仮想心臓モデルによる心臓電気現象シミュレーション
Simulation study of cardiac electrical excitation using virtual heart model
Simulation study of cardiac electrical excitation using virtual heart model
氏名(所属)：
稲田慎（国立循環器病研究センター）
原口亮（国立循環器病研究センター）
芦原貴司（滋賀医科大学循環器内科・不整脈センター，国立循環器病研究センター）
中沢一雄（国立循環器病研究センター）
目的：スーパーコンピュータ上に仮想心臓モデルを構築し，電気生理学的シミュレーションを行うことで致死性不整脈のメカニズム解明や，予防・診断に役立たせることを目的としている．内容：心筋細胞の電気的興奮に伴う電気現象（活動電位）を再現することが可能なユニットを約2000万個組み合わせて心室形状モデルを構築した．モデルには，心室壁内における電気生理学的性質の不均一性（心室較差）を組み込んだ．本研究では，心臓疾患の一つであるBrugada症候群を想定し，右室流出路に電気的興奮の伝導障害がある場合の興奮伝播の変化を検討した．その結果，伝導障害の進行の程度や障害領域の大きさや部位が，不整脈の誘発性や持続性に影響を与えることが明らかになった．
稲田慎（国立循環器病研究センター）
原口亮（国立循環器病研究センター）
芦原貴司（滋賀医科大学循環器内科・不整脈センター，国立循環器病研究センター）
中沢一雄（国立循環器病研究センター）
目的：スーパーコンピュータ上に仮想心臓モデルを構築し，電気生理学的シミュレーションを行うことで致死性不整脈のメカニズム解明や，予防・診断に役立たせることを目的としている．内容：心筋細胞の電気的興奮に伴う電気現象（活動電位）を再現することが可能なユニットを約2000万個組み合わせて心室形状モデルを構築した．モデルには，心室壁内における電気生理学的性質の不均一性（心室較差）を組み込んだ．本研究では，心臓疾患の一つであるBrugada症候群を想定し，右室流出路に電気的興奮の伝導障害がある場合の興奮伝播の変化を検討した．その結果，伝導障害の進行の程度や障害領域の大きさや部位が，不整脈の誘発性や持続性に影響を与えることが明らかになった．
論文掲載,発表実績:
（学術雑誌掲載論文）
- Jue Li, Shin Inada, Jurgen E. Schneider, Henggui Zhang, Halina Dobrzynski, Mark R. Boyett: Three-dimensional computer model of the right atrium including the sinoatrial and atrioventricular nodes predicts classical nodal behaviours. PLOS ONE, Vol. 9, No. 11, e112547, 2014.
- Shin Inada, Henggui Zhang, James O. Tellez, Nitaro Shibata, Kazuo Nakazawa, Kaichiro Kamiya, Itsuo Kodama, Kazuyuki Mitsui, Halina Dobrzynski, Mark R. Boyett, Haruo Honjo: Importance of gradients in membrane properties and elecrical coupling in sinoatrial node pacing, PLOS ONE, Vol. 9, No. 4, e94565, 2014.
（国際会議会議録掲載論文）
- Shin Inada, Daniel T. Harrell, Takako Ono, Nitaro Shibata, Ryo Haraguchi, Takashi Ashihara, Takanori Ikeda, Kazuyuki Mitsui, Halina Dobrzynski, Mark R. Boyett, Naomasa Makita, Kazuo Nakazawa: Investigating excitation conduction in the atrioventricular node and Purkinje network using computer simulation, The 9th Tawara-Aschoff Symposium, 2014 (2014/7/26-27, Tokyo, poster presentation).
（国内研究会等発表論文）
- Shin Inada, Daniel T. Harrell, Ryo Haraguchi, Takashi Ashihara, Naomasa Makita, Kazuo Nakazawa: Ventricular arrhythmias generated from Purkinje fiber network with gap junction mutation - A simulaton study -, The Final HD Physiology Symposium, (2015/3/4-6, Osaka, poster presentation).
- Takashi Ashihara, Ryo Haraguchi, Shin Inada, Kazuo Nakazawa, Minoru Horie: Applicability of human iPS cell-derived myocardial sheet to the study of arrhythmias: A simulation study, 第53回日本生体医工学会大会（2014/6/24-26，仙台，オーガナイズドセッションにて口頭発表）．
- Shin Inada, Daniel Harrell, Ryo Haraguchi, Takashi Ashihara, Naomasa Makita, Kazuo Nakazawa: Ventricular arrhythmia induced by the Purkinje network with reduced gap junction conductance - A simulation study -, 第53回日本生体医工学会大会（2014/6/24-26，仙台，オーガナイズドセッションにて口頭発表）．
Posted : March 11,2015
