一种心肌细胞膜电位功能信息光学重构方法

摘要

本发明公开了一种心肌细胞膜电位功能信息光学重构方法，该重构方法主要解决目前在医学研究中图像时空分辨率低，传导旁路等病理现象不容易确认的难题。该方法的技术要点是：利用嵌在细胞膜上的电压敏感染料将细胞跨膜电位转变成荧光信号，然后结合优化算法反推出电兴奋的大小与时序，得到膜电位的实时分布，最后通过计算机图形处理进行显示。特别对于异常传导可以准确快速通过各种功能图形予以识别，为药物开发、电生理研究、除颤器和起搏器设计等提供参考手段。

主权项

1.一种心肌细胞膜电位功能信息光学重构方法，其特征在于，包括以下步骤：1）通过光学标测系统得到离体心脏的实时荧光光强分布；2）对于步骤1）得到的实时荧光光强分布进行反解，求解得出膜电位V_m；光标测检测到的荧光光强F的变化量ΔF与细胞跨膜电位V_m的变化ΔV_m成线性关系，因此通过ΔF/F反解出光学动作电位；使用的荧光窗是>570nm，使用以下公式计算光学动作电位：$V_n=-(F_n-\bar{F})/\bar{F}$上式中，V_n表示某时刻某一点的细胞跨膜电位V_m，F_n表示该时刻该点荧光强度，表示该细胞静息时刻的平均荧光强度；通过公式计算得到每个点的细胞跨膜电位V_m，然后得到V_m随时间变化的曲线，当计算出一帧图像中每个点的动作电位，则重构出一个三维的图像序列，其中一维以时间为轴，另外两维表示心脏组织不同细胞跨膜电位的空间分布，这个图像序列中的某一帧表示该时刻的心脏组织的等电势图；3）根据步骤2）获得的等电势图，经过滤波后处理并加伪彩得等电势伪彩图像。