Quantificação do movimento 3D do ventrículo esquerdo em imagens de medicina nuclear.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 1995
Autor(a) principal: Gutierrez, Marco Antonio
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-29112024-094132/
Resumo: A Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único Sincronizada com o Eletrocardiograma (SPECT-Gated) é um método não invasivo, que permite a avaliação do desempenho do coração através da medida do comportamento mecânico do ventrículo esquerdo (VE). Esta avaliação é realizada com base na distribuição de um material radicativo que se fixa ao músculo do VE, possibilitando a deteção de regiões de hipoperfusão e de anamalidades no movimento das paredes. Os métodos convencionais para análise deste movimento são baseados em imagens planares e considerações geométricas que, em muitos casos, são inválidas em ventrículos anormais. Não existe um método universalmente aceito para análise do movimento das paredes do VE, e os métodos existentes não fazem uso da informação tri-dimenional (3D) fornecida em modalidades como Medicina Nuclear. Propõe-se, neste trabalho, a quantificação do movimento 3D do VE, em imagens de Medicina Nuclear, através da técnica de fluxo óptico estendida para o espaço voxel. O fluxo óptico é obtido pela solução de um sistema de equações lineares, no qual a matriz de coeficientes é formada pela combinação linear das derivadas espaciais e temporais da imagem. A matriz de coeficientes é esparsa e de ordem elevada. Para solução do sistema de equações utilizou-se o método ART (Algebraic Reconstruction Technique). A aquisição de imagens 3D utilizando SPECT-Gated é sincronizada com o eletrocardiograma, produzindo uma série de imagens 3D do coração. O movimento das paredes do VE é representado por uma série de campos de vetores de velocidade 3D, os quais são calculados automaticamente pelo método proposto para cada voxel na sequência de volumes cardíacos. A sequência de campos de vetores de velocidade 3D descreve a deformação complexa, que ocorre no VE durante o ciclo cardíaco. Embora esta informação seja de grande valia, a dinâmica e a visualização tri-dimensional destes vetores é confusa e difícil. A partir da informação vetorial de velocidade é possível estimar-se a energia cinética para cada voxel. A integral desta quantidade sobre músculo do VE fornece a energia cinética total em cada instante do ciclo cardíaco. A curva de variação da energia cinética do miocárdio durante a deformação do VE pode ser construída, e utilizada como indicador das condições cardíacas.
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Não existe um método universalmente aceito para análise do movimento das paredes do VE, e os métodos existentes não fazem uso da informação tri-dimenional (3D) fornecida em modalidades como Medicina Nuclear. Propõe-se, neste trabalho, a quantificação do movimento 3D do VE, em imagens de Medicina Nuclear, através da técnica de fluxo óptico estendida para o espaço voxel. O fluxo óptico é obtido pela solução de um sistema de equações lineares, no qual a matriz de coeficientes é formada pela combinação linear das derivadas espaciais e temporais da imagem. A matriz de coeficientes é esparsa e de ordem elevada. Para solução do sistema de equações utilizou-se o método ART (Algebraic Reconstruction Technique). A aquisição de imagens 3D utilizando SPECT-Gated é sincronizada com o eletrocardiograma, produzindo uma série de imagens 3D do coração. O movimento das paredes do VE é representado por uma série de campos de vetores de velocidade 3D, os quais são calculados automaticamente pelo método proposto para cada voxel na sequência de volumes cardíacos. A sequência de campos de vetores de velocidade 3D descreve a deformação complexa, que ocorre no VE durante o ciclo cardíaco. Embora esta informação seja de grande valia, a dinâmica e a visualização tri-dimensional destes vetores é confusa e difícil. A partir da informação vetorial de velocidade é possível estimar-se a energia cinética para cada voxel. A integral desta quantidade sobre músculo do VE fornece a energia cinética total em cada instante do ciclo cardíaco. A curva de variação da energia cinética do miocárdio durante a deformação do VE pode ser construída, e utilizada como indicador das condições cardíacas.Gated Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT-Gated) is a moninvasive method that allows the evaluation of cardiac performace by measuring the left ventricle (LV) mechanical behavior based on the distribution of a selected radionunclide that marks the muscle. It permits the detection of both muscle hipoperfusion and wall motion abnormalities. However, the conventional methods for analysis of LV wall motion abnormalities are based on planar images and geometrical analysis with many hardly fulfiled assumption. Currently, there is no universally accepted method Fo LV wall motion analysis and the existing methods do not take advantege of the three-dimensional (3D) information in image modalities as Nuclear Medicine. This work describes a method which quantifies 3D LV motion by means of the optical flow technique extended to the voxel space. Optical flow is computed as the solution to a linear algebraic equation system whose coefficient matrix is formed by a combination of temporal and spatial derivatives. The coefficient matrix is sparse and usually very large. The Algebraic Reconstruction Technique (ART) was used to solve such a huge linear system towards estimating 3D optical flow. The acquisition of 3D images using SPECT-Gated is synchronized with the electrocardiogram, leading to a series of 3D images of the heart. 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. The sequence of 3D velocity vector fields describes the complex 3D deformation that occurs on the LV during the cardiac cycle. Although the velocity information obtained by this method is very important, the dynamic and tri-dimensional visualization of these vectors is confusing and overwhelming. Using the velocity vector it is possible to estimate the kinetic energy for each voxel. The integrationof this quantity over the LV muscle gives the toal kinetic energy for each instant of the cardiac cycle. Thus a curve representing the myocardial kinetic energy during the deformation of the LV can be plotted. This curve may be used as an indicator of cardiac conditions.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAlens, NormondsGutierrez, Marco Antonio1995-08-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-29112024-094132/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-11-29T11:47:02Zoai:teses.usp.br:tde-29112024-094132Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-11-29T11:47:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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