[发明专利]一种人体心室肌组织的心力衰竭模型的设计方法

说明书

一种人体心室肌组织的心力衰竭模型的设计方法，属于虚拟人体心脏的技术领域。本发明以心力衰竭为研究对象，对心脏兴奋‑收缩耦合下心肌电生理、力学特征和螺旋波动力学机制进行探讨，旨在发现心衰与心律失常之间相互作用的关系。TP06模型仿真人体单个心室肌细胞，再将TP06模型与NHS08模型耦联，建立ECC模型；基于改进的TP06模型和现有数据建立人心室心衰肌细胞模型，比较正常和心衰情况下人心室肌细胞电生理和力学的特性、动作电位时程恢复曲线以及早期后除极恢复曲线；最终通过在细胞间加入耦联，成功构建二维单层心肌组织动作电位传导模型，并采用“切波法”诱发螺旋波；然后，比较了正常和心衰情况下的螺旋波动力学特征。

技术领域

本发明属于虚拟人体心脏的技术领域，具体为一种人体心室肌组织的心力衰竭模型的设计方法。

背景技术

2010年流行病学资料表明，全球慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF,简称心衰)患者的数量已高达2250万，并且仍以每年200万的速度递增，我国成年人心衰的患病率为0.9％，并呈逐年上升趋势。

当心脏发生心衰时，其生理和结构上发生巨大的改变，改变因素之间相互影响，因此，传统上从临床和解剖学角度分析心衰对心脏整体电生理和力学功能特性的影响是有局限性的。随着计算机技术的发展，越来越多的研究人员开始利用计算机虚拟心脏模型,并在细胞层次和组织层次上进行定量分析。

心脏是集电生理学、动力学、血液流体力学以及神经、生化控制等于一身的极其复杂的综合系统，虽然在目前阶段不可能将所有的因素都考虑进心脏的建模仿真过程，但心脏收缩运动源于心室肌细胞电兴奋这种最基本耦合关系应该在建模仿真中体现出来，否则仿真结果可能会有很大的片面性。目前仿真人体心室肌电生理模型比较常用的是2006年Ten Tusscher K H W J和Panfilov A V在《American Journal of Physiology-Heart andCirculatory Physiology》上发表文章《Alternans and spiral breakup in a humanventricular tissue model》提出的TP06模型。