[發(fā)明專利]一種人體心室肌組織的心力衰竭模型的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710317654.0
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107273655B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張方方;劉海龍;周維帥;張昕
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G16H50/50
• 分類號: G16H50/50
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

一種人體心室肌組織的心力衰竭模型的設(shè)計方法，屬于虛擬人體心臟的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以心力衰竭為研究對象，對心臟興奮?收縮耦合下心肌電生理、力學(xué)特征和螺旋波動力學(xué)機制進行探討，旨在發(fā)現(xiàn)心衰與心律失常之間相互作用的關(guān)系。TP06模型仿真人體單個心室肌細胞，再將TP06模型與NHS08模型耦聯(lián)，建立ECC模型；基于改進的TP06模型和現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立人心室心衰肌細胞模型，比較正常和心衰情況下人心室肌細胞電生理和力學(xué)的特性、動作電位時程恢復(fù)曲線以及早期后除極恢復(fù)曲線；最終通過在細胞間加入耦聯(lián)，成功構(gòu)建二維單層心肌組織動作電位傳導(dǎo)模型，并采用“切波法”誘發(fā)螺旋波；然后，比較了正常和心衰情況下的螺旋波動力學(xué)特征。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于虛擬人體心臟的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種人體心室肌組織的心力衰竭模型的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

2010年流行病學(xué)資料表明，全球慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF,簡稱心衰)患者的數(shù)量已高達2250萬，并且仍以每年200萬的速度遞增，我國成年人心衰的患病率為0.9％，并呈逐年上升趨勢。

當心臟發(fā)生心衰時，其生理和結(jié)構(gòu)上發(fā)生巨大的改變，改變因素之間相互影響，因此，傳統(tǒng)上從臨床和解剖學(xué)角度分析心衰對心臟整體電生理和力學(xué)功能特性的影響是有局限性的。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究人員開始利用計算機虛擬心臟模型,并在細胞層次和組織層次上進行定量分析。

心臟是集電生理學(xué)、動力學(xué)、血液流體力學(xué)以及神經(jīng)、生化控制等于一身的極其復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，雖然在目前階段不可能將所有的因素都考慮進心臟的建模仿真過程，但心臟收縮運動源于心室肌細胞電興奮這種最基本耦合關(guān)系應(yīng)該在建模仿真中體現(xiàn)出來，否則仿真結(jié)果可能會有很大的片面性。目前仿真人體心室肌電生理模型比較常用的是2006年Ten Tusscher K H W J和Panfilov A V在《American Journal of Physiology-Heart andCirculatory Physiology》上發(fā)表文章《Alternans and spiral breakup in a humanventricular tissue model》提出的TP06模型。