心脏血流动力学建模与仿真是心血管功能研究中重要热点之一,跨层次左心室厚壁血流动力学模型将钙瞬变与心脏整体结构相关联,具有重大的科学和临床价值。针对跨层次心脏血流动力系统建模中存在的跨层次模型描述和基于高分辨真实人体结构数据仿真等问题,本项目建立跨层次建模标记语言,满足了解剖结构数据集描述、模型层次结构描述和可视化模型描述的需求;采用人体左心室真实三维结构数据,建立电相似血流模型,模拟每分心输出量等临床参数,实现心室壁与血流间的双向流固耦合分析。本项目研究成果从临床角度出发,联系微观和宏观解剖结构与生理功能,为精确模拟心脏左心室血流情况提供一种重要的思路和方法,对研究疾病或药物导致的心室形变、心肌兴奋传导病变具有重要价值,对我国生理组学研究有重大科学意义。
Dilated cardiomyopathy;multi-scale model;markup language;;
本项目构建细胞-组织层次跨层次模型,通过钙灵敏度依赖的肌丝收缩模型与组织层面电相似模型偶联,得到正常情况下及病理情况(扩张型心肌病、肥厚型心肌病)下肌丝收缩力及血液动力学参数、建立跨层次建模标记语言,规范研究过程中的信息描述方法,实现了数学模型和计算数据的开放式共享和重用。本项目实现了心肌细胞-组织-器官跨层次偶联,为心脏生理及病理研究提供了重要思路和方法,对我国生理组学研究具有重大科学意义。