科学技術と共に歩む

Ⅰ編　総　説
１．不整脈のあらましと最近の不整脈研究の概観－いま不整脈研究が面白い－
1.1　不整脈のあらまし
1.2　最近の不整脈研究
引用・参考文献

２．なぜ不整脈は起こるのか―その基本的なメカニズム―
2.1　はじめに
2.2　心臓のイオンチャネルと活動電位
2.2.1　イオンチャネル
2.2.2　活動電位
2.3　発生機序の下流
2.3.1　自動能の異常
2.3.2　トリガードアクティビティ
2.3.3　リエントリー
2.4　発生機序の上流
2.4.1　イオンチャネルの遺伝子異常
2.4.2　リモデリング
2.5　おわりに
引用・参考文献

３．不整脈心電現象モデリングによる解析表示とその実験的検討－不整脈による突然死を防ぐ：ここまできた診断と治療－
3.1　はじめに
3.2　VFの原因は何が知られているか
3.2.1　器質的心疾患によるもの
3.2.2　心臓不整脈の原因となる疾患のないもの
3.3　SCDの予知はどのように行うか
3.3.1　病歴の聴取
3.3.2　一般循環器検査
3.3.3　非観血的評価方法
3.3.4　観血的評価方法
3.4　SCDの治療と対策
3.4.1　電気ショック
3.4.2　自動体外式除細動器
3.4.3　植込み型除細動器
3.4.4　薬物治療
3.4.5　電気治療
3.4.6　その他：心不全の治療および自律神経コントロール
3.5　おわりに：SCDにかかわる他の問題点
引用・参考文献

Ⅱ編　心筋活動電位の工学的計測

４．心臓興奮膜電位計測－高輝度発光ダイオードを用いる心臓興奮光マッピング計測－
4.1　はじめに
4.2　光学的膜電位計測法の原理
4.2.1　膜電位感受性色素を用いる膜電位計測
4.2.2　励起光源
4.2.3　光センサ
4.3　光ファイバを用いた１点での膜電位計測法
4.3.1　システムの構成
4.3.2　計測例
4.4　速度ビデオカメラを用いた画像計測法
4.4.1　画像計測システム
4.4.2　計測結果例
4.5　おわりに
引用・参考文献

５．仮想電極分極現象の計測と解析－高空間・時間分解能光学マッピングシステムの応用－
5.1　はじめに
5.1.1　心筋電気刺激による興奮応答
5.1.2　仮想電極分極現象
5.1.3　VEP現象計測の課題
5.2　VEP現象の計測方法
5.2.1　膜電位光学計測の原理
5.2.2　光学マッピングシステム
5.2.3　透明板植込み型微小電極アレイ
5.2.4　ウサギのLangendorff灌流心標本
5.3　VEP現象の計測
5.3.1　静止電位の心筋への局所電気刺激
5.3.2　不応期領域への通電刺激
5.3.3　心室頻拍の興奮波に対する局所電気刺激
5.4　考察
5.5　おわりに
引用・参考文献

６．高速度ビデオカメラで不整脈をみる－スパイラルリエントリーのダイナミクスと抗不整脈薬の効果－
6.1　はじめに
6.2　スパイラルリエントリーの成立機構
6.3　スパイラルリエントリーのダイナミクスと不整脈
6.4　３次元リエントリー
6.5　心臓スパイラルリエントリーの実験的観察
6.5.1　心筋活動電位の光学マッピング
6.5.2　２次元灌流心のスパイラルリエントリー
6.5.3　ブロックライン型スパイラルリエントリー
6.5.4　Naチャネル遮断薬の効果
6.5.5　コア型成型スパイラルリエントリー
6.5.6　心室２次元スパイラルリエントリーのダイナミクス
引用・参考文献

Ⅲ編　多電極マッピングを用いての不整脈の解析

７．心房細動はどのようにして発生するか－基本的な考え方と現在のコンセンサス－
7.1　はじめに
7.2　心房細動の機序の考え方について
7.3　リエントリーの成因にはどういうものがあるか
7.3.1　leading circleモデル
7.3.2　anisotropicモデル
7.3.3　figure 8モデル
7.3.4　spiral waveモデル
7.4　孤立心房における心房細動の実験方法について
7.4.1　実験の準備
7.4.2　心房細動の誘発法
7.5　多電極マッピングを用いて興奮伝播を構築する方法について
7.5.1　マッピングシステム
7.5.2　マップの構築法
7.6　多電極マッピングからみた心房細動の成立機序について
7.6.1　心房細動とmultiple wavelet説
7.6.2　心房細動の維持と新たな概念
7.7　心房細動を構成するリエントリーに興奮間隙はあるか
7.8　解剖学的構造と興奮伝播の関連性について
7.9　おわりに
引用・参考文献

８．ヒトでのスパイラルリエントリーは実際に起こるのか－バスケットカテーテルによるヒトでの観測－
8.1　はじめに
8.2　ヒトでの心筋電極マッピング
8.3　バスケットカテーテル
8.4　電極マッピングの低い空間解像度を補うための信号処理
8.4.1　単純な興奮伝播パターンを視覚化する場合
8.4.2　複雑な興奮伝播パターンを視覚化する場合
8.5　生体ヒト心房細動における右房心内膜の興奮伝播パターン
8.6　おわりに
引用・参考文献

Ⅴ編　コンピュータによる不整脈のシミュレーション

9．不整脈をわかりやすく表現する－コンピュータグラフィックスの基礎と可視化技術－
9.1　はじめに
9.2　CGの基礎
9.3　バーチャルハートにおいて使用した可視化の実例
9.3.1　2次元データの可視化
9.3.2　３次元データの可視化
9.4　可視化に関する技術動向
9.4.1　３次元CG技術の動向
9.4.2　グラフィックスハードウェア
9.4.3　Geometry Engine
9.4.4　プログラマブルGPU
9.4.5　ボリュームレンダリングのハードウェア化
9.4.6　OpenGL : グラフィックスライブラリ
9.4.7　AVS : 汎用可視化ソフトウェア
引用・参考文献

10．スーパーコンピュータ上でつくった不整脈－バーチャルハート（仮想心臓）におけるスパイラルリエントリー－
10.1　はじめに
10.2　スーパーコンピュータとは
10.3　バーチャルハートの基本構成
10.4　スパイラルリエントリーの基本的ダイナミクス
10.5　バーチャルハートの進展
10.5.1　心室内膜興奮伝播
10.5.2　心室較差
10.5.3　心筋線維走向
10.6　患者個別対応に向けての試み：心臓形状データの取得
10.7　おわりに：統合シミュレーション環境
引用・参考文献

11．頻脈性不整脈の細動化に迫る－スパイラルリエントリーの分裂について－
11.1　はじめに
11.2　頻拍・細動の興奮伝播パターン
11.3　スパイラルリエントリー
11.4　スパイラルリエントリーと心電図
11.5　APD restitution仮説
11.6　スパイラルリエントリーにおけるAPD restitution仮説の影響
11.6.1　fixed heterogeneityによる興奮波の分裂
11.6.2　dynamic heterogeneityによる興奮波の分裂
11.6.3　安定したスパイラルリエントリー
11.7　APD restitution仮説の限界
11.8　おわりに
引用・参考文献

12．心筋の細胞外電位を考える－ペーシングから電気ショックまで－
12.1　はじめに
12.2　バイドメインモデルの歴史
12.3　モノドメインモデルとバイドメインモデル
12.3.1　モデル構築上の違い
12.3.2　興奮伝播様式の違い
12.4　バイドメインモデルによる電気刺激の再現
12.4.1　ペーシング
12.4.2　電気ショック
12.5　おわりに
引用・参考文献

13．不整脈の起こりやすさとは何か－心筋受攻性を考える：心筋受攻性のバイドメイン・シミュレーション－
13.1　はじめに
13.2　受攻性と受攻期
13.2.1　受攻性
13.2.2　受攻期
13.3　R-on-Tとpacing-on-T
13.3.1　方法
13.3.2　結果
13.3.3　考察
13.4　おわりに
引用・参考文献

14．シミュレーションにより致死的不整脈のリスクを評価する－その具体的戦略－
14.1　はじめに
14.2　致死的不整脈克服の必要性（臨床からの要請）
14.3　致死的不整脈克服の困難さ（従来の基礎研究の限界）
14.4　致死的不整脈克服のシナリオ（シミュレーションの役割）
14.5　生体シミュレータの特殊性
14.6　致死的不整脈克服の具体的戦略（１）（患者ごとのリスク評価）―バーチャルEPS―
14.7　致死的不整脈克服の具体的戦略（２）（集団での危険度評価）
14.8　おわりに
引用・参考文献

15．不整脈シミュレーションはどこまで真実か－有用性から限界まで－
15.1　はじめに
15.2　不整脈シミュレーションの特徴と有用性
15.2.1　３次元電位分布
15.2.2　初期条件
15.2.3　心電図
15.2.4　統合的研究
15.2.5　理論
15.2.6　予知
15.2.7　教育
15.3　不整脈シミュレーションにまつわる誤解と限界
15.3.1　順問題か，逆問題か？
15.3.2　モデルは複雑であるべきか？
15.3.3　遺伝子診断・治療システムは可能か？
15.3.4　コストパフォーマンスはよいか？
15.4　妥当性の評価
15.4.1　計算妥当性
15.4.2　モデル妥当性
15.4.3　現象妥当性
15.5　おわりに
引用・参考文献

索引