基于二维心室模型的心电图仿真研究

摘要

长期以来，心脏疾病的临床诊断、治疗及预防主要依赖于体表心电图或心向量图，由于我们不能全面了解体表心电图与心脏工作状态之间的对应关系，从而使心电图或心向量图在心脏疾病临床诊断中受到了很大的限制。为了获知心电图与心脏工作状态之间的精确对应关系，可以采用动物或人体实验的方法，但是这些方法不仅周期长、代价高、危险性大，而且难以得到令人满意的结果。心脏电活动计算机仿真模型的应用和发展很好地解决了这些问题。它不但可以探求心脏工作状态与体表电位之间的对应关系，而且能够通过测量得到的体表电位推算出心外膜电位分布和心脏内部的电活动规律，从而为医生进行更精准的诊断提供帮助。
　　本文分别从组织级和器官级两个角度实现了对心脏电活动的仿真。首先，本文对心室壁上的组织切片建立了一个理想化模型，仿真了组织切片上的心电传导过程和组织外围的伪心电图。
　　其次，本文使用组织切片模型仿真了病理条件下的心电图波形，主要包括Brugada综合征和LQT综合征这两种最常见的综合征类型。一方面揭示了离子通道与心电图之间的对应关系，另一方面从病理角度对组织切片模型进行考核。
　　最后，本文建立了心室器官的二维解剖结构模型，仿真了心室的兴奋时序图和胸壁六导联伪心电图，实现了从组织级到器官级仿真的过渡，为将来建立三维的全心脏模型打好了基础。

目录

基于二维心室模型的心电图仿真研究

RESEARCH ON 2D VENTRICULAR MODEL-BASED ELECTROCARDIOGRAM SIMULATION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 国内外研究现状综述

1.3 本文的研究方案和论文组织结构

第2章 心电建模和心电仿真的基础

2.1 心脏的电生理基础

2.2 兴奋传播仿真算法

2.3 心电场计算的数学物理基础

2.4 心电图导联体系

2.5 本章小结

第3章 二维心室壁组织建模和心电仿真

3.1 单细胞电生理模型

3.2 二维网格模型的建立

3.3 伪心电图仿真

3.4 本章小结

第4章 病理条件下的心电图波形仿真

4.1 Brugada综合征仿真研究

4.2 LQT综合征仿真研究

4.3 本章小结

第5章 二维心室解剖结构模型的心电图仿真

5.1 心室解剖结构几何模型的建立

5.2 心内膜到心外膜分层

5.3 心室的兴奋时序图仿真

5.4 胸壁导联心电图仿真

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致 谢