Скачать или смотреть CyberCardia: модель сердца, индивидуализированная для пациента — Цзиюэ Хэ, защита докторской дисс...

CyberCardia: Электрофизиологическая модель сердца, специфичная для пациента, для вспомогательной аблации аритмии левого предсердия

Диссертационный комитет: Рене Видаль, Даниэль Хашимото, Аркадий Перцов
Научный руководитель: Рахул Мангарам

Время защиты диссертации: 12:00–14:00, 19 октября 2023 г.
Место проведения: Аудитория 313, Центр нанотехнологий им. Сингха.

Аннотация
Предсердная аритмия — распространённое заболевание сердца, приводящее к слабости и нерегулярности сокращений предсердий. Ею страдают миллионы людей по всему миру. Абляция сердца — один из наиболее успешных методов лечения. Во время процедуры в левое предсердие вводятся катетеры для картирования его геометрии и регистрации электрограмм эндокарда, которые затем преобразуются в электроанатомические карты для точного определения источников аритмии.

Однако выявление источников аритмии представляет собой сложную задачу. Электрограммы асинхронны и могут быть подвержены шуму. Пространственное распределение участков взятия проб неравномерно, что приводит к неточным картам. Определение источников аритмии — нетривиальная задача. Поэтому процедура абляции часто длится от 3 до 6 часов, а рецидив аритмии в течение 12 месяцев после первой абляции составляет около 45%.

Для решения этих задач мы разработали интегрированную вычислительную модель сердца для управления аблацией левого предсердия при аритмии. Наша система учитывает геометрию левого предсердия и электрограммы, обрабатывает их для извлечения региональных свойств тканей, которые используются для настройки модели сердца, создавая индивидуальную для пациента модель всего предсердия. С помощью этой модели мы можем моделировать и обнаруживать источники аритмии, а также оказывать помощь при абляции. Для создания такой системы мы исследовали влияние волокон на паттерны активации предсердий. Мы разработали метод быстрой настройки модели сердца, который занимает всего несколько секунд вычислительного времени на персональном компьютере, обеспечивая поддержку в режиме реального времени во время процедуры абляции. Мы добились высокой точности моделирования аритмий, что было подтверждено данными пациентов.

Биография
Цзиюэ Хе — аспирант кафедры электротехники и системной инженерии Пенсильванского университета под руководством профессора Рахула Мангарама. Его исследования сосредоточены на моделировании сердца для клинической абляции аритмии левого предсердия. Он опубликовал несколько статей в ведущих журналах, получил десятки наград на технологических конкурсах и является владельцем двух патентов. Он имеет степень бакалавра Гуандунского технологического университета и степень магистра Университета Дрекселя.