X-ray 영상을 이용한 심장운동해석에 관한 연구

Computer Analysis of Kinematic Parameters of the Intact Heart Using X-ray Image Sequence

움직이는 물체의 영상으로부터 그 물체의 운동을 해석하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 X-ray 영상을 이용하여 심장운동을 해석하는 알고리즘에 관하여 연구하였다. 관상동맥 혈관조영상을 이용하여 심장운동에 따른 국부적인 심근표면(Epicardial)의 변형과 심근두께의 변화 그리고 이에 작용하는 원주 방향 및 길이 방향의 응력을 추정하는 새로운 수학적인 방법을 개발하였다. 이 새로운 방법에서는 관상동맥의 분지점 영상의 시간에 따른 위치 변화를 심장운동 해석의 기본 data로 사용하였다. 4마리 개과 1사람의 관상동맥 조영상을 이용한 실제 실험결과로 부터 본 논문의 방법이 납으로 만든 marker를 붙여 얻은 결과와 비교하여 볼때 타당성이 있음을 알 수 있었다. 따라서 이 방법을 이용하면 관상동맥 혈관조영상으로 부터 기존의 혈관상태에 관한 정보 이외에도 국부 심근운동에 따른 변형 및 응력(stress)을 얻을 수 있게 된다.

It is important to extract the mechanical informations from the image sequences of the moving object. We have studied the computer algorithms for analysis of the moving heart using X-ray image sequence. A new mathematical method was developed to estimate the local epicardial deformation, wall thickness, and the regional circumferential and longitudinal wall stress using biplane coronary cineangiograms. In this method, the motion images of the coronary artery bifurca-tion points were used as natural landmarks for the kinematic analysis of the ventricular deformation. In four dogs and a normal patient's coronary cineangiograms, the estimation results show the validity of the present analysis, compared with the experimental results based upon the implanted markers. Thus, the present method provides a new method of evaluating the regional wall deformation and wall stress together with the blood vessel conditions using the coronary cineangiography procedure.