计算机模型和仿真在心脏病研究中的应用(待续)

随着计算机性能的提高，计算机模型被广泛应用于研究心肌细胞电生理与新陈代谢的内在机制，其在探索各种心脏病的诱因与疗法中也具有独特的应用价值。虽然计算机模型只是对真实存在系统的近似描述,但是一个成熟的心脏模型不仅能够模拟系统中各种生理过程，而且能够预测整个系统在非正常甚至疾病状态下的动态反应。本文简述了计算机心脏模型的发展历史和最新进展，并列举了其在一些心脏疾病研究中的应用。因篇幅所限，本文仅讨论单细胞的情况，有关二维多细胞组织和三维心脏模型的综述请参考相关文献。

计算机模型和仿真在心脏病研究中的应用(续前)

在细胞层面，离子通道的改变通常对应于遗传性心律失常综合征，例如长QT综合征（long Q-T syndrome, LQTS）和Brugada综合征（Brugada syndrome，BrS），主要体现在编码心肌细胞离子通道的基因发生突变。Clancy和Rudy模拟了SCN 5 0A基因的KPQ基因突变（获得功能的基因突变）所导致的LQTS，模拟结果显示，基因突变导致的钠电流失活门多肽的改变中断钠电流失活，从而引起后期钠电流的产生。这导致了电动势时程的延长和QT间期的延长，从而形成LQTS。