基于離子通道的短QT病理仿真研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 10:02
心臟是人體循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力源,是人體的重要器官之一。目前心臟疾病已經(jīng)成為影響人類生命健康的常見(jiàn)疾病,而與心臟相關(guān)的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)開(kāi)銷大,操作困難,且存在道德上的壓力。為了更好地診斷和治療各種心臟病,更好、更安全地開(kāi)發(fā)治療心臟病藥物,通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)心臟的結(jié)構(gòu)與電生理活動(dòng)進(jìn)行模擬,可以為經(jīng)濟(jì)、安全地研發(fā)心臟病治療藥物提供保障。目前,通過(guò)心肌細(xì)胞微觀離子通道級(jí)的變化來(lái)仿真整個(gè)心臟功能的變化,已成為對(duì)心臟病發(fā)病機(jī)制與治療依據(jù)的主要研究對(duì)象,它已經(jīng)具備了穩(wěn)定的模型方法。短QT綜合征是基因變異引起心肌細(xì)胞離子通道改變,使發(fā)病率和死亡率增加,但心臟不僅是一種電生理器官,也是一種力學(xué)機(jī)械器官。以往的研究主要用電生理模型,而沒(méi)考慮力學(xué)屬性。本文采用國(guó)際上最新公布的人心室心肌細(xì)胞電學(xué)-力學(xué)耦合模型初步探討短QT綜合征病理對(duì)[Ca2+]i的影響,從而便于研究心臟力學(xué)功能的潛在變化。本文采用TNNP (Tusscher Noble Noble Panfilov, TNNP)人心室細(xì)胞模型,首先對(duì)單個(gè)心室肌細(xì)胞的動(dòng)作電位和1D心肌纖維電興奮傳導(dǎo)進(jìn)行研究,獲取體表測(cè)定得到的心電圖心室成分。然后將仿真結(jié)果與最新公布的OR...
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)環(huán)境
1.3.1 本文的研究?jī)?nèi)容
1.3.2 本文的實(shí)驗(yàn)環(huán)境
第2章 心肌細(xì)胞生理學(xué)與病理學(xué)基礎(chǔ)
2.1 心臟解剖學(xué)基礎(chǔ)
2.1.1 心臟解剖生理學(xué)基礎(chǔ)
2.1.2 心臟的興奮傳導(dǎo)系統(tǒng)
2.2 心肌細(xì)胞電生理學(xué)
2.2.1 心肌細(xì)胞生理學(xué)基礎(chǔ)
2.2.2 心肌細(xì)胞電生理基礎(chǔ)
2.3 心電圖
2.3.1 心電圖的形成原理
2.3.2 典型心電圖及各波意義
2.4 短QT綜合征介紹
2.4.1 短QT病理簡(jiǎn)介
2.4.2 動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間和有效不應(yīng)期的生理影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型實(shí)現(xiàn)
3.1 虛擬心肌細(xì)胞數(shù)學(xué)及物理基礎(chǔ)
3.1.1 Nernst平衡電位
3.1.2 膜電位
3.1.3 膜電流
3.1.4 動(dòng)作電位在組織中的傳導(dǎo)
3.2 虛擬心肌細(xì)胞數(shù)學(xué)模型
3.2.1 單細(xì)胞模型
3.2.2 一維心肌纖維偽心電圖模型的建立
3.2.3 數(shù)值計(jì)算方法
3.2.4 心肌細(xì)胞模型相關(guān)術(shù)語(yǔ)
3.3 虛擬心肌細(xì)胞計(jì)算機(jī)模型
3.3.1 心肌細(xì)胞的計(jì)算機(jī)模型
3.3.2 一維心肌纖維偽心電圖的計(jì)算機(jī)模型
3.4 基于TNNP人心室肌細(xì)胞模型的仿真實(shí)現(xiàn)
3.4.1 單細(xì)胞的仿真結(jié)果分析
3.4.2 一維心肌纖維偽心電圖模型仿真結(jié)果分析
3.5 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型
3.5.1 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型的建立
3.5.2 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
第4章 短QT病理情況下仿真結(jié)果分析
4.1 短QT病理情況數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)
4.1.1 SQT1的數(shù)學(xué)模型
4.1.2 SQT3的數(shù)學(xué)模型
4.2 短QT病理情況的計(jì)算機(jī)模型
4.3 短QT病理情況的仿真實(shí)現(xiàn)
4.3.1 SQT1仿真結(jié)果分析
4.3.2 SQT3仿真結(jié)果分析
4.3.3 SQT1與SQT3仿真結(jié)果綜合分析
4.3.4 SQT1與SQT3對(duì)心肌細(xì)胞[Ca~(2+)_i的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本研究的總結(jié)
5.2 本研究的展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]心電圖ST段抬高臨床分析思路[J]. 孫鳳利,羅爽. 新醫(yī)學(xué). 2012(04)
[2]早復(fù)極綜合征J波形成的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)[J]. 崔長(zhǎng)琮. 臨床心電學(xué)雜志. 2010(05)
碩士論文
[1]基于真實(shí)人體心臟數(shù)據(jù)的電生理建模及心肌缺血仿真研究[D]. 曹蕾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于細(xì)胞電生理模型的膜片鉗實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳志強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]基于虛擬心肌細(xì)胞的心電圖仿真研究[D]. 唐云云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3721853
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)環(huán)境
1.3.1 本文的研究?jī)?nèi)容
1.3.2 本文的實(shí)驗(yàn)環(huán)境
第2章 心肌細(xì)胞生理學(xué)與病理學(xué)基礎(chǔ)
2.1 心臟解剖學(xué)基礎(chǔ)
2.1.1 心臟解剖生理學(xué)基礎(chǔ)
2.1.2 心臟的興奮傳導(dǎo)系統(tǒng)
2.2 心肌細(xì)胞電生理學(xué)
2.2.1 心肌細(xì)胞生理學(xué)基礎(chǔ)
2.2.2 心肌細(xì)胞電生理基礎(chǔ)
2.3 心電圖
2.3.1 心電圖的形成原理
2.3.2 典型心電圖及各波意義
2.4 短QT綜合征介紹
2.4.1 短QT病理簡(jiǎn)介
2.4.2 動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間和有效不應(yīng)期的生理影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型實(shí)現(xiàn)
3.1 虛擬心肌細(xì)胞數(shù)學(xué)及物理基礎(chǔ)
3.1.1 Nernst平衡電位
3.1.2 膜電位
3.1.3 膜電流
3.1.4 動(dòng)作電位在組織中的傳導(dǎo)
3.2 虛擬心肌細(xì)胞數(shù)學(xué)模型
3.2.1 單細(xì)胞模型
3.2.2 一維心肌纖維偽心電圖模型的建立
3.2.3 數(shù)值計(jì)算方法
3.2.4 心肌細(xì)胞模型相關(guān)術(shù)語(yǔ)
3.3 虛擬心肌細(xì)胞計(jì)算機(jī)模型
3.3.1 心肌細(xì)胞的計(jì)算機(jī)模型
3.3.2 一維心肌纖維偽心電圖的計(jì)算機(jī)模型
3.4 基于TNNP人心室肌細(xì)胞模型的仿真實(shí)現(xiàn)
3.4.1 單細(xì)胞的仿真結(jié)果分析
3.4.2 一維心肌纖維偽心電圖模型仿真結(jié)果分析
3.5 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型
3.5.1 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型的建立
3.5.2 一種改進(jìn)的一維人心室肌細(xì)胞模型驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
第4章 短QT病理情況下仿真結(jié)果分析
4.1 短QT病理情況數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)
4.1.1 SQT1的數(shù)學(xué)模型
4.1.2 SQT3的數(shù)學(xué)模型
4.2 短QT病理情況的計(jì)算機(jī)模型
4.3 短QT病理情況的仿真實(shí)現(xiàn)
4.3.1 SQT1仿真結(jié)果分析
4.3.2 SQT3仿真結(jié)果分析
4.3.3 SQT1與SQT3仿真結(jié)果綜合分析
4.3.4 SQT1與SQT3對(duì)心肌細(xì)胞[Ca~(2+)_i的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本研究的總結(jié)
5.2 本研究的展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]心電圖ST段抬高臨床分析思路[J]. 孫鳳利,羅爽. 新醫(yī)學(xué). 2012(04)
[2]早復(fù)極綜合征J波形成的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)[J]. 崔長(zhǎng)琮. 臨床心電學(xué)雜志. 2010(05)
碩士論文
[1]基于真實(shí)人體心臟數(shù)據(jù)的電生理建模及心肌缺血仿真研究[D]. 曹蕾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于細(xì)胞電生理模型的膜片鉗實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳志強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]基于虛擬心肌細(xì)胞的心電圖仿真研究[D]. 唐云云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3721853
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/xxg/3721853.html
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