Research on Biomedical Engineering
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Research on Biomedical Engineering
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QUANTIFICAÇÃO DO MOVIMENTO 3D DO MIOCÁRDIO EM IMAGENS DE MEDICINA NUCLEAR

QUANTIFICATION OF 3D MYOCARDIAL MOTION IN NUCLEAR MEDICINE IMAGES

Gutierrez, Marco Antonio; Furuie, Sérgio Shiguemi; Moura, L.; Meneghetti, J.C.; Alens, N.

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Resumo

Os métodos convencionais para análise do movimento do ventrículo esquerdo (VE) são baseados em imagens planas e considerações geométricas que, em geral, são inválidas em ventrículos anormais. Propõe-se, neste trabalho, a quantificação do movimento 3D do VE em imagens de Medicina Nuclear (gated-SPECT), através da técnica de Fluxo Óptico estendida para o espaço voxel. O movimento das paredes do VE é representado por uma série de campos. de vetores de velocidade 3D, os quais são calculados automaticamente para cada voxel na seqüência de volumes cardíacos. Utilizando-se a informação vetorial de velocidade é possível obter uma estimativa da energia cinética do miocárdio. O comportamento desta energia ao longo do ciclo pode ser utilizado como um indicador das condições cardíacas. Os resultados obtidos, com a aplicação da técnica, mostram que o padrão da curva para ventrículos anormais difere substancialmente do obtido em ventrículos normais.

Palavras-chave

Processamento de Imagens, Deteção de Movimento, Fluxo Óptico, Ventriculografia Radioisotópica, Função Ventricular

Abstract

The conventional methods for analysis of LV wall motion abnormalities are based on planar images and geometrical analysis with many hardly fulfilled assumptions. This work describes a method which quantifies 3D LV motion by means of the optical flow technique extended to the voxel space. The LV wall motion is represented by a series of 3D velocity vector field which is computed automatically by the proposed method for each voxel on the sequence of cardiac volumes. Using the velocity vector it is possible to estimate the kinetic energy for each voxel. The integration of this quantity over the LV muscle gives the myocardial's kinetic energy. Thus a curve representing the myocardial kinetic energy can be.plotted. This curve may be used as an indicator of cardiac conditions. The proposed method was applied to study normal and abnormal hearts. The results show that the curve pattem for infarcted hearts differs substantially from normal hearts.

Keywords

Image Processing, Motion Detection, Optical Flow, Ventricular Function
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