慢性血液透析治療中の心筋細胞拍動能の評価と心停止抑制方策の構築

慢性血液透析治疗期间心肌细胞搏动能力的评估及心脏骤停预防策略的制定

• 批准号: 18K12131
• 负责人: 濱田 浩幸
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K12131/
• 关键词: 慢性血液透析濾過療法; 心筋細胞拍動能; 医療技術評価; 拍動リズム; 収縮力; 慢性血液透析療法; 電気生理学的数理解析; 計算機シミュレーション; 慢性血液透析; 電解質動態; 電気生理学; 心筋細胞; 拍動; 心負荷; 数理解析

慢性血液透析患者群の３割強が治療中の突然の心停止を経験しており、透析治療中の心負荷を軽減する『心機能にやさしい透析治療システム』の開発が全世界で求められている。本研究では、電気生理学に基づく数理解析技術を用いて、現行の透析治療が心筋細胞におよぼす負荷レベルを定量的に評価し、治療中の心筋細胞内カルシウムイオン循環動態を保全する方策を構築することを目指した。2022年度は、前希釈オンライン血液透析濾過法の体内電解質濃度の経時変化を表現する数理モデルを構築し、これと中心洞房結節細胞と心室筋細胞の拍動現象を表現する数理モデルを統合した。そして、この統合モデルを用いて、治療中の血漿および間質液のカリウムイオン濃度の推移が中心洞房結節細胞の拍動リズムならびに心室筋細胞の収縮力におよぼす影響を評価した。前希釈オンライン血液透析濾過法は血漿のカリウム濃度を低下させ、治療中の血漿と透析液の間のカリウム濃度の較差を小さくした。その結果、前希釈オンライン血液透析濾過法の治療中のカリウム除去量は血液透析法のそれよりも減少し、前希釈オンライン血液透析濾過法が心筋拍動能におよぼす影響は血液透析法のそれよりも低下した。この解析結果は「前希釈オンライン血液透析濾過法の心負荷は少ない」との臨床所見と良い一致にあった。血漿カリウム濃度の透析前値が低い症例への前希釈オンライン血液透析濾過法の適用は心機能安定化に有用であることが示唆された。

Strong group of patients with chronic hemodialysis の 3 cut が treatment の の heart suddenly stop を 経 験 し て お り, dialysis を の heart load in 軽 minus す る "heart function に や さ し い dialysis シ ス テ ム" の open 発 が で all over the world for め ら れ て い る. This study で は, electric 気 physiology に づ く を mathematical analytical technology with い て, current の dialysis が heart muscle cells に お よ ぼ す load レ ベ ル を に of quantitative evaluation of 価 し, treatment of の heart muscle cells カ ル シ ウ ム イ オ ン loop dynamic を preservation す る order を build す る こ と を refers し た. 2022 annual は, former 釈 オ ン ラ イ ン hemodialysis filter way の electrolyte concentration in vivo の 経 as variations change を す る mathematical モ デ ル を constructing し, こ れ と center bridal chamber nodules と ventricular muscle cells の flapping phenomenon を performance す る mathematical モ デ ル を integration し た. そ し て, こ の integration モ デ ル を with い て, treatment of plasma お の よ び interstitial fluid の カ リ ウ ム イ オ の ン concentration on が center bridal chamber nodule cells の flapping リ ズ ム な ら び に ventricular muscle cells の 収 shrinkage force に お よ ぼ す を appraisal of 価 し た. Former bush 釈 オ ン ラ イ ン hemodialysis filter way は plasma の カ リ ウ ム low concentration を さ せ, treatment of plasma と の dialysate の between の カ リ ウ ム concentration の を poor little さ く し た. そ の results, former 釈 オ ン ラ イ ン hemodialysis filter way の treatment の カ リ ウ ム remove quantity は blood dialysis method の そ れ よ り も reduce し, former 釈 オ ン ラ イ ン hemodialysis filter way が heart muscle flap can に お よ ぼ す の は hemodialysis method そ れ よ り も low し た. The <s:1> <s:1> analysis results ラ "The hemodiafiltration method has a lower cardiac load <e:1> and な <e:1>" are consistent with the clinical observations of と good <e:1> and にあった. Concentration of plasma カ リ ウ ム の before dialysis numerical cases が low い へ の former bush 釈 オ ン ラ イ ン hemodialysis filter way の applicable は heart function stabilization に useful で あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

学会・委員会企画「新技術で機能は甦るか!？」：心筋細胞の拍動安定化から考える最適な透析液電解質濃度の探索

学术会议/委员会项目“新技术能否恢复功能？”：从稳定心肌细胞搏动的角度寻找最佳透析液电解质浓度

• 发表时间: 2018
• 作者: Shinji Kawamura;Yoshinori Tanabe;Shuichi Ozawa;Toshiyuki Minemura;Kazushige Hayakawa;濱田 浩幸
• 通讯作者: 濱田 浩幸

Electrophysiological insights into the relationship between calcium dynamics and cardiomyocyte beating function in chronic hemodialysis treatment

慢性血液透析治疗中钙动力学与心肌细胞搏动功能关系的电生理学见解

• 发表时间: 2023
• 期刊: Jinkouzouki
• 作者: Hiroyuki Hamada;Tadashi Tomo;Sung-Teh Kim;Taizo Hanai;Masahiro Okamoto;Akihiro C. Yamashita
• 通讯作者: Akihiro C. Yamashita

血液透析治療中の心筋拍動能を評価する深層学習モデルの試作

创建深度学习模型原型以评估血液透析治疗期间的心肌搏动性能

• 发表时间: 2023
• 期刊: 日本腎・血液浄化AI学会誌
• 作者: 濱田浩幸;友雅司;金成泰;山下明泰
• 通讯作者: 山下明泰

シンポジウム２：『血液浄化装置の自動化はAIで達成できるか？』オープニング

研讨会二：“人工智能能否实现血液净化设备的自动化？”

• 发表时间: 2021
• 作者: Nishikawa Takuya;Uemura Kazunori;Hayama Yohsuke;Kawada Toru;Saku Keita;Sugimachi Masaru;濱田 浩幸
• 通讯作者: 濱田 浩幸

透析治療中の電解質動態が心筋細胞拍動能におよぼす影響

透析治疗期间电解质动力学对心肌细胞搏动能力的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohtsu Hiroshi;Shimomura Akihiko;Miyazaki Sakiko;Yonemoto Naohiro;Ueda Shinichiro;Shimizu Chikako;Sase Kazuhiro;濱田 浩幸
• 通讯作者: 濱田 浩幸