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我国心房颤动患者近1千万,为仅次于高血压、冠心病的常见心血管疾病。随着人口老龄化,患病率将进一步增加。房颤临床症状严重,脑卒中风险增加5~7倍,死亡率增加1.5~2.0倍,危害很大。目前,三维标测设备指导下的房颤导管消融迅速发展,并成为最有前景的房颤治疗方法。预计我国房颤导管消融治疗的病例数将在10年内达到年均10万例。应用于临床的三维标测设备主要有CARTO和ESI系统,包括房颤标测消融导管在内均为国外产品,价格昂贵。本项研究的目的是解决三维标测设备和标测消融系列导管国产化过程中的关键技术问题。主要研究内容包括:(1)电磁定位系统下心腔几何建模算法研究;(2)大数据量心腔CT造影图像的分割与重建;(3)图像重建心腔模型与实时重建模型配准算法研究;(4)导管头端弯形模拟计算。
项目采用基于径向基函数法进行心腔重建的技术路线,并和目前市场商用产品的建模方法进行了比较,重建效果表明:基于径向基函数法重建的模型表面更光滑,更符合心腔内膜自然光滑连续的解剖特性。对于心腔灌注CT影像数据,本项目采用基于图论中最大流/最小截理论的新图像分割算法-图切分法对其成功进行分割,应用等值面提取算法成功获得单个心腔的面网格模型,并应用ICP算法,将实时重建模型和图像重建模型精确配准,极大方便医生对心腔内管腔处的射频消融操作。对于头端装有两个或多个传感器的消融导管,项目采用最小能量曲线理论,开发出导管弯形模拟算法。