心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置。本发明专利技术涉及球囊无创定位技术领域，解决现有定位方式分辨率低、精度不高、长时间使用x射线对人体有害的问题。本发明专利技术提供的一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，包括：主控制器、阻抗测试电路、三维重构系统、通道选择电路以及电极阵列；硬件系统兼容性高，硬件成本低，在手术过程中无需长时间使用有害射线，安全性高。利用电极阵列进行球囊定位，执行难度低，对使用者无需二次培训。使用阻抗信号进行球囊定位，扩展性好，可叠加使用其他技术使用。术使用。术使用。

【技术实现步骤摘要】
心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置


[0001]本专利技术涉及球囊无创定位
，尤其涉及一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置。

技术介绍

[0002]心房颤动（简称房颤）是严重危害人类健康的一种疾病，房颤的风险包括增加脑卒中、充血性心力衰竭的发生，严重影响患者的生存质量。消融治疗是目前最有效的治疗措施之一。消融能量包括射频、冷冻与激光等。其中射频导管消融是治疗房颤的最常用的方法。而球囊冷冻消融则是治疗阵发性房颤的一项新技术，其原理是通过液态制冷剂的吸热蒸发，带走组织热量，使得目标消融部位温度降低，异常电生理的细胞组织遭到破坏，从而达到治疗房颤的目的，利用射频消融技术治疗心律失常已成为行业发展的趋势。因此，在进行射频消融手术的过程中，球囊组件的位置的实时定位对手术的成功与否至关重要。
[0003]本领域传统的定位一般是基于单或双翼系统部署x射线透视实现的。此外，采用医学成像技术，如超声检查(US)、计算机断层扫描(CT)或MRI，在介入性手术前可获取患者的几何信息。在介入过程中，测绘和导航数据必须以某种方式与离线几何信息进行登记。但上述方法存在分辨率低、精度不高、长时间使用x射线对人体有害等缺点。
[0004]因此，利用其他测绘和定位方式进行球囊组件定位，在临床操作难度上有着一定的局限性，长时间的辐射计量也制约了这些技术的长时间使用，因此亟需一个低成本，低创伤的球囊定位技术为临床手术进行提供辅助手段。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，以解决现有定位方式分辨率低、精度不高、长时间使用x射线对人体有害的问题。
[0006]本专利技术提供一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，包括：主控制器、阻抗测试电路、三维重构系统、通道选择电路以及电极阵列；所述主控制器与所述阻抗测试电路连接，所述阻抗测试电路与所述通道选择电路连接，所述通道选择电路与所述电极阵列连接，所述三维重构系统与所述主控制器连接，所述电极阵列设置在人体的体表；所述阻抗测试电路，用于利用通道选择电路选择通道，测量电极阵列的阻抗信息；所述主控制器，用于将所述阻抗信息发送至三维重构系统；所述三维重构系统，用于接收所述阻抗信息，基于CT图像的先验信息进行边界模型重建，根据所述阻抗信息求解电极阵列中电导率变化的分布，根据所述电导率变化的分布实现球囊的定位。
[0007]进一步地，所述阻抗测试电路包括激励通道和采集通道，所述激励通道和采集通道通过通道选择电路与所述电极阵列连接；所述激励通道包括DDS波形发生器和压控恒流源电路，所述主控制器与所述DDS波形发生器连接，所述DDS波形发生器与所述压控恒流源电路连接；所述采集通道包括差分放大电路、带通滤波电路、幅值调节电路以及 A/D 采集电路，所述差分放大电路与所述带通滤波电路连接，所述带通滤波电路与所述幅值调节电
路连接，所述幅值调节电路与所述 A/D 采集电路连接，所述A/D 采集电路与所述主控制器连接。
[0008]进一步地，所述DDS波形发生器用于产生电压信号，所述压控恒流源电路用于将所述电压信号转换为电流信号。
[0009]进一步地，所述激励通道输出的电流信号为1mA，并且频率在 10K
‑
100KHz 可调。
[0010]进一步地，所述通道选择电路采用4片高性能16通道的模拟开关对电极阵列进行分时复用，控制多电极的信号采集。
[0011]进一步地，所述采集通道用于在通道选择电路的作用下，选通电极阵列中某两相邻的电极进行电压值的测量，对所述电压值依次通过差分放大电路进行差分放大，通过带通滤波电路进行带通滤波，通过幅值调节电路进行幅值调节，最后通过 A/D 采集电路进行A/D采集并将模拟信号转换为数字信号。
[0012]进一步地，所述电极阵列包括16个电极，16个电极呈圆形分布于人体，所述采集通道用于进行16组相邻电极的电压测量，每一组相邻电极的电压测量采集得到13个电压测量值，16组相邻电极的电压测量共采集208个电压测量值。
[0013]进一步地，所述三维重构系统用于对CT原图进行预处理，所述预处理包含滤波处理和去噪处理；提取CT原图的感兴趣域；对感兴趣域进行分割，提取边界和轮廓；获取离散求解的区域，将场域剖分为有限个单元，然后对单元导出控制方程，汇集求解区域的所有单元后，求解汇集单元方程得到的系统方程。
[0014]进一步地，所述三维重构系统用于利用阻抗信息进行成像，从边界节点处施加电流，从a点处注入电流，假设该点位于节点标号的m号上；电流从b点流出，假设该点位于节点标号的g号上；c点为测量电位参考点，假设该点位于节点标号的 h 号上；并假设 m<g<h,将边界给定的条件结合到有限元方程中去，电导率均匀为 1 时得到下式：；式中，C指的是需要求解的电位分布，V指的是测试到的电压，I指的是注入电流，
‑
I指的是流出电流；使用高斯消元上式求解，得到场域的电位分布，根据所述场域的电位分布实现图像重建。
[0015]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，硬件系统兼容性高，硬件成本低，在手术过程中无需长时间使用有害射线，安全性高。利
用电极阵列进行球囊定位，执行难度低，对使用者无需二次培训。使用阻抗信号进行球囊定位，扩展性好，可叠加使用其他技术使用。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置示意图；图2为本专利技术实施例提供的阻抗测试电路示意图；图3为采用相邻驱动模式的电极阵列示意图；图4为电流注入有限元节点示意图；图5为典型的三角元示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术各实施例提供的技术方案。
[0019]请参阅图1，本专利技术实施例提供一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，包括：主控制器1、阻抗测试电路2、三维重构系统3、通道选择电路4以及电极阵列5；主控制器1与阻抗测试电路2连接，阻抗测试电路2与通道选择电路4连接，通道选择电路4与电极阵列5连接，三维重构系统3与主控制器1连接，电极阵列5设置在人体的体表。
[0020]其中，阻抗测试电路，用于利用通道选择电路选择通道，测量电极阵列的阻抗信息。
[0021]请参阅图2，阻抗测试电路包括激励通道和采集通道，激励通道和采集通道通过通道选择电路与电极阵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，其特征在于，包括：主控制器（1）、阻抗测试电路（2）、三维重构系统（3）、通道选择电路（4）以及电极阵列（5）；所述主控制器（1）与所述阻抗测试电路（2）连接，所述阻抗测试电路（2）与所述通道选择电路（4）连接，所述通道选择电路（4）与所述电极阵列（5）连接，所述三维重构系统（3）与所述主控制器（1）连接，所述电极阵列（5）设置在人体的体表；所述阻抗测试电路，用于利用通道选择电路选择通道，测量电极阵列的阻抗信息；所述主控制器，用于将所述阻抗信息发送至三维重构系统；所述三维重构系统，用于接收所述阻抗信息，基于CT图像的先验信息进行边界模型重建，根据所述阻抗信息求解电极阵列中电导率变化的分布，根据所述电导率变化的分布实现球囊的定位。2.如权利要求1所述的心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，其特征在于，所述阻抗测试电路包括激励通道和采集通道，所述激励通道和采集通道通过通道选择电路与所述电极阵列连接；所述激励通道包括DDS波形发生器（21）和压控恒流源电路（22），所述主控制器（1）与所述DDS波形发生器（21）连接，所述DDS波形发生器（21）与所述压控恒流源电路（22）连接；所述采集通道包括差分放大电路（23）、带通滤波电路（24）、幅值调节电路（25）以及 A/D 采集电路（26），所述差分放大电路（23）与所述带通滤波电路（24）连接，所述带通滤波电路（24）与所述幅值调节电路（25）连接，所述幅值调节电路（25）与所述 A/D 采集电路（26）连接，所述A/D 采集电路（26）与所述主控制器（1）连接。3.如权利要求2所述的心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，其特征在于，所述DDS波形发生器（21）用于产生电压信号，所述压控恒流源电路（22）用于将所述电压信号转换为电流信号。4.如权利要求2所述的心房颤动消融冷冻球囊无创定位装置，其特征在于，所述激励通道输出的电流信号为1mA，并且频率在 10K
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100KHz 可调。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文，邢彦涛，崔畅，
申请(专利权)人：南京惠积信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：