Shape and Motion Visualization of the Left Ventricle using a Dynamic Gaussian Blob Model

동적 가우시안 블럽 모델을 이용한 좌심실의 형태 및 운동 가시화

  • 최수미 (이화여자대학교 컴퓨터학과) ;
  • 김명희 (이화여자대학교 컴퓨터학과)
  • Published : 2000.09.01

Abstract

본 논문에서는 심혈관 조영영상으로부터 좌심실의 형태 및 운동을 가시화하기 위해 기하학적 정보와 물리적 정보를 통합한 동적 가우시안 블럽(dynamic gaussian blob)모델을 개발하였다. 동적 가우시안 블럽 모델은 superellipsoid에 3차원 가우시안 형태함수를 갖는 단일 유한요소를 통합한 것으로, 좌심실에 작용되는 가상적인 힘에 의해 형태를 적하하고, 심박동 전 주기에서의 운동을 추적한다. 또한 벽 운동 정도에 따라 다른 색을 지정하여 볼 수 있도록 함으로써 벽 운동에 이상이 있는 부위를 육안으로 쉽게 판별할 수 있도록 하였다. 이와 같은 좌심실의 동적.색체 가시화는 형태가 변황되는 심장질환이나 허혈이나 심근경색증처럼 심실벽 운동에 이상이 있는 질환의 진단을 도울 수 있다.

Keywords

References

  1. A. Pentland and B. Horowitz, 'Recovery of Nonrigid Motion and Structure,' IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 13, No. 7, pp. 730-742, 1991 https://doi.org/10.1109/34.85661
  2. A. Pentland and S. Sclaroff, 'Closed-Form Solutions for Physically Based Shape Modeling and Recognition,' IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 13, No. 7, pp. 715-729. 1991 https://doi.org/10.1109/34.85660
  3. M. S. Sacks, C. J. Chuong, G. H. Templeton and R. Peshock, 'In Vivo 3-D Reconstruction and Geometric Characterization of the Right Ventricular Free Wall,' Annals of Biomedical Engineering, Vol. 21, pp. 263-275, 1993 https://doi.org/10.1007/BF02368182
  4. C. W. Chen, T. S. Huang and M. Arrott, 'Modelling, Analysis, and Visualization of Left Ventricle Shape and Motion by Hierarchical Decomposition,' IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 16, No. 4, pp. 342-356, 1994 https://doi.org/10.1109/34.277589
  5. T. McInerney and D. Terzopoulos, 'A Dynamic Finite Element Surface Model for Segmentation and Tracking in Multidimensional Medical Images with Application to Cardiac 4D Image Analysis,' Computerized Medical Imaging and Graphics, Vol. 19, No. 1, pp. 69-83, 1995 https://doi.org/10.1016/0895-6111(94)00040-9
  6. T. McInerney and D. Terzopoulos, 'Deformable Models in Medical Images Analysis : A Survey,' Medical Image Analysis, Vol. 1, No. 2, pp. 91-108, 1996 https://doi.org/10.1016/S1361-8415(96)80007-7
  7. C. Nastar and N. Ayache, 'Frequency-Based Nonrigid Motion Analysis : Application to Four Dimensional Medical Images,' IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 18, No. 11, pp. 1067-1079, 1996 https://doi.org/10.1109/34.544076
  8. J. Park, D. Metaxas and L. Axel, 'Analysis of left ventricular wall motion based on volumetric deformable models and MRI-SPAMM,' Medical Image Analysis, Vol. 1, No. 1, pp. 53-71, 1996 https://doi.org/10.1016/S1361-8415(01)80005-0
  9. S. M. Choi and M. H. Kim, 'Modelling of the Left Ventricle with a Dynamic Gaussian Blob Model,' International Conference on Visual Computing (ICVC99), pp. 289-293, Feb. 1999
  10. Jurgen Jaeger, '3D HeartView,' Computer Graphik Topics(CG Topics), Reports of the INI-Graph-icsNet, Vol 4, pp. 6-7, 1997
  11. M. Levoy, 'Display of Surface from Volume Data,' IEEE Computer Graphics & Applications, May, pp. 29-37, 1988 https://doi.org/10.1109/38.511
  12. W. E. Lorensen and H. E. Cline, 'Marching Cubes : A high resolution 3D surface construction algorithm,' SIGGRAPH '87 Computer Graphics, Vol. 21, No. 4, pp. 163-169, 1987 https://doi.org/10.1145/37401.37422
  13. K. Bathe, Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice-Hall, 1982
  14. 배소영, '표면검출 및 볼륨확장을 이용한 3차원 영상의 객체 분할', 이화여자대학교 석사학위논문, 1999