ردیابی نقطه ای حرکت توسط روش سطوح همتراز با استفاده از تصاویر سه بعدی mr بطنی

آنالیز کمی حرکت و تغییر شکل عضله قلبی (میوکارد)، در تصاویر چهاربعدی قلبی (مکانی-زمانی) کاربردهای کلینیکی و تشخیصی بسیاری دارد و شاخص مهمی در تعیین عملکرد و تشخیص بیماری-های قلبی همچون ایسکمی است و از جایگاه ویژه ای در پردازش تصاویر پزشکی برخوردار است. حرکت پیچیده میوکارد قلب، شامل حرکت در راستای شعاعی، پیچش محیطی و انقباض در راستای طولی است. از آنجایی که بطن چپ مسئول پمپ نمودن خون به بدن است، غالبا حرکت و تغییر شکل آن مورد بررسی قرار می گیرد و تلاش های بسیاری به منظور کمی سازی و تخمین حرکت آن انجام شده است. از روش های بررسی حرکت و تغییر شکل بطن چپ، می توان به روش های بینایی ماشینی اشاره نمود. به دلیل تنک بودن اطلاعات استخراج شده توسط این روش ها، غالبا از مدل هایی به منظور محدود کردن و درون یابی محاسبات استفاده می شود و حرکت قلب به صورت الاستیک خطی همچون فنر مدل می شود. حال آنکه قلب عضوی فعال است و فرض غیر فعال بودن برای آن صادق نمی باشد. در اینجا به منظور حذف مدل های مکانیکی استفاده شده در روش های بینایی ماشینی، از روش سطوح همتراز با قابلیت تناظریابی نقطه ای برای تخمین حرکت اندوکارد بطن چپ استفاده شده است. روش سطوح همتراز یک روش ناحیه بندی است که مزایای بسیاری نسبت به روش های ناحیه بندی لاگرانژی دارد. از جمله این مزیت ها می توان به پایداری، قابلیت دنبال کردن تغییرات توپولوژیکی، امکان گسترش به ابعاد فضایی بالاتر و ... اشاره داشت. علیرغم مزایای بسیار این روش، رویکرد اولری آن موجب از دست رفتن قابلیت تناظریابی نقطه ای می گردد. در اینجا از روشی برای بازگرداندن این ویژگی حائز اهمیت به روش سطوح همتراز استفاده و بر روی تصاویر مصنوعی و چهاربعدی mr قلبی پیاده-سازی شده است. در نتیجه، ناحیه بندی و تناظریابی سطح اندوکارد بطن چپ به طور همزمان بین فریم های متوالی سیکل قلبی انجام شده اند.