在结构正常的心房中改变离子电流
英国牛津大学（University of Oxford）与巴西研究团队在 Frontiers in Physiology 报道房颤药物计算研究。团队关注结构正常的心房，考察心肌离子电流差异如何改变房颤的诱发、持续及药物复律。
模型先用人心房细胞的动作电位资料校准，考察动作电位时程和传导速度随刺激周期变化的曲线，再选择这两类曲线均较陡的 97 组离子参数。这些参数分别用于构建电生理均一和具有区域差异的整心房模型。研究没有加入纤维化等结构重构，并通过肺静脉快速刺激诱发房颤。
75 组离子参数能够诱发房颤，两类心房共出现 477 次模拟发作，其中 211 次持续超过 3 秒。动作电位时程随刺激周期变化的曲线较陡，更容易产生交替变化；较高的兴奋性和较快的传导则有助于形成传导阻滞及折返。区域间电生理差异进一步帮助发作维持。
药物复律取决于模型的离子参数
研究在持续发作中施加 10 个干预条件，包括氟卡尼、普罗帕酮、维纳卡兰、胺碘酮、伊布利特、决奈达隆、雷诺嗪和地高辛，以及针对单一电流的模拟阻断。药物作用依据文献中的暴露及离子通道抑制资料设定，采用简化孔阻断模型。
研究在诱发房颤 3 秒后施加干预，再观察 4 秒，以第 7 秒结束前房颤是否终止评价复律。延长有效不应期、降低组织兴奋性的干预更有利于复律，多通道阻断的效果取决于原有离子参数及心房区域差异。49 次发作仅被决奈达隆、氟卡尼或维纳卡兰中的一种成功复律，分布在 40 个整心房模型中。
其中，较高的超快速延迟整流钾电流和较低的快速延迟整流钾电流对应较好的维纳卡兰反应；决奈达隆有效模型的方向相反。氟卡尼在中间状态更有效。各药物引起有效不应期延长的程度，与相应模型能否成功复律有关。
模拟与既有临床研究中的复律表现有部分一致，也有差异。胺碘酮和普罗帕酮的模拟效果与临床资料不一致。作者讨论了简化阻断模型，以及未纳入某些通道状态和频率依赖性等可能原因。
团队另在诱发前施加药物，比较预防再次发生房颤的能力。在这一模拟条件下，胺碘酮阻止了全部房颤再次诱发，但有 2% 的发作出现房扑；决奈达隆处理后，49% 仍可诱发房颤。给药时点和评价目的改变后，药物表现也随之不同。
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模拟心电图也可用于预测复律
研究由模拟发作生成 8 导联心电图，每个导联提取 5 项指标。团队分别使用电生理参数、心电图指标或两者的组合建立预测算法，并重复进行 20 次五折交叉验证。
对决奈达隆、氟卡尼和维纳卡兰，心电图指标预测复律结果的平均准确率分别为 72%、69% 和 68%；电生理参数对应为 76%、71% 和 70%。这些性能来自模拟资料内部评价。决奈达隆的成功与失败发作数量较均衡，预测特异度较高，而维纳卡兰的较高复律比例使数据更不均衡。
作者提出，心电图可能包含反映心房离子特征的信息，并建议进一步研究能否从患者心电图估计相应参数。本研究的药物评价仍限定于这些结构正常、动作电位形态相近的计算模型；解剖差异、结构病变和更广的电生理变化是后续验证方向。