نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1 گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
2 دانشیار، گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
3 مرکز قلب و عروق بیمارستان شهید رجایی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
چکیده
در این تحقیق، با تغییر زاویة دید به مجموعه تصاویر اکوکاردیوگرافی و استفاده از اطلاعات زمانی و مفاهیم نمایش تنک، الگوریتمی کارا برای تحلیل حرکت عمومی بافت قلب در طول یک سیکل قلبی در تصاویر اکوکاردیوگرافی ارائه میشود. در گام اول برای استفاده از اطلاعات زمانی تصاویر اکوکاردیوگرافی، سیگنالهای زمانی گرفتهشده از شدت روشنایی پیکسلها در طول فریمهای متوالی (منحنی تغییرات شدت روشنایی (IVTC)) استخراج میشوند. سپس، برای شناخت ویژگیها، استخراج و تفسیر اطلاعات سیگنالهای زمانی IVTC، نمایش تنک این سیگنالها ارائه شد و دادهها به فضای جدیدی انتقال مییابند. برای این منظور، با تحلیل ساختار و ماهیت سیگنالهای زمانی IVTC، دیکشنری فوق کاملی شامل توابع مختلفی از پایههای سینوسی، کسینوسی و ویولت ها، طراحی شد و ضرایب تنک با استفاده از الگوریتم حسگری فشردة بیزین (BCS) استخراج میشوند. با تجزیه سیگنالهای زمانی به پایههای مختلف توابع موجود در دیکشنری و استخراج ویژگی از سیگنالهای تجزیه شده، به تصاویر کدشدة رنگی دست خواهیم یافت، که معرف حرکت عمومی نواحی مختلف قلبی است. مجموعه دادة مورد بررسی، شامل تصاویر اکوکاردیوگرافی از 21 فرد مختلف در نمای محور کوتاه و نمای چهار حفرهای قلب است. نتایج نشاندهندة عملکرد مناسب روش پیشنهادی در تعیین نواحی سالم و کمحرکت قلب است.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Global Wall Motion Estimation of Echocardiographic Images Based on Temporal Information and Sparse Representations
نویسندگان [English]
- Parisa Gifani 1
- Hamid Behnam 2
- Maryam Shojaee Fard 3
1 Biomedical Engineering Department, School of Electrical Engineering; Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Biomedical Engineering Department, School of Electrical Engineering; Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
3 Shaheed Rajaei Cardiovascular Medical and Research Center, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]
In this paper, we introduce a novel framework for illustrating the cardiac movements in echocardiogarphic images by utilizing temporal information and sparse representation. For the proposed method, we first derived temporal information by extracting intensity variation time curves (IVTC) assessed for each pixel. Then an over complete dictionary based on prior knowledge of the temporal signals and a set of pre-specified known functions was designed. The IVTCs can then be described as linear combinations of a few prototype atoms in the dictionary. We used the Bayesian Compressive Sensing (BCS) sparse recovery algorithm to find the sparse coefficients of the signals. By decomposing the IVTCs to different families and extracting proper features based on the sparse information, we attain the color coded images which illustrates the general movements of cardiac segments. The database consists of 21 echocardiography sequence of normal and abnormal volunteers in short axes and 4 chamber views. The results show the great achievement in global wall motion estimations.
کلیدواژهها [English]
- Echocardiographic Images
- Global Wall Motion
- Intensity Variation Time Curves
- Sparse Representations