【摘要】：心電功能成像技術(ECGI)在對心臟疾病的臨床診斷以及射頻導管消融手術的術前指導當中具有巨大應用價值。通過ECGI技術,我們可以精準定位某些心臟疾病的病灶點,從而可以通過射頻消融手術,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。針對心電逆問題中出現的病態(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及時空差量增補算法。這4種算法都能有效地解決心電逆問題。本文主要貢獻如下:(1)對心電逆問題中出現的病態(tài)特性和奇異性分別獨立地進行研究,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。針對不同的框架提出相應的解決方案和算法。(2)針對心電逆問題中出現的病態(tài)特性,在單面膜模型上運用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進行對比,分析了 CPSO-Tik與LSQR+CPSO-Tik算法重構心外膜電位分布的準確性和魯棒性。實驗表明,CPSO-Tik與LSQR+CPSO-Tik算法都能獨立地抑制心電逆問題中出現的病態(tài)特性,重構出較高質量的心外膜電位,且其性能要普遍優(yōu)于傳統(tǒng)正則化方法。(3)針對心電逆問題中出現的奇異性,本文創(chuàng)新性地引入壓縮感知技術,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的稀疏性,提出用全差分變換作為心外膜電位信號的稀疏域變換。(4)結合壓縮感知理論和共軛梯度算法,解決心電逆問題中出現的奇異性。本文提出CS-CGLS與時空差量增補算法,用于解決雙面膜模型上的心電逆問題。通過實驗發(fā)現,CS-CGLS與時空差量增補算法都能獨立完成雙面膜心電逆問題的計算,且對奇異性有較好的抑制能力。其中,時空差量增補算法表現優(yōu)異,能較為精準地重構出心電逆問題的解。
【圖文】：

等人提出［１］，它是一種通過采集人體體表電位數據，并借助ＣＴ或ＭＲＩ等輔助醫(yī)逡逑療成像手段，逆向計算出心臟電生理信息的醫(yī)學成像技術。ＥＣＧＩ可以有效地輔逡逑助臨床診斷和手術治療的術前指導，如圖１．１所示。心電功能成像實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)生提供肉眼可識別的圖像，而且涉及逡逑精準的數值計算。逡逑１逡逑

應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，因為軀干表面之外不是導體。其示意圖
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;R310

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本文編號：2642011