<<
>>

Заключение

В процессе выполнение настоящей работы получены следующие результаты.

1. Выполнен анализ свойств моделируемой среды и процессов, обеспечивающих свойство возбудимости миокарда.

Показаны законы распространения возбуждения на примере модели Винера - Розенблюта. Детально рассмотрены виды аритмий и механизмы их возникновения. Рассмотрена технология картирования, а также виды данных, которые доступны в ходе проведения операции.

2. Сформулированы требования к разрабатываемой модели динамики возбуждения предсердий:

- модель должна иметь механизмы адаптации к динамике возбуждения миокарда предсердий каждого пациента;

- модель должна оперировать данными, поступающими в ходе проведения операции;

- модель должна работать на вычислительной технике, применяемой в обычной медицинской практике, при этом время, затрачивая на выполнение расчетов, не должно увеличивать длительность операции.

С учетом этих требований был произведен критический анализ существующих направлений в моделировании динамики возбуждения активных сред, на основе которого проведено обоснование выбора метода клеточных автоматов как базы для разработки модели.

3 . Предложен метод дискретизации пространства возбуждения, который позволяет произвести реконструкцию эндокардиальной поверхности предсердий, а также произвести расчет решетки клеточного автомата по созданной поверхности. При построении решетки клеточного автомата используются ячейки, имеющие форму куба. Для методов реконструкции сформулирован ряд ограничений и показано, что ограничения не противоречат

применяемым методам оперативного вмешательства, что является

необходимым условием для его использования в медицинской практике.

4 . Выделены четыре состояния, в которых могут пребывать ячейки клеточных автоматов:

- состояние покоя;

- состояние возбуждения;

- состояние рефрактерности;

- невозбудимое состояние.

Разработаны правила смены состояний ячеек клеточного автомата. Разработаны методы адаптации модели клеточных автоматов к существующей динамике возбуждения моделируемого объекта, для чего в модель введены источники возбуждения. Показано, что в качестве источников возбуждения могут использоваться клетки, которые были найдены исходя из анализа карт возбуждения, а также источники, вводимые в модель как стимулирующие воздействия. Решена задача расчета карт возбуждения при наличии нескольких источников.

5. Сформулированы требования к разработанному программному обеспечению, которое реализует математическую модель динамики возбуждения предсердий. Решено, что программная реализация модели должна быть оформлена в виде библиотеки с возможностью использования ее сторонними разработчиками. Так как программный продукт ориентирован на использование на различных платформах, поэтому он должен быть написан с использованием стандартизированного языка программирования. Библиотека должна иметь простой однозначный интерфейс, с набором методов, реализующих основные этапы моделирования.

6. Разработаны основные аспекты программной реализации модели, доказана необходимость использования объектно-ориентированного стиля программирования, а также обоснована необходимость конструирования двух классов: класса клетки и класса контейнера.

Для каждого класса определен набор хранимых данных, а также методы, в которых реализованы вычислительные алгоритмы. В классе клетки реализованы методы записи и чтения данных о пространственных характеристиках клетки, а также ее электрофизиологических свойствах и индексов. Из вычислительных методов в клетку вынесена функция интерполяции электрофизиологических параметров. В классе контейнере реализованы функции расчета решетки клеточного автомата, трассировки препятствий и другие действия, выполняющие операции над большим числом ячеек клеточного автомата.

7. Проведен анализ и выбор способа хранения данных. Показано, что решаемая задача требует компромисса между скоростью доступа к данным и занимаемым объемом памяти, который необходим для их хранения.

Обоснован выбор варианта хранения данных, использующего словари в реализации стандартной библиотеки шаблонов - STL.

8. Обоснована целесообразность реализации параллельных вычислений на основе разработанных алгоритмов. Показано, что параллельная обработка данных наиболее эффективна на этапе реконструкции эндокардиальной поверхности трехмерной модели, а также расчета решетки клеточного автомата. На этих этапах расчетов предлагается использовать модель с равноправными узлами.

9. Проведены исследования зависимости величины ошибки от размеров решетки клеточного автомата. Установлено, что увеличение числа ячеек решетки клеточного автомата позволяет уменьшить ошибку моделирования. Однако при бесконечном увеличении числа ячеек клеточного автомата размер ошибки асимптотически стремится к некоторому пределу. Показано, что существует размер ячейки решетки клеточного автомата, дальнейшее уменьшение которого нецелесообразно.

10. Приведены примеры моделей динамики возбуждения левого и правого предсердий. Для построения моделей были использованы данные, полученные

в ходе проведения операций изоляции легочных вен левого предсердия, и процедуры «лабиринт» для правого предсердия. Показано, что результаты моделирования соответствуют полученному в ходе операции результату.

<< | >>
Источник: Андреев Сергей Юрьевич. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРЕДСЕРДИЙ В ЗАДАЧАХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РИТМА СЕРДЦА. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Томск - 2006. 2006

Еще по теме Заключение:

  1. ВИЧ-инфекция среди заключенных пенитенциарной системы.
  2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  3. Заключение
  4. Вирусные гепатиты у ВИЧ-инфицнроваииых заключенных.
  5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  6. Заключение
  7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  10. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  11. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  12. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  13. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  14. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  15. Заключение
  16. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  17. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  18. Заключение