美国国立超级计算应用中心报道，当人们形容浪漫邂逅时常说"心跳漏了一拍"，但事实上心律不齐会严重威胁健康。心房颤动(AF)是最常见的心律失常类型，其恶化后会演变为永久性病变，是缺血性中风的主要可预防病因。俄亥俄州立大学生物医学工程系研究员Nicolae Moise正在利用NCSA和OSC的高性能计算资源，研究AF的长期发展进程，希望通过其研究为阻止AF发展为终身疾病提供治疗方案。该成果近期发表在《美国心脏病学会杂志：临床心电生理学》上。
AF表现为心脏上腔室（心房）与下腔室不同步搏动。这种起初偶发的现象会随时间演变为永久性病变。Moise表示："我们使用心脏电生理模型研究短期心脏活动（毫秒-秒级）如何引发长期心脏组织变化（天-周-月级）。据我们所知，这是迄今为止持续时间最长的模拟研究，成功实现了24小时连续2D电活动模拟。"
通过Delta超级计算机的NVIDIA GPU进行CUDA代码计算，研究人员将模拟速度提升了约250倍。Moise解释："如果没有超级计算机的支持，最长达一周的模拟在普通个人电脑上将需要数年时间才能完成。"
研究团队发现AF引发的特殊生理机制：当心跳加速时，心肌细胞会通过适应性改变维持钙平衡，但这种适应性反而导致心律失常持续恶化。这种恶性循环使更多心肌细胞发生适应性改变，最终导致永久性心律失常。
"我们的研究首次追踪了这种致死性心律失常的完整发展过程，"Moise强调，"这将推动预防性药物研发，帮助临床医生早期干预AF。"该研究开辟了心脏电生理学模拟的新维度，使全天候模拟成为可能，并可应用于窦房结功能障碍和心肌梗死后心律失常等疾病研究。
未来，研究团队计划在模拟中引入治疗干预因素，并通过实验验证研究发现。此前相关成果已发表在《生物物理杂志》上。
【全文结束】
