Computer Model of the Canine Ventricle

犬心室的计算机模型

基本信息

  • 批准号:
    7209930
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2003-12-15 至 2007-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Sudden death secondary to ventricular fibrillation (VF) remains a leading cause of mortality in the US. Therapy for VF has been largely ineffectual, principally because the underlying mechanisms for VF are not well understood and probing for potential mechanisms has been hindered by the inability to precisely modify specific ionic currents. To address these issues, we propose to develop a data-driven computer model of the electrical behavior of the canine ventricle. Specifically, we will: 1) Experimentally characterize IKr, ICa, IK1, INaCa, and the late sodium current INa in myocytes obtained from specific regions of the ventricles. These particular currents will be studied because they play a significant role in repolarization. They will be measured using action potentials recorded at rapid pacing rates as the command waveforms, to replicate current behavior during a tachyarrhythmias. 2) Develop deterministic Hodgkin-Huxley and Markov models for each ionic current for each anatomical region using the time series and steady state current data obtained under Specific Aim 1. Optimization routines will be used to determine unknown parameters in the models by comparing the model current to experimental data. 3) Incorporate the models of the individual currents into computer models of region-specific single canine ventricular myocytes. Models of left and right ventricular epicardial, midmyocardial and endocardial myocytes of basal and apical origin and of right and left ventricular Purkinje myocytes will be developed. 4) Incorporate the single cell models into a 3-D computer model of the canine ventricle using a modified version of the phase field method. The model will be written using a portable parallel version of the code and run on a parallel computer and multi-node clusters. Initially, the model will consist of the left ventricle, with epicardial, midmyocardial and endocardial layers. More detailed anatomical models subsequently will be constructed to include the His-Purkinje system and the right ventricle. 5) Use the 3-D model to test candidate hypotheses for the development of VF. The initial test will determine whether suppressing dynamic electrical heterogeneity prevents VF. The computer model of ventricular electrical function we propose will provide an invaluable tool for drug discovery and the evaluation of algorithms for anti-tachycardia and anti-fibrillatory pacing and defibrillation. As such, the model is expected to have a significant impact on the diagnosis and treatment of lethal heart rhythm disorders.
描述(由申请人提供): 继发于室颤(VF)的猝死仍然是美国人死亡的主要原因。VF的治疗在很大程度上是无效的,主要是因为VF的潜在机制还没有被很好地理解,并且由于无法精确地改变特定的离子电流而阻碍了对潜在机制的探索。为了解决这些问题,我们建议开发一个数据驱动的犬脑室电行为的计算机模型。具体地说,我们将:1)对从脑室特定区域获得的心肌细胞的IKR、ICA、IK1、INaCa和晚期钠电流Ina进行实验表征。这些特殊的电流将被研究,因为它们在复极过程中起着重要作用。他们将使用以快速起搏频率记录的动作电位作为命令波形进行测量,以复制快速性心律失常期间的电流行为。2)利用在特定目标下获得的时间序列和稳态电流数据,为每个解剖区域的每个离子流建立确定性的Hodgkin-Huxley模型和马尔可夫模型1。优化程序将通过比较模型电流和实验数据来确定模型中的未知参数。3)将单个电流的模型合并到特定区域的单个犬心室肌细胞的计算机模型中。将建立基础和心尖来源的左、右室心外膜、中层和心内膜肌细胞模型,以及右和左室浦肯野肌细胞模型。4)使用改进的相场法将单细胞模型合并到犬脑室的三维计算机模型中。该模型将使用可移植的并行代码版本编写,并在并行计算机和多节点集群上运行。最初,该模型将由左心室组成,包括心外膜、心肌中层和心内膜层。随后将构建更详细的解剖模型,以包括希氏-浦肯野系统和右室。5)使用三维模型对VF发展的候选假设进行检验。初步测试将确定抑制动态电性异质性是否能防止VF。我们提出的心室电功能的计算机模型将为药物开发和抗心动过速、抗纤颤起搏和除颤算法的评估提供宝贵的工具。因此,该模型有望对致命性心律失常的诊断和治疗产生重大影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Robert F Gilmour其他文献

Robert F Gilmour的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Robert F Gilmour', 18)}}的其他基金

Cornell University Veterinary Investigator Program
康奈尔大学兽医研究员计划
  • 批准号:
    7944457
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Cornell University Veterinary Investigator Program
康奈尔大学兽医研究员计划
  • 批准号:
    8080236
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
MEMS Sensors for Arrhythmia Detection and Interventions
用于心律失常检测和干预的 MEMS 传感器
  • 批准号:
    6796515
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
MEMS Sensors for Arrhythmia Detection and Interventions
用于心律失常检测和干预的 MEMS 传感器
  • 批准号:
    7487308
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
MEMS Sensors for Arrhythmia Detection and Interventions
用于心律失常检测和干预的 MEMS 传感器
  • 批准号:
    7109239
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
MEMS Sensors for Arrhythmia Detection and Interventions
用于心律失常检测和干预的 MEMS 传感器
  • 批准号:
    6950395
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
MEMS Sensors for Arrhythmia Detection and Interventions
用于心律失常检测和干预的 MEMS 传感器
  • 批准号:
    7277750
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Veterinary Student Training in Biomedical Research
兽医学生生物医学研究培训
  • 批准号:
    7493935
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Computer Model of the Canine Ventricle
犬心室的计算机模型
  • 批准号:
    7151190
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Computer Model of the Canine Ventricle
犬心室的计算机模型
  • 批准号:
    6835191
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:

相似海外基金

L-type Calcium Channel SNP rs1006737: characterizing the genetic risks in MUD (Methamphetamine Use Disorder)
L 型钙通道 SNP rs1006737:表征 MUD(甲基苯丙胺使用障碍)的遗传风险
  • 批准号:
    10668210
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Development of a Novel Calcium Channel Therapeutic for the Treatment of Asthma
开发治疗哮喘的新型钙通道疗法
  • 批准号:
    10603554
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Development of a Novel Calcium Channel Therapeutic for Opioid Use Disorder
开发一种治疗阿片类药物使用障碍的新型钙通道疗法
  • 批准号:
    10684558
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Novel Tools to Probe Trafficking and Function of Calcium Channel Signaling Complexes in Heart
探测心脏钙通道信号复合物的运输和功能的新工具
  • 批准号:
    10628914
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Development of a Novel Medication for Alcohol Use Disorder with an Active IND Dual Inhibitor of T-Type Calcium Channel and Soluble Epoxide Hydrolase
使用 T 型钙通道和可溶性环氧化物水解酶的活性 IND 双重抑制剂开发治疗酒精使用障碍的新型药物
  • 批准号:
    10815882
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Mechanisms of L-type Calcium Channel Regulation in Heart Health and Disease
L 型钙通道在心脏健康和疾病中的调节机制
  • 批准号:
    10734121
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Structure-Function of Calcium Channel Complexes in Cardiac Physiology and Disease
钙通道复合物在心脏生理和疾病中的结构-功能
  • 批准号:
    10628911
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
Research Initiation Award: Defining the role of DJ-1 in regulating L-type voltage-dependent calcium channel expression in neuronal plasticity
研究启动奖:定义 DJ-1 在调节神经元可塑性中 L 型电压依赖性钙通道表达中的作用
  • 批准号:
    2200474
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Design and Preclinical Development of First-in-Class Selective T-type Calcium Channel Blockers for Chronic Pain
用于治疗慢性疼痛的一流选择性 T 型钙通道阻滞剂的设计和临床前开发
  • 批准号:
    452107
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Preventing the Calcium Channel Blocker – Lower Extremity Edema – Loop Diuretic Prescribing Cascade in Older Adults
预防钙通道阻滞剂 – 下肢水肿 – 老年人袢利尿剂处方级联
  • 批准号:
    10399417
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 11.41万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了