In previous work, Zhang et al. (2021) \cite{zhang2021integrative} developed an integrated smoothed particle hydrodynamics (SPH) method to simulate the principle aspects of cardiac function, including electrophysiology, passive and active mechanical response of the myocardium. As the inclusion of the Purkinje network in electrocardiology is recognized as fundamental to accurately describing the electrical activation in the right and left ventricles, in this paper, we present a multi-order SPH method to handle the electrical propagation through the Purkinje system and in the myocardium with monodomain/monodomain coupling strategy. We first propose an efficient algorithm for network generation on arbitrarily complex surface by exploiting level-set geometry representation and cell-linked list neighbor search algorithm. Then, a reduced-order SPH method is developed to solve the one-dimensional monodomain equation to characterize the fast electrical activation through the Purkinje network. Finally, a multi-order coupling paradigm is introduced to capture the coupled nature of potential propagation arising from the interaction between the network and the myocardium. A set of numerical examples are studied to assess the computational performance, accuracy and versatility of the proposed methods. In particular, numerical study performed in realistic left ventricle demonstrates that the present method features all the physiological issues that characterize a heartbeat simulation, including the initiation of the signal in the Purkinje network and the systolic and diastolic phases. As expected, the results underlie the importance of using physiologically realistic Purkinje network for modeling cardiac functions.


翻译:在先前的工作(2021年)中,张等人(2021年)开发了一个综合平滑粒粒子流体动力学(SPH)模拟心脏功能原理学的方法,包括电生理学、被动和主动机械反应心心血管。由于将Purkinje网络纳入电心血管学被认为是准确描述右侧和左心血管电动的基本条件,本文中我们提出了一个多级 SPH 方法,通过 Purkinje 系统处理电流传播,在心电图中则采用单体/线性流体混合战略。我们首先建议对任意复杂表面的网络生成进行高效的算法,包括利用水平设定的几何物理代表和细胞相连接的清单列表等搜索算法。然后开发了一种简化的SPHS方法,以精确描述通过Purkinje 网络快速电动的特性。最后,引入了一种多级混合模式,以了解网络与心电流/线心心电图和心电离心电图的相交合性。一个用于目前直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径直径的计算结果的预测测算的预测算方法,一个预测测算方法,用来评估。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
计算机 | 国际会议信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月3日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
人工智能 | 中低难度国际会议信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月3日
计算机 | ISMAR 2019等国际会议信息8条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年3月5日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 国际会议信息7条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年11月17日
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2017年8月15日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月24日
VIP会员
相关VIP内容
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
计算机 | 国际会议信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月3日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
人工智能 | 中低难度国际会议信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月3日
计算机 | ISMAR 2019等国际会议信息8条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年3月5日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 国际会议信息7条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年11月17日
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2017年8月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员