×
列夫雷罗·弗洛伦西奥，F。;F.玛加拉。;E.扎库尔。;A.布埃诺·奥罗维亚。;王振杰。;圣地亚哥，A。;阿瓜多·西埃拉（Aguado-Sierra），J。;豪泽奥，G。;格劳，V。;D.凯。;Vázquez，M。;Ruiz-Baier，R。;罗德里格斯，B。

基于人的强耦合机电心脏模型的敏感性分析：机械参数对生理相关生物标记物的影响。 （英语） Zbl 1442.74132号

计算。方法应用。机械。工程师。 361，文章ID 112762，31 p.（2020）.
摘要：人类心脏跳动是多尺度非线性动力学耦合亚细胞到整个器官过程的结果，实现电生理驱动的机械收缩。无论是在基本生物物理过程的数学模型方面，还是在模拟软件的开发方面，计算心脏建模和模拟都已经达到了很大程度的成熟。
在本研究中，我们详细描述了基于人的生理学和全耦合心室机电建模与仿真框架，并对其力学特性进行了敏感性分析。模型的生物物理细节，从离子到全有机，对于未来模拟疾病和药物作用至关重要。关键的新颖之处包括将最先进的基于人体的电生理膜动力学、兴奋收缩和主动收缩模型相结合，以及引入预应力模型，以允许在动态状态下对心室施加预应力和预加载。通过高性能计算模拟，我们证明，在临床研究中，关键参数的50%-200%-1000%变化导致临床相关机械生物标记物的变化，范围从疾病到健康。此外，机械生物标记物主要受一个或两个参数的影响。具体地说，射血分数受主动张力模型的标度参数及其法向标度参数支配（k{mathrm{ort}2}）；收缩末期压力主要由喷射期触发时的压力（P_{mathrm{ej}}）和Windkessel流体模型的顺应性（C）决定；纵向缩短率主要由纤维角（φ）和（k{mathrm{ort}2}）决定。壁厚似乎不受任何考虑的输入参数的明显控制。总之，本研究详细介绍了基于人的机电耦合建模和仿真框架的描述和实现，以及机械生物标记物对关键模型参数敏感性的高性能计算研究。所产生的工具和知识使未来能够研究人类心室的疾病和药物作用。

引用于8文件

MSC公司：

74升15 生物力学固体力学
92C30型 生理学（一般）

关键词：

心脏电力学;敏感性分析;多尺度模拟;有限元法;高性能计算

软件：

阿利亚
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{F.Levrero-Florencio}等人，计算。方法应用。机械。工程361，文章ID 112762，31 p.（2020；Zbl 1442.74132）
全文： 内政部

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