Н.Э. Косых –
д.м.н., профессор, кафедра госпитальной хирургии с курсом онкологии,
Дальневосточный государственный медицинский университет (г. Хабаровск)
E-mail: kosyh.n@bk.ru
А.Я. Чижов –
д.м.н., профессор, засл. деятель науки РФ, академик Российской экологической академии, кафедра судебной экологии, экологический факультет, Российский университет дружбы народов (Москва) E-mail: ma21@mail.ru
С.З. Савин –
к.т.н., вед. науч. сотрудник, отдел медицинской информатики, Хабаровский центр новых
информационных технологий Тихоокеанского государственного университета E-mail: savin.sergei@mail.ru
С.К. Пинаев –
к.м.н., доцент, кафедра общей и клинической хирургии, Дальневосточный государственный медицинский университет (г. Хабаровск) E-mail: pinaev@mail.ru
Постановка проблемы. По мере компьютеризации и информатизации фундаментальных исследований сложных живых систем все большее применение находят новые средства имитационного и математического моделирования. Вместе с тем вопрос создания универсальной модели сердца все еще далек от своего решения, что сохраняет актуальность исследований в данном направлении. Метод исследований базируется на оригинальной многомерной числовой модели организма и представляет собой группировки информационных точек в замкнутом пространстве изучаемого объекта. Виртуальное информационно-имитационное моделирование является новым подходом к моделированию биоэлектрического возбуждения сердца.
Цель работы – создание универсальной информационно-имитационной модели сердца.
Результаты. На примере проводящей системы сердца сформулирована концепция виртуального информационноимитационного моделирования сложных биологических объектов.
Практическая значимость. Виртуальное информационно-имитационное моделирование является новым подходом к моделированию биоэлектрического возбуждения сердца. Метод точечной многомерной информационно-имитационной модели может быть положен в основу создания компьютерных тренажеров сердца для задач медико-биологического образования и исследований живых систем.
- Амосов Н.М. Моделирование сложных систем. Киев: Наукова думка. 1968. 88 с.
- Бусленко Н.П. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука. 1977. 240 с.
- Ластед Л.Б. Введение в проблему принятия решений в медицине. М.: Мир. 1971. 282 с.
- Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS. Изд. 3-е. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV-Питер. 2004. 887 с.
- Мельников В.Г. Информационное моделирование в клинической медицине. Киев: Наукова думка. 1979. 140 с.
- Hodgkin A.L., Huxley A.F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve // J. Physiol. 1952. V. 117. P. 500–544.
- Ross S.A. Course of simulation. Prentice Hall College Div. 1990. 250 p.
- Taha A. Simulation Modeling and SIMNET. Prentice Hall. 1988. 397 p.
- Wiener N., Rosenblueth A. The Mathematical Formulation of the Problem of Conduction of Impulses in a Network of Connected Excitable Elements, Specifically in Cardiac Muscle // Arch. Inst. Cardiologia de Mexico. 1946. V. 16. № 3–4. P. 205–65.
- Баум О.В. Моделирование электрической активности сердца // Биофизика сложных систем и радиационных нарушений / Под ред. Г.М. Франка. М.: Наука. 1977. С. 119–129.
- Воробьёв Е.И., Китов А.Н. Введение в медицинскую кибернетику. М.: Медицина. 1977. 287 с.
- Петров В.С., Вильдеманов А.В., Григорьева С.А., Козинов Е.А., Комар М.А., Костин В.А., Крюков А.К., Леванова Т.А., Мееров И.Б., Осипов Г.В. Программный комплекс «Виртуальное сердце» // Информационные технологии. Вестник Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского. 2012. № 5 (2). С. 438–447.
- Пьяных О.С. Введение в представление и обработку медицинской информации в Интернете // Медицинская визуализация. 2002. № 3. С. 130–137.
- Титомир Л.И., Кнеппо П. Математическое моделирование биоэлектрического генератора сердца. М.: Наука. 1999. 448 с.
- Aliev R.R., Panfilov A.V. A simple two-variable model of cardiac excitation // Chaos, Solitons and Fractals. 1996. V. 7. № 3. P. 293–301.
- Beeler G.W., Reuter H. Reconstruction of the action potential of ventricular myocardial fibres // J. Physiol. 1977. V. 268. P. 177–210.
- Fitz H.R. Impulses and physiological states in theoretical models of nerve membrane // Biophysical J. 1961. V. 1. P. 445–466.
- Grandi E., Morotti S., Pueyo E., Rodriguez B. Getting to the heart of safety // Pharmacology Front Physiol. 2018. V. 1. P. 678–679.
- Maltsev V.A., Lakatta E.G. The funny current in the context of the coupled-clock pacemaker cell system // Heart Rhythm. 2012. V. 9. P. 302–307. DOI:10.1016/j.hrthm.2011.09.022.
- Maltsev V.A., Lakatta, E.G. Numerical models based on a minimal set of sarcolemmal electrogenic proteins and an intracellular Ca(2+) clock generate robust, flexible, and energy-efficient cardiac pacemaking // J. Mol. Cell. Cardiol. 2013. V. 59. P. 181–195. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2013.03.004.
- Косых Н.Э., Савин С.З., Линденбратен В.Д. Метод виртуального информационного моделирования в радиологии // Радиология – практика. 2004. № 2. С. 32–35.
- Косых Н.Э., Савин С.З., Смагин С.И. Виртуальные информационные модели опухолевого роста // Информационные технологии и вычислительные системы. 2005. № 1. С. 117–129.
- Wilders R. Computer modeling of the sinoatrial node // Med. Biol. Eng. Comput. 2007. № 45. P. 189–207.
- Струтынский А.В. Тахиаритмии и брадиаритмии. Диагностика и лечение. Изд. 4-е. М.: МЕДпресс-информ. 2016. 287 с.
- Bala R., Garcia F.C., Hutchinson M.D., Gerstenfeld E.P., Dhruvakumar S., Dixit S. et al. Electrocardiographic and electrophysiologic features of ventricular arrhythmias originating from the right/left coronary cusp commissure // Heart Rhythm. 2010. V. 7. P. 312–322.