Modalna analiza przestrzennego ruchu serca z

Piotr Przybyła
Politechnika Poznańska
Wydział Maszyn Roboczych i Transportu,
Instytut Silników Spalinowych i Transportu, Zakład Inżynierii Wirtualnej
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych
za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Modalna analiza przestrzennego ruchu serca z wykorzystaniem
standardowych metod obrazowania medycznego
W pracy zostanie opisane i stworzone narzędzie pomocne w diagnostyce i wykrywaniu
patologii ruchu lewej komory serca człowieka. Większość chorób serca można zdiagnozować
na podstawie zmiennej geometrii kształtu
lewej komory. Komorę można podzielić na
kilkanaście pracujących obszarów podczas skurczu i rozkurczu.
Rys. Przedstawienie jednego z etapów tworzenia lewej komory w różnych
płaszczyznach serca
Patologie objawiają się przez wyłączenie danego obszaru, zmieniając w ten sposób
kształt lewej komory podczas dynamiki. Indywidualny dla każdego pacjenta wirtualny model
lewej
komory
powstanie
na
podstawie
sekwencji
czasowej
obrazów
rezonansu
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
magnetycznego, a następnie porównany z modelem idealnym, odzwierciedlającym
poprawną dynamikę serca, a następnie poddany zaawansowanej filtracji opartej o metody
niskowymiarowe. W ten sposób cała aktywność serca sprowadzona zostaje do kilku tzw.
„modów” i odpowiadających im przebiegów amplitudy w czasie, dzięki której będzie można
określić który z obszarów jest wyłączony z działania i jednocześnie zdiagnozować chorobę
pacjenta. Ten kierunek działania jest współbieżny z najnowszymi, spotykanymi w medycynie
trendami.
Rys.2 nałożenie I modu na „średnią” geometrię serca
Stworzone w ten sposób narzędzie może znacznie przyspieszyć diagnozowanie
pacjentów ze schorzeniami serca. Modele trójwymiarowe ułatwiają rozpoznawanie patologii,
a analiza POD wychwytuje najmniejsze odchylenia od norm w zachowaniu się lewej komory.
Docelowo powstanie program działający na zasadzie czarnej skrzynki, który na wejściu
otrzymuje badanie z rezonansu magnetycznego, natomiast wynikiem będzie model
trójwymiarowy
z
zaznaczeniem
dysfunkcyjnych
obszarów
lewej
komory
serca.
Implementacja programu do placówek zajmujących się chorobami serca znacznie
skróci czas diagnozy pacjenta oraz pozwoli na uniknięcie hospitalizacji i dodatkowych,
kosztownych i uciążliwych badań, jednocześnie zwiększając komfort psychiczny pacjentów.
Narzędzie to powstaje we współpracy z lekarzami szpitala kardiologicznego
Przemienienia Pańskiego przy ulicy Długiej w Poznaniu.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego