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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
대한약리학회 The Korean Journal of Physiology & Pharmacology The Korean Journal of Physiology & Pharmacology 제23권 제5호
발행연도
2019.1
수록면
295 - 303 (9page)

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A heart simulator, UT-Heart, is a finite element model of the human heart that can reproduce all the fundamental activities of the working heart, including propagation of excitation, contraction, and relaxation and generation of blood pressure and blood flow, based on the molecular aspects of the cardiac electrophysiology and excitation-contraction coupling. In this paper, we present a brief review of the practical use of UT-Heart. As an example, we focus on its application for predicting the effect of cardiac resynchronization therapy (CRT) and evaluating the proarrhythmic risk of drugs. Patient-specific, multiscale heart simulation successfully predicted the response to CRT by reproducing the complex pathophysiology of the heart. A proarrhythmic risk assessment system combining in vitro channel assays and in silico simulation of cardiac electrophysiology using UT-Heart successfully predicted druginduced arrhythmogenic risk. The assessment system was found to be reliable and efficient. We also developed a comprehensive hazard map on the various combinations of ion channel inhibitors. This in silico electrocardiogram database (now freely available at http://ut-heart.com/) can facilitate proarrhythmic risk assessment without the need to perform computationally expensive heart simulation. Based on these results, we conclude that the heart simulator, UT-Heart, could be a useful tool in clinical medicine and drug discovery.

목차

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참고문헌 (32)

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Sugiura S / 2012 / Multi-scale simulations of cardiac electrophysiology and mechanics using the University of Tokyo heart simulator / Prog Biophys Mol Biol 110:380~389 google schola Zhang Q / 2001 / Analysis of fluid–structure interaction problems with structural buckling and large domain changes by ALE finite element method / Comput Methods Appl Mech Eng 190:6341~6357 google schola Washio T / 2005 / A robust preconditioner for fluid–structure interaction problems / Comput Methods Appl Mech Eng 194:4027~4047 google schola Okada J / 2010 / Study of efficient homogenization algorithms for nonlinear problems / Comput Mech 46:247~258 google schola Okada J / 2005 / Three-dimensional simulation of calcium waves and contraction in cardiomyocytes using the finite element method / Am J Physiol Cell Physiol 288:C510 google schola

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