[實用新型]心臟導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720078573.1
• 申請日: 2007-02-14
• 公開（公告）號: CN201033076Y
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程煜;薛奮;周繼勇;李楚雅
• 申請（專利權(quán)）人: 李楚雅
• 主分類號: A61B5/06
• 分類號: A61B5/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種心臟導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)，用于確定心臟導(dǎo)管在人體內(nèi)的準(zhǔn)確位置。

背景技術(shù)

三維標(biāo)測系統(tǒng)用于心電類醫(yī)療儀器。目的是在做房顫等心臟手術(shù)時，建立心腔內(nèi)壁的三維模型。現(xiàn)有的標(biāo)測系統(tǒng)，使用專用導(dǎo)管，手術(shù)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于：提供一種手術(shù)成本較低、準(zhǔn)確率高、實時性好并且使用安全的心臟導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種心臟導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有信號源P1，信號源產(chǎn)生三個不同頻率相互獨立的正弦信號，三個信號17、18、19經(jīng)過第一帶通濾波和恒流源，形成三個不同頻率的激勵信號輸出至三對體表電極片7、8，9、13，11、10；還包括用于定位的心臟導(dǎo)管15(電極20、電極21稱為定位電極)和用于參考的心臟導(dǎo)管14(電極22稱為參考電極)。從電極20和電極22、電極21和電極22輸入的差分信號經(jīng)過第二帶通濾波，再經(jīng)過差分放大和抗混疊濾波器，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號送入數(shù)字信號處理器。

數(shù)字信號處理器輸出經(jīng)過濾波后的定位電極的三維坐標(biāo)。

本實用新型的有益效果是：可以將三個激勵信號同時施加到患者身上，實時性好，準(zhǔn)確性高。因為同一時刻采集到的電壓差，包含了三個頻率分量的電壓差，即同一個點的三維坐標(biāo)是同一時刻產(chǎn)生的，避免了分時測量中三個激勵信號的切換速度受電路響應(yīng)時間的限制，實時性不會好，準(zhǔn)確性不會高。在數(shù)字信號處理器(DSP)中實現(xiàn)數(shù)字解調(diào)，簡化了采集電路，提高了電路的可靠性，并且采用數(shù)字濾波可以更好的消除心臟收縮和呼吸的干擾。用一個體表電極12來監(jiān)測參考電極22的位置，當(dāng)參考電極的位置發(fā)生變動時，可以及時地提醒醫(yī)生重新建模，提高了手術(shù)的安全性。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是導(dǎo)管插入人體的示意圖。

圖3是體表電極片在人體上的示意圖。

圖4是信號源施加到電極片上的示意圖。

圖5是心臟導(dǎo)管電極的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

本實用新型的具體實施例1，如圖1、2、3、4、5所示，信號源P1可以用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)實現(xiàn)，產(chǎn)生頻率分別為30KHz、36KHz、40KHz的正弦波，第一帶通濾波P2可以用二階有源濾波器實現(xiàn)，恒流源P3用電壓控制電流源實現(xiàn)，形成正弦波激勵信號17、18、19，在患者身上貼上三對輸出電極片1A、1B、2A、2B、3A、3B和電極連線10、11，7、8，13、9，位置分別為前胸-后背、右腋-左腋、脖子后面-左大腿內(nèi)側(cè)。把三個激勵信號分別連接到三對電極片上，同時施加到患者P4身上，這三個電流在患者的心臟部位形成一個三維電場。這個過程，我們稱之為三維電場的建立(從P1到P4)。

手術(shù)時，在患者的冠狀竇放一根導(dǎo)管(電極22)，在整個三維標(biāo)測的過程中保持位置不變，用于確定測量的原點，我們稱為參考電極。另外還放一根導(dǎo)管在心腔內(nèi)，用于標(biāo)測電極20的空間位置。

二者連接到的第二帶通濾波P5可以用二階有源濾波器實現(xiàn)，放大濾波P6可以選用差分運算放大器先實現(xiàn)差分放大，再用二階有源低通濾波器實現(xiàn)抗混疊濾波。P7應(yīng)該選用高速A/D器件，采樣率應(yīng)大于激勵信號最高頻率的2倍。P8可以選用DSP芯片實現(xiàn)。

當(dāng)定位導(dǎo)管位于心腔內(nèi)時，在定位電極和參考電極之間會產(chǎn)生一個電壓差，這個電壓差是三個頻率成分的合成。每個頻率成分的電壓差分量在對應(yīng)的電場方向上，與定位電極和參考電極之間在該方向的距離成正比。通過三個電壓差分量，可以計算出在三個電場方向上，定位電極和參考電極之間的距離，即定位電極相對于參考電極的三維坐標(biāo)。當(dāng)定位電極接觸心腔內(nèi)壁時，就可以確定心腔內(nèi)壁接觸點相對于參考電極的三維坐標(biāo)。當(dāng)有足夠多的點時，就可建立心腔內(nèi)壁的三維模型。

從P5到P8描述了定位電極相對于參考電極的三維坐標(biāo)產(chǎn)生過程。從定位電極和參考電極輸入的信號經(jīng)過帶通濾波P5，再經(jīng)過差分放大和抗混疊濾波P6后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換P7，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入DSP處理P8。在DSP中先進(jìn)行帶通數(shù)字濾波，再經(jīng)過數(shù)字解調(diào)，獲得定位電極相對于參考電極的三維坐標(biāo)。此時得到的三維坐標(biāo)含有心臟收縮和呼吸的干擾，再進(jìn)行一次低通數(shù)字濾波，就可以得到消除了心臟收縮和呼吸干擾的三維坐標(biāo)。在DSP中實現(xiàn)數(shù)字解調(diào)、數(shù)字濾波，簡化了采集電路，提高了電路的可靠性。并且，用數(shù)字解調(diào)方式獲得的數(shù)據(jù)精度比用模擬解調(diào)方式獲得的數(shù)據(jù)精度高。