心房肌建模與房顫消融的初步仿真研究.pdf

1、心房顫動（簡稱房顫）是臨床中最常見的心律失常疾病。房顫的特點是心房快速、不規(guī)則的活動，繼而導致其失去機械收縮功能。隨著年齡的增長，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)病率呈日益增長的趨勢。目前為止，雖然有很多關于房顫產生和維持機制的各種假說，如多子波折返假說、主導環(huán)折返假說和肺靜脈異位局灶觸發(fā)假說等，但房顫的確切機制仍不明確。
　　 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較低且有副作用和并發(fā)癥，并不能長期維持竇性心律，很難達到預期的效果。
　　 因此臨床醫(yī)生更多地追求確定的治療方法，基于導管或外科手術消融的方法來治療房顫，該方法是通過射頻能量在心臟表面形成一些透壁消融線，通過去除導致房顫的潛在機制來治療房顫。外科手術治愈房顫的同時，也提高了對房顫誘發(fā)和維持機制的認識，這在很大程度上也是導管消融技術發(fā)展的結果。
　　 對于房顫

3、患者的各種治療方法常常以經驗為依據，且需要臨床研究和動物實驗來評價方法的有效性。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)生和維持的潛在機制，同時也可以評價房顫治療方法的有效性。與臨床研究和動物實驗相比較，模型仿真的方法可以控制不同的實驗條件，具有可重復性、可再現的優(yōu)點。但現有心房模型在很多方面還有局限性，需要進一步完善。
　　 本論文針對不同部位心房肌模型進行建模仿真研究，然后對房顫外科/射頻導管消融方法進行仿真研

4、究。主要研究內容有以下幾個方面。
　　 首先，對房顫基本概念、發(fā)生機制和主要治療方法進行了回顧。
　　 其次，基于犬心房肌的實驗數據和前人發(fā)表的一些相關數據，首次建立了犬左心房肌和肌袖細胞模型。
　　 第三，基于其他學者新近發(fā)表的人心房肌模型，仿真重現了正常人心房肌細胞的各離子流和動作電位曲線。在此基礎上，通過改變相關的離子流參數，實現了不同部位人心房肌動作電位的仿真。
　　 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檢測、跟蹤相位奇異點的改進算法、比較分析了該算法的有效性和參數敏感精確性，并與Fenton和Karma提出的算法進行了比較。
　　 最后，基于我們實驗室構建的具有詳細解剖結構的心房模型(3-D Cardiome-CN humanheart model)上對8種臨床上常用的術式（其中也包括了Cox-MazeⅢ術式）進行了仿真和評價，并提出了幾種基于Cox-MazeⅢ的優(yōu)化改進消融