Electromechanical Modeling and Simulation of Thin Cardiac Tissue Constructs. Frotscher, R. Ph.D. Thesis, Universität Duisburg-Essen, Essen, March, 2016. ZSCC: 0000000
Electromechanical Modeling and Simulation of Thin Cardiac Tissue Constructs [link]Paper  abstract   bibtex   
In dieser Arbeit wird ein Aufblasversuch für in vitro Herzgewebe im Rahmen der Finite Elemente Methode (FEM) modelliert und simuliert. Ziel ist dabei insbesondere die Simulation von Medikamentenwirkung auf auto-kontraktile Herzgewebe bestehend aus von human-induzierten pluripotenten Stammzellen abgeleiteten Kardiomyozyten und der Abgleich mit hausinternen experimentellen Resultaten und mit Literaturdaten. Für das sehr dünne Kompositmaterial wird ein Schalenmodell aufgestellt und mit Hodgkin-Huxley basierten Differentialgleichungssystemen gekoppelt, die die zelluläre Elektrophysiologie beschreiben. Zusätzlich wird die kanten-basiert geglättete FEM auf ihre Anwendbarkeit auf biomechanische Schalenprobleme hin untersucht. Diese Methode glättet die elementweise konstanten, kompatiblen Dehnungen über Elementgrenzen hinweg und erreicht so eine höhere Genauigkeit, als die Standard FEM. Darüberhinaus eignet sie sich in besonderem Maße für die Berechnung auf stark verzerrten Elementen, die bei automatischer Netzgenerierung für anatomische Strukturen häufig entstehen. Zunächst werden die verwendeten Schalen- und FE-Theorien, die elektromechanischen Grundlagen von Herzgeweben, sowie von Medikamentenwirkung und einschlägige Modelle vorgestellt. Im Anschluß wird das Modell auf den Aufblasversuch angewandt, an dem die Qualität und die Fähigkeit des Modellsdikamentenwirkung auf Herzgewebe vorherzusagen, validiert und beurteilt werden.
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	type = {Dr.-{Ing}. {Dissertation}},
	title = {Electromechanical {Modeling} and {Simulation} of {Thin} {Cardiac} {Tissue} {Constructs}},
	copyright = {Alle Rechte vorbehalten},
	url = {https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00040676},
	abstract = {In dieser Arbeit wird ein Aufblasversuch für in vitro Herzgewebe im Rahmen der Finite Elemente Methode (FEM) modelliert und simuliert. Ziel ist dabei insbesondere die Simulation von Medikamentenwirkung auf auto-kontraktile Herzgewebe bestehend aus von human-induzierten pluripotenten Stammzellen abgeleiteten Kardiomyozyten und der Abgleich mit hausinternen experimentellen Resultaten und mit Literaturdaten. Für das sehr dünne Kompositmaterial wird ein Schalenmodell aufgestellt und mit Hodgkin-Huxley basierten Differentialgleichungssystemen gekoppelt, die die zelluläre Elektrophysiologie beschreiben. Zusätzlich wird die kanten-basiert geglättete FEM auf ihre Anwendbarkeit auf biomechanische Schalenprobleme hin untersucht. Diese Methode glättet
die elementweise konstanten, kompatiblen Dehnungen über Elementgrenzen hinweg und erreicht so eine höhere Genauigkeit, als die Standard FEM. Darüberhinaus eignet sie sich in besonderem Maße für die Berechnung auf stark verzerrten Elementen, die bei
automatischer Netzgenerierung für anatomische Strukturen häufig entstehen.
Zunächst werden die verwendeten Schalen- und FE-Theorien, die elektromechanischen Grundlagen von Herzgeweben, sowie von Medikamentenwirkung und einschlägige Modelle vorgestellt. Im Anschluß wird das Modell auf den Aufblasversuch angewandt, an
dem die Qualität und die Fähigkeit des Modellsdikamentenwirkung auf Herzgewebe vorherzusagen, validiert und beurteilt werden.},
	language = {English},
	urldate = {2019-11-01},
	school = {Universität Duisburg-Essen},
	author = {Frotscher, Ralf},
	month = mar,
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