心脏电机械中应力辅助扩散与拉伸激活电流竞争机制
组织与器官
2019-05-02 v1
摘要
我们数值研究了机械应力在改变心脏组织传导特性方面的作用及其对心脏电机械计算模型的影响。我们遵循 [Cherubini, Filippi, Gizzi, Ruiz-Baier, JTB 2017] 近期提出的、在一般反应-扩散-力学系统背景下使用多物理场连续介质力学与有限弹性的理论框架。在本研究中，调整后的模型与猪右心室荧光光学标测的初步实验数据进行了比较。这些数据有助于刻画由机械变形导致的所观察到的非均匀与各向异性性质。我们的新方法同时纳入了两种机电反馈（MEF）机制：拉伸激活电流（SAC）与应力辅助扩散（SAD）；并且我们还确定了它们对非线性时空动力学的影响。研究发现：i) 仅当两种 MEF 效应特定组合时才可得到恰当的传导速度测量；ii) 通过新颖的应力辅助扩散机制获得了预期的异质性与各向异性；iii) 螺旋波的蜿蜒与漂移高度受所施加机械载荷的调控。我们利用有限元方法进行计算测试，分析了该非线性耦合的内在结构。特别地，我们比较了心律失常发生中的静态与动态变形情形，并探讨其他潜在的生物医学应用。
引用
@article{arxiv.1805.00768,
title = {Competing mechanisms of stress-assisted diffusivity and stretch-activated currents in cardiac electromechanics},
author = {A. Loppini and A. Gizzi and R. Ruiz Baier and C. Cherubini and F. Fenton and S. Filippi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.00768},
year = {2019}
}