3D model elektrické aktivace myokardu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Cílem této diplomové práce je vytvoření jednoduchého 3D elektro-anatomického modelu srdeční tkáně, který bude schopný simulovat šíření elektrické aktivace jak ve zdravém srdci, tak v srdci s arytmogenním substrátem. Model elektrické aktivace myokardu je realizován v prostředí COMSOL Multiphysics, což je simulační software pro tvorbu modelů využívající metody konečných prvků. K modelování excitabilní povahy myokardu byla použita Fitzhugh-Nagumo rovnice a na základě vhodně zvolených parametrů byly nejprve vytvořeny 2D modely tkáně myokardu popisující šíření vzruchu ve zdravé tkáni, v ischemické tkáni, spontánní vznik vzruchů v SA uzlu a vznik spirálové vlny. Následně byly vytvořeny zjednodušené 3D modely srdce popisující šíření vzruchu ve zdravém srdci, za přítomnosti přídatné dráhy a při AV blokádě III. stupně. Zjednodušený 3D model srdce nabízí kompromis mezi výpočetním zatížením a složitostí modelu a může být použit jako vyšetřovací nástroj pro úpravu tkání a celého srdce při vhodném nastavení parametrů rovnice.
The aim of this master thesis is to create a simple 3D electro-anatomical model of cardiac tissue that will be able to simulate the electrical activation in both a healthy heart and a heart with arrhytmogenic substrate. The model of electrical activation is realized in the COMSOL Multiphysics, simulation software for modelling using the finite element method. The Fitzhugh-Nagumo equation was used to model the excitatory feature of the myocardium and 2D models of myocardial tissue describing the propagation of action potential in healthy tissue, ischemic tissue, spontaneous action potential formation in the SA node, and spiral wave formation were first developed based on appropriate parameters. Subsequently, simplified 3D models of the heart describing the spread of excitement in a healthy heart, in the presence of accessory pathway and in third-degree atrioventricular block were created. The simplified 3D heart model offers a compromise between computational load and model complexity and can be used as a diagnostic tool for tissue and whole heart adjustment with appropriate equation parameter settings.
The aim of this master thesis is to create a simple 3D electro-anatomical model of cardiac tissue that will be able to simulate the electrical activation in both a healthy heart and a heart with arrhytmogenic substrate. The model of electrical activation is realized in the COMSOL Multiphysics, simulation software for modelling using the finite element method. The Fitzhugh-Nagumo equation was used to model the excitatory feature of the myocardium and 2D models of myocardial tissue describing the propagation of action potential in healthy tissue, ischemic tissue, spontaneous action potential formation in the SA node, and spiral wave formation were first developed based on appropriate parameters. Subsequently, simplified 3D models of the heart describing the spread of excitement in a healthy heart, in the presence of accessory pathway and in third-degree atrioventricular block were created. The simplified 3D heart model offers a compromise between computational load and model complexity and can be used as a diagnostic tool for tissue and whole heart adjustment with appropriate equation parameter settings.
Description
Citation
MÍKOVÁ, M. 3D model elektrické aktivace myokardu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Biomedicínské inženýrství a bioinformatika
Comittee
doc. Mgr. Ctirad Hofr, Ph.D. (předseda)
Ing. Martin Mézl, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Oto Janoušek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Kozumplík, CSc. (člen)
Ing. Jakub Hejč (člen)
Date of acceptance
2019-06-05
Defence
Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Doc. Hofr položil otázku, kterou část modelu by bylo vhodno vylepšit, aby víc odpovídal realitě? Ing. Janoušek položil otázku, co je excitační proměnná, jak ji lze interpretovat? Studentka obhájila diplomovou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení