概要：
起搏功能障礙已成為威脅人類健康的一種重大疾病，嚴重時可能導致心律失常、暈厥，甚至死亡。到目前為止，治療起搏功能障礙的最佳方案是植入電子起搏器。但是它存在一些缺點，例如電池壽命有限，手術過程具有感染的風險，起搏頻率單一等。因此，對生物起搏器的研究顯得尤為迫切。生物起搏器不但引起併發症的風險較低，而且能夠對生理情緒做出反應，從而有望替 代電子起搏器，進行心臟起搏障礙治療。本文從生物實驗和計算機模擬兩方面對生物起搏器的發展進行綜述。前者主要包括基因療法和細胞療法的實驗成果，而後者介紹了多尺度的心臟建模從單個細胞到組織切片進行起搏器研究的進展。迄今為止，生物起搏器已被應用於大型哺乳動物實驗，但將其應用於臨床心臟病治療，仍有很長的路要走。利用計算機模型對生物起搏器誘發過程進行建模，有望加速研究進程。在本文中，我們首先回顧了生物起搏器實驗研究的發展，然後介紹了生物起搏器計算機模型的目前的相關工作。
最後，我們提出了基於心臟計算機模型研究生物起搏器的潛在研究方向。
關鍵詞：
生物起搏器；基因治療；細胞治療；心臟模擬；計算機模型
Yacong Li, Kuanquan Wang, Qince Li, Henggui Zhang本文引用格式：
Yacong LI, Kuanquan WANG, Qince LI, Henggui ZHANG, 2020. Biological pacemaker: from biological experiments to computational simulation. Journal of Zhejiang University-Science B (Biomedicine & Biotechnology), 21(7):524-536. http://doi.org/10.1631/jzus.B1900632
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