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加布里埃尔·López Garza;奥雷里奥·尼古拉斯·马塔;罗曼·阿隆索（Román Alonso）、格雷西拉（Graciela）;戈迪内斯·费尔南德斯（Godínez Fernández）、何塞·拉斐尔（JoséRafael）;卡斯特罗·加西亚、米格尔·阿方索

心脏心律失常现象的细胞对细胞数学建模。 （英语） Zbl 07442868号

数学。计算。模拟。 193, 153-172 (2022).
小结：在这项工作中，我们使用数学模型和高性能计算模拟研究了在人类心脏右心房中产生和持续颤动和颤动的确定性机制。使用GPU，将多达36万个细胞（每个细胞有29个变量）的系统解决方案分布在可用的处理器中，以模拟心脏组织的细胞间电行为。此外，在较小的462个细胞阵列中，我们表明，即使使用最简单的可兴奋细胞模型（仅包含少数变量）以及真实的心脏细胞模型，只要实现连接网络的非周期性和分形，也可以对纤颤、颤动和纤颤-颤动进行建模。可以在硅片实验中模拟可能与系统纤颤有关的微记录，在硅片试验中，会出现一些与非周期性和数学计算的伪EG相关的自持、碰撞波。

引用于1文件

MSC公司：

92至XX 生物学和其他自然科学
82至XX 统计力学，物质结构

关键词：

颤动;飘动;心律失常;伪电图;数学建模
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\textit{G.López Garza}等人，《数学》。计算。模拟。193153-172（2022年；兹bl 0742868）
全文： 内政部 内政部

参考文献：

[1] Aliev，R.R。；潘菲洛夫，A.V.，心脏兴奋的简单双变量模型，混沌孤子分形，7，3，293-301（1996）
[2] Atienza，F.A.，《基于细胞自动机系统的心脏电活动概率模型》，Rev.Esp.Cardiol。，58, 1, 41-47 (2005)
[3] Bai，J.，抗心律失常药物治疗对心房颤动患者窦房结功能影响的计算机研究，Sci。代表，10301（2020年）
[4] Balaban，G.，《非缺血性扩张型心肌病中纤维化微结构调节折返：来自图像引导二维计算模型的见解》，Front。物理。，9, 1832 (2018), https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.01832/full
[5] Barkley，D.，旋转螺旋波的欧几里德对称性和动力学，物理学。修订稿。，72, 1 (1994)
[6] Barkley，D。；Kevrekidis，I.G.，《螺旋波动力学的动力系统方法》，《混沌》，第4453页（1994年）·Zbl 1055.37590号
[7] Barkley，D.，《可激发介质简单模型中的螺旋波动力学：从简单旋转到复合旋转的转变》，Phys。Rev.A说唱。社区。，42, 4 (1990)
[8] Bub，G.，非均匀可激发介质中螺旋波的产生，Phys。修订稿。，88, 5 (2002)
[9] P.Castellanos，R.Godínez，窦房细胞去极化率的自主神经系统调节：统一计算模型，收录于：第37届IEEE医学和生物学会工程国际年会，2015年，第43-46页。
[10] Cherry，E.M。；Hatings，H.M。；Evans，S.T.，人类心房细胞模型的动力学：恢复记忆和单细胞内钙动力学，进展Byphys。分子生物学。，98, 24-37 (2008)
[11] Courtemanche，M。；拉米雷斯，R。；Nattel，S.，《人类心房动作电位特性的张力机制：数学模型的见解》，《美国生理学》。Soc.，H301-H321（1998年）
[12] Fabbri，A.，《人类窦房结动作电位的计算分析：模型开发和突变的影响》，《生理学杂志》。，595, 7, 2365-2396 (2017)
[13] 芬顿，F。；Karma，A.，纤维旋转三维连续心肌的涡动力学：纤维不稳定和颤动，混沌，8，1（1998）·Zbl 1069.92503号
[14] Fenton，F.H.，心脏电活动模型中螺旋波破裂的多种机制，混沌，12，3（2002）
[15] FitzHugh，R.，神经膜理论模型中的冲动和生理状态，生物物理学。J.，1445-465（1961）
[16] Garny，A.，一维兔窦房结模型，J.心血管杂志。电生理。（2003），14:S121-S132.x
[17] Garny，心脏建模中的维度，Prog。生物物理学。分子生物学。，87, 47-66 (2005)
[18] Heijman，J.，《心房颤动的计算模型：改进临床护理的成就、挑战和前景》，心血管。研究，1171682-1699（2021）
[19] B.F.霍夫曼。；Rosen，M.R.，心律失常的细胞机制，Circul。决议，49，1（1981）
[20] F.C.Hoppenstead，E.M.Izhikevich，弱连接神经网络，Springer-Verlag New York Berlin Heidelberg SPIN 10557261，ISBN:0-387-94948-8·Zbl 0887.92003号
[21] Hoyt，R.H。；科恩，M.L。；Saffitz，J.E.，犬心肌细胞间连接的分布和三维结构，Circ Res.，64，563-574（1989）
[22] I.V.Kazbanov等人，《异质性弥漫性纤维化对心律失常动力学和动力学的影响》，《自然科学》。代表20835，http://dx.doi.org/10.1038/srep20835。
[23] J.Keener，J.Sneyd，《数学生理学I：细胞生理学》，第二版，第6.2节，Springer，第231-235页，ISBN 978-0-387-75846-6·Zbl 1273.92017年
[24] Kléber，A.G.，隔离动脉灌注兔乳头肌诱导缺血后电解耦联和细胞外阻力增加，Circ。研究，61，2，271-279（1987）
[25] 克劳斯，M.S。；Gelzer，A.R.，《心律失常》（小动物实践手册（2008）），第6章
[26] 李，P。；线路，G.T。；Maleckar，M.M。；Tveito，A.，心脏起搏功能的数学模型，Front。物理。，1（2013），第20条
[27] Lindblad，D.S。；Murphey，C.R。；克拉克，J.W。；Giles，W.R.，兔心房细胞动作电位和潜在膜电流模型，美国生理学杂志。，H1666-H1696（1996），271（4第2部分）
[28] Lip，G.Y。；Brechin，C.M。；Lane，D.A.，《心房颤动和中风的全球负担：北美和欧洲以外地区心房颤动流行病学的系统综述》，Chest。，142, 1489-1498 (2012)
[29] López，G.，心房和窦房各向异性异质网络界面的细胞-细胞模型，计算。生物化学。，68, 245-259 (2017)
[30] 卢戈，C.A。；坎塔拉皮德拉，I.R。；Peñaranda，A。；Hove-Madsen，L。；Echebaria，B.，SR Ca含量波动或SR难治性是心房-心脏交替的关键吗？：《美国生理学杂志》对人类心房模型的见解。心脏循环。生理学。，306、11、H1540-H1552（2014）、6月1日、Epub 2014年3月7日
[31] Michniewicz，E。；Mlodawska，E。；Lopatowska，P.，《心房颤动和冠状动脉疾病患者-双重困扰》，高级医学科学。，63, 30-35 (2017)
[32] 戈登·莫伊（Gordon K.Moe）。；Rheinboldt，Werner C.，心房纤颤的计算机模型，《美国心脏杂志》，67，200-220（1964）
[33] J.S.Nagumo等人。模拟神经轴突的主动脉冲传输线，Proc。爱尔兰共和国。50，第2061-2071页。
[34] Nicolás Mata，A。；罗曼·阿隆索，G。；López Garza，G。；Godínez Fernández，J.F。；卡斯特罗·加西亚，文学硕士。；Castellanosábrego，N.M.，窦房结异质细胞同步化的并行模拟，Concurrent。计算。实践。专家。，第e5317条pp.（2019）
[35] Noble，D.，适用于浦肯野纤维动作和起搏电位的Hudgking-Huxley方程的修正，J.Physiol。，160, 317-352 (1962)
[36] Nygren，A。；费塞，C。；Firek，L。；克拉克，J.W。；Lindblad，D.S。；克拉克·R·B。；Giles，W.R.，成人心房细胞的数学模型。k电流在复极中的作用，Circ Res.，63-81（1998）
[37] R.V.Oren，C.E.Clancy，窦房结异质性、兴奋和传导的决定因素：模型研究。公共科学图书馆计算。生物学6（12）e1001041。http://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1001041。
[38] 彭国强。；哈夫林，S。；斯坦利，H.E。；Goldberg，A.L.，非平稳心跳时间序列中尺度响应和交叉现象的量化，混沌，5，82（1995）
[39] Rangel-Mondragon，J.，Polyominoes及其相关家族，数学。J.，9，3（2005），Wolfram Media公司
[40] E.A.Robinson，《在桌子和椅子上》，Indag。马瑟姆。，N.S.10（4）581-599·Zbl 1024.37009号
[41] 鲁比诺夫，M。；Sporns，O.，《大脑连接性的复杂网络测量：使用和解释》，《神经影像》，52，1059-1069（2010）
[42] Sachse，F.B.，《包括成纤维细胞在内的心脏组织中的导电模型》，Ann.Biomed。工程，37，5，874-889（2009）
[43] Saoudi，N.，《根据电生理机制和解剖学基础对心房扑动和常规房性心动过速进行分类》，《欧洲心脏杂志》，22，1162-1182（2001），在线阅读：http://www.idealibrary.com
[44] 萨瓦利亚，S。；Emamian，V.，多层感知器和卷积神经网络对心律失常的分类，生物工程，5，35（2018）
[45] Shimada，T.，《哺乳动物心脏中工作心肌和传导系统的细胞结构和夹层盘》，《解剖学》。记录A，280A，940-951（2004）
[46] Spach，M.S。；Heidlage，J.F.，《微观层面上心脏传播的随机性》，Circ。Res.，76，3366-380（1995年）
[47] Verheule，S.，成年兔心房和心室心肌缝隙连接通道的特征，Circ。第80673-681号决议（1997年）
[48] 维纳，N。；Rosenblueth，A.，《连接的可兴奋元件网络中脉冲传导问题的数学公式，特别是在心肌中，第3和4号》（1946年），墨西哥心脏病研究所档案馆；阿尼奥16，多摩十六·Zbl 0134.37904号
[49] Xi，F.，模拟心脏组织中折返的电生理异质性和稳定性，美国生理学杂志。心脏循环。生理学。，280，H535-H545（2001）
[50] 山崎，M。；Jalife，J.，《心房颤动的病理生理学：从开始到维持》，J.心律失常，28，129-139（2012）
[51] Zacharia，A.M.，《利用心房活动信号进行心律失常分类》，Proc。技术。，24, 1406-1414 (2016)
[52] 张，H。；Holden，A.，FitzHugh-Nagumo系统中螺旋波的混沌菜单，混沌孤子分形，5，3/4，661-670（1995）·Zbl 0925.92028号
[53] Zhang，H.，兔窦房结周围和中心动作电位的数学模型，美国生理学杂志。心脏循环。生理学。，第279页，第397-H421页（2000年）
[54] Zhang，H.，兔窦房结周围和中心动作电位的数学模型，美国生理学杂志。心脏循环。生理学。，279，H397-H421（2000），http://ajpheart.physiology.org/content/279/1/H397
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