1、三维心脏模型运动与材料联合估计梁潇大纲n 背景n 课题目标n 相关工作n 实现与可行性分析n 总结背景n 心脏病是世界上头号杀手n 早期诊断对于治疗的成功率起着关键作用n 心室的异常一般表现为运动的异常，而运动异常通常由心室材料属性的变化导致n 左心室负责供养 ,它的运动异常可作为检测依据课题目标n 通过分层 MRI心脏图像序列和左心室三维模型，同步估计出左心室的运动和材料属性q 心室病变q 应力应变数据q 运动规律，从而协助医生判断心室功能是否正常+相关工作n 心脏的功能q 电属性q 力学属性n Galss-Hunter-McCulloch, Theory of Heart, Springe
2、r-Verlag, 1991n 运动分析q 估计心脏的运动和变形参数n Frangi-Niessen-Viergever, IEEE TMI, 2001相关工作（ 2）n P.-C. Shi, H.-F. Liu, Stochastic finite element framework for simultaneous estimation of cardiac kinematic functions and material parameters, MIA, 2003q 对左心室的二维图像序列进行运动和材料估计q 使用 Kalman滤波和模态分析的方法q 联合估计降低了分别估计所带来的误差q
3、 局限：n 使用二维模型，获得数据仅局限于二维n 结果在一定程度上并不直观，不利于全局分析课题步骤n 建立三维模型（前期工作）q 图像分割q 建模n 运动和材料估计q 建立心室运动学方程q 用状态空间表示q 求解 Kalman滤波并迭代过程至收敛n 数据测算（后期工作）q 应力应变等建立模型n 将图像序列中的每一帧中左心室的内壁和外壁分割出来，并通过三维重构技术建立出模型q 二维分割n Level Set进行大致的分割n 人工对不准确区域进行调节q 三维重构n Delaunay三角化q 这些工作在之前项目已经实现，因此不存在难题运动和材料估计n 假设：心脏是各向同性的材料n 模态方程：q M（质量矩阵）随时间不变q K（刚度矩阵）是由材料属性构成的。通常用杨式模量和泊松比表示，两者是需要估计的值q C（阻尼矩阵）假定为 Rayleigh衰减，随 M、 K变化状态空间表示n 状态方程 :其中
