[发明专利]生物起搏器模型构建方法及终端设备

说明书

本发明适用于起搏器建模技术领域，提供了一种生物起搏器模型构建方法及终端设备。所述方法包括：构建内向整流钾电流离子通道模型，构建起搏电流离子通道模型，根据内向整流钾电流离子通道模型、起搏电流离子通道模型和预存的心室肌细胞膜上其他离子通道模型重构生成生物起搏器模型，判断生物起搏器模型的电生理特性是否合格，若判定电生理特性合格，则判定生物起搏器模型构建成功。采用上述方案后，加快了生物起搏器进行应用的进程，对生物起搏器应用于临床有着重要的指导性意义。

技术领域

本发明属于起搏器建模技术领域，尤其涉及一种生物起搏器模型构建方法及终端设备。

背景技术

近年来，心血管疾病已成为威胁国民健康的首要问题，并有持续走高的趋势。其中，房室传导阻滞等导致的心律失常的唯一治疗手段是电子起搏器，其应用多年来在已挽救了超过几百万患者的生命，使他们可以像正常人生活。但是由于起搏器高昂的价格、植入术前后费用、医保覆盖等经济问题，实际上仅有少数人能够接受植入心脏起搏器治疗。生物起搏器相关实验的出现为治疗心律失常提供了新的方法，生物起搏器是一种通过基因修饰或干细胞诱导分化，获得类似于窦房结细胞的具有自主起搏功能的心肌细胞，将一定数量的自动起搏细胞注射到心脏的某个区域，使心脏在窦房结病变的情况下仍然能够自发起搏的治疗心律失常的方法。研究表明，通过基因治疗，细胞治疗或二者共同作用，能够使心室，心房，房室结等心肌细胞产生自动节律，并带动整个心脏有规律地跳动，进而构成生物起搏器。该生物起搏器具有诸多优点，如植入方便，无需开胸手术；可以与患者的情绪相互响应，更加符合生理需求等。

然而，对生物起搏器的实验研究，目前只能针对动物进行实验，存在诸多局限性，大大减慢了生物起搏器进行应用的进程。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种生物起搏器模型构建方法及终端设备，以解决现有技术中只能针对动物进行实验，存在诸多局限性，大大减慢了生物起搏器进行应用的进程的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种生物起搏器模型构建方法，包括：

构建内向整流钾电流离子通道模型；

构建起搏电流离子通道模型；

根据所述内向整流钾电流离子通道模型、所述起搏电流离子通道模型和预存的心室肌细胞膜上其他离子通道模型重构生物起搏通道模型，将重构生成生物起搏器模型；

判断所述生物起搏器模型的电生理特性是否合格；

若所述生物起搏器模型的电生理特性合格，则判定所述生物起搏器模型构建成功。

作为进一步的技术方案，所述方法还包括：

将所述生物起搏器模型整合到预存的心室单细胞模型中形成生物起搏器模拟模型；

根据预存的仿真技术获取所述生物起搏器模拟模型中肌浆网漏电流流入细胞质内的第一钙电流和子空间钙泵电流流入细胞质内的第二钙电流；

根据所述第一钙电流和所述第二钙电流判断所述生物起搏器模拟模型中细胞内钙离子浓度在预设时间后是否达到预设稳态；

若所述生物起搏器模拟模型中细胞内钙离子浓度在预设时间后达到预设稳态，则判定所述生物起搏器模型起搏成功。

作为进一步的技术方案，所述方法还包括：

根据表达式构建所述内向整流钾电流离子通道模型，其中，I_K1为内向整流钾电流，G_K1为内向整流钾电流离子通道的电导，Ko为心室细胞外的钾离子浓度，K_1∞为非时间依赖性的内向整流系数，V_m为心室细胞跨膜电压，E为钾通道的反转电位。

作为进一步的技术方案，所述方法还包括：