迷你皮尔蒂埃细胞阵列系统用于生成受控的局部表皮心异质性

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心脏电生理学 心脏电生理学
• 医疗器械设计 医疗器械设计

背景情况:

• 脊柱心脏异质性,例如由心脏纤维化引起的异质性,显著影响心脏的电活动.
• 对这些基质的准确表征对于有效的治疗至关重要,特别是在废除程序中.
• 目前用于模拟体外病理状况的方法缺乏精确控制心上表皮性质.

研究的目的:

• 设计和制造一种系统,在隔离的子心脏的表心表面上诱导受控的异质性.
• 为了产生模仿病态导电减速的温度梯度,用于电生理学研究.
• 创建一个"黄金标准"数据集,以改进用于识别和表征纤维基底的算法.

主要方法:

• 使用热电模块进行独立控制和产生心表温度梯度.
• 使用Fusion 360进行3D设计,使用MATLAB/Simulink进行控制算法,使用Altium Designer进行PCB布局.
• 通过实验性心脏电生理学实验室的热模拟,建模和初步测试验证了系统可行性.
• 在Langendorff perfusion系统中集成用于动物实验的专用设备.

主要成果:

• 成功设计和制造了一种能够产生局部表心温度梯度的系统.
• 证明这些梯度会导致导电减速,模拟病态状况.
• 验证了该系统的实用性和潜力,以在受控条件下捕获高质量的上心录音.

结论:

• 开发的系统提供了一种新的方法,用于在隔离的心脏模型中创建受控的表心异质性.
• 这项技术可以生成精确标记的电生理学数据,作为诊断算法的关键基准.
• 该系统对于提高心脏纤维化检测的准确性和优化废除疗法具有重要的临床意义.