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基于有限元方法的心脏除颤仿真研究

中国生物医学工程学报 2011年第6期30卷 859-863页

作者：杨圣均郑懿邬小玫魏大名方祖祥复旦大学电子工程系上海200433 杭州电子科技大学计算机科学与技术学院杭州310018

临床动物电击除颤实验无法精确测量放电电场在心脏上的实际分布情况,且存在诸多不便利和不安全因素。鉴于此,提出了一种基于心脏建模及有限元求解的心脏除颤电场分布仿真研究方法,心脏模型包含了完整的心房心室解剖结构和左右心腔,考虑... 详细信息

临床动物电击除颤实验无法精确测量放电电场在心脏上的实际分布情况,且存在诸多不便利和不安全因素。鉴于此,提出了一种基于心脏建模及有限元求解的心脏除颤电场分布仿真研究方法,心脏模型包含了完整的心房心室解剖结构和左右心腔,考虑了心肌细胞和血液的电阻率,然后采用有限元方法进行分析,并使用Abaqus集成环境进行求解,求解结果与文献报道的参考标准进行对比。仿真结果在除颤电压阈值和能量阈值方面与目前的植入式心脏复律除颤器(ICD)的临床应用效果具有相当的吻合度,能量阈值相对误差仅为10%,验证了所提出方法的可行性。

关键词：心脏除颤心脏建模有限元植入式心脏复律除颤器(ICD)

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基于嵌入式系统的体外除颤器

仪器仪表学报 2006年第Z1期27卷 191-193页

作者：宋海浪邬小玫杨翠微方祖祥复旦大学电子工程系上海200433

电击除颤是最有效的治疗室颤(VF)的方法。本文介绍了一种基于嵌入式系统的体外除颤器。该设计选用了两款合适的嵌入式处理器,在保证系统的性能和低功耗要求的同时,方便了系统的实现。整个设计分为监护控制单元、心电采集单元和除颤单元... 详细信息

电击除颤是最有效的治疗室颤(VF)的方法。本文介绍了一种基于嵌入式系统的体外除颤器。该设计选用了两款合适的嵌入式处理器,在保证系统的性能和低功耗要求的同时,方便了系统的实现。整个设计分为监护控制单元、心电采集单元和除颤单元三个部分。试验结果表明,使用该设备可以成功终止室颤。

关键词：体外除颤器嵌入式系统 MiniGUI ARM AVR

基于自适应旋转轴的磁跟踪系统搜索策略仿真研究

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航天医学与医学工程 2014年第4期27卷 258-262页

作者：金炼王一枫邬小玫复旦大学电子工程系电生理与起搏实验室上海200433 上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200433

目的解决双磁棒旋转搜索定位跟踪系统存在低搜索效率区域和低精度区域的问题。方法提出了自适应变换旋转轴的搜索策略:根据前一个时刻传感器所处的位置,自动调整磁棒的旋转轴,并进行了仿真研究。结果搜索步数与定位误差均得到了减少。... 详细信息

目的解决双磁棒旋转搜索定位跟踪系统存在低搜索效率区域和低精度区域的问题。方法提出了自适应变换旋转轴的搜索策略:根据前一个时刻传感器所处的位置,自动调整磁棒的旋转轴,并进行了仿真研究。结果搜索步数与定位误差均得到了减少。结论该搜索策略能提高系统搜索的实时性与定位精度。

关键词：电磁定位系统搜索策略自适应旋转轴

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体外除颤器放电能量精确控制方法研究

中国医疗器械杂志 2016年第1期40卷 17-21页

作者：宋彪王建飞金炼邬小玫复旦大学电子工程系上海市200433

该文提出了一种除颤器放电能量精确控制方法。从基于经胸阻抗的储能电容充电目标电压计算,以及充电电压、放电脉冲宽度的精确控制方面分别进行电路设计与编程。实际测试结果显示该方法有效,适用于各类体外除颤器。

关键词：除颤器放电能量精确控制

基于电控旋转磁场与非迭代几何算法的电磁跟踪方法仿真研究

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航天医学与医学工程 2016年第1期29卷 28-33页

作者：沙敏王一枫丁宁邬小玫方祖祥复旦大学电子工程系上海200433 上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200032

目的针对传统电磁跟踪方法存在的依赖磁场模型具体磁感应强度值、迭代算法繁琐的问题,提出一种采用非迭代几何算法的电控旋转磁场跟踪方法,以避免模型误差、简化定位算法。方法采用三轴正交磁场源,通过控制磁场源三轴激励电流强度实现... 详细信息

目的针对传统电磁跟踪方法存在的依赖磁场模型具体磁感应强度值、迭代算法繁琐的问题,提出一种采用非迭代几何算法的电控旋转磁场跟踪方法,以避免模型误差、简化定位算法。方法采用三轴正交磁场源,通过控制磁场源三轴激励电流强度实现合成最大磁感应强度矢量在空间中遍历旋转,根据矢量指向三轴磁传感器时的旋转角利用非迭代几何算法进行定位,对该方法进行了仿真研究。结果仿真半径为0.3 m时,平均位置误差为0.32 cm,方差为0.02,定位时间为0.54 s。结论基于电控旋转磁场与非迭代几何算法的电磁跟踪方法可以较准确地定位传感器,具有定位速度快、性能稳定的潜在优势,值得进一步优化提高性能以满足介入式微创手术临床实用要求。

关键词：电磁跟踪电控旋转磁场非迭代几何算法最大磁感应强度矢量有限元分析

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电扫描实现旋转磁场跟踪仿真研究

电子测量与仪器学报 2014年第9期28卷 1013-1020页

作者：沙敏王一枫丁宁邬小玫复旦大学电子工程系上海200433

在电磁跟踪系统中,磁场源的优化设计不仅可简化系统结构,还可提高系统性能。设计了一种电控旋转磁场源,并对该磁场源实现电磁跟踪的可行性进行了仿真研究。首先提出了一种立方体磁芯缠绕三轴正交方形线圈,通过控制3个正交线圈激励电流强... 详细信息

在电磁跟踪系统中,磁场源的优化设计不仅可简化系统结构,还可提高系统性能。设计了一种电控旋转磁场源,并对该磁场源实现电磁跟踪的可行性进行了仿真研究。首先提出了一种立方体磁芯缠绕三轴正交方形线圈,通过控制3个正交线圈激励电流强度,实现合成磁感应强度矢量旋转的磁场源方案;之后,采用有限元分析法,通过仿真软件ANSYS对其空间磁场分布情况及激励电流对磁场分布的影响进行了仿真研究。仿真结果表明:可以通过控制三轴线圈的电流强度,控制立方体三轴正交线圈合成的总磁感应强度最大值的方向,实现磁场的"旋转"。该磁场源方案符合电扫描实现旋转磁场跟踪的要求,为下一步的实际系统设计提供了依据。

关键词：电磁跟踪旋转磁场电扫描有限元分析

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用于微创手术导航的六自由度电磁跟踪方法

航天医学与医学工程 2011年第3期24卷 197-203页

作者：葛鑫邬小玫汪源源方祖祥复旦大学电子工程系上海200433

目的为在微创手术中确定体内器械的位置和方向,提出一种不依赖磁场模型电磁跟踪方法。方法采用体外2根可在三维空间旋转的磁棒,利用磁场最大值搜索体内微型正交三轴磁场传感器以确定其位置,进而依据磁棒轴线上磁场方向特点,利用坐标系... 详细信息

目的为在微创手术中确定体内器械的位置和方向,提出一种不依赖磁场模型电磁跟踪方法。方法采用体外2根可在三维空间旋转的磁棒,利用磁场最大值搜索体内微型正交三轴磁场传感器以确定其位置,进而依据磁棒轴线上磁场方向特点,利用坐标系旋转关系确定传感器的空间姿态。我们对系统的误差和跟踪特性进行了仿真,并设计了实验原型进行验证。结果初步的实验结果表明,在40 cm范围内系统平均的位置和方向误差分别为1.387 cm和5.023°。仿真结果还表明,若进行精确参数测量,系统可以达到更加理想的精度。结论本方法能够满足微创手术导航的要求,且算法简单可靠,有良好的应用前景。

关键词：微创手术电磁跟踪不依赖模型非迭代六自由度

一种用于自动体外除颤器的可电击复律心律检测算法

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中国医疗器械杂志 2009年第5期33卷 320-322页

作者：刘聪宋海浪邬小玫方祖祥上海复旦大学信息科学与工程学院上海200240

本文介绍了一种标准化斜率绝对值标准差算法,用于判断ECG中的心室纤颤(VF)和心动过速(VT)。使用被广泛认可的CU Database和AHA Database库对算法的灵敏性、特异性、正向预测率、正确率及计算时间等指标进行了测试,并与其它两种算法进行... 详细信息

本文介绍了一种标准化斜率绝对值标准差算法,用于判断ECG中的心室纤颤(VF)和心动过速(VT)。使用被广泛认可的CU Database和AHA Database库对算法的灵敏性、特异性、正向预测率、正确率及计算时间等指标进行了测试,并与其它两种算法进行了对比,结果显示该算法具有很好的分类性能和更短的计算时间。

关键词：可电击复律心律自动判别算法自动体外除颤器

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心房颤动时心外膜电活动波动图的记录与分析

中国心脏起搏与心电生理杂志 2004年第2期18卷 148-150页

作者：邬小玫方祖祥杨翠微复旦大学电子工程系上海200433

为了研究慢性心房颤动 (简称房颤 )的电活动规律 ,笔者利用复旦大学研制的 6 4 / 176道心外膜标测系统 ,对10条房颤模型犬的心房外膜进行了全方位的标测 ,并用可视化的方式将其电活动情况显示出来。在这些标测结果中 ,可观察到多个子波... 详细信息

为了研究慢性心房颤动 (简称房颤 )的电活动规律 ,笔者利用复旦大学研制的 6 4 / 176道心外膜标测系统 ,对10条房颤模型犬的心房外膜进行了全方位的标测 ,并用可视化的方式将其电活动情况显示出来。在这些标测结果中 ,可观察到多个子波沿不同路径的传导过程 ,验证了房颤的多子波假说。

关键词：心房颤动心外膜电活动波动图记录分析心血管病学