高エネルギー刺激の心筋細胞に及ぼす電気生理学的効果のシミュレーション解析

高能刺激对心肌细胞电生理效应的模拟分析

• 批准号: 04248212
• 负责人: 福井 康裕
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04248212/
• 关键词: 旋回性興奮; 活動電位計測; 直流電気刺激; 興奮伝播シミュレーション; ペトリネット

心筋細胞の脱分極、不応期、再分極という状態推移を時間概念を含むペトリネットを用いることにより表現された福井、三井らによる心筋細胞間の興奮伝播シミュレーションモデルに、各細胞の不応期が直流電気刺激の強度に従って延長するという仮説を導入することにより、旋回性興奮がシミュレーションできること、更には、モルモットの右室乳頭筋への直流電気刺激直後の活動電位波形を実際に計測し、測定結果の解析から、不応期の延長量は、刺激強度のみならず、連結期にも依存することが確認できたという報告がなされている。本研究では新たに心筋の異方性に注目し、モルモット右室乳頭筋への直流電気刺激を心筋細胞の繊維方向(縦方向)とこれに直交する方向(横方向)に加えた直後の活動電位波形を実際に計測し、測定結果の解析から、心筋細胞の縦方向と横方向に同程度の直流通電を行った時、膜活動電位変化による不応憲延長量に違いが生じ、この不応期延長の程度は、連結期と刺激度に依存することが新たに確認された。更にシミュレーションに関して、単一の旋回性興奮に注目するために、前述の細胞間の興奮伝播現象のシミュレーションモデルを応用して、単一の旋回性興奮が発生する心臓心筋の一部についてのシミュレーションモデルを開発した。先に述べた心筋細胞の異方性を数学モデル化し、このシミュレーションモデルに導入することにより、興奮伝播シミュレーションをより現実にちかづけ、単一の旋回性興奮の発生を試みた。シミュレーションの結果、単一の旋回性興奮に関し、従来報告した心室全体のモデルと比較してより詳細に観察することが可能となった。今後、本研究を異常興奮の発生機序の解明へと発展させる端緒が得られた。現在、シミュレーションに関しては、単一の旋回性興奮の発生を様々な条件で行っているところである。

Heart muscle cells の pole, 応 period, not very と い う state goes を time concept contains を む ペ ト リ ネ ッ ト を with い る こ と に よ り performance さ れ た fukui, mitsui ら に よ る の between heart muscle cells excited 伝 sowing シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル に phase, each cell の 応 が dc 気 stimulation intensity of の に 従 っ て extended す る と い う 仮 said を import す る こ と に よ り cyclicity, excited が シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で き る こ と, more に は, モ ル モ ッ ト の right ventricular papillary muscle へ の dc 気 stimulus straight after the voltage waveform を の activities be interstate に measuring し, determination results の parsing か ら, not 応 period lengthen の は, stimulation intensity の み な ら ず, link に も dependent す る こ と が confirm で き た と い う report が な さ れ て Youdaoplaceholder0 る. This study で は new た に heart muscle の different party に attention し, モ ル モ ッ ト right ventricular papillary muscle へ の dc 気 stimulus を heart muscle cells の 繊 dimensions (縦 direction) と こ れ に rectangular す る direction (horizontal direction) に え た straight の activities after potential waveform を be interstate に measuring し, determination results の parsing か ら, heart muscle cells の 縦 direction と の dc electricity を に transverse direction and degree When line っ た, membrane potential activities - に よ る 応 xian に extension quantity not breach い が じ, こ の stage not 応 extended は の, link と stimulating degree に dependent す る こ と が new た に confirm さ れ た. More に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に masato し て, 単 の cyclicity excited に attention す る た め に, の excited 伝 sowing phenomenon between the foregoing の cells の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル を 応 with し て, 単 の cyclicity excited が 発 raw す る crucial heart heart muscle の a に つ い て の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル を open 発 し た. に first mentioned べ た heart muscle cells の square difference を mathematical モ デ ル し, こ の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル に import す る こ と に よ り, excited 伝 sowing シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を よ り now be に ち か づ け, 単 の cyclicity excited の 発 raw を try み た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の result, 単 の cyclicity excited に masato し, 従 to report し た ventricular all の モ デ ル と compare し て よ り detailed に 観 examine す る こ と が may と な っ た. In the future, this study will を be extremely excited about the development sequence of を, clarify the させる development sequence of へと, が and られた. Now, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に masato し て は, 単 の cyclicity excited の 発 raw を others 々 な line conditions で っ て い る と こ ろ で あ る.

项目成果

大野 孝: "旋回性興奮における心筋細胞の異方向性が与える影響" 医用電子と生体工学.

Takashi Ohno：“心肌细胞各向异性对旋转激发的影响”医学电子和生物工程。

佐久間 一郎: "不整脈解析のための心臓細動シミュレーション" 医用電子と生体工学. 30. 593- (1992)

Ichiro Sakuma：“用于心律失常分析的心颤模拟”《医疗电子与生物工程》30. 593- (1992)。

原口 直士: "低エネルギー直流通電における膜活動電位の連結期・通電軸方向依存性" 医用電子と生体工学.

Naoji Haraguchi：“低能量直流电流期间膜动作电位对耦合周期和传导轴方向的依赖性”医疗电子和生物工程。

Itsuo Kodama: "Effects of countershock-type Field Stimilation on Electromechanical Properties of Pigitaliged yrainea-piy Vontrcular Muscles" AHA.

Ituo Kodama：“反震型场刺激对 Pigitaliged yrainea-piy 血管肌机电特性的影响”AHA。

柴田 仁太郎: "直流通電による心筋細胞膜活動電位の反応…心筋線維方向との関連" 医用電子と生体工学.

柴田仁太郎：“直流电引起的心肌细胞膜动作电位的反应……与心肌纤维方向的关系”医疗电子与生物工程。