Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Myocardial Motion Analysis of Echocardiography Images using Optical Flow Radial Direction Distribution

تحليل حركة عضلة القلب لصور تخطيط صدى القلب باستخدام توزيع الاتجاه الشعاعي للتدفق البصري
Authors: Munawar Agus Riyadi;

Myocardial Motion Analysis of Echocardiography Images using Optical Flow Radial Direction Distribution

Abstract

Énoncé du problème : Le mouvement du myocarde est une information importante pour les médecins dans le diagnostic des anomalies cardiaques. Le vecteur de mouvement du myocarde peut être calculé à l'aide de la technique du flux optique, qui peut ensuite être analysé plus en détail en fonction de son amplitude et de son angle. En pratique, les médecins ne se préoccupent pas de l'angle du vecteur lui-même, mais s'intéressent davantage à savoir si un segment se déplace vers le centre ou non. Approche : Par conséquent, dans cette étude, nous proposons une direction de mouvement relative par rapport au centre de la cavité cardiaque, appelée radiale direction, ce qui est plus utile pour le diagnostic.La direction radiale est calculée comme la différence entre l'angle du flux optique à un point d'intérêt et l'angle entre le point et le centre de la cavité.En raison de la difficulté à effectuer une analyse basée uniquement sur des vecteurs individuels, il est utile de visualiser et d'extraire la tendance globale en représentant les vecteurs de mouvement par leur distribution angulaire.Résultats : Cette méthode a été testée sur des séquences d'échocardiographie clinique et s'est révélée efficace pour fournir un profil de direction radiale de chaque segment pour chaque cadre échocardiographique. Une comparaison entre la distribution angulaire normale et le profil de direction radiale proposé a également été présentée. Conclusion : Le profil proposé s'est avéré efficace pour fournir le modèle de mouvement segmentaire qui est plus facile pour le médecin d'analyser le mouvement myocardique par rapport à la distribution angulaire normale ainsi que plus invariant pour les emplacements des segments.

Planteamiento del problema: El movimiento miocárdico es información importante para los médicos en el diagnóstico de anomalías cardíacas. El vector de movimiento del miocardio se puede calcular utilizando la técnica de flujo óptico, que luego se puede analizar más a fondo en función de su magnitud y ángulo. En la práctica, los médicos no están preocupados por el ángulo del vector en sí, sino que están más interesados en si un segmento se está moviendo hacia el centro o no. Enfoque: Por lo tanto, en este estudio proponemos una dirección de movimiento relativa con respecto al centro de la cavidad cardíaca, llamada radial dirección, que es más útil para el diagnóstico. La dirección radial se calcula como la diferencia entre el ángulo del flujo óptico en un punto de interés y el ángulo entre el punto y el centro de la cavidad. Debido a la dificultad para realizar análisis basados únicamente en vectores individuales, es útil visualizar y extraer la tendencia general representando los vectores de movimiento por su distribución angular. Resultados: Este método se ha probado en secuencias de ecocardiografía clínica y se ha demostrado que tiene éxito al proporcionar un perfil de dirección radial de cada segmento para cada marco ecocardiográfico.También se presentó una comparación entre la distribución angular normal y el perfil de dirección radial propuesto.Conclusión: Se demostró que el perfil propuesto tiene éxito al proporcionar el patrón de movimiento segmentario que es más fácil para el médico analizar el movimiento miocárdico en comparación con la distribución angular normal, así como más invariante a las ubicaciones de los segmentos.

Problem statement: Myocardial motion is important information for physicians in diagnosing cardiac abnormalities.The motion vector of myocardial can be computed using optical flow technique, which then can be further analyzed based on its magnitude and angle.In practice, physicians are not concern about the angle of vector itself, but are more interested on whether a segment is moving to the center or not.Approach: Therefore, in this study we propose a relative motion direction with respect to the center of the cardiac cavity, called radial direction, which is more useful for diagnosis.The radial direction is computed as the difference between the angle of optical flow at a point of interest and the angle between the point and the cavity center.Because of the difficulty in performing analysis based solely on individual vectors, it is helpful to visualize and extract the overall trend by representing motion vectors by their angular distribution.Results: This method has been tested on clinical echocardiography sequences and has been shown to be successful in providing a radial direction profile of every segment for each echocardiographic frame.A comparison between the normal angular distribution and the proposed radial direction profile was also presented.Conclusion: The proposed profile was shown to be successful in providing the pattern of segmental motion which is easier for physician to analyze the myocardial motion compared with the normal angular distribution as well as more invariant to segment locations.

بيان المشكلة: حركة عضلة القلب هي معلومات مهمة للأطباء في تشخيص تشوهات القلب. يمكن حساب متجه حركة عضلة القلب باستخدام تقنية التدفق البصري، والتي يمكن بعد ذلك تحليلها بناءً على حجمها وزاويتها. في الممارسة العملية، لا يهتم الأطباء بزاوية المتجه نفسه، ولكنهم يهتمون أكثر بما إذا كان جزء ما يتحرك إلى المركز أم لا .النهج: لذلك، في هذه الدراسة نقترح اتجاه حركة نسبي فيما يتعلق بمركز تجويف القلب، يسمى الشعاعي الاتجاه، وهو أكثر فائدة للتشخيص. يتم حساب الاتجاه الشعاعي على أنه الفرق بين زاوية التدفق البصري عند نقطة الاهتمام والزاوية بين النقطة ومركز التجويف. بسبب صعوبة إجراء التحليل بناءً على المتجهات الفردية فقط، من المفيد تصور واستخراج الاتجاه العام من خلال تمثيل متجهات الحركة من خلال توزيعها الزاوي. النتائج: تم اختبار هذه الطريقة على تسلسل تخطيط صدى القلب السريري وقد ثبت نجاحها في توفير ملف تعريف الاتجاه الشعاعي لكل مقطع لكل إطار تخطيط صدى القلب. كما تم تقديم مقارنة بين التوزيع الزاوي الطبيعي وملف تعريف الاتجاه الشعاعي المقترح. الخاتمة: تبين أن ملف التعريف المقترح ناجح في توفير نمط الحركة القطاعية الذي يسهل على الطبيب تحليل حركة عضلة القلب مقارنة بالتوزيع الزاوي الطبيعي وكذلك أكثر ثباتًا لمواقع القطع.

Related Organizations
Keywords

Stereo Vision and Depth Estimation, Artificial intelligence, Single Image Super-Resolution Techniques, Biomedical Engineering, Geometry, FOS: Medical engineering, Engineering, Optical Flow, Point (geometry), FOS: Mathematics, Image (mathematics), Motion vector, Microvasculature Detection, Optical flow, Motion (physics), Physics, Invariant (physics), Computer science, Mathematical physics, Computer Science, Physical Sciences, Optical Coherence Tomography Imaging, Computer vision, Computer Vision and Pattern Recognition, Mathematics

  • BIP!
    Impact byBIP!
    citations
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
citations
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Upload OA version
Are you the author? Do you have the OA version of this publication?