心律失常電生理機(jī)制的理論研究.pdf

1、折返性心律失常，臨床上常常表現(xiàn)為心房顫動和心室顫動等，是人類生命的嚴(yán)重威脅之一。充分了解和掌握這些心律失常的基本電生理特性和發(fā)生、發(fā)展過程，對于提高臨床治療水平，挽救患者生命等，具有十分重要的意義。由于臨床和實(shí)驗(yàn)中可采用的實(shí)驗(yàn)工具和檢測設(shè)備仍然非常有限，關(guān)于心臟纖顫機(jī)制的研究一直沒有取得很大的進(jìn)展。本文以心肌纖維的動作電位時(shí)程(action potential duration，APD)恢復(fù)特性為研究主線，以理論計(jì)算的形式探討了以心室顫

2、動為代表的心肌纖顫的起源、維系和治療終止等機(jī)制，主要包括以下幾方面研究內(nèi)容。 首先概要介紹了心臟電生理研究中所需要了解的基本概念和基本理論，為以后各個章節(jié)的詳細(xì)描述奠定基礎(chǔ)；強(qiáng)調(diào)指出心肌組織中存在固有的APD恢復(fù)特性非均勻分布；同時(shí)對目前世界上關(guān)于心室纖顫等的基本治療和理論研究進(jìn)行了簡單回顧。 接下來介紹了心臟電生理標(biāo)測技術(shù)的基本原理和實(shí)際應(yīng)用。標(biāo)測技術(shù)是近年來出現(xiàn)的關(guān)于心臟電活動研究的有力工具，雖然還有很多不能解決的問

3、題，但畢竟在一定程度上使心臟病學(xué)家對心肌纖顫的發(fā)生、發(fā)展等有了一個初步的概念性的認(rèn)識，而不象以前那樣完全停留在各種假說的水平上；通過對標(biāo)測數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析，初步驗(yàn)證了心肌纖顫中的混沌特性，為將來各種心臟控制技術(shù)的科研發(fā)展提供了依據(jù)；強(qiáng)調(diào)了心肌組織中存在的APD恢復(fù)特性的不均勻分布對于折返性心律失常的誘發(fā)和維系具有十分重要意義。 第三章主要以一維心肌組織模型為基礎(chǔ)，理論上證實(shí)了除了心肌組織中固有的APD恢復(fù)特性不均勻分布外，心肌組

4、織中的動態(tài)APD恢復(fù)特性在心肌纖顫誘發(fā)等過程中也具有十分重要的意義，從而試圖解釋正常健康心臟中突發(fā)猝死的基本理論，并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了APD恢復(fù)特性研究在心臟纖顫機(jī)制探討中的重要地位。 接下來對APD恢復(fù)特性進(jìn)一步深入地進(jìn)行了研究，根據(jù)APD恢復(fù)特性的各種實(shí)驗(yàn)測量協(xié)議，理論推導(dǎo)出了心肌纖維電活動的穩(wěn)定性判據(jù)，為心臟控制技術(shù)的研究提供借鑒。 第五章主要研究除顫電擊脈沖的各種相關(guān)參數(shù)對除顫效果的影響，主要對比了單相波和雙相波在心肌

5、纖維APD擴(kuò)展上的不同作用，根據(jù)前面的論述，試圖證實(shí)雙相波在臨床應(yīng)用上優(yōu)于單相波的主要原因，未必就是單相波對APD的擴(kuò)展大于雙相波，更重要的可能是雙相波對APD的擴(kuò)展具有遠(yuǎn)優(yōu)于單相波的均勻性。 由于APD恢復(fù)特性的復(fù)雜性，目前提出的各種數(shù)學(xué)描述都有各種缺陷。根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，尤其是BP網(wǎng)絡(luò)在描述復(fù)雜非線性函數(shù)關(guān)系上的優(yōu)勢，第六章研究中嘗試采用BP網(wǎng)絡(luò)來描述復(fù)雜的APD恢復(fù)特性。理論證明BP網(wǎng)絡(luò)可以在很高精度上描述APD恢復(fù)特性的

6、復(fù)雜函數(shù)關(guān)系。 心力衰竭是造成心室纖顫的主要原因，將近一半的心力衰竭患者由于心室纖顫而猝死。最后一章根據(jù)最近創(chuàng)建的人類心室細(xì)胞電生理模型，結(jié)合近年來關(guān)于心力衰竭的基礎(chǔ)研究成果，建立了人類心力衰竭心室細(xì)胞的電生理模型，基于這個模型，研究了最近提出的心臟收縮調(diào)節(jié)技術(shù)對心肌纖維內(nèi)鈣離子活動的積極影響，從而提出了心臟收縮調(diào)節(jié)技術(shù)治療心力衰竭的理論依據(jù)，為未來把心臟收縮調(diào)節(jié)技術(shù)融合在心臟起搏器等植入式設(shè)備中造福心力衰竭患者提供了理論支持。