【技术实现步骤摘要】
一种基于GPU的心脏电生理模拟方法
本专利技术涉及心脏电生理领域，尤其涉及一种基于GPU的心脏电生理模拟方法。
技术介绍
近几十年，越来越多的研究者开始转向心脏电生理建模，以获取虚拟心脏进行研究。现如今对心脏建模有两种方法：一是对心脏整体进行建模，将完整心脏视为整体。这种建模方法优势就是简单且计算量少，但不关心模拟精确度只展示大致的变化情况。二是从细胞出发，建立心脏细胞模型，再由细胞模型建立心脏模型。这种方法能准确反应心脏的各个时刻的变化状态，具有极高的精度，但计算量十分巨大，模拟时间长。由于心脏研究对精度具有高要求，因此大部分的模拟都是采用第二种方法。由于从细胞建模需要大量的计算时间，因此对模拟进行加速是必不可少的。目前主要的加速方法有两种：一是利用自适应时间步长法进行加速；二是使用图形处理器(GPU)进行加速。自适应时间步长方法的原理是利用细胞间动作电位变化率来调节时间步长，进而加快模拟速度。心脏细胞不同时刻的动作电位的变化率是不同的。自适应时间步长方法就是通过利用电位变化率，对电位变化率大的给予较小时间...
【技术保护点】
1.一种基于GPU的心脏电生理模拟方法，其特征在于，包括：/nGPU获取若干心脏细胞的细胞数据，并将所有所述细胞数据排列为二维数组；其中，各所述心脏细胞的细胞数据相同，且所述二维数组每一行中细胞数据的个数为32的整数倍；/n所述GPU将位于同一行的细胞数据设置相同电流刺激值，继而按行为主序根据每一细胞数据以及所述电流刺激值，通过预设的自适应时间步长方法对每一心脏细胞进行心脏电生理模拟计算；其中，在模拟计算时每一初始细胞数据由所述GPU通过一个线程进行处理。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于GPU的心脏电生理模拟方法，其特征在于，包括：
GPU获取若干心脏细胞的细胞数据，并将所有所述细胞数据排列为二维数组；其中，各所述心脏细胞的细胞数据相同，且所述二维数组每一行中细胞数据的个数为32的整数倍；
所述GPU将位于同一行的细胞数据设置相同电流刺激值，继而按行为主序根据每一细胞数据以及所述电流刺激值，通过预设的自适应时间步长方法对每一心脏细胞进行心脏电生理模拟计算；其中，在模拟计算时每一初始细胞数据由所述GPU通过一个线程进行处理。
2.如权利要求1所述的基于GPU的心脏电生理模拟方法，其特征在于，每一所述细胞数据包括：初始电位、离子浓度、离子通道门变量、温度、最大时间步长、最小时间步长、最大变化电位和最小变化电位。
3.如权利要求2所述的基于GPU的心脏电生理模拟方法，其特征在于，所述预设的自适应时间步长方法包括：THM或CCL。
4.如权利要求3所述的基于GPU的心脏电生理模拟方法，其特征在于,通过以下步骤根据THM对每一心脏细胞进行心脏电生理模拟计算：
步骤A:根据所述离子浓度计算心脏细胞的总离子电流；
步骤B:通过以下公式计算心脏细胞当前时刻的时间步长：
；
其中，dt为心脏细胞当前时刻的时间步长，dv为电位变化率，且dv＝Iion；Iion为所述总离子电流；dvmax为所述最大变化电位；dvmin为所述最小变化电位；dtmax为所述最大时间步长；
步骤C:判断心脏细胞各...
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