速率反馈

整个人类心脏力学的全面且生物物理详细的计算模型

虽然在生理和病理条件下对心室机电进行了广泛的研究，但最近才解决了四腔心脏模型。但是，大多数作品但是忽略了心房收缩。的确，作为心房的特征是复杂的解剖结构和受心室功能强烈影响的生理学，开发了能够捕获生理心房功能和房屋相互作用的计算模型非常具有挑战性。在本文中，我们提出了整个人心脏的生物物理详细机电模型，该模型考虑了心房和心室收缩。我们的模型包括：（i）解剖上准确的全心几何形状； （ii）全面的心肌纤维建筑； （iii）活性力产生的生物物理详细微观模型； （iv）循环系统的0D闭环模型与心脏的机械模型完全耦合； （v）不同核心模型之间的基本相互作用，例如机械电气反馈或纤维拉伸和纤维拉伸速率反馈； （vi）每个心脏区域的特定本构定律和模型参数。，我们提出了一个有效的分离间隔式跨性别的方案，其中包括一种计算有效的策略来处理非导电区域。我们还提出了扩展最新的稳定技术 - 关于循环和纤维拉伸速率的反馈 - 全心全意，这证明了它们在四腔场景中获得稳定配方的关键。©2023作者。由Elsevier B.V.我们能够在压力 - 体积环，压力，体积和通量的时间演化以及三维心脏变形方面重现所有心脏腔室的健康心脏功能，并在心排血管磁共振的参考范围内具有体积指数。我们还表明了考虑心房收缩，纤维拉伸速率反馈和提出的稳定技术的重要性，通过比较模型中有和没有这些特征的结果。尤其是，我们表明，由于其所带来的数值挑战，纤维拉伸速率反馈通常被忽略，在体内弹出的血液中弹出的血液中起着基本作用。所提出的模型代表了IHEART ERC项目的最新机电模型 - 一种用于模拟心脏功能的综合心脏模型 - 这是迈向建立基于物理学的人类心脏数字双胞胎的基本步骤。这是CC BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）下的开放访问文章。