Motility Analysis of Gate Myocardium SPECT Image Using Left Ventricle Myocardium Model

좌심실 심근 모델을 이용한 게이트 심근 SPECT 영상의 운동성 분석

An analysis of heart movement is to estimate a role which supplies blood in human body. We have constructed a left ventricle myocardium model and mathematically evaluated the motion of myocardium. The myocardial motility was visualized using some parameters about cardiac motion. We applied the myocardium model in the gated myocardium SPECT image that showed a cardiac biochemical reaction, and analyzed a motility between the gated myocardium SPECT image and the myocardium model. The myocardium model was created of the based on three dimensional super-ellipsoidal model that was using the sinusoidal function. To express a similar form and motion of the left ventricle myocardium, we calculated parameter functions that gave the changing of motion and form. The LSF algorithm was applied to the myocardium gated SPECT image data and the myocardium model, and finally created a fitting model. Then we analyzed a regional motility direction and size of the gated myocardium SPECT image that was constructed on a fitting model. Furthermore, we implemented the Bull's Eye map that had evaluated the heart function for presentation of regional motility. Using myocardium's motion the evaluation of cardiac function of SPECT was estimated by a contraction ability, perfusion etc. However, it is not any estimation about motility. So, We analyzed the myocardium SPECT's motility of utilizing the myocardium model. We expect that the proposed algorithm should be a useful guideline in the heart functional estimation.

심장 운동의 분석은 인체에 혈액을 공급하는 역할에 대한 평가이다. 심근의 움직임을 평가하기 위해서 본 논문에서는 좌심실 심근 모델을 수학적으로 구축하였으며, 심장의 움직임에 대한 파라미터를 이용하여 운동성을 상세화 하였다. 구축한 모델을 심장의 생화학적 반응을 보이는 게이트 심근 SPECT 영상에 적용시켜서, 모델과 게이트 심근 SPECT 영상 사이의 운동성을 분석하였다. 심근 모델은 sinusoidal 함수를 이용한 3차원 super-ellipsoidal 모델을 기반으로 생성하였으며 움직임과 형태의 변화를 주기 위한 파라미터 함수를 이용하여 좌심실 심근의 형태와 움직임에 대한 유사성을 모델화 하였다. 이 모델과 심근 게이트 SPECT 영상 데이터와 LSF 알고리즘을 이용하여 fitting 시킨 후 생성된 모델을 토대로 하여 심근 게이트 SPECT 영상의 영역별 운동성 방향과 크기를 산출하여 분석하였으며, 지역적 운동성의 표현을 위해 심장기능 평가에 사용되는 Bull's Eye형식의 map을 만들었다. SPECT를 이용한 심장의 기능평가로 움직임과 수축능, 혈류 등을 이용해서 하고 있으나 운동량에 대한 평가는 없다. 본 논문에서 제안한 모델을 이용한 심근 SPECT의 운동성 분석은 심장 기능 평가에 유용한 지표가 될 것으로 기대한다.