[发明专利]一种基于低秩稀疏约束的无创心脏电生理反演方法

摘要

本发明公开了一种基于低秩稀疏约束的无创心脏电生理反演方法，该方法根据心脏跨膜电位分布的时空相关性先验条件，将跨膜电位的时空分布图分解为表示平滑电位成分的低秩矩阵和表示电位突出细节的稀疏矩阵，通过引入低秩约束和稀疏约束将心电病态逆问题的解约束到唯一最优解。本发明结合研究对象个性化的三维心脏模型，得到研究对象心脏跨膜电位的三维动态分布影像，具有重要的实际应用价值。

主权项

1.一种基于低秩稀疏约束的无创心脏电生理反演方法，包括如下步骤：(1)采集研究对象的体表电位数据以及胸腔断层扫描影像数据；(2)基于所述胸腔断层扫描影像数据分别建立研究对象的三维躯干几何模型和三维心脏几何模型，进而将三维躯干几何模型和三维心脏几何模型统一到同一个坐标系下，得到三维心脏‑躯干模型；(3)根据心脏与躯干的几何关系建立心脏‑躯干准静态电场模型，利用边界元方法求解该电场模型即计算心电正问题，得到心脏跨膜电位到体表电位的映射关系即Φ＝HU，H为映射矩阵，U为心脏跨膜电位矩阵，Φ为体表电位矩阵；(4)对所述体表电位数据进行预处理；(5)根据所述映射矩阵H建立体表电位到心脏电位的逆问题求解模型并引入低秩和稀疏约束，进而对预处理后的体表电位数据进行反演即求解心电逆问题，重建出跨膜电位在三维心脏几何模型上的分布数据。