用圆极化电场去除心脏组织中的螺旋波及螺旋波湍流态

发布时间：2020-10-16 04:09

　　 心脏系统中一旦存在螺旋波或螺旋波湍流态就有可能造成心律失常如心动过速或心颤等疾病。临床医学上,一般采用大电击的方式进行治疗心律失常,这种方法对患者施加一个高电压的大电击,从而重置心脏组织中的所有电活动,使心脏最终恢复到正常的心脏搏动。但是对于这样一种大电击的方式,由于高电压的强烈作用,容易对人体造成其它的伤害,也会给患者带来疼痛。目前还有一种有效地控制心律失常的方法就是体内人工起搏器的安装。这种方法主要是在人体植入一种电子治疗仪器,通过脉冲发生器发出有规律的电脉冲,来调节心脏起搏的快慢。但是该仪器目前较多适用于缓慢心律失常。为此,新的治疗心律失常的方式被不断提出,其中近年来一种叫远场激发治疗心律失常的方式受到了极大的关注。这种方法主要是将一组低电压的匀强电场脉冲作用到心脏组织中。由于电场作用,它会使心脏中的电导率非均匀区域或者异构介质(缺陷)产生去极化和超极化效应,并且使得介质受到脉冲作用不断地被激发,最终整个区域都为激发状态,从而达到了重置心脏组织中的所有电活动的效果。但是该方法去除钉扎螺旋波的效率较低,适用范围也受到了限制,并且在螺旋波湍流态的作用下,一旦心脏组织中某区域的缺陷过少,就会使得很难激发整个介质来达到重置效果。在本文中,我们将基于远场激发机制,将一个低电压的圆极化电场作用到心脏组织中,该电场也能够促使心脏中的电导率非均匀区域或者异构介质(缺陷)产生去极化和超极化效应。并且圆极化电场的作用能有效地用于去除钉扎螺旋波及螺旋波湍流态。相比匀强电场作用下的远场激发去除钉扎螺旋波,该方法所需的电场强度更小,有着更高的去除钉扎螺旋波的效率,并且其适用性也更广。另外对于其去除螺旋波湍流态,圆极化电场作用下,即使只有单个缺陷,它也能够在湍流波中激发出波,并且形成圆形波列去除周围的湍流波。也就是即使心脏组织中某个区域的缺陷数量有限,也能够通过圆极化电场的作用进行去除螺旋波湍流态。因此,我们可以说圆极化电场作用下的远场激发方式可以更好地去除螺旋波及螺旋波湍流态,将来可能更有利于用来治疗心律失常。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：R541.7;O357.5
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 心脏简介
    1.2 心律失常
    1.3 临床治疗心律失常的方法
    1.4 远场激发治疗心律失常
    1.5 本文计划
第2章 心脏动力学模型
    2.1 细胞动力学
    2.2 bi-domain及mono-domain描述
        2.2.1 bi-domain方程
        2.2.2 mono-domain方程
    2.3 外电场作用
        2.3.1 虚拟电极
        2.3.2 方程及边界条件
        2.3.3 圆极化电场
第3章 用圆极化电场去除心脏组织中的钉扎螺旋波
    3.1 前言
    3.2 静息态下膜电势的分布
    3.3 圆极化电场去除钉扎螺旋波机制
        3.3.1 去除顺时针旋转的钉扎螺旋波
        3.3.2 去除逆时针旋转的钉扎螺旋波
    3.4 圆极化电场的选取对去除钉扎螺旋波的影响
    3.5 去除钉扎螺旋波的成功率及适用范围
    3.6 小结
第4章 用圆极化电场去除心脏组织中的螺旋波湍流态
    4.1 前言
    4.2 静息态下圆形波的形成
    4.3 圆形波形成的影响因素
        4.3.1 缺陷及圆极化电场强度影响
        4.3.2 圆极化电场频率影响
    4.4 圆形波去除螺旋波湍流态
    4.5 圆极化电场去除螺旋波湍流态的机制
    4.6 小结
第5章 总结与展望
附录
参考文献
攻读博士学位期间主要的研究成就

【共引文献】

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本文编号：2842737