基于虛擬心肌細(xì)胞的心電圖仿真研究.pdf

1、體表心電圖是臨床診斷、治療的重要工具，但是，由于人們不能全面了解體表心電信息與心臟工作狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使得心電圖在心臟疾病的臨床診斷中受到很大的限制。隨著分子醫(yī)藥學(xué)時(shí)代的到來，疾病的診斷和治療都更多的著眼于亞細(xì)胞水平。為了提高心電圖診斷水平，深入了解心肌細(xì)胞及其離子活動(dòng)對(duì)體表心電的影響，可以采用人體或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的方法，但是，這些方法存在周期長(zhǎng)、代價(jià)高、危險(xiǎn)性大等問題，很難令人滿意。而通過建立心電場(chǎng)計(jì)算機(jī)模型的方法則可以很好地解決這個(gè)問

2、題。
　　虛擬心肌細(xì)胞是用數(shù)學(xué)模型來描述了細(xì)胞興奮過程中細(xì)胞膜各離子通道的開放、關(guān)閉及離子電流的活動(dòng)等電生理細(xì)節(jié)。關(guān)于虛擬心肌細(xì)胞的研究自60年代開始至今，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，對(duì)心臟不同部位的細(xì)胞都有研究，這些模型已經(jīng)可以精確地表述真實(shí)細(xì)胞的活動(dòng)。但是基于這種虛擬細(xì)胞的心電場(chǎng)建模研究才剛剛起步，因?yàn)樾呐K的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含幾百萬個(gè)心肌細(xì)胞，要對(duì)這樣的一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模擬并不是一件簡(jiǎn)單的事情。
　　本文正是以虛擬心肌細(xì)胞為基礎(chǔ)，建立了一

3、維心肌纖維的心電圖模型。通過計(jì)算興奮在一維心肌纖維中傳播產(chǎn)生的場(chǎng)點(diǎn)電位來得到偽心電圖波形。該模型不是單純對(duì)心電圖形態(tài)的模擬，而是可以用來精確地研究細(xì)胞和離子電流的活動(dòng)同心電圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)樘摂M心肌細(xì)胞是包含了離子電流、動(dòng)作電位等心臟的電生理細(xì)節(jié)的。
　　文中除了仿真正常生理狀態(tài)下的心電圖以外，對(duì)長(zhǎng)QT間期綜合癥、短QT間期綜合征、T波電交替和Brugada綜合癥等幾種由細(xì)胞膜離子通道改變所引起的病態(tài)心電圖波形也進(jìn)行了仿真研究，充