心室电传导模型的心律失常机制仿真分析.pdf

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1、Vo1．46No．1第46卷第1期哈尔滨工业大学学报2014年1月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYJan．2014心室电传导模型的心律失常机制仿真分析宋俊雅，袁永峰，王宽全(哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院，150001哈尔滨)摘要：心律失常是最为常见的心血管疾病，严重的心律失常甚至可能导致患者猝死．浦肯野氏纤维细胞与心室肌细胞的动作电位有很大差异，在许多情况下被认为是严重室性心律失常发生的源头．针对此问题建立了理想化二维心室电传导计算模型来模拟浦肯野氏纤维与

2、心室组织耦合连接以及电兴奋在心脏组织中的传导过程．仿真结果发现虽然浦肯野氏纤维细胞会产生心动过速的电兴奋传导，但也可以抑制极慢或者极快的电兴奋，对心室组织维持正常节律起到重要的保护作用．本模型还可以用于先天性基因变异的心律失常机制以及药物的抗心律失常作用的研究，对心律失常诱发机制研究提供了新的研究手段．关键词：计算模型；浦肯野氏纤维一心室肌连接；心电图仿真；心律失常中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：0367-6234(2014)O1-0034-06Simulationofarrhyth

3、miamechanismbasedonventricularelectricalconductionmodelSONGJunya，YUANYongfeng，WANGKuanquan(SchoolofComputerScienceandTechnology，HarbinInstituteofTechnology，150001Harbin，China)Abstract：TherearegreatdifferencesinactionpotentialsbetweenthePurkinjefibercell

4、andventricularmusclecel1．Inmanyconditions，Purkinje—ventricularjunctionisconsideredasthesourceofseriousventriculararrhythmia．Anidealized2DcomputationalmodelofventricularelectricalconductionisestablishedtosimulatethecouplingjunctionofPurkinjefiberandventr

5、iculartissuesaswellastheexcitationconductioninthecardiactissue．SimulationresultsshowthatthePurkinjefibercellscangeneratetheconductionofelectricexcitationintachycardiaandalsocansuppressexcitationsinextremelysloworfastrhythm．ThePurkinjefiberplaysanimporta

6、ntprotectiveroletokeepventriculartissuesinnormalrhythm．Thismodelprovidesanewmethodtoresearchthemechanismofarrhythmiaandalsocanbeusedtostudyarrhythmiainducedbycongenitalgenemutationsandeffectsofantiarrhythmicdmgs．Keywords：computationalmodel；Purkinje—vent

7、ricularjunction；ECGsimulation；arrhythmia据世界卫生组织统计，非传染性疾病引起的死，对人们的健康造成了严重威胁．心律失常的死亡48％归因于心血管疾病，我国每年死于心血管发生主要是由心肌兴奋冲动的形成异常和传导异疾病的约300万人，平均每小时心血管病死亡常，或二者兼有所引起的．20世纪90年代后期大量340人，成为危害国民健康的第一杀手．心律失常是的临床和实验室研究发现浦肯野氏纤维心血管疾病中最为常见的病症之一，长期心律失常(purkinjefiber，PF)细胞是

8、最易于发生心律失常的不仅会导致严重的心脏病，甚至可能导致患者猝细胞，在许多情况下它是严重室性心律失常发生的源头．浦肯野氏纤维细胞的动作电位问期(action收稿日期：2013一O2一O2．potentialduration，APD)远大于心室肌细胞的动作基金项目：国家自然科学基金资助项目(61001167，61173086电位问期．存在如此大差异的两种细胞在结合时通61179009)．作者简介：宋俊雅(1989一)，女，硕士研究生；常会造成很大的问题，但