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J-GLOBAL ID：202202230466888931   整理番号：22A0771177

変形ヒト心臓組織における心臓電気-機械的活性:モデリング,存在一意性,有限要素計算および多発性虚血性疾患への応用【JST・京大機械翻訳】

Cardiac electro-mechanical activity in a deforming human cardiac tissue: modeling, existence-uniqueness, finite element computation and application to multiple ischemic disease

著者 (5件)： Pargaei Meena (Department of Mathematics and Statistics, Indian Institute of Technology, Kanpur, India) ,  Pargaei Meena (Govt. Post Graduate College, Champawat, Uttarakhand, India) ,  Kumar B. V. Rathish (Department of Mathematics and Statistics, Indian Institute of Technology, Kanpur, India) ,  Pavarino Luca F. (Department of Mathematics, University of Pavia, Pavia, Italy) ,  Scacchi Simone (Department of Mathematics, University of Milan, Milan, Italy)
資料名： Journal of Mathematical Biology  (Journal of Mathematical Biology)
巻： 84  号： 3  ページ： 17  発行年： 2022年 
JST資料番号： A1015A  ISSN： 0303-6812  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,変形ドメインにおける心臓電気機械的モデルを,結合PDE-ODEシステムをもたらす10のTusscherヒト心室細胞レベルモデルと結合した機械的フィードバックおよびストレッチ活性化チャネル電流の追加により,取り込んだ。変形領域におけるそのような結合システムの存在性と一意性を証明した。最初に,変形領域において解の存在を証明した。解の局所存在を正則化とFaedo-Galerkin法を用いて証明した。次に,グローバル存在を,適切なBanach空間,Gronwall補助定理,およびコンパクト性手順におけるエネルギー推定を用いて証明した。非変形領域における解の存在を,ノルムの低い半連続性を用いて証明した。Youngの不等式,Gronwall補助定理およびCauchy-Schwartz不等式を用いて,一意性を証明した。応用目的のために,このモデルを適用して,虚血性心臓組織における電気機械的活性を理解した。また,それは,活性張力,導電性,対流,およびイオンフィードバックの開発をも行う。参照と移動フレーム間のLagrangeマッピングで生じる第二Piola-Kirchoff応力テンソルを,能動,受動,および体積成分の組合せとして取り上げた。局所多発性虚血サブ領域を有するヒト心臓組織の虚血サブ領域における高カリウム血症と低酸素の変化する強度の影響を,健康と虚血領域の電気機械的活性について調べた。このシステムを,空間における[数式:原文を参照]有限要素法および時間における陰的陽的Euler法を用いて数値的に解いた。モデル化多重虚血領域で生じる不連続性を,補間多項式を用いた簡単な正則化技術により,精度の望ましい順序に処理した。多発性高カリウム血症および低酸素ヒト心臓組織におけるいくつかの症例に対する心臓電気機械的活性を検討した。局所多発性虚血サブ領域は,単一高カリウム血症または低酸素性亜領域と比較して,その近傍の健康な細胞の活動電位(v)および機械的パラメータ,細胞内カルシウムイオン濃度[数式:原文を参照],活性張力([数式:原文を参照]),伸長([数式:原文を参照])および伸長速度([数式:原文を参照])に関して,心臓電気-機械的活性に大きく影響すると結論した。4つの中等度低酸素発生虚血サブ領域は,繊維に沿った伸長の波形および単一重度の虚血性サブ領域より伸長速度に影響する。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2022 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： イオン ,  多項式 ,  電流 ,  不等式 ,  *変形 ,  *心臓 ,  電気機械 ,  内挿法 ,  ヒト ,  *計算 ,  *モデリング ,  張力 ,  正則化 ,  パラメータ ,  導電性

著者キーワード (6件)： 結合PDE-ODE ,  存在一意性 ,  FaedoGalerkin法 ,  電気機械結合 ,  多発性心臓虚血 ,  有限要素法

分類 (2件)： 循環系モデル  (EL02020V) ,  循環系の基礎医学  (GJ01020K)

タイトルに関連する用語 (10件)： ヒト ,  心臓 ,  組織 ,  活性 ,  モデリング ,  一意性 ,  有限要素 ,  計算 ,  虚血性疾患 ,  応用