用于生物力学心脏数字孪生的鲁棒自动化钙化网格划分
计算工程、金融与科学
2024-03-11 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
钙化对心血管疾病和干预措施有显著影响。因此，为了进行预测建模，需要对钙化进行详细表征，但用于物理驱动模拟的钙化心脏网格仍常通过手动操作重建。这构成了计算模拟在研究或临床应用中大规模采用的主要瓶颈。为解决这一问题，我们提出了一种端到端的自动化网格划分算法，能够将患者特异性的钙化稳健地整合到给定的心脏网格中。该算法将数小时的手动网格划分大幅加速至约 1 分钟的自动计算，并解决了近期基于模板注册的心脏网格划分技术无法解决的重要问题。我们通过广泛的模拟验证了最终的钙化心脏网格，证明了我们能够准确模拟患者特异性的主动脉瓣狭窄和经导管主动脉瓣置换术（Transcatheter Aortic Valve Replacement）。我们的方法可作为加速心脏数字孪生物理驱动模拟开发和使用的有力工具。
引用
@article{arxiv.2403.04998,
title = {Robust automated calcification meshing for biomechanical cardiac digital twins},
author = {Daniel H. Pak and Minliang Liu and Theodore Kim and Caglar Ozturk and Raymond McKay and Ellen T. Roche and Rudolph Gleason and James S. Duncan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04998},
year = {2024}
}