Core Concepts
이 연구는 시간 의존적 의료 영상 데이터를 사용하여 심장 조직의 수동 역학적 특성을 추정하기 위한 역 유한 요소 분석 프레임워크를 소개한다.
Abstract
이 연구는 환자 맞춤형 심장 역학 모델링을 위한 역 유한 요소 분석 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 시간 의존적 의료 영상 데이터를 활용하여 심장 조직의 수동 역학적 특성을 추정한다.
주요 내용은 다음과 같다:
외부 반복에서는 전통적인 최적화 방법을 사용하여 영상 데이터와 잘 부합하는 재료 매개변수를 찾고,
내부 반복에서는 수정된 Sellier 알고리즘을 사용하여 응력-자유 기준 구성을 추정한다.
구조적 기반의 이방성 초탄성 구성 모델과 생리학적으로 관련된 경계 조건을 사용하여 심근 역학을 모의한다.
안정화된 변분 다중 규모 유한 요소 공식을 사용하여 지배 방정식을 해결한다.
정상 심근과 비후성 폐쇄성 심근병증 환자의 이중 심실 및 좌심방 모델에 프레임워크를 적용하고 민감도 분석을 수행한다.
단일 압력-용적 관계에 기반한 기존 접근법과 비교한다.
Stats
좌심실 및 우심실 내강 용적은 시간에 따라 각각 12 mmHg 및 6.5 mmHg의 압력 하에 증가한다.
비후성 폐쇄성 심근병증 환자의 경우 좌심실 및 우심실 압력이 정상인보다 25% 더 높다.
좌심방 압력은 2 mmHg에서 5 mmHg로 증가한다.
Quotes
"환자 맞춤형 심장 역학 모델링은 건강과 질병 상태의 심장 기능 생체역학을 이해하고 치료 계획을 지원하는 강력한 도구이다."
"현재 모델은 단일 심장 위상에서 획득된 의료 영상만을 사용하는 것으로 제한되어, 동적 영상 획득 처리에 적용성이 제한적이다."