键词: コンピュータシミュレーション; インシリコ; 不整脈; 心臓モデル; シミュレーション; 治療戦略

心臓モデルを用いたコンピュータシミュレーションを実行し，不整脈の発生メカニズムを明らかにするとともに，不整脈に対するリスク評価，新たな治療戦略を開発するための研究を行っている．2022年度は，心房モデルを構築し，心構築したモデルを用いたコンピュータシミュレーションを実行することで，不整脈の誘発性および持続性について検討した．心房形状モデルは，3次元モデルを構築することができるアプリケーションを用いて構築した．この心房形状モデルは心筋表面の形状のみを表すものであるため，次に，この形状モデルを，心筋細胞に相当するユニットの集合として表し，心筋組織内部の構造も含めたモデルとした．さらに，このモデルに心筋線維走向を導入し，シミュレーションに用いる心房モデルとした．心筋線維走向の導入には，手書きによる心筋線維走向を設定するユーザインタフェースを備えたアプリケーションを使用した．構築した心房モデルを用いて心房内の興奮伝播過程を再現するシミュレーション実験を実行した．シミュレーションでは，まず右心房内の洞房結節からの自動能の発生を想定し，洞房結節に対応する部位に電気刺激を与え，自動能による興奮伝播を再現した．次に，心房内の一部の領域に電気刺激を与え，不整脈に伴う心房内の興奮伝播過程の乱れを再現することを試みた．不整脈の誘発性および持続性に影響を与える因子として，電気刺激を与えるタイミング，心筋細胞の電気生理学的特性，心筋細胞間の電気的結合力が考えられた．これらの要因を様々な組合せで変更しながらシミュレーション実験を繰り返し行った．また，心筋線維走向が不整脈の誘発性および持続性へ与える影響についても検討するために，心筋線維走向を導入しない均質モデルを用いたシミュレーション実験も併せて行った．

In 2022, the study conducted by the Department of Internal Medicine and the Department of Internal Medicine of the People's Republic of China was carried out. Unbalanced pulse induction and persistence in the middle of the investigation. The shape of the atrium is three-dimensional. The shape of the atrium is similar to the shape of the surface of the heart muscle. In the meantime, the central line of the heart is introduced into the middle of the heart. The heart muscle line direction is set by hand. Construction of the atrial cavity and the use of the atrial excitation process to reproduce the system In addition, the spontaneous energy generation of the right atrial nodule was thought to be stable, and the electrical stimulation and spontaneous energy generation of the right atrial nodule were thought to be stable. Second, electrical stimulation in a part of the atrium is accompanied by a disturbance in the excitation process in the atrium. The electrophysiological characteristics of cardiac muscle cells and the binding force of electrical energy between cardiac muscle cells are examined. The main reason for this is that we have to change the way we change things. In addition, the core dimension trend is not uniform, and the induced and persistent effects of the core dimension trend are not uniform.

项目成果

ヒト心房の3次元モデルに基づく心房細動興奮伝播様式の再現を目指した電気生理学シミュレーションと可視化

基于人体心房三维模型再现房颤激励传播模式的电生理学模拟和可视化

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiroki Hamada;Hatsuyuki Hamada;Kei Shimoda;岡部素典，天野浩司，奥寺 敬，吉田淑子;岸田優作，浦田智和，大星直樹，宮崎晃，芦原貴司，坂田憲祐，柴田仁太郎，井尻敬，高山健志，信太宗也，原良昭，稲田慎，中沢一雄
• 通讯作者: 岸田優作，浦田智和，大星直樹，宮崎晃，芦原貴司，坂田憲祐，柴田仁太郎，井尻敬，高山健志，信太宗也，原良昭，稲田慎，中沢一雄

右室流出路における伝導障害が引き起こす心室性不整脈発生機序の検討

右心室流出道传导障碍引起室性心律失常的机制探讨

• 发表时间: 2020
• 作者: 稲田慎，相庭武司，柴田仁太郎，芦原貴司，草野研吾，清水渉，中沢一雄

Mechanism of Electrical Defibrillation: Current Status and Future Perspective

电除颤机制：现状与未来展望

• DOI: 10.14326/abe.9.125
• 发表时间: 2020
• 期刊: Advanced Biomedical Engineering
• 影响因子: 1
• 作者: Shibata Nitaro;Inada Shin;Nakazawa Kazuo;Tomii Naoki;Yamazaki Masatoshi;Seno Hiroshi;Honjo Haruo;Sakuma Ichiro
• 通讯作者: Sakuma Ichiro

The Strategy of ExTRa Mapping-Guided Miniman Ablation Should Be Determined by the Size of Left Atrium: ExTRa Mapping Project

ExTRA Mapping 引导的迷你消融策略应根据左心房的大小来确定：ExTRA Mapping 项目

• 发表时间: 2021
• 作者: Kensuke Sakata;Yusuke Okuyama;Tomoya Ozawa;Yusuke Fujii;Koichi Kato;Ryo Haraguchi;Shin Inada;Kazuo Nakazawa;Yoshihisa Sugimoto;Kohei Yamashiro;Yoshihisa Nakagawa;Takashi Ashihara
• 通讯作者: Takashi Ashihara

Mechanism of Ventricular Fibrillation: Current Status and Problems

心室颤动的机制：现状与问题

• DOI: 10.14326/abe.11.117
• 发表时间: 2022
• 期刊: Advanced Biomedical Engineering
• 影响因子: 1
• 作者: Nitaro Shibata;Shin Inada;Kazuo Nakazawa;Takashi Ashihara;Naoki Tomii;Masatoshi Yamazaki;Haruo Honjo;Hiroshi Seno;Ichiro Sakuma
• 通讯作者: Ichiro Sakuma