17865

17865

تصويربرداري موج الكترومكانيكي برمبناي تصاوير اكوكارديوگرافي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

تير ماه 1396

دكتر حميد بهنام

دكتر زهرا عليزاده ثاني - دكتر مريم شجاعي فرد

برق

تصويربرداري از فعاليت مكانيكي و الكتريكي قلب مبتني بر اكوكارديوگرافي يكي از حوزه هاي مورد توجه است، به اين خاطر كه دسترسي به سيستم هاي تصويربرداري اولتراسوند كم هزينه و آسان مي باشد. هرچند، مطالعات صورت گرفته در زمينه تصويربرداري فعاليت الكتريكي قلب و نقشه برداري از توزيع الكتريكي در عضله قلبي براساس تصاوير اكو بسيار محدود است. از آنجايي كه تصويربرداري جابجايي هاي سريع و گذراي ايجاد شده ناشي از تحريك الكتريكي عضله قلب كه به آن موج الكترومكانيكي گفته مي شود، نيازمند نرخ تصويربرداري بالا است، در مطالعات گذشته عمدتا از روش هاي سخت افزاري مبتني بر سيستم اولتراسوند با معماري باز براي افزايش نرخ تصويربرداري استفاده شده است. علاوه بر آن تمركز مطالعات صورت گرفته روي تخمين جابجايي ها براساس پردازش سيگنال ها بوده است نه تصوير. اما از آنجايي كه بسياري از سيستم هاي اولتراسوند معمولي چنين امكاني را براي كنترل آرايه هاي فرستنده و گيرنده به كاربر نمي دهد، هدف اصلي ما در اين پروژه نقشه برداري موج الكترومكانيكي با استفاده از روش پس-پردازش براي افزايش مصنوعي نرخ تصويربرداري و روش رديابي دوبعدي اسپكل براي تخمين جابجايي ها بوده است. در اين ميان، علاوه بر نقشه برداري موج الكترومكانيكي، ما يك نقشه رنگي جديد تحت عنوان نقشه جابجايي هاي انباشته شده را ارائه داده ايم، كه براساس آن مي توان به آساني ناهنجاري حركتي عضله قلب و ديواره ها را شناسايي كرد. در واقع اين روش فعاليت كلي عضله قلب را در بازه ي مورد نظر روي يك تك تصوير به صورت رنگي كد مي كند نتايج نشان دادكه بين تشخيص يك متخصص قلب با استفاده از اكوكارديوگرافي و تشخيص يك مشاهده گر كم تجربه با استفاده از نقشه هاي پيشنهادي شده، يك تطبيق 91 درصدي وجود دارد. همچنين آزمايشات نشان داد كه افزايش نرخ تصويربرداري به صورت پس-پردازش، تصويربرداري موج الكترومكانيكي را بدون نياز به روش هاي سخت افزاري امكان پذير مي سازد.

1396/07/12

1/1/1900 12:00:00 AM

Mapping the mechanical and electrical activity of heart using echocardiography is a very interesting area. Because it is easy and cheap to access an ultrasound system. Although, several methods have been introduced to map the mechanical activity of heart, i.e. myocardium’s displacements and strain, there are very limited studies regarding mapping the electrical activity of heart and its distribution based on echocardiography. Because it is necessary to have a high frame rate for capturing the fast and small displacements occurring during electrical activation of heart, hardware-based methods have been used to increase the frame rate in related studies. In addition, the focus of these studies was on the estimation of displacements based on RF signals rather than echo images. Since most of the ultrasound systems do not allow user to access and configure the hardware, our main goal in this project was to map the electromechanical wave using post-processing algorithms to increase frame rate and two-dimensional speckle tracking to estimate displacements. Meanwhile, in addition to electromechanical imaging, we proposed a new color-encoded map entitled “accumulated displacements map” by which we are able to identify wall motion abnormalities easily. In fact, this method maps the overall activity of myocardium in a period of time into a single color-encoded image.