一種導(dǎo)管電極定位參考靈活選擇的多導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種心臟導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)，特別是一種導(dǎo)管電極定位參考靈活選擇的多導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于心臟診斷和治療手術(shù)的三維標(biāo)測系統(tǒng)，主要功能是追蹤患者體內(nèi)移動的導(dǎo)管，定位其三維坐標(biāo)，同時可結(jié)合導(dǎo)管電極采集的電生理信號進(jìn)行激動標(biāo)測。其基本原理是利用電場發(fā)生裝置在心臟建立三維電場，利用定位電極和固定位置的參考電極采集所述三維電場中三個電場方向的電壓信號，經(jīng)處理后獲得電極位置數(shù)據(jù)。
[0003]目前公開的電場定位系統(tǒng)，例如，Wittkampf的美國專利5，697，377和5，983，126公開了一種系統(tǒng)，其中三個基本正交的交變信號施加到物體。導(dǎo)管設(shè)置了至少一個測量電極，檢測導(dǎo)管電極和參考電極之間的電壓。電壓信號的分量對應(yīng)于三個相互正交施加的電流信號，據(jù)此可進(jìn)行計算并確定身體內(nèi)的導(dǎo)管電極的三維坐標(biāo);公開號為CN200970234Y的國內(nèi)專利“心臟導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)”也對這一類心臟導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)的原理進(jìn)行了描述。
[0004]參考電極R的選擇上，目前主要有兩種方法，分別為體表參考法、心內(nèi)參考法:
[0005]體表參考法，即為在人體體表固定位置設(shè)置一個電極作為參考電極；
[0006]心內(nèi)參考法，S卩為在人體心腔內(nèi)部固定導(dǎo)管上設(shè)置一個電極作為參考電極。通常情況下，該參考電極為放置在冠狀竇內(nèi)部的一根參考導(dǎo)管的一個電極，該導(dǎo)管位置固定且在整個使用過程中不需要移動。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)在定位參考選取時，參考電極固定不能選擇，通常固定為體表參考或心內(nèi)參考，當(dāng)選擇體表電極作為參考電極時，定位導(dǎo)管電極與參考電極間，容易受電場中電流的不均勻性和阻抗區(qū)域的改變及其它外部因素的影響。例如，由于患者呼吸、心跳等外部因素，在同一導(dǎo)管上的不同電極定位，由于這種影響，會表現(xiàn)出通過電極連接繪制出的導(dǎo)管形狀出現(xiàn)分節(jié)失真彎曲。此外，如上述美國專利所述，通常會利用導(dǎo)管上已知距離D的電極數(shù)據(jù)進(jìn)行電場標(biāo)定計算，故希望更精確的兩極間的定位數(shù)據(jù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對現(xiàn)有心臟三維標(biāo)測系統(tǒng)定位導(dǎo)管電極與參考電極間容易受電場中電流的不均勻性和阻抗區(qū)域的改變及其它外部因素的影響，參考電極固定不能選擇，提供了一種導(dǎo)管電極定位參考靈活選擇的多導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)，以獲得較理想的導(dǎo)管形態(tài)及用于電場標(biāo)定的更精確數(shù)據(jù)。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:基于【背景技術(shù)】中提及的現(xiàn)有三維標(biāo)測系統(tǒng)，本發(fā)明特征在于包括多個電極，包含設(shè)置于心臟內(nèi)固定位置的導(dǎo)管電極、設(shè)置于導(dǎo)管固定位置的電極，及設(shè)置于體表固定位置的電極，用于采集電極所在位置電場的電壓信號;參考選擇電路，以實現(xiàn)多導(dǎo)管、多電極同時定位且能靈活選擇導(dǎo)管電極定位的參考電極;同時在參考電極的選擇上增加導(dǎo)管極間參考選擇。
[0010]具體而言，一種導(dǎo)管電極定位參考靈活選擇的多導(dǎo)管三維標(biāo)測系統(tǒng)，包括:
[0011]1.電場發(fā)生裝置，用于建立三維電場；
[0012]2.多個電極，包含設(shè)置于心臟內(nèi)固定位置的電極、設(shè)置于導(dǎo)管固定位置的電極，及設(shè)置于體表固定位置的電極，用于采集電極所在位置電場的電壓信號；
[0013]3.多個電極信號緩沖輸入端，采用運(yùn)算放大器，用于對三維電場中采集的電壓信號緩沖驅(qū)動；
[0014]4.參考選擇電路，用于控制多電極電壓信號，并從中選擇至少一路電極信號作為參考電極信號;該參考選擇電路包括矩陣開關(guān)，矩陣開關(guān)的開關(guān)模塊具有地址信號、復(fù)位信號、控制信號和片選信號，可靈活控制開關(guān)切換;所述開關(guān)模塊可根據(jù)需要在可編程邏輯設(shè)備中或選擇現(xiàn)成的集成電路實現(xiàn)，所述開關(guān)模塊的選通控制可以用可編程邏輯器件、單片機(jī)、數(shù)字信號處理器等具有數(shù)字邏輯控制功能的器件來實現(xiàn)；同時，設(shè)置一個模擬開關(guān)位于體表固定位置電極與矩陣開關(guān)的之間，用于選擇體表參考電極到矩陣開關(guān)。
[0015]電極信號緩沖輸入端及定位參考選擇電路，兩者之間產(chǎn)生的多個定位差分電壓信號分別輸入各個定位通道，所述定位通道采用儀用運(yùn)算放大器，實現(xiàn)對定位差分電壓信號，即定位電極信號和定位參考電極信號之間的差分放大運(yùn)算，獲得定位電壓信號。
[0016]上述各個定位通道產(chǎn)生的定位電壓信號，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，輸入控制器。
[0017]上述參考選擇電路的參考選擇方式包括體表參考、心內(nèi)參考，同時增加導(dǎo)管極間參考，即使同一根導(dǎo)管的多個電極定位電壓采集處于局部小區(qū)域，如心腔相同腔室。
[0018]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述矩陣開關(guān)包括第一開關(guān)組和第二開關(guān)組。
[0019]第一開關(guān)組，稱為電極分組開關(guān)，任選L根導(dǎo)管的共X個電極輸入的電壓信號中的一路到位于第一開關(guān)組與第二開關(guān)組間的總線，該電壓信號作為可選的心內(nèi)參考電極電壓信號；同時任選出其中的Z路電極信號作為可選的導(dǎo)管極間參考電極信號。每根導(dǎo)管至少需選擇一個電極作為導(dǎo)管極間參考電極。該組開關(guān)模塊個數(shù)Y= (X/M)*{Z/(N_1)};
[0020]其中，X是需定位的電極輸入信號個數(shù)，M是開關(guān)模塊的信號輸入引腳數(shù)，Z是選作導(dǎo)管極間參考電極的個數(shù)，N是開關(guān)模塊的信號輸出引腳數(shù)。
[0021]第二開關(guān)組，稱為定位通道選擇開關(guān)，用于將上述總線信號，及Z個導(dǎo)管極間參考電極的電壓信號選擇到該組開關(guān)中各個定位通道的一個差分端，即作為各個定位通道的參考電極信號。該組開關(guān)模塊個數(shù)與第一組相同。
[0022]作為本實用新型的優(yōu)選方案，參考電極選擇方式包括體表參考，心內(nèi)參考，導(dǎo)管極間參考的多種組合。
[0023]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0024]1.支持多導(dǎo)管、多電極同時定位；
[0025]2.在定位中實現(xiàn)參考電極的靈活選擇，使系統(tǒng)同時具備多種參考方式，根據(jù)實際環(huán)境靈活地對不同電極選定適合的參考方式，提升了三維標(biāo)測系統(tǒng)的精度與準(zhǔn)確度。如:可選擇所有定位電極均采用體表參考;或者所有定位電極均采用心內(nèi)某一固定導(dǎo)管的一個電極;或者某一導(dǎo)管僅選擇一個電極對體表或心內(nèi)參考電極進(jìn)行定位，其它電極采用對該電極的極間參考方式，實現(xiàn)定位；
[0026]3.增加了導(dǎo)管極間參考方法，使同一根導(dǎo)管的多個電極定位電壓采集采用極間差分方式，同一導(dǎo)管定位通道的電極及其參考處于局部小區(qū)域，從而弱化