心房肌建模與房顫消融的初步仿真研究.pdf

1、心房顫動(dòng)（簡(jiǎn)稱房顫）是臨床中最常見(jiàn)的心律失常疾病。房顫的特點(diǎn)是心房快速、不規(guī)則的活動(dòng)，繼而導(dǎo)致其失去機(jī)械收縮功能。隨著年齡的增長(zhǎng)，房顫的發(fā)病率不斷上升，50多歲人群的發(fā)病率在0.5％，而80-90歲人群的發(fā)病率就上升到10％，最近幾年，房顫的發(fā)病率呈日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。目前為止，雖然有很多關(guān)于房顫產(chǎn)生和維持機(jī)制的各種假說(shuō)，如多子波折返假說(shuō)、主導(dǎo)環(huán)折返假說(shuō)和肺靜脈異位局灶觸發(fā)假說(shuō)等，但房顫的確切機(jī)制仍不明確。
　　 房顫的藥物治療主要

2、有兩種治療策略:節(jié)律控制和心率控制。但多種藥物治療房顫的效果相對(duì)較低且有副作用和并發(fā)癥，并不能長(zhǎng)期維持竇性心律，很難達(dá)到預(yù)期的效果。
　　 因此臨床醫(yī)生更多地追求確定的治療方法，基于導(dǎo)管或外科手術(shù)消融的方法來(lái)治療房顫，該方法是通過(guò)射頻能量在心臟表面形成一些透壁消融線，通過(guò)去除導(dǎo)致房顫的潛在機(jī)制來(lái)治療房顫。外科手術(shù)治愈房顫的同時(shí)，也提高了對(duì)房顫誘發(fā)和維持機(jī)制的認(rèn)識(shí)，這在很大程度上也是導(dǎo)管消融技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。
　　 對(duì)于房顫

3、患者的各種治療方法常常以經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，且需要臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)方法的有效性。心臟建模仿真是研究房顫的有效方法之一，可以研究房顫的發(fā)生和維持的潛在機(jī)制，同時(shí)也可以評(píng)價(jià)房顫治療方法的有效性。與臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)相比較，模型仿真的方法可以控制不同的實(shí)驗(yàn)條件，具有可重復(fù)性、可再現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有心房模型在很多方面還有局限性，需要進(jìn)一步完善。
　　 本論文針對(duì)不同部位心房肌模型進(jìn)行建模仿真研究，然后對(duì)房顫外科/射頻導(dǎo)管消融方法進(jìn)行仿真研

4、究。主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面。
　　 首先，對(duì)房顫基本概念、發(fā)生機(jī)制和主要治療方法進(jìn)行了回顧。
　　 其次，基于犬心房肌的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和前人發(fā)表的一些相關(guān)數(shù)據(jù)，首次建立了犬左心房肌和肌袖細(xì)胞模型。
　　 第三，基于其他學(xué)者新近發(fā)表的人心房肌模型，仿真重現(xiàn)了正常人心房肌細(xì)胞的各離子流和動(dòng)作電位曲線。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)改變相關(guān)的離子流參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了不同部位人心房肌動(dòng)作電位的仿真。
　　 第四，基于Iyer和Gray

5、發(fā)表的相位空間分布理論，提出了一種心臟折返模型中自動(dòng)檢測(cè)、跟蹤相位奇異點(diǎn)的改進(jìn)算法、比較分析了該算法的有效性和參數(shù)敏感精確性，并與Fenton和Karma提出的算法進(jìn)行了比較。
　　 最后，基于我們實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的具有詳細(xì)解剖結(jié)構(gòu)的心房模型(3-D Cardiome-CN humanheart model)上對(duì)8種臨床上常用的術(shù)式（其中也包括了Cox-MazeⅢ術(shù)式）進(jìn)行了仿真和評(píng)價(jià)，并提出了幾種基于Cox-MazeⅢ的優(yōu)化改進(jìn)消融