斑图是在时间和空间上拥有某些规律的非均匀宏观结构，它广泛存在于自然界中。螺旋波是最普遍的一类远离热力学平衡态的时空斑图，能够在双稳系统、激发系统以及振荡系统中看到。调查发现，螺旋波的形成和破裂在许多现实系统中是有很大危害的，心肌中螺旋波的形成会引起心动过速，而螺旋波破裂会引起心脏病病人的室心性颤动，以致患者猝死。所以，进行对螺旋波的形成与失稳机制的研究来发现有用方法预防和控制螺旋波在临床治疗上占有非常重要的价值。本文以斑图动力学理论为基础，在Barkley和B?r模型上，运用计算机数值模拟施加不同形式的外场来研究心肌系统中消除螺旋波和激发螺旋波的动力学机制。　　本研究分为六个部分：第一章介绍了斑图动力学、螺旋波存在的普遍性、什么是可激发系统，反应-扩散系统以及螺旋波的研究背景和意义等等。第二章介绍了数值模拟中几个常用的偏微分方程模型。第三章列举了一些近年来在螺旋波的研究领域人们取得的一些成果。第四章引用Barkley模型，通过在激发系统中加入局部刺激产生的靶波来驱除钉扎在缺陷上的单臂、多臂螺旋波来达到控制螺旋波的目的。我们发现靶波不但能够消除钉扎在缺陷上的单臂螺旋波，而且能够消除钉扎在缺陷上的多臂螺旋波。但需要满足不同的条件才能驱除成功。然后，我们揭示了成功驱除的机理和驱除失败的机制。第五章采用Br模型，通过在激发系统中使用单向脉冲电场（PEF）和旋转脉冲电场（REF）在缺陷上激发兴奋波的方法，来研究螺旋波在缺陷中的激发情况，从而获得消除受钉扎螺旋波的控制策略。我们主要通过在一个和两个缺陷上施加传统的单向脉冲和旋转脉冲电场的方法探索它们对缺陷的影响，从而发现REF方法能够更好地在最短时间内用最小的电场在缺陷上激发出螺旋波，为此，我们对REF方法的原理和优势做了具体的描述。第六章概述了全文，并表明了对于后期研究的期望。