Lars Wigström Einar Brandt Tino Ebbers Visualisering av flöde och väggrörelse med magnetisk resonanstomografi.

En presentation över ämnet: "Lars Wigström Einar Brandt Tino Ebbers Visualisering av flöde och väggrörelse med magnetisk resonanstomografi."— Presentationens avskrift:

1 Lars Wigström Einar Brandt Tino Ebbers Visualisering av flöde och väggrörelse med magnetisk resonanstomografi

2 Visualization of Intra-cardiac Flow Patterns Based on Time-resolved 3D MRI Data Lars Wigström, M.Sc. 1,2 Tino Ebbers, M.Sc. 2 Einar Brandt, M.Sc. 1,2 Per Thunberg, M.Sc. 1,2 Pernilla Selskog, M.Sc. 2 Matts Karlsson, PhD 2 Ann F. Bolger, MD 3 John-Peder Kvitting, Med. stud. 1 Jan Engvall, MD, PhD 1 Bengt Wranne, MD, PhD 1 Linköping University, Sweden Department of Medicine and Care, Clinical Physiology 1 Department of Biomedical Engineering 2 University of California, San Francisco, USA Department of Medicine 3

3 3D velocity measurement 3D volume of interest u w V v 3D + Time  4D What is 3D ?

4 3D Doppler Ultrasound 3D region, but only one velocity component

5 MRI @ 1,5T

6 2D MRI Phase Contrast Early diastole Systole Vector display of MRI phase contrast data

7 3D Velocity dataset 2D Slices Wigström et al, Magn Reson Med, 1996;36(5) 3D Cine Phase Contrast u w V v

8 Color coding Vector plot Visualization of 3D Velocity Data

9 LA LVOT Apex Particle Trace Visualization v1tv1t v2tv2t v3tv3t v4tv4t v5tv5t v6tv6t Integration of the velocity field starting in a user specified timeframe and at a specified location Wigström et al, Magn Reson Med, 1999;41(4)

10 Particle Trace Visualization

11 LA LVOT LV LA Late filling (A) Early filling (E) Fyrenius, et al, J Am Soc Echocardiogr, 1999,12:817-21 LV Diastolic Filling

12 LA LVOT LV Vortices behind the mitral leaflets LV Diastolic Flow Patterns DopplerMRI

13 Level of mitral valve Left PV Right PV Level of mitral valve Vortical flow in the left atrium A. Fyrenius

14 Automatisk virvelkvantifiering Hur ser en virvel ut?

15 Begränsad geometri “spiralflöde” etc Automatisk virvelkvantifiering

16 Att hitta virvel kärnor Utgå från ett önskat “mönster” Leta igenom hela volymen efter matchande områden

17 Exempel

18

19 Andra flödesstrukturer Parallell-flöde “Skruv-flöde” Exempel: Aorta

20 Pressure differences Simplified Bernoulli: Only for stenotic flow at peak inflow Navier-Stokes: More general, but time-resolved 3D velocity field needed

21 Aortic Pressure Differences -0.6-0.4-0.200.20.40.6 -15 -10 -5 0 Pressure difference [mmHg] Time [s] Normal Repaired coarctation 0.6 -0.6-0.4-0.200.20.4 0 0.5 1 1.5 2 Maximum velocity [m/s] Time [s] Level of coarctation repair

22 Relative Pressure Field

23 BeginningPeakEnd Left Ventricular Outflow Tract Left Ventricle Left Atrium Early Diastole

24 Left Ventricular Outflow Tract Left Ventricle Left Atrium Apex Late Diastole

25 Early diastole Short axis Long axis LV LA Myocardial Velocity

26 Different directions across the wall in early diastole Myocardial Velocities in 3D

27 LongitudinalCircumferentialRadial Velocity [cm/s] Kvitting, et. al., ESMRMB 2000 Base Mid Apex

28 Analysis of 3D Velocity Data Strain Strain rate Stress - strain relationship ? +++ TranslationRotationStrainShear-Strain StrainPassive motion =

29 1D: 2D: 3D: Strain Rate

30 Strain rate (maximum eigenvalue) Longitudinal expansionRadial expansion E A S [s] Strain rate [1/s] P. Selskog

31 Ultraljud är basundersökning för hjärtanatomi

32 Ultraljud kan färgkodas för flöde

33 MR anatomi i 3 plan

34 Att fundera på: -Begreppet situs och orsak till vänsterorienterade organ -Hjärtats relation till kotpelaren och förutsättningarna för hjärtkompressioner -Hjärtats relation till diafragma och leverkupolen -Aorta ascendens relation till sternum och lokalisation av sternalpunktionsställe -Halskärlsanatomi med carotisbulb, tryckreceptorer och predilektionsställen för carotisstenos -Revbenens vinkel relativt kroppens längsaxel, thoraxdiameterförändring under respiration

35 Hjärtats placering i kroppen

36 MR anatomi i 3 plan

37

38

39 Vad kan 3D ultraljud tillföra? Volymsberäkningar

40 Volymsberäkning m 3D ultraljud

41 Vad kan 3D ultraljud tillföra? Anatomiska relationer

42 Volume-rendered hjärteko

43 Mitralisklaff ur olika vinklar

44 Mitralisklaff från sidan

45 Flöde m ultraljud

46 Eget arbete EDIT: www.hu.liu.se/editwww.hu.liu.se/edit Klicka på äpplet för att logga in Välj CMIV bilder Utbildningsbilder Klicka på fil-namnet Dra med musen i bilden o den laddar Du behöver QuickTime, kan laddas från EDIT-sidan