論文の概要: Continuous 3D Myocardial Motion Tracking via Echocardiography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.02792v2
- Date: Thu, 27 Jun 2024 07:29:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-28 20:16:23.329609
- Title: Continuous 3D Myocardial Motion Tracking via Echocardiography
- Title(参考訳): 心エコー法による連続3次元心筋運動追跡
- Authors: Chengkang Shen, Hao Zhu, You Zhou, Yu Liu, Si Yi, Lili Dong, Weipeng Zhao, David J. Brady, Xun Cao, Zhan Ma, Yi Lin,
- Abstract要約: 心筋運動追跡は、心臓血管疾患の予防と検出に不可欠な臨床ツールである。
現在の技術は、空間次元と時間次元の両方において、心筋の不完全かつ不正確な運動推定に悩まされている。
本稿では, 心臓の3次元構造と包括的6次元前/後方運動をモデル化するためのニューラル心運動場(ニューラルCMF)について紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 30.19879953016694
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Myocardial motion tracking stands as an essential clinical tool in the prevention and detection of cardiovascular diseases (CVDs), the foremost cause of death globally. However, current techniques suffer from incomplete and inaccurate motion estimation of the myocardium in both spatial and temporal dimensions, hindering the early identification of myocardial dysfunction. To address these challenges, this paper introduces the Neural Cardiac Motion Field (NeuralCMF). NeuralCMF leverages implicit neural representation (INR) to model the 3D structure and the comprehensive 6D forward/backward motion of the heart. This method surpasses pixel-wise limitations by offering the capability to continuously query the precise shape and motion of the myocardium at any specific point throughout the cardiac cycle, enhancing the detailed analysis of cardiac dynamics beyond traditional speckle tracking. Notably, NeuralCMF operates without the need for paired datasets, and its optimization is self-supervised through the physics knowledge priors in both space and time dimensions, ensuring compatibility with both 2D and 3D echocardiogram video inputs. Experimental validations across three representative datasets support the robustness and innovative nature of the NeuralCMF, marking significant advantages over existing state-of-the-art methods in cardiac imaging and motion tracking.
- Abstract(参考訳): 心血管疾患(CVD)の予防と検出には, 心臓運動追跡が不可欠である。
しかし、現在の手法では、空間次元と時間次元の両方において、心筋の不完全かつ不正確な運動推定に悩まされており、早期の心筋機能障害の同定を妨げている。
これらの課題に対処するために,ニューラル心臓運動場(Neural Cardiac Motion Field, ニューラルCMF)を紹介する。
NeuralCMFは暗黙の神経表現(INR)を利用して、心臓の3D構造と包括的な6D前方/後方運動をモデル化する。
この方法は、心筋の正確な形状と運動を心臓周期の任意の特定の点において連続的に問い合わせる機能を提供し、従来のスペックルトラッキング以上の心臓動態の詳細な解析を強化することで、ピクセルワイド制限を超える。
特に、NeuralCMFはペア化されたデータセットを必要とせずに動作し、その最適化は空間と時間次元の両方の物理知識を通じて自己監督され、2Dと3Dの心エコービデオインプットとの互換性が確保される。
3つの代表的なデータセットにまたがる実験的検証は、NeuralCMFの堅牢性と革新性をサポートし、心臓画像とモーショントラッキングにおける既存の最先端手法に対する大きな優位性を示している。
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