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三维标测技术中的定位电场仿真及实验研究

袁恒

   导管消融术已成为治疗复杂心律失常的常规手段。在手术过程中,消融导管的精确定位是手术成功与否的决定因素。定位技术从传统的二维方式发展到目前的三维定位手段,较好地完成了消融靶位的准确定位,减少了X射线对患者的辐射。 本文引入的电场定位技术,通过三对激励电极产生一个三维正交的交变电场,将普通消融导管上的电极作为定位电极,测量电位的变化,再将电位变化反算成空间坐标,最终实现导管的空间位置测量。这种电场定位方法与磁场定位等方法相比,无需特殊的消融导管。 在电场定位基本原理的基础上,本文建立了评价定位电场优劣的均匀性和方向性指标,并利用电场的数值仿真方法,分析了激励源的连接方式、体表激励电极的几何参数以及媒质的分布对定位电场的影响,最后,通过实验方法对仿真分析结果及定位系统的精度进行相应的验证。 针对电场定位技术,本文从理论和实验两个方面进行了分析研究,重点完成了以下内容: 1.提出了定位电场的数值仿真方法。由于定位电场是由三个不同频率的激励源所产生的,直接采用数值方法对定位电场进行仿真是行不通的,需要对定位电场进行处理。本文在叠加原理的基础上,将定位电场分解成三个简谐电场,再采用有限元法进行仿真分析。 2.提出了影响定位精度的电场均匀性和方向性指标,并利用仿真方法和实验方法,分析了激励源的连接方式、激励电极的几何参数和媒质分布对定位电场均匀性和方向性的影响。 3.提出了进行定位误差修正的方法。通过建立人体有限元模型,进行有限元计算得到心腔内的电场分布,根据有限元计算结果对不同位置上的场强系数进行修正。 4.采用FFT算法对定位信号进行处理,并对定位系统的精度进行验证。……   
[关键词]:导管定位;定位电场;有限元法;快速傅里叶变换
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2010年