体表心电图是临床诊断、治疗的重要工具,但是,由于人们不能全面了解体表心电信息与心脏工作状态之间的对应关系,使得心电图在心脏疾病的临床诊断中受到很大的限制。随着分子医药学时代的到来,疾病的诊断和治疗都更多的着眼于亚细胞水平。为了提高心电图诊断水平,深入了解心肌细胞及其离子活动对体表心电的影响,可以采用人体或动物实验的方法,但是,这些方法存在周期长、代价高、危险性大等问题,很难令人满意。而通过建立心电场计算机模型的方法则可以很好地解决这个问题。虚拟心肌细胞是用数学模型来描述了细胞兴奋过程中细胞膜各离子通道的开放、关闭及离子电流的活动等电生理细节。关于虚拟心肌细胞的研究自60年代开始至今,技术已经相当成熟,对心脏不同部位的细胞都有研究,这些模型已经可以精确地表述真实细胞的活动。但是基于这种虚拟细胞的心电场建模研究才刚刚起步,因为心脏的结构复杂,包含几百万个心肌细胞,要对这样的一个系统进行模拟并不是一件简单的事情。本文正是以虚拟心肌细胞为基础,建立了一维心肌纤维的心电图模型。通过计算兴奋在一维心肌纤维中传播产生的场点电位来得到伪心电图波形。该模型不是单纯对心电图形态的模拟,而是可以用来精确地研究细胞和离子电流的活动同心电图的对应关系。因为虚拟心肌细胞是包含了离子电流、动作电位等心脏的电生理细节的。文中除了仿真正常生理状态下的心电图以外,对长QT间期综合症、短QT间期综合征、T波电交替和Brugada综合症等几种由细胞膜离子通道改变所引起的病态心电图波形也进行了仿真研究,充分验证了模型的正确性,同时也为进一步在此上进行疾病治疗药物的研究奠定了基础。