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학위논문 상세정보

左心室 心筋 모델을 利用한 게이트 心筋 SPECT 映像에서의 運動性 分析 원문보기
Motility Analysis of Gated Myocardium SPECT Images Using Left Ventricle Myocardium Model

  • 저자

    손병환

  • 학위수여기관

    仁濟大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    전산학과 컴퓨터 그래픽스 전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2002

  • 총페이지

    iv, 37p.

  • 키워드

    SPECT 좌심실 super-ellipsoidal 모델 hybrid-ellipsoidal 모델 최소 제곱법 알고리즘 운동성 분석;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8952887&outLink=K  

  • 초록

    사람에게 있어서 심장은 체내에 혈액을 공급하는 인체 생명유지의 핵심적인 기관으로 그 중요성이 매우 크다. 그 가운데 좌심실은 특히 체내 전체에 혈액을 공급하는 1차적인 역할을 담당하고 있으며 두꺼운 근육층으로 형성되어 힘차게 혈액을 공급해 주는 역할을 한다. 심장의 무게는 약 350-450g 정도이지만 사람마다 다르며, 움직임 또한 개인적인 차이가 커 영상화된 자료로는 심근의 운동에 대한 정보를 측정하기가 매우 어렵다. 심장 운동의 분석은 인체에 혈액을 공급하는 역할에 대한 평가이며, 이 기능의 평가는 MRI나 CT, 그리고 PET과 SPECT로 평가 되어진다. 이러한 심근의 움직임을 측정하기 위해서 본 논문에서는 좌심실 심근 모델을 수학적으로 구축하였으며, 심장의 움직임에 대한 파라미터를 이용하여 운동성을 상세화 하였다. 구축한 모델을 심장의 생화학적 반응을 보는 게이트 심근 SPECT 영상에 적용시켜서, 모델과 게이트 심근 SPECT 영상 사이의 운동성을 분석하였다. 심장 운동의 핵심적인 부분인 좌심실의 심근 모델은 sinusoidal함수를 이용한 3차원 super-ellipsoidal model을 기반으로 생성하였으며 움직임과 형태의 변화를 주기 위한 파라미터를 이용하여 좌심실 심근의 형태와 움직임에 대한 유사성을 모델화 하였다. 수축과 확장을 보이는 좌심실의 주기적인 형태와 상하운등, 전후운동, 좌우운동에 대한 파라미터 함수는 sine과 cosine함수를 이용한 주기함수를 기반으로 만들었다. 이들 파라미터 함수를 이용한 super-ellipsoidal model을 통해 hybrid-ellipsoidal model이 만들어 지고, 심근 게이트 SPECT 영상 데이터와 fitting시킨 후 생성된 모델을 토대로 하여 심근 게이트 SPECT 영상의 영역별 운동성 방향과 크기를 산출하여 분석하였다. Fitting 알고리즘은 LSF(Least-Squares Fitting) 알고리즘을 이용하였으며, 지역적 운동성의 표현을 위해 심장기능 평가 시 사용되는 Bull's Eye형식의 map을 만들었다. 모델을 통해 환자의 게이트 심근 SPECT 영상과 정상인의 게이트 심근 SPECT 영상에 대한 운동량을 산출하여 값을 서로 비교하였다. 정상인의 경우 전체 운동량의 분산이 003이하의 값을 가졌으며, 환자의 경우는 운동량 분산이 0.03이상의 값을 가지고 0.08을 중심으로 고르게 분포되어 있었다. SPECT를 이용한 심장의 기능평가로 움직임의 수축능, 혈류 등을 이용해서 하고있으나 운동량에 대한 평가는 없다. 본 논문에서 제안한 모델을 이용한 심근 SPECT의 운동성 분석은 심장 기능 평가에 유용한 지표가 될 것으로 기대 한다. 본 논문의 전체적인 구조를 크게 3가지 부분으로 표현한다면 다음과 같다 먼저, 첫 번째 서두부분인 1장에서 3장까지는 본 논문에 대한 동기와 기존에 연구에 대한 분석, 그리고 본 논문에서 사용하고자 하는 심근 게이트 SPECT 영상과 좌심실에 대한 설명과 hybrid-ellipsoidal모델에 대해 전반적인 소개를 한다. 두 번째, 본론 부분인 4장 및 5장에서는 심근 게이트 SPECT 영상과 적용시킨 알고리즘, 실험 및 데이터에 대한 가시화 방법에 대해서 소개한다. 마지막으로 6장 및 7장은 결론 부분으로 모델과 심근 게이트 SPECT 영상 데이터와 fitting 시킨 후 결과에 대한 분석과 검증, 향후 연구 방향에 대해서 논하고자 한다.


    An analysis of heart movement is to estimate a role which supplies blood in human body We have constructed a left ventricle myocardium model and mathematically evaluated the motion of myocardium The myocardial motility was visulized using some parameters about cardiac motion. We applied the myocardium model in the gated myocardium SPECT image that showed a cardiac biochemical reaction, and analyzed a motility between the gated myocardium SPECT image and the myocardium model. The myocardium model was created of the based on three dimensional super-ellipsoidal model that was using the sinusoidal function To express a similar form and motion of the left ventricle myocardium, we calculated parameter functions that gave the changing of motion and form The LSF algorithm was applied to the myocardium gated SPECT image data and the myocardium model, and finally created a fitting model Then we analyzed a regional motility direction and size of the gated myocardium SPECT image that was constructed on a fitting model Furthermore, we implemented the Bull's Eye map that had evaluated the heart function for presentation of regional motility Using myocardium' s motion the evalution of cardiac function of SPECT was estimated by a contraction ability, perfusion etc However, it is not any estimation about motility So, We analyzed the myocardium SPECT's motility of utilizing the myocardium model We expect that the proposed algorithm should be a useful guideline in the heart functional estimation


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