从原位跳动的心脏视频中计算的心脏运动学参数
组织与器官
2020-02-06 v1 医学物理
定量方法
摘要
在开胸心脏手术期间，心脏的机械功能仅通过超声心动图技术进行监测。然而，关于局部运动学的认知甚少，特别是对于缺血事件后再灌注区域的认知。我们报告了一种新型成像方式，其从原位跳动心脏的 videos 中提取局部和全局运动学参数，显示收缩事件的实时视频心动图。一种定制算法追踪置于选定区域上的视频标记物的运动，并在整个记录期间分析收缩轨迹、位移、速度、加速度、动能和力。此外，通过粒子图像测速（Particle Image Velocimetry）工具分析全局心外膜速度和涡量。我们通过以下方式验证该技术：i) 心脏缺血的计算建模，ii) 缺血/再灌注大鼠心脏的 video 记录，iii) 冠状动脉旁路移植术前后的跳动人类心脏 videos，以及 iv) 局部 Frank-Starling 效应。在大鼠中，我们观察到急性缺血期间运动学参数下降，以及再灌注后同一区域的显著上升。我们在接受手术的患者中检测到类似行为。该方式增加了心脏结局的重要功能价值，并以无接触和非侵入模式支持干预。此外，其不需要特定的操作者依赖技能。
引用
@article{arxiv.2002.01727,
title = {Cardiac kinematic parameters computed from video of $\textit{in situ}$ beating heart},
author = {Lorenzo Fassina and Giacomo Rozzi and Stefano Rossi and Simone Scacchi and Maricla Galetti and Francesco Paolo Lo Muzio and Fabrizio Del Bianco and Piero Colli Franzone and Giuseppe Petrilli and Giuseppe Faggian and Michele Miragoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.01727},
year = {2020}
}