心室钾通道电流对室性心律失常的影响及调控

本文采用犬心室外膜细胞模型,仿真模拟了不同剂量药物阻滞钾通道电流(iKr和iKs)对室性心律失常产生的影响及调控作用。结果发现,适当阻滞钾电流可减轻室性心律失常,甚至使心律恢复正常。然而,若药物剂量使用过大,过度阻滞钾电流,则会引起早期后除极(earlyafterdepolarization,EAD)的产生,导致室性心律失常症状的加重。此时,我们可以通过调节细胞外钠离子浓度([Na+]o)和晚钠电流(iNaL)等方法来减轻或消除这种负面影响。     

折返形成机制的仿真研究

折返（ｒｅｅｎｔｒｙ）是引起心律异常的重要原因之一。关于折返形成机制的观点主要有两种。一种认为折返形成是因为心脏内存在单向阻滞且传导速度减慢的区域;另一种认为折返形成是因为心脏内存在不应期延长的区域。这两种观点都只停留在定性的解释水平上。本文采用数学推导与计算机仿真相结合的方法,对折返形成机制进行定量研究,给出形成折返时心肌细胞电特性参数的定量范围。仿真研究结果表明,因单向阻滞引起的折返主要取决于传导速度和折返环的长度;因不应期延长引起的折返主要取决于正常区与异常区心肌的不应期和有效兴奋期的长短,而传导速度和折返环的长度是次要的,即使是少量细胞异常也可能形成折返。     

基于虚拟心脏的早期后除极导致室颤的仿真研究

为了分析早期后除极(early afterdepolarizations,EADs)诱发室颤的机理,本研究基于精细的浦肯野纤维网络与心室解剖数据,构建了一个三维心室电传导模型.基于该模型,模拟了产生早期后除极的电生理变化,探讨了三种心室细胞的早期后除极的易感性,分析了早期后除极易感细胞对折返波的影响,最后定量比较早期后除极诱发室颤的伪心电图的改变情况.实验结果表明:中间层细胞早期后除极易感性最强,中间层细胞早期后除极的产生能够导致折返波破裂,并且在心电图中表现为紊乱的不规则的颤动心律,这与之前在动物实验观察得到的现象一致,因此中间层细胞可能是一个诱发室颤的重要靶点.     

腺苷抗豚鼠室性心律失常的电生理研究

实验用全细胞膜片钳技术在单个豚鼠心室肌细胞上研究了腺苷 (Ado)对正常及异丙肾上腺素 (Iso)致豚鼠心室肌细胞动作电位、迟后除极 (DAD)、L 型钙电流 (ICa.L)和短暂内向电流 (Iti)的作用。结果表明 :(1)Ado在2 0～ 10 0 μmol/L时对豚鼠心室肌细胞动作电位和ICa .L无明显直接作用 ,但却可明显降低Iso所致的动作电位时程(APD)延长和ICa .L峰值增大 ,Iso (10nmol/L)使细胞APD50 从 3 40± 2 1ms延长到 486± 2 8ms (P <0 0 1) ,APD90从 3 61± 17ms延长至 5 0 1± 2 9ms (P <0 0 1) ;ICa .L峰值从 - 6 5 3± 1 4pA/pF增大到 - 18 2 8± 2 4pA/pF (P <0 0 1) ,电流电压曲线明显左移和下移 ;Ado (5 0 μmol/L)使APD50 和APD90 降至 40 3± 19ms和 419± 2 6ms ,但并不影响动作电位其它参数 ,使ICa.L峰值降低至 - 10 2± 1 5pA/pF (P <0 0 1)。 (2 )Iso (3 0nmol/L)可诱发心室肌细胞产生DADs,其发生率为 10 0 % ;Ado (5 0 μmol/L)可完全抑制Iso引发DADs;细胞经 - 40～ +2 0mV、时程 2s的除极电压 ,Iso (3 0nmol/L)诱导出Iti,其发生率为 10 0 % ;Ado (5 0 μmol/L)可明显抑制Iso致Iti的发生 ,其发生率降为 14 3 %。研究结果提示 ,Ado对豚鼠心室肌细胞动作电位和ICa.L无明显直接作用 ,但却可显著降低Is     

全心缺血早期阶段室性心律失常仿真研究

为了分析全心缺血早期阶段对心脏电生理活动的影响,以及探讨诱发的室性心律失常机制,本研究考虑了缺血情况下高钾、酸液过多、局部缺氧的情况,结合详细的人类心室细胞生物物理上的动力学特征,开发了一个人体心室细胞和组织全心缺血模型.实验结果表明,全心缺血缩短了动作电位时程(action potential duration,APD),且减缓了兴奋的传导速率(conduction velocity,CV).同时,由于全心缺血降低了动作电位时程曲线(action potential duration restitution,APDR)斜率,且增大了有效不应期(effective refractory period,ERP),因此有利于维持折返波的稳定传导,使得室速不易转化为室颤.另一方面,尽管全心缺血导致了组织易感性的增加,但是由于其需要更长的异位刺激长度来保证折返波的形成,因此也在一定程度上降低了心律失常的发生概率.     

糖尿病酮症酸中毒误诊心律失常5例分析

糖尿病患者发生嘲症酸中毒（DKA）诊断并不难,临床上误诊为急腹症、脑血管意外多见,但误诊为心律失常较少见。现将我院2007年2月-2009年10月对5例DKA患者误诊为心律不齐的临床资料分析报告如下。     

用单相动作电位研究触发性心律失常

触发性心律失常(triggered arrhythmia)以冲动起源异常机制为特征受到临床的普通重视。近年来,接触电极或接触电极导管记录人或动物心内、外膜单相动作电位新技术的出现,为在整体动物或人心脏上获得触发性活动提供了前提。目前,单相动作电位(mono-phasic action Potential,MAP)已用于冠状动脉搭桥术中的局部心肌缺血、心肌电生理     

丹皮酚对心肌细胞自律性和延迟后除极的影响

目的与方法：采用常规玻璃微电极技术研究丹皮酚对离体心肌细胞自律性（ＡＭ）、延迟后除极（ＤＡＤ） 及触发活动（ＴＡ）的影响。结果：１．８×１０－４ｍｏｌ／Ｌ丹皮酚灌流组,肾上腺素（Ａｄｒ）的阈浓度空白对照组为（１．２８±０．５７）μｍｏｌ／Ｌ,药后为（１．５６±０．５３）μｍｏｌ／Ｌ（ｎ＝９,Ｐ＞０．０５）;用（１．８×１０－ ３） ｍｏｌ／Ｌ丹皮酚（Ｐａｅ）灌流组,Ａｄｒ 浓度由空白对照组的（１．２２ ±０．６２）μｍｏｌ／Ｌ升高到（６．２２±２．１１）μｍｏｌ／Ｌ（ｎ＝９,Ｐ＜０．０１）。１．８×１０－３ｍｏｌ／Ｌ的Ｐａｅ 能明显抑制哇巴因（Ｏｕａ）诱发的ＤＡＤ的幅值,当基本刺激周长为５００,４００,３００ 和２００ ｍｓ 时,其ＤＡＤ幅值从（５．５±２．０）ｍＶ,（７．３±２．１）ｍＶ,（８．０ ±２．４）ｍＶ和（９．２±１．９）ｍＶ减小到（３．０±１．１）ｍＶ、（３．６±１．７）ｍＶ,（４．３±２．０） ｍＶ和（５．９ ±１．６） ｍＶ,Ｐ＜０．０１。当基本刺激周长为２００ ｍｓ时,ＴＡ 数目由５．５±１．０ 降至０．７±０．３（Ｐ＜０．０１）。结论：丹皮酚能抑制心肌细胞ＡＭ、ＤＡＤ及ＴＡ,具有抗心律失常作用     

心肌电兴奋传导速度对心律失常影响的仿真研究

心电场是由心肌的电活动产生的。心肌细胞的电特性及心肌细胞间的传导关系决定了体表电位的分布及心电图的变化。心肌电兴奋传导速度则是影响心肌间兴奋传导关系的重要参数之一。由于很难通过实验方法来人为改变电兴奋传导速度,因而临床上有关该参数对心律影响的定量知识相当缺乏。本文采用真实三雏躯干模型及心脏模型,对心肌电兴奋传导速度与心律变化的关系进行定量仿真研究。结果表明,兴奋传导速度决定了整个心电图的变化,而局部普通心肌的传导速度在相当范围内变化似乎对心电图影响不明显,但传导速度超过一定范围后可能产生突变。     

基于心脏电生理模型的心律失常机制研究进展

揭示发病机制是心律失常诊断、治疗、药物研发和设备设计的关键.整合当前在心脏分子生物学、生物化学、生理学及解剖学方面的最新成果,构建从离子通道、心肌细胞、心肌纤维、心肌组织、心脏器官到躯体各个层次的多尺度多模态心脏电生理模型,用于系统研究微观局部变化发生、发展、转化为宏观心律失常表现的过程,将彻底改变传统从基因突变、蛋白质表达、细胞电生理、临床表现单独研究心律失常的方式,实现微观与宏观研究的统一,使心脏电生理模型成为系统研究心律失常发病机制的有力手段.本文综述了心脏电生理模型的构建方法和研究进展,讨论了多尺度心脏电生理模型在揭示心律失常机制研究中的作用和地位,给出了基于心脏电生理模型心律失常研究的挑战和重要发展方向.     

稳心颗粒联合胺碘酮对心肌梗死合并室性心律失常治疗效果及hs-CRP水平的影响

目的:探讨稳心颗粒联合胺碘酮对心肌梗死合并室性心律失常治疗效果及hs-CRP水平的影响。方法:选取2017年11月至2019年9月我院84例心肌梗死合并室性心律失常患者为研究对象,根据入院顺序分为两组,每组42例,对照组仅给予胺碘酮治疗,研究组给予稳心颗粒联合胺碘酮治疗,比较两组的治疗总有效率,治疗前后心功能、hs-CRP水平、24 h动态心电图变化。结果:研究组治疗总有效率92.86%,显著高于对照组的76.19%(P0.05);治疗前两组各心功能指标及hs-CRP水平比较无统计学差异(P0.05),治疗后两组各心功能指标及hs-CRP水平较治疗前均明显改善,且研究组显著优于对照组(P0.05);治疗前两组24 h动态心电图比较无统计学差异(P0.05),治疗后两组24 h动态心电图较治疗前均明显改善,且研究组显著优于对照组(P0.05)。结论:稳心颗粒联合胺碘酮可有效改善患者的心功能及心电图指标,降低血清hs-CRP水平,疗效确切,对促进心肌梗死合并室性心律失常患者病情康复具有积极意义。     

白藜芦醇对哇巴因所致豚鼠乳头状肌迟后去极化及触发活动的效应

研究旨在应用标准玻璃微电极技术,观察白藜芦醇对哇巴因所引起的离体豚鼠乳头状肌迟后去极化(delayed after depolarization,DAD)及触发活动(triggered activity,TA)的效应。结果显示：(1)预先给予白藜芦醇(30、60、120μmol／L)可剂量依赖性地抑制哇巴因所引起的乳头状肌DAD及TA;(2)预先应用L型钙通道开放剂Bay K8644(0．25μmol／L),可取消白藜芦醇的上述效应;(3)预先应用一氧化氮合酶抑制剂L-NAME(1mmol／L),对白藜芦醇的上述效应无影响;(4)单独应用17β-雌二醇(E2,5μmol／1．0或白藜芦醇(30μmol／L)对DAD及TA无明显影响,而联合应用相同剂量的E2和白藜芦醇则对DAD及TA产生明显的抑制效应;(5)预先应用雌激素受体拮抗剂他莫昔芬(10μmol／L)不能取消白藜芦醇对DAD及TA的抑制作用。以上结果表明,白藜芦醇具有抑制乳头状肌DAD及TA的作用,这一效应可能与其抑制钙离子内流有关,但此作用机制中NO和雌激素受体的作用并不显著。白藜芦醇这种抗心律失常作用对于心血管系统具有一定的保护意义。     

二维心室建模和Brugada综合症仿真

本文以Tusscher提出的人体心室单细胞计算模型为基础,用计算机建模仿真的方法,构建一个心室壁组织的二维网格模型。通过修改细胞的离子通道参数,仿真了正常生理条件下和Brugada症状下三类心室细胞的动作电位和心电图波形。结果显示:Brugada症状下的心电图波形有明显的J波出现,ST-段抬高甚至T波倒置。这与临床医学上的报道基本符合,本研究为用计算机仿真建模研究Brugada综合症打下了基础。     

Development of Malignant Ventricular Arrhythmias in a Young Male with WPW Pattern

In Wolff-Parkinson-White Syndrome (WPW), presence of accessory pathways causes various tachyarrhythmias that lead to different symptoms and clinical conditions in patients. Atrial fibrillation is observed in about 20-30% of this group of patients. Life threatening malignant ventricular arrhythmias and sudden cardiac deaths are observed in patients having rapid conduction in accessory pathways and short antegrade refractory periods (<250 msn). We present a WPW syndrome case that presented to the emergency service with narrow QRS tachycardia and later developed malignant ventricular arrhythmia.     

面向短QT综合征的药物作用建模与仿真研究

短QT综合征(short QT syndrome,SQTS)是以心电图QT间期、心室和心房不应期明显缩短为主要显性特征,并伴有晕厥、高发心源性猝死(sudden cardiac death,SCD)和恶性心律失常风险的一类遗传性心肌离子通道病.据目前资料信息,关于SQTS致病机理的报道比较多,而对SQTS药物治疗的报道罕见.为了揭示在SQTS下的药物作用,本文通过计算机仿真构建人体心室细胞和组织的药物作用模型,利用该模型,从亚细胞、细胞、组织三个尺度,模拟SQT1、SQT2和SQT3下的普罗帕酮药物作用过程,并仿真心电图的变化情况.仿真结果表明:在SQT1下普罗帕酮延长了动作电位时程(action potential duration,APD)和心电图QT间期,并降低T波幅值;相反,在SQT2和SQT3下普罗帕酮缩短了APD和QT间期.计算使用药物前后细胞间膜电压和APD空间离散度的变化,定量分析了普罗帕酮降低T波振幅的原因.总之,对SQT1,普罗帕酮有效;对SQT2和SQT3,普罗帕酮没有改变其致心律失常的危险.仿真结果为普罗帕酮用于临床治疗SQTS提供理论参考.     

基于AnyBodyTM技术的人体运动建模方法

人体运动的建模与仿真是当今运动生物力学研究的一个热点.利用数值模型研究人体的运动规律,是人体运动研究的一个重要手段和有效工具.其关键技术在于应用逆向运动学方法求解人体运动,并获取人体运动中各个肌肉力学上技术参数.文中主要探讨基于AnyBodyTM System软件人体运动仿真的建模方法来研究人体运动力学规律,结合The AnyBodyTM system对人体运动具体应用,说明The AnyBodyTM system技术在人体运动仿真领域的优势.     

Conditional and Unconditional Simulation of Healthy Patients' Visual Fields

This paper describes a simulation problem, motivated by the study of glaucoma, a very serious and widespread ocular illness. To ascertain whether a patient suffers from glaucoma, a perimetric test is done, but the evolution of the disease is very slow, and large longitudinal sets of tests taken on the same patient are needed to study its evolution, to analyze the efficiency of existing methods to detect the progression of glaucoma and to develop new ones. Simulation can be a very useful procedure to get appropriate data sets to work with. Our aim in this work is to simulate several VFs in a healthy patient to reflect his evolution in time. We use a spatio‐temporal model to simulate from, taking into account the correlation existing between the observed (or simulated) values in space and time. Two different simulation procedures (unconditional and conditional) are studied, and applied to obtain the simulations we are interested in. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)