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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Combining Deformation Modeling and Machine Learning for Personalized Prosthesis Size Prediction in Valve-Sparing Aortic Root Reconstruction

verfasst von : Jannis Hagenah, Michael Scharfschwerdt, Achim Schweikard, Christoph Metzner

Erschienen in: Functional Imaging and Modelling of the Heart

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Finding the individually optimal prosthesis size is an intricate task during valve-sparing aortic root reconstruction. Previous work has shown that machine learning based prosthesis size prediction is possible. However, the very high demands on the underlying training data set prevent the application in a clinical setting. In this work, the authors present an alternative approach combining simplified deformation modeling with machine learning to mimic the surgeon’s decision making process. Compared to the previously published approach, the new method provides a similar prediction accuracy whith a dramatic decrease of demand on the training data. This is an important step towards the clinical application of machine learning based planning of personalized valve-sparing aortic root reconstruction.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Scharfschwerdt, M., Sievers, H.H., Hussein, A., Kraatz, E.G., Misfeld, M.: Impact of progressive sinotubular junction dilatation on valve competence of the 3F Aortic and Sorin Solo stentless bioprosthetic heart valves. Eur. J. Cardio Thorac. Surg. 37(3), 631–634 (2010). doi:10.1016/j.ejcts.2009.09.010 CrossRef Scharfschwerdt, M., Sievers, H.H., Hussein, A., Kraatz, E.G., Misfeld, M.: Impact of progressive sinotubular junction dilatation on valve competence of the 3F Aortic and Sorin Solo stentless bioprosthetic heart valves. Eur. J. Cardio Thorac. Surg. 37(3), 631–634 (2010). doi:10.​1016/​j.​ejcts.​2009.​09.​010 CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Labrosse, M.R., Beller, C.J., Boodhwani, M., Hudson, C., Sohmer, B.: Subject-specific finite-element modeling of normal aortic valve biomechanics from 3D+t TEE images. Med. Image Anal. 20(1), 162–172 (2015). doi:10.1016/j.media.2014.11.003 CrossRef Labrosse, M.R., Beller, C.J., Boodhwani, M., Hudson, C., Sohmer, B.: Subject-specific finite-element modeling of normal aortic valve biomechanics from 3D+t TEE images. Med. Image Anal. 20(1), 162–172 (2015). doi:10.​1016/​j.​media.​2014.​11.​003 CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Hagenah, J., Werrmann, E., Scharfschwerdt, M., Ernst, F., Metzner, C.: Prediction of individual prosthesis size for valve-sparing aortic root reconstruction based on geometric features. In: IEEE 38th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), pp. 3273–3276 (2016). doi:10.1109/EMBC.2016.7591427 Hagenah, J., Werrmann, E., Scharfschwerdt, M., Ernst, F., Metzner, C.: Prediction of individual prosthesis size for valve-sparing aortic root reconstruction based on geometric features. In: IEEE 38th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), pp. 3273–3276 (2016). doi:10.​1109/​EMBC.​2016.​7591427
6.
Zurück zum Zitat Hagenah, J., Scharfschwerdt, M., Stender, B., Ott, S., Friedl, R., Sievers, H.H., Schlaefer, A.: A setup for ultrasound based assessment of the aortic root geometry. Biomed. Eng./Biomedizinische Technik (2013). doi:10.1515/bmt-2013-4379 Hagenah, J., Scharfschwerdt, M., Stender, B., Ott, S., Friedl, R., Sievers, H.H., Schlaefer, A.: A setup for ultrasound based assessment of the aortic root geometry. Biomed. Eng./Biomedizinische Technik (2013). doi:10.​1515/​bmt-2013-4379
Metadaten
Titel
Combining Deformation Modeling and Machine Learning for Personalized Prosthesis Size Prediction in Valve-Sparing Aortic Root Reconstruction
verfasst von
Jannis Hagenah
Michael Scharfschwerdt
Achim Schweikard
Christoph Metzner
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-59448-4_44