Mô hình tự động hóa tế bào của các sóng kích thích tim

Chúng tôi trình bày một công nghệ mô phỏng máy tính mới thích hợp cho việc mô phỏng nhanh chóng và đáng tin cậy về mặt định lượng các sóng kích thích đang lan truyền trong cơ tim dị hướng. Mô hình của chúng tôi sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn hoặc tự động hóa tế bào (CA), trong đó các phần tử chuyển tiếp giữa một số lượng hữu hạn các trạng thái (ví dụ: kích thích, không kích thích) theo các quy tắc cụ thể. Các giá trị tham số chuyển tiếp cho các phần tử CA tại mỗi vị trí được tính toán dựa trên các quan hệ đặc trưng governing propagation tại điểm đã cho trong mô mềm, như tỷ lệ dị hướng và sự phụ thuộc của tốc độ sóng phẳng vào khoảng thời gian tâm trương. Mô hình này rất phù hợp cho việc phân tích sự hình thành loạn nhịp tim và các can thiệp điều trị giả định. Một khi các tác động của thuốc chống loạn nhịp hoặc quá trình bệnh lý lên các quan hệ đặc trưng đã được xác định cho các loại tế bào tim khác nhau, hoạt động điện trong mô mềm với các thuộc tính đã được điều chỉnh có thể được mô phỏng bằng mô hình của chúng tôi. Trong bài viết này, chúng tôi thảo luận về cấu trúc cơ bản của mô hình và sử dụng nó để chứng minh sự hình thành sóng trong cơ tim với một vết sẹo cố định (nhồi máu) trong sự hiện diện của một chất ức chế kênh natri. Cơ chế này có thể giúp giải thích các tác động gây loạn nhịp của các tác nhân này.