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  • 【论文】 基于虚拟心脏的短QT综合征建模与分析

    作者:罗存金 关键词:生物计算 ; 虚拟心脏 ; 短QT综合征 ; 心律失常 ; 电生理建模与仿真 机构:哈尔滨工业大学 ; 哈尔滨工业大学 年份:2017
    摘要:心脏是人体的重要器官,近年来心脏病的研究取得了长足的发展,但是人们对心脏更深层次上的认识以及心脏病预防和治疗远没有达到理想地步。因此,为了更深入地研究目前仅靠生理实验手段无法有效解释的基因变异导致短QT综合征(short QT syndrome,SQTS)并诱发恶性心律失常的问题,本文利用计算机技术,建立虚拟心脏多尺度电生理模型,从微观心肌细胞到宏观心脏组织不同层级上开展研究,系统阐明基因变异导致SQTS并诱发恶性心律失常的发病机制以及建立药物筛选模型,筛选出特效药。本文的主要内容如下:首先,对基因变异导致SQTS并诱发恶性心律失常的发病机制进行了研究。基于基因变异、离子通道功能特性改变和临床心电图等相关生理实验数据,建立亚细胞和细胞级、跨壁纤维和组织级、三维器官级等多尺度人的心室SQTS病理模型,并基于各层级的生理特征指标,提出一种新的研究SQTS发病机制的定量分析方法。通过比对仿真数据和临床生理实验数据,揭示基因变异导致SQTS并诱发恶性心律失常的深层次原因,即由突变引起的钾电流增强导致心室细胞复极加快、动作电位时程和有效不应期缩短、心电图QT间期缩短和T波波形改变、易感窗增大、折返波更易被激发且持续时间延长、SQTS致心源性猝死的可能性增加。其次,对SQTS诱发室颤并维持电兴奋波高速传导的原因进行了研究。基于人的心室细胞模型和人的浦肯野氏纤维细胞模型,建立了人的浦肯野氏纤维-心室复合电传导系统模型。利用此模型探索SQTS诱发室颤的新的发病机制,验证了多子波的高速折返是室颤发生并维持的原因。仿真结果表明,当心跳频率加速到一定程度时,由于SQTS情况下动作电位时程和有效不应期的缩短,使得电兴奋波顺利地高速传导,这为SQTS患者产生持续地折返性心律失常这一临床现象提供理论解释。接着,对心肌组织固有的空间异质性(中间层细胞岛状分布)进行了研究。基于心肌组织光学成像数据,建立了心肌组织中间层岛状分布的人的心室组织模型。通过计算正常情况、SQTS情况下的电兴奋波传导以及相应的心电图,结果验证了心室壁是由心内膜细胞、中间层细胞以及心外膜细胞等三种类型的细胞组成的,以及验证了中间层心肌细胞呈现岛状分布的特点。与正常生理数据相比,在SQTS情况下岛状分布的心室组织更容易激发出折返波和维持折返,这说明了心肌组织固有的空间异质性增加了SQTS诱发恶性心律失常的风险。最后,对治疗SQTS的特效药进行了筛选。建立了药物作用集成模型,即通过计算药物阻断各个离子通道的比例进行集成,并定义了药物作用集成过程。仿真结果表明:(1)在已知临床药物胺碘酮和奎宁丁治疗效果的基础上,通过考察给药后虚拟心脏各层级指标和正常生理指标的相似性程度,并仿真出胺碘酮和奎宁丁治疗SQT1分型的动态过程,进一步验证了药物作用集成建模方法的正确性;(2)预测了抗疟药氯奎是治疗SQT3分型特效药的可能性,为今后的临床试验打下理论基础。本研究成果为SQTS患者的临床诊断和治疗以及抗心律失常药物筛选提供前期理论依据,建立的多尺度虚拟心脏模型及药物作用集成模型对于理解更普遍意义紊乱状态的心律失常和药物筛选也有很大价值。
  • 【期刊】 面向短QT综合征的药物作用建模与仿真研究

    刊名:生物化学与生物物理进展 作者:罗存金 ; 王宽全 ; 张恒贵 关键词:虚拟心脏 ; 计算心脏学 ; 建模与仿真 ; 短QT综合征 ; 基因突变 ; 普罗帕酮 机构:哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 ; 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 ; School ; Physicsand ; Astronomy ; University ; Manchester ; 深圳市太空科技南方研究院 年份:2017
    摘要:短QT综合征(short QT syndrome,SQTS)是以心电图QT间期、心室和心房不应期明显缩短为主要显性特征,并伴有晕厥、高发心源性猝死(sudden cardiac death,SCD)和恶性心律失常风险的一类遗传性心肌离子通道病.据目前资料信息,关于SQTS致病机理的报道比较多,而对SQTS药物治疗的报道罕见.为了揭示在SQTS下的药物作用,本文通过计算机仿真构建人体心室细胞和组织的药物作用模型,利用该模型,从亚细胞、细胞、组织三个尺度,模拟SQT1、SQT2和SQT3下的普罗帕酮药物作用过程,并仿真心电图的变化情况.仿真结果表明:在SQT1下普罗帕酮延长了动作电位时程(action potential duration,APD)和心电图QT间期,并降低T波幅值;相反,在SQT2和SQT3下普罗帕酮缩短了APD和QT间期.计算使用药物前后细胞间膜电压和APD空间离散度的变化,定量分析了普罗帕酮降低T波振幅的原因.总之,对SQT1,普罗帕酮有效;对SQT2和SQT3,普罗帕酮没有改变其致心律失常的危险.仿真结果为普罗帕酮用于临床治疗SQTS提供理论参考.
  • 【期刊】 面向短QT综合征的电生理建模与仿真研究进展

    刊名:电子学报 作者:罗存金 ; 王宽全 ; 袁永峰 ; 吕伟刚 ; Henggui Zhang 关键词:虚拟心脏 ; 计算心脏学 ; 建模与仿真 ; 短QT综合征 ; 基因突变 机构:哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 ; 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 ; 中国海洋大学教育技术系 ; 英国曼彻斯特大学物理与天文学院 年份:2015
    摘要:近年来,多物理尺度建模仿真心电动力学研究已经取得了显著进展.本文介绍当前心脏建模仿真领域中心肌细胞钾离子通道基因突变引起短QT综合征的研究情况.首先从Denis Noble多物理尺度划分的角度介绍了亚细胞与细胞级模型、心肌纤维与组织级模型、心脏器官级模型以及仿真心电图等数学模型,并从量化的角度来分析短QT综合征基因变异在细胞、组织、器官等多层面上对心电功能的影响;然后重点列出了三种短QT综合征亚型近期的研究成果;最后进一步探讨了面向短QT综合征的电生理建模与仿真的研究方向和应用前景.
  • 【期刊】 大连港某酒店太阳能集中供热水工程的设计

    刊名:才智 作者:罗存金 关键词:能源 ; 太阳能热水系统 ; 辅助加热 机构:大连船舶配套产业园有限公司 ; 大连船舶配套产业园有限公司 年份:2009
    摘要:随着经济的发展和人民生活水平的不断提高,世界正面临着越来越大的能源压力,寻求低成本开发包括太阳能、风能在内的可再生能源利用的任务已十分迫切。本文通过介绍大连港某酒店太阳能热水工程的设计方案,阐述了太阳能集中热水供应系统的运行原理,总结了系统设计应注意的问题。
  • 【期刊】 基于神经网络集成的DNA序列分类方法研究

    刊名:计算机仿真 作者:罗存金 ; 敖丽敏 关键词:神经网络集成 ; 分类 ; 特征提取 ; 生物信息 ; 数据挖掘 机构:东北电力大学信息工程学院 ; 东北电力大学信息工程学院 年份:2012
    摘要:研究DNA序列分类问题,针对DNA序列数据的特点和目前DNA序列分类精度低的问题,提出了一种基于神经网络集成的DNA序列分类方法。方法实现的第一步采用三种方法提取DNA序列特征,第二步采用附加动量对单个BP神经网络权值进行调整,加快网络的收敛速度,第三步对学习率进行自适应调整,减少迭代次数,第四步利用改进的BP神经网络模型对提取的每种特征分别进行训练分类,第五步神经网络集成决策DNA序列属于哪一类。经实验证明,利用改进方法比单个神经网络分类有更高的分类效率和正确率,具有一定的推广意义。
  • 【期刊】 罗马尼亚央行:暂时取消2年以上外币存款储备金率

    摘要:罗马尼亚国家银行3月31日宣布,将从今年5~6月开始取消两年以上外币存款最低储备金率。 根据央行管理委员会当天发布的一份公告,上述决定将在5月24日~6月23日期间开始实施。据报道.这是罗宣布与国际货币基金组织(IMF)签署贷款协议以来央行首次作出重大货币政策调整。这一措施出台将有助于本国商业银行信贷活动的复苏。
  • 【期刊】 罗塞蒂与狄金森诗歌中存在主义意识的解读

    刊名:文学教育(上) 作者:逯阳 关键词:罗塞蒂 ; 狄金森 ; 存在主义 ; 解读 机构:大连外国语学院 ; 大连外国语学院 年份:2012
    摘要:本文试图从存在主义角度探讨罗塞蒂和狄金森诗歌作品的哲学维度和思辨性。通过分析诗歌作品来研究两位诗人对宗教、爱情和死亡等人生主题的认识,并以此为基础探讨她们对基督教来世信念的双重反思和质疑,揭示她们的诗学思想与存在主义认识论的契合关系。
  • 【期刊】 俄罗斯钯金库存或已宣告枯竭

    刊名:中国贵金属 关键词:俄罗斯 ; 钯金 ; 库存 年份:2010
    摘要:俄罗斯诺里尔斯克镍业公司(OAO GMK Norilsk Nickel)周三(5月19日)称,全球最大的钯金出产国,俄罗斯的钯金国家库存或已宣告枯竭,令全球钯金供应失去了一个主要来源。
  • 【期刊】 罗布泊“大耳朵”地区L07-10剖面沉积物重金属赋存形态研究

    刊名:干旱环境监测 作者:张良绘 ; 庞梦舟 ; 胡居红 ; 朱新萍 ; 蒋平安 关键词:罗布泊 ; 沉积物 ; 重金属 ; 赋存形态 机构:吐鲁番地区环境监测站 ; 吐鲁番地区环境监测站 ; 吐鲁番地区建筑工程质量监督站 ; 新疆农业大学 年份:2015
    摘要:本研究以罗布泊"大耳朵"地区L07-10剖面沉积物中重金属Cu、Ni、Mn为研究对象,研究了重金属Cu、Ni、Mn的赋存形态,结果显示:Cu以残渣态和有机物结合态为主,可交换态和碳酸盐结合态较少;Ni以残渣态存在的比例较高,可交换态和有机物结合态含量较小;Mn以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,可交换态和有机物结合态含量较少。重金属Cu、Ni和Mn的赋存形态在该剖面垂直方向上大部分呈波折多峰分布,其赋存形态与有机质也存在一定的相关性,但相关性有所不同。研究结果揭示了这3种重金属在罗布泊"大耳朵"地区L07-10剖面沉积物中赋存形态的分布规律,研究结果可为罗布泊干盐湖区重金属相关研究补充基础数据。
  • 【期刊】 罗布泊“大耳朵”地区L07-11剖面沉积物重金属赋存形态研究

    刊名:光谱学与光谱分析 作者:朱新萍 ; 张良绘 ; 蒋平安 ; 贾宏涛 ; 郑春霞 ; 樊舜会 关键词:罗布泊 ; 沉积物 ; 重金属 ; 有机质 机构:新疆农业大学草业与环境科学学院 ; 新疆农业大学草业与环境科学学院 年份:2014
    摘要:罗布泊"大耳朵"地区具有典型的干盐湖特征,研究该地区重金属形态分布特征,对丰富干盐湖重金属地球环境化学资料具有重要意义。首次以罗布泊"大耳朵"地区L07-11剖面沉积物中重金属Cd,Pb,Ni,Cu为研究对象,利用Tessier连续提取法对沉积物中重金属Cd,Pb,Ni,Cu的五种赋存形态进行提取,并用火焰(AAS-990)原子吸收分光光度法和石墨炉(GF-990)原子吸收分光光度法对其进行检测,并做了相关性分析。结果表明:L07-11剖面沉积物中Cd浓度的变化范围在1.10~2.54mg·kg-1;Pb浓度的变化范围在9.18~20.02mg·kg-1;Ni浓度的变化范围在9.88~17.15mg·kg-1;Cu浓度的变化范围在4.43~21.11mg·kg-1;有机质的变化范围在8.71~54.72g·kg-1。这四种重金属的生物有效态占各重金属总含量的比例大小顺序为:Cd>Pb>Cu>Ni,其中Pb和Cd主要以可交换态(包括水溶态)形式存在;Ni主要以残渣态形式存在;Cu以铁锰氧化物结合态和残渣态存在的比例较大。表层沉积物中四种重金属的有效态含量均超过了80%,除重金属Cu外,其余3种重金属可交换态含量均超过60%。重金属Cd和Pb具有较高的二次释放潜力,各重金属与沉积物中有机质之间存在一定的相关性。结果揭示了罗布泊"大耳朵"地区L07-11剖面沉积物中重金属Cd,Pb,Ni,Cu各赋存形态的分布特征,为了解该地区Cd,Pb,Ni,Cu的地球化学特征及分布状况提供了基础资料。
  • 【期刊】 送给数码宝贝的礼物——金士顿存储卡岁末大搜罗

    刊名:数码世界 作者:刘丽 年份:2006
    摘要:春节马上就要来临了,相信你已经给 亲朋好友甚至你自己准备好了精彩的新年 礼物了。可是你有没有给自己心爱的数码 设备也准备一份“新年礼物”呢?身为E 时代“数码一族”,数码设备可是不可缺 少的重要“装备”,佳节将至,又怎能亏 待自己的数码“宝贝”?好在全球数码存 储专家金士顿已经帮你精心准备了送给数 码宝贝的“礼品超市”,赶快给你心爱的 数码设备选一个礼物吧!
  • 【期刊】 孛罗古城 尸骨与黄金并存

    刊名:新疆人文地理 作者:王子 年份:2011
    摘要:博乐市一个偏远村落里,村民赵日财挥着铁锹在院子里挖坑,他准备埋根木桩拴家畜。挖了几下,两个人的头骨夹着土壤被铁锹铲出,两个人头骨嘴里的牙齿还在,瞪着已变成黑洞的双眼,让人毛骨悚然。
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