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心脏是人体的重要器官之一,心脏病严重威胁着人类健康。为了更好地诊断和治疗各种心脏病,更好、更安全地研发心脏病药,人类选择了计算机来模拟人的心脏活动。随着计算机性能成指数增长,以及心脏电生理活动数学建模方面获得了极大进步,使得心脏建模仿真的构想逐步变为现实。本文针对这一需求基于已建立的心肌细胞离子通道模型设计了一个可对心脏病病理状况进行仿真的离子通道仿真平台。 在查阅了大量心肌细胞电生理学、心脏病药理学、生物医学建模资料的基础上,本文完成了对基于离子通道的心脏病药物作用仿真的研究。针对现在国内外开发的各类心肌细胞仿真平台,设计并实现了一种心脏在离子通道级发生变化时心脏病仿真的系统。具体实现了细胞类型选择模块、心肌细胞数学模型计算模块、屏幕显示模块、离子通道选择模块、动作电位特征计算模块、离子通道异常模块、界面外观设置模块。 本文设计的心肌细胞离子通道仿真平台能够对正常情况下单个心肌细胞动作电位的模拟,还可以针对心脏病影响下的心肌细胞做仿真模拟。该系统能够显示Purkinje纤维细胞、内中外三层心室肌细胞在正常情况下和在心脏病作用下的动作电位,能够计算当前的三种动作电位的持续时间和最大电压变化率,用来标定动作电位的波形。并在显示上进行了优化,更好的对比实验结果。 本文根据已经发表的实验数据,针对心力衰竭,Brugada综合症,短QT综合症三种心脏病进行了该设计平台的仿真,得到的结果与实际实验数据相符,验证了该平台的可靠性。该平台用VC6.0上实现,平台已经通过测试,效率比较高,工作较稳定,实用性较强。