MODELOS COMPUTACIONAIS PARA SIMULAÇÃO DE ELETROFISIOLOGIA MUSCULAR E ELETROMECÂNICA 3D

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Abstract

MODELOS COMPUTACIONAIS PARA SIMULAÇÃO DE ELETROFISIOLOGIA MUSCULAR E ELETROMECÂNICA 3D.A presente invenção refere-se a métodos de simulação de tecido muscular, em particular um coração. O método implementado por computador para simular um coração para um paciente virtual compreende estabelecer um modelo de coração com um aspecto eletromecânico e um aspecto eletrofisiológico, onde o modelo de coração compreende um modelo tridimensional de um coração compreendendo uma pluralidade de elementos funcionais. Uma pluralidade de tipos de tecido a serem incluídos no modelo de coração é definida. Para cada tipo de tecido, é definido um modelo de célula associado para um elemento funcional a ser associado a esse tipo de tecido. Cada modelo de célula compreende um sistema de equações diferenciais comuns que descrevem propriedades para aquele tipo de tecido, pelo menos descrevendo a cinética celular para canais iônicos daquele tipo de tecido. Uma pluralidade de parâmetros fisiológicos de entrada é determinada para o paciente virtual, em que cada um dos parâmetros fisiológicos está dentro de uma faixa observada em uma população humana. Um modelo tridimensional de um coração é construído criando uma malha de volume compreendendo regiões de tipo de tecido correspondentes a cada um da pluralidade de tipos de tecido, em que cada região de tipo de tecido é preenchida por uma pluralidade de elementos funcionais com seu modelo de célula associado e definindo uma orientação local da fibra muscular em cada região do tipo de tecido para corresponder a um alinhamento local das células musculares. O método compreende ainda executar simulações eletromecânicas e eletrofisiológicas tridimensionais acopladas através da malha de volume. Um ou mais parâmetros fisiológicos derivados são determinados para o paciente virtual. Para um subconjunto dos parâmetros fisiológicos derivados, é determinado que os ditos parâmetros fisiológicos derivados estão dentro de uma faixa observada em uma população humana.