基于低频电场心内膜三维标测技术的实验研究

自主设计基于低频电场的心内膜三维标测系统,用于临床心脏建模实验研究。本文介绍了三维标测系统基本原理、结构和系统软件开发的关键技术。通过对实验动物心脏进行多腔建模,验证了标测系统定位的精度达到了设计要求。

基于直接数字合成技术用于心内膜三维标测的激励源设计

背景:低频电场定位方式下的心内膜三维标测技术中,激励源的设计是探测导管位置的前提。目的:旨在设计一种结构简单、集成度高、专用于心内膜三维标测的激励源,并通过动物实验对激励源性能进行测试分析。方法:基于直接数字合成技术,采用模块化设计,以单片机STC89C52控制三块直接数字合成芯片AD9851为核心,生成三路频率分别为28,30,32kHz的1mA正弦恒流信号。施加三路信号于动物体,采集并处理右心房内的定位信号数据,对激励源性能进行评价和分析。结果与结论:动物实验结果表明,三路信号的电流值均可稳定于1mA,其频率误差分别为0.054%,0.097%及0.056%,同时标测导管采集数据正常,能够分离出3个方向的电压信号。激励源恒流特性好、频率误差小,可满足心内膜三维标测的使用要求。

三维标测指导下经房间隔动静脉轨道法植入左心室心内膜电极的应用

目的:探讨三维标测指导下经房间隔动静脉轨道法植入左心室心内膜电极技术的可行性及疗效。方法:对2例因冠状静脉畸形或无良好的心外膜靶血管,而无法行常规心脏再同步化治疗(CRT)植入的扩张型心肌病患者,在三维心内膜标测指导下找出左心室最晚激动点,采用房间隔穿刺方法,建立左锁骨下静脉-左心室-股动脉轨道,植入左心室心内膜电极。结果:2例患者术后1月临床症状均逐渐改善,纽约心脏协会(NYHA)心功能分级从术前Ⅳ级改善至Ⅱ级;6分钟步行试验距离由术前的112 m、145 m提高至术后的860 m、530 m;左心室射血分数(LVEF)由术前的26%、20%提高至术后的35%、28%;二尖瓣反流束最大面积由术前的10.6 cm^2、6.4 cm^2降至术后7.4 cm2、5.5 cm^2。优化程控起搏器后,QRS波宽度分别由术前的150 ms、174 ms,降至116 ms、110 ms。结论:三维心内膜标测指导下经房间隔动静脉轨道法植入左心室心内膜电极技术可行,且可以减少电极植入的盲目性,提高术后应答。

心内膜表面几何模型三维重建算法研究

心内膜三维表面重建是心内膜三维标测系统中的关键问题。为了满足实际应用需求,根据采集到的散乱点云数据的特点,提出了一种改进的泊松表面重建算法。在估计表面点云法向量的基础上,对表面点云法向量进行法向量一致化处理,有效地控制时间复杂度,快速重建出平滑的心脏模型。针对泊松表面重建算法中构建MC曲面出现的二义性问题,提出一种消除二义性的简化改进方法,可以更加精确地获取模型逼真表面,提高重建的速度和精度。同时,可以根据医生的要求,对重建出的模型实时修正,满足临床应用。最后,通过实验验证了算法的有效性和可行性。