具有患者个体化电极配置的心脏电除颤优化方法

摘要

一种适用于植入型心律转复除颤器（ICD）的具有患者个体化电极配置的心脏电除颤优化方法，用于在术前优化ICD电极配置和除颤效能，获得患者个体化的最佳心脏电除颤方式；包括步骤：S1.采集患者胸腔的医学影像；S2.重建患者三维心脏-胸腔解剖模型；S3.对模型作网格剖分和加载电导率，生成心脏-胸腔数值化模型；S4. 模拟手术植入ICD除颤电极系统；S5.计算心内ICD除颤电场；S6.根据电场分布，评估ICD除颤效能；S7.重复S4至S6，对比和优化多种不同的ICD电极配置，获得个体化最优的除颤效果及除颤方式。本发明能够针对患者个体，在术前模拟和评估ICD除颤并优化ICD电极的植入模式，为临床提供一套针对患者个体的最佳ICD植入参考方案，提高ICD手术成功率和除颤治疗效果。

主权项

一种具有患者个体化电极配置的心脏电除颤优化方法，适用于植入型心律转复除颤器（ICD）被植入患者体内的手术前，针对患者个体而设计心脏除颤效果最优的ICD电极配置模式及确定最佳的电极植入方案，其特征在于寻找患者个体化的最佳心脏电除颤方式，其具体步骤为：S1. 采集患者胸腔区域的医学影像；S2. 对采集影像进行计算机预处理和影像分割，构建包含胸腔内重要组织或器官边界信息及心脏解剖结构信息的三维心脏‑胸腔解剖模型；S3. 对心脏‑胸腔解剖模型作网格剖分，并对不同组织及器官区域加载相应的电导率值，构建三维的心脏‑胸腔数值化模型；S4. 在心脏‑胸腔的有限元模型中加载ICD除颤电极系统的脉冲发生器模型以及一根或多根ICD除颤电极导线模型；S5. 利用计算机数值化方法求解ICD除颤电场的心内分布；S6. 对除颤电场的心内分布数据进行数值计算，通过多参数加权的除颤效能评估，综合分析该ICD电极配置下预期的除颤效能；S7. 重复步骤S4至S6，针对该患者，通过上述在其三维真实的心脏‑胸腔数值模型上行临床可行的多种不同ICD电极手术植入模拟，相应地求解和预估出可能得到的除颤效果，并确定一套适用于该患者的最佳除颤电极配置和植入模式；然后，应用该患者个体化电极配置，再经由手术植入ICD和除颤电极后，该患者心脏即可获得相应的个体化电除颤，实现除颤能量最低、心肌损伤最少和电池寿命更长。