基于虛擬心肌細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)之間的對應關(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)藥學時代的到來，疾病的診斷和治療都更多的著眼于亞細胞水平。為了提高心電圖診斷水平，深入了解心肌細胞及其離子活動對體表心電的影響，可以采用人體或動物實驗的方法，但是，這些方法存在周期長、代價高、危險性大等問題，很難令人滿意。而通過建立心電場計算機模型的方法則可以很好地解決這個問

2、題。
　　虛擬心肌細胞是用數(shù)學模型來描述了細胞興奮過程中細胞膜各離子通道的開放、關(guān)閉及離子電流的活動等電生理細節(jié)。關(guān)于虛擬心肌細胞的研究自60年代開始至今，技術(shù)已經(jīng)相當成熟，對心臟不同部位的細胞都有研究，這些模型已經(jīng)可以精確地表述真實細胞的活動。但是基于這種虛擬細胞的心電場建模研究才剛剛起步，因為心臟的結(jié)構(gòu)復雜，包含幾百萬個心肌細胞，要對這樣的一個系統(tǒng)進行模擬并不是一件簡單的事情。
　　本文正是以虛擬心肌細胞為基礎(chǔ)，建立了一

3、維心肌纖維的心電圖模型。通過計算興奮在一維心肌纖維中傳播產(chǎn)生的場點電位來得到偽心電圖波形。該模型不是單純對心電圖形態(tài)的模擬，而是可以用來精確地研究細胞和離子電流的活動同心電圖的對應關(guān)系。因為虛擬心肌細胞是包含了離子電流、動作電位等心臟的電生理細節(jié)的。
　　文中除了仿真正常生理狀態(tài)下的心電圖以外，對長QT間期綜合癥、短QT間期綜合征、T波電交替和Brugada綜合癥等幾種由細胞膜離子通道改變所引起的病態(tài)心電圖波形也進行了仿真研究，充