我们提出了一个基于患者特定几何形状的全心 - 培根相互作用的解剖学详细计算闭环模型。整个心脏模型包括组织各向异性和快速传导系统模拟动作电位沿着牙室节点和His-Purkinje传导系统。我们将整个心脏模型与双室性起搏器模型耦合在一起,该模型处理由心脏模型模拟的心房和心室电图,并相干地产生起搏刺激。我们全心模型中的去极化和复极序列与健康和病理方案中的临床数据相干。此外,我们的结果表明,闭环模型可以在临床相关的情况(例如无尽的循环心动过速叛乱)中模仿心脏起搏器的相互作用。因此,我们的闭环系统提供了一个有希望的患者特异性环境,用于研究心脏组织与刺激装置之间的相互作用。
对于企业而言,共同努力创建可持续产品框架将为欧盟及其他地区带来新的机遇。这种向可持续经济体系的渐进但不可逆转的过渡是新欧盟工业战略不可或缺的一部分。最近的一项研究估计,在整个欧盟经济中应用循环经济原则有可能在 2030 年前使欧盟 GDP 额外增加 0.5%,创造约 700,000 个新就业岗位 5 。对于个别公司来说,这也是一个明确的商业案例:由于欧盟制造公司在材料上的支出平均约为 40%,因此闭环模型可以提高它们的盈利能力,同时使它们免受资源价格波动的影响。
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。