基于混合正則化技術(shù)與壓縮感知的心電逆問題研究.pdf

1、心電功能成像技術(shù)(ECGI)在對心臟疾病的臨床診斷以及射頻導(dǎo)管消融手術(shù)的術(shù)前指導(dǎo)當(dāng)中具有巨大應(yīng)用價(jià)值。通過ECGI技術(shù)，我們可以精準(zhǔn)定位某些心臟疾病的病灶點(diǎn)，從而可以通過射頻消融手術(shù)，無創(chuàng)地消除病變組織。心電逆問題是ECGI中亟待解決的核心問題。針對心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性和奇異性，本文提出了4種新的心電逆問題算法，分別是CPSO-Tik、LSQR+CPSO-Tik、CS-CGLS及時(shí)空差量增補(bǔ)算法。這4種算法都能有效地解決心電逆問題

2、。
　　本文主要貢獻(xiàn)如下:
　　(1)對心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性和奇異性分別獨(dú)立地進(jìn)行研究，提出兩種解決心電逆問題的框架，分別是基于心外單面膜模型的心電逆問題和基于心外雙面膜的心電逆問題。針對不同的框架提出相應(yīng)的解決方案和算法。
　　(2)針對心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性，在單面膜模型上運(yùn)用CPSO-Tik和LSQR+CPSO-Tik算法。通過與傳統(tǒng)心電逆問題正則化算法Tikhonov、LSQR及LSQR-Tik進(jìn)行對

3、比，分析了CPSO-Tik與LSQR+CPSO-Tik算法重構(gòu)心外膜電位分布的準(zhǔn)確性和魯棒性。實(shí)驗(yàn)表明，CPSO-Tik與LSQR+CPSO-Tik算法都能獨(dú)立地抑制心電逆問題中出現(xiàn)的病態(tài)特性，重構(gòu)出較高質(zhì)量的心外膜電位，且其性能要普遍優(yōu)于傳統(tǒng)正則化方法。
　　(3)針對心電逆問題中出現(xiàn)的奇異性，本文創(chuàng)新性地引入壓縮感知技術(shù)，用于解決在雙面膜模型上的心電逆問題。本文初步分析了心外膜電位信號(hào)的稀疏性，提出用全差分變換作為心外膜電位信