基于心脏磁共振电影图像的压缩激励残差U形网络左心肌分割

左心肌分割对心脏疾病诊疗具有重要意义.但左心肌内部毗邻乳头肌、小梁,外部与周围组织灰度相近,是分割难点.本文首先对心脏磁共振电影图像数据进行感兴趣区域提取等预处理;其次,搭建融合了压缩激励模块和残差模块的U形网络(SERU-net)分割左心肌;最后,利用75例数据训练SERU-net网络,对18例数据进行预测.基于本文方法的分割结果相对于金标准的Dice系数与豪斯多夫距离均值分别是0.902、2.697 mm;利用本文方法分割得到的舒张末期、收缩末期左心室心肌质量与金标准的相关系数和偏差均值分别是0.995、0.993和3.784 g、2.338 g.结果表明,本文方法与金标准匹配程度较高,有望辅助诊断心脏疾病.

基于心脏电影磁共振图像的左心肌分割新进展

左心肌分割不仅可计算左心室体积,还可计算心肌质量、追踪心肌运动、重建心脏等,可用于临床评估心脏功能,对心肌梗死、心肌肥大等心脏疾病的诊疗具有重要的意义。心脏电影磁共振图像时空分辨率高,被广泛应用于左心肌分割及功能评价。然而,左心肌外部毗邻灰度相近的组织,内部有可能与小梁肌、乳头肌等相连,给左心肌分割带来不小的难度,大量研究者一直致力于左心肌分割算法的研究。全面回顾基于心脏电影磁共振图像的左心肌分割方法,首先对传统的左心肌分割方法及其优缺点进行归纳比较,然后重点讨论包括光流法、深度学习在内的新的左心肌分割方法,最后简单介绍左心肌分割方法的常用评估标准。从目前来看,基于深度学习的左心肌分割方法精度高、速度快,将会是今后一段时间内研究者密切关注的相关方法,但深度学习中仍需解决海量数据需求和超参数确定等问题。

基于心脏电影磁共振图像的右心室自动分割研究进展

心脏疾病严重威胁着人类健康。近年来,临床心脏疾病诊断除了评估左心室功能外,也越来越多地开始对右心室功能进行评估。尤其当左心室射血分数较低时,右心室功能评估显得更为重要。右心室分割是评估其功能的前提。然而,心脏右心室心肌薄,结构复杂且个体差异大,一直是分割的难点。由于心脏电影磁共振图像是如今临床评估心室功能的金标准,本文对基于该图像典型的右心室分割方法、评价方法及发展前景进行了综述性描述,以便相关领域研究者更好地了解右心室分割研究进展。

基于心脏电影磁共振图像的左心肌运动追踪方法综述

心脏电影磁共振成像(CCMRI)时空分辨率高,被广泛应用于心肌缺血等心血管疾病的心脏功能评价中。在左心肌分割的基础上进一步追踪左心肌运功,对临床全面评估心脏的运动功能、诊疗心血管疾病具有非常重要的意义。然而,CCMRI图像的左心肌比较均匀,无法提供有效运动信息,给运动追踪带来了不小的挑战。本文从适用于左心肌运动追踪的磁共振成像技术出发,然后详细叙述了基于CCMRI图像的左心肌运动追踪方法,最后对左心肌运动追踪方法进行了总结与展望,既帮助初学者快速全面地了解该研究课题,也为相关研究者进一步优化左心肌运动追踪方法提供理论参考。从目前的研究来看,基于CCMRI图像的左心肌追踪方法可通过综合利用CCMRI图像的时空运动特征、左心肌的运动规律及组织特征等先验知识,来弥补图像稀疏运动信息的短板,但仍需在约束框架、验证方式等方面进一步完善。

结合生物力学模型重建左心室位移场

左心室心肌最为发达,心肌收缩产生的高压将动脉血泵入全身,集中体现了心脏的泵血能力.定量分析左心室收缩运动是诊断心血管疾病(如心肌梗死)的重要途径.本文采用描述左心室心肌材质的生物力学模型重建左心室位移场.该力学模型作为插值项,与心脏电影磁共振图像的观测位移场共同纳入贝叶斯估计框架,并采用有限元法求解位移场方程.实验比较了左心室射血无力组(46例)与正常组(55例)的左心室功能参数,发现两组在径向和圆周方向的位移、速度、应变和应变率都具有非常显著的差异(p<0.001),这证明本文方法能够有效区别左心室运动正常与否.实验结果还与CVI软件测量的左心室功能参数具有较高的相关性,说明本文方法有望辅助心血管疾病的临床诊断.