【摘要】：心電功能成像技術(shù)(ECGI)在對(duì)心臟疾病的臨床診斷以及射頻導(dǎo)管消融手術(shù)的術(shù)前指導(dǎo)當(dāng)中具有巨大應(yīng)用價(jià)值。通過ECGI技術(shù),我們可以精準(zhǔn)定位某些心臟疾病的病灶點(diǎn),從而可以通過射頻消融手術(shù),無創(chuàng)地消除病變組織。心電逆問題是EC GI中亟待解決的核心問題。針對(duì)心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性和奇異性,本文提出了 4種新的心電逆問題算法,分別是CPSO-Tik、LSQR+CPSO-Tik、CS-CGLS及時(shí)空差量增補(bǔ)算法。這4種算法都能有效地解決心電逆問題。本文主要貢獻(xiàn)如下:(1)對(duì)心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性和奇異性分別獨(dú)立地進(jìn)行研究,提出兩種解決心電逆問題的框架,分別是基于心外單面膜模型的心電逆問題和基于心外雙面膜的心電逆問題。針對(duì)不同的框架提出相應(yīng)的解決方案和算法。(2)針對(duì)心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性,在單面膜模型上運(yùn)用CPSO-Tik和LSQR+CPSO-Tik算法。通過與傳統(tǒng)心電逆問題正則化算法Tikhonov、LSQR及LSQR-Tik進(jìn)行對(duì)比,分析了 CPSO-Tik與LSQR+CPSO-Tik算法重構(gòu)心外膜電位分布的準(zhǔn)確性和魯棒性。實(shí)驗(yàn)表明,CPSO-Tik與LSQR+CPSO-Tik算法都能獨(dú)立地抑制心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性,重構(gòu)出較高質(zhì)量的心外膜電位,且其性能要普遍優(yōu)于傳統(tǒng)正則化方法。(3)針對(duì)心電逆問題中出現(xiàn)的奇異性,本文創(chuàng)新性地引入壓縮感知技術(shù),用于解決在雙面膜模型上的心電逆問題。本文初步分析了心外膜電位信號(hào)的稀疏性,提出用全差分變換作為心外膜電位信號(hào)的稀疏域變換。(4)結(jié)合壓縮感知理論和共軛梯度算法,解決心電逆問題中出現(xiàn)的奇異性。本文提出CS-CGLS與時(shí)空差量增補(bǔ)算法,用于解決雙面膜模型上的心電逆問題。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),CS-CGLS與時(shí)空差量增補(bǔ)算法都能獨(dú)立完成雙面膜心電逆問題的計(jì)算,且對(duì)奇異性有較好的抑制能力。其中,時(shí)空差量增補(bǔ)算法表現(xiàn)優(yōu)異,能較為精準(zhǔn)地重構(gòu)出心電逆問題的解。
【圖文】：

等人提出［１］，它是一種通過采集人體體表電位數(shù)據(jù)，并借助ＣＴ或ＭＲＩ等輔助醫(yī)逡逑療成像手段，逆向計(jì)算出心臟電生理信息的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。ＥＣＧＩ可以有效地輔逡逑助臨床診斷和手術(shù)治療的術(shù)前指導(dǎo)，如圖１．１所示。心電功能成像實(shí)際上是一種逡逑精確的、直觀的醫(yī)療診斷手段，它不僅為醫(yī)生提供肉眼可識(shí)別的圖像，而且涉及逡逑精準(zhǔn)的數(shù)值計(jì)算。逡逑１逡逑

應(yīng)用于雙面膜心電逆問題的求解中。逡逑電逆問題研究及相關(guān)算法逡逑心電逆問題的概念逡逑的心電逆問題主要是基于心外膜電位的心電逆問題，其本（柯西）問題｜２３，２４］：逡逑ＡＦ（ｘ）邋＝邋０邋ｉｎ邋Ｑ逡逑＜邋￣邋＝0邐ｒ，邋ｆｉｎｄ邋Ｖ（ｘ）邋ｏｎ邋ｒ0Ｋ（ｘ）邋＝邋Ｚ（ｘ）邋ｏｎ邋Ｔ，，逡逑Ｄ中的電位，Ｚ（ｘ）是已知的體表電位分布，３＾／以）／３１１微分，其值為０，因?yàn)檐|干表面之外不是導(dǎo)體。其示意圖
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.41;R310

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本文編號(hào)：2642011