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心血管疾病是全球自然死亡的头号杀手。心律失常一直都是心血管疾病致死的一种主要形式。随着实验和临床数据的积累、非线性动力学的理论应用、计算机算法的优化和算力的提升,通过建立生理生化层面精细的心脏电生理数学模型,开展生理及病理条件下高性能计算仿真已成为探究心律失常机制的一种有效技术手段。本文简要介绍了造成心律失常的几种典型机制,回顾了心脏电生理建模仿真的发展过程并指出了目前面临的主要挑战,包括如何更系统深入地理解心律失常这一可激发介质上多尺度多物理态的复杂时空行为,如何运用电生理建模仿真辅助抗心律失常特效药物研发以及完善一般性药物的心脏安全评估。针对以上的挑战,本文提出如下研究建议：发展计算上可行的多尺度群体化心脏电生理数学模型;进行基于药物与蛋白/离子通道相互作用的虚拟抗心律失常药物靶点的筛查;建立一般性药物心脏毒性检测的虚拟仿真平台。通过深度结合实验和临床数据发展高性能多尺度群体化的心脏电生理虚拟仿真,有望进一步发掘多学科交叉的研究潜力,推动心脏病学发展。 相似文献
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心脏疾病是威胁人类生命健康的主要杀手之一。虚拟生理心脏建模是科学家研究多种心脏疾病形成机制和药物效果验证的新范式。它依托于计算机的强大计算能力从多个尺度对心脏的功能进行模拟仿真,最终提高科学实验的效率、透明度和可重复性,为心脏科学的研究提供新的路径。本文系统性的分析了多尺度虚拟心脏建模的主要研究方向、面临的挑战、应用现状和未来发展方向。从解剖结构建模、多尺度生理功能建模、多模态生理功能建模、多物种生理功能建模、高性能计算及可视化和个体化建模这五个方向进行全面梳理,并深入探讨了虚拟心脏建模在未来5～10年的几个重要发展方向。 相似文献
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心血管系统在时间和空间上均具有多尺度特点,其中微观机制决定着微观结构并最终影响宏观功能。目前,心血管系统研究在各个尺度上均有一定进展,但各维度的整合与应用还处于起步阶段。结合分子生物学与细胞生物学技术、多组学技术、小动物模型构建技术、多尺度成像与功能检测技术以及计算机建模技术,将不同尺度实验数据进行整合,可以更好地理解心血管生理与病理特征。这种研究模式已在心肌钙信号、心脏与血管重塑、血流动力学、心脏动力学等研究中得到应用,为相关机制研究提供了新思路和新途径,并有望在分子到生理水平上实现对心血管系统的虚拟仿真,从而为特异性心血管疾病诊断、手术方案设计、非侵入性精准诊断、预测评估等提供新方法和新标准。 相似文献
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基于HLA的分布式虚拟维修仿真研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用虚拟现实技术仿真维修工作逐步成为维修工程领域一个重要研究手段，针对维修活动中存在协同交互工作的需要，本文以进行虚拟维修活动作为仿真平台，结合高层仿真技术HLA的基础框架，探讨开发分布式虚拟维修仿真系统，目的为提高维修活动仿真的控制性和灵活性以及便于各种分析评价工作的开展。阐述了分布式交互仿真技术和虚拟维修仿真，对分布式虚拟维修仿真平台框架、仿真对象模型和系统数据管理进行了分析。 相似文献
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一、概述 心脏疾病是使人类致死的最主要疾病之一,及时了解病人心脏状况以进行诊治是临床医生长期追求的,也是医疗仪器研究设计人员长期奋斗的目标。但是,许多病人心律失常发生的频率很低,特别是在心脏疾病的早期,需要一定的诱因才能发生,靠作心电图检查扑捉的阳性率较低。临床医生希望有一种可以连续、长期监测心脏活动情况的仪器。由这种需求,出现了心电遥测和监 相似文献
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虚拟生理人体建模与仿真关键技术研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
本文总结了我国虚拟生理人体研究及医学应用所面临的重大机遇与挑战,围绕医学、基础生物学、数学、物理与计算机等多学科在虚拟生理人体领域的交叉研究,对多维度生理学与病理学信号数据的定量获取、器官生理与药理微观尺度建模、器官几何物理与宏观生理建模仿真、基于虚拟生理人体的医疗器械研发应用等方面所取得的主要进展和成就进行了综述,在此基础上,凝炼了该领域未来5～10年的重大关键科学问题,探讨了相关前沿研究方向的发展目标,提出了科学基金的资助战略建议。 相似文献
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孙宝贵教授是美国心脏病学会会员,是中华医学会心血管病分会委员,中华医学会心电生理与起搏学会常委,中国生物工程学会起搏与电生理分会委员,上海生物工程学会起搏与电生理专业委员会主任委员,上海医学会心血管病分会副主任委员以及“中华心律失常学杂志”等13本杂志的编委。作为内科学的专家,孙宝贵教授在心内科领域开展了多个创新研究。1989年他即开展了AAI和 相似文献
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心电信号检测是当今治疗心血管疾病的主要辅助手段之一,但是由于心电信号检测在具体诊疗中实际条件不佳以及干扰现象严重的特征,在诊疗中常常会出现肌电干扰、基线漂移以及工频干扰等现象,最终导致诊疗误差等问题的产生。基于此,文章就心电信号检测中的噪声与干扰及消除方法做了深入探讨,旨在为同行日后工作提供参考。 相似文献
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为满足数字化背景下的个性化学习需求,建立多层次、阶梯式的基础医学虚拟仿真资源结构,转变教学模式,推动“以学生为中心”的自主学习生态的形成。建设基于临床案例的功能数字人虚拟仿真项目,将基础与临床融合,引导学生应用基础知识分析临床问题。完善虚拟仿真平台课程化学习与形成性评价功能,优化“形成性评价、持续改进”多维评价体系。最后,探索跨校、跨地区的虚拟仿真实验教学项目共建共享机制,实现平台运行可持续发展。新的基础医学虚拟仿真实验教学体系提升学生知识应用与迁移的能力,解决基础与临床实践的认知差距,形成实验教学“学习—评价—反馈—改进”的闭环联动考核体系,极大地满足“虚实结合”的教学体系化应用及个性化学习需求。 相似文献
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无线医疗监护系统克服了传统有线医疗监护系统的不足,使得病人可在任何时间和地点获得生理和病理等参数的监护。人体的心电信号在一定程度上真实地反映了心脏各部位的生理状况,是医疗监护参数中的重要指标。而ZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,它是一种介于无线标记技术(RFID)和蓝牙(Bluetooth)之间的无线接入技术。基于以上的优点,ZigBee技术在心电信号传输及无线医疗监护等医学领域具有很好的发展前景。 相似文献
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心律失常是一类发生率高、危害性大的心脏疾病,也是临床医生多年来一直努力攻克的一座堡垒.有一名心内科医生,他长期从事心律失常的机制和临床诊疗研究工作,迄今已经完成近万例心律失常的导管消融介入手术,2012年完成1300余例,不仅在手术数量上居国际领先,在病种方面,复杂疑难的房性、室性和来自全国各地的外院失败的室上性心律失常病例占70％.另一方面,他多年来立足中国国情,在房颤、恶性室性心律失常、血管迷走性晕厥和三维电生理工作模式等领域取得一系列创新性突破,成为本领域唯一得到国际学术界广泛认可的中国学者.他就是阜外医院一病区主任姚焰教授. 相似文献
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适宜规律的运动训练可以延缓心脏功能的生理性衰退,但其分子机制未知。目前采用哺乳动物模型研究这一机制存在诸多困境。果蝇的生命周期短、遗传背景简单、转基因技术成熟,一直是衰老基因筛选和功能研究的理想模式生物,得益于近年果蝇抗重力攀爬系统的开发,本文将依托前期实验成果阐述果蝇运动模型的建立方法与可行性,同时结合果蝇心脏功能检测技术说明果蝇运动模型研究抗心脏衰老分子机制的发展前景和局限性。 相似文献
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传统的医院心电检查,缺少对心电图的科研分类、专业参数查询、质控管理和网络共享等,随着医院建设不断发展,传统的心电检查已无法满足大量的临床工作,心电信息系统的引进势在必行。文章对心电信息系统医院内部和协作医疗平台上的应用和发展前景作简单的分析与探讨。 相似文献
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基于虚拟人体的虚拟手术是虚拟现实、人工智能、生物医学、现代医学等多学科交叉的国际前沿技术。高质量的个性化虚拟手术需构建人体组织器官可交互的几何、物理和生理模型,仿真复杂手术过程,评价手术仿真操作对实际手术技能提升的作用。虚拟手术技术涉及多模态医学影像智能分析处理、个性化人体器官混合建模、复杂手术现象交互仿真、手术仿真评价等一系列前沿科学技术问题,可服务于手术机器人研发、远程协作手术、医疗器械研发等前沿领域技术的发展。未来,继续深入研究突破人体器官多维度多粒度虚实映射理论、个性化人体器官多尺度生理建模方法、人体器官生理信息模型库构建、智能三维虚拟人体交互仿真算法框架等关键技术问题,对提高我国虚拟人体领域的源头创新能力具有积极意义,对推动手术研究与转化的模式创新具有重要价值。 相似文献
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心脏中异常传播的电信号波会引起危及生命的心律失常。这些异常波主要有三种类型：异位靶波(局灶性活动);绕障碍物转动的螺旋波或沿着特殊路径重复循环的波(解剖性折返);自由旋转的螺旋波(功能性折返、转子或驱动子)。心房颤动(房颤)是人类最常见的一种心律失常,可导致较高的死亡率和明显的致残率。目前临床治疗房颤最有效的方法之一是导管消融法。由于不同的异常波需要采取不同的消融方式,所以在心房找到异常波源的位置及判断它的类型对于消融手术至关重要。本文系统地介绍了几种确定异常波源的方法：线积分方法、卷积方法、拓扑荷密度方法、雅可比行列式方法、平均流速度方法。由于记录心房内壁电信号的仪器空间分辨率比较低,这使得确定异常波源的类型和位置变得困难。目前,房颤消融手术的成功率还没有达到人们的期望值。如何提高它的成功率涉及到两个关键科学问题：临床上如何确定心房异常波源;确定异常波源后如何消融。针对以上两个关键问题,本文提出了三个研究建议：在虚拟心房开展确定异常波源的研究;在虚拟心房开展消融试验;临床上开展心房内壁全局电信号的测量。以上建议可为未来房颤的数字化精准诊疗提供参考。 相似文献
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《科技通报》2018,(10)
针对目前智能电网中数据调度算法性能的不足以及没有充分考虑到智能电网实际运行产生的数据量特点以及数据类型,本文提出一种新的智能电网通信网络数据调度算法,该算法的机制为首先提出"虚拟延迟"的概念,这个概念的提出主要是为了处理智能电网通信网络中日常运营产生的不同类型的数据对时间延迟容忍度的不同,根据各个数据类型对时间延迟的敏感度不同加入不同数值的"虚拟延迟",并且参考数据包实际到达时间点来加入时间标签,这样通过时间标签来不断调整智能电网通信网络数据调度顺序。虽然智能电网通信网络中数据包实际的时间标签不能够被改变,但其虚拟时间标签通过"虚拟延迟"发生了改变。仿真实验结果,本文提出的智能电网中新的数据调度算法能够保证智能电网通信网络中对时间延迟敏感的数据调度优先权优于对时间延迟不敏感的数据,进一步提高了智能电网整体数据传输性能。 相似文献