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Erschienen in:
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2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

Moving Frames for Heart Fiber Reconstruction

verfasst von : Emmanuel Piuze, Jon Sporring, Kaleem Siddiqi

Erschienen in: Information Processing in Medical Imaging

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The method of moving frames provides powerful geometrical tools for the analysis of smoothly varying frame fields. However, in the face of missing measurements, a reconstruction problem arises, one that is largely unexplored for 3D frame fields. Here we consider the particular example of reconstructing impaired cardiac diffusion magnetic resonance imaging (dMRI) data. We combine moving frame analysis with a diffusion inpainting scheme that incorporates rule-based priors. In contrast to previous reconstruction methods, this new approach uses comprehensive differential descriptors for cardiac fibers, and is able to fully recover their orientation. We demonstrate the superior performance of this approach in terms of error of fit when compared to alternate methods. We anticipate that these tools could find application in clinical settings, where damaged heart tissue needs to be replaced or repaired, and for generating dense fiber volumes in electromechanical modelling of the heart.

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Fußnoten
1
See [10] for these and other optimization strategies.
 
2
When Jacobian matrix computations are available using a combination of backward, central, and forward differences, we seed (7) using (6) which improves convergence.
 
Literatur
1.
Athanasuleas, C.L., Buckberg, G.D., Stanley, A.W., Siler, W., Dor, V., Di Donato, M., Menicanti, L., de Oliveira, S.A., Beyersdorf, F., Kron, I.L., et al.: Surgical ventricular restoration in the treatment of congestive heart failure due to post-infarction ventricular dilation. J. Am. Coll. Cardiol. 44(7), 1439–1445 (2004)CrossRef
2.
Bayer, J., Blake, R., Plank, G., Trayanova, N.: A novel rule-based algorithm for assigning myocardial fiber orientation to computational heart models. Ann. Biomed. Eng. 40(10), 2243–2254 (2012)CrossRef
3.
Boutin, M., Bazin, P.L.: Structure from motion: a new look from the point of view of invariant theory. SIAM J. Appl. Math. 64(4), 1156–1174 (2004)MATHMathSciNetCrossRef
4.
Calabi, E., Olver, P.J., Shakiban, C., Tannenbaum, A., Haker, S.: Differential and numerically invariant signature curves applied to object recognition. Int. J. Comput. Vis. 26(2), 107–135 (1998)CrossRef
5.
Faugeras, O.: Cartan’s moving frame method and its application to the geometry and evolution of curves in the euclidean, affine and projective planes. In: Mundy, J.L., Zisserman, A., Forsyth, D. (eds.) AICV 1994. LNCS, vol. 825, pp. 9–46. Springer, Heidelberg (1994)CrossRef
6.
Flanders, H.: Differential Forms with Applications to the Physical Sciences. Courier Dover Publications, Mineola (2012)
7.
Flash, T., Handzel, A.A.: Affine differential geometry analysis of human arm movements. Biol. Cybern. 96(6), 577–601 (2007)MATHMathSciNetCrossRef
8.
Piuze, E., Lombaert, H., Sporring, J., Siddiqi, K.: Cardiac fiber inpainting using cartan forms. In: Mori, K., Sakuma, I., Sato, Y., Barillot, C., Navab, N. (eds.) MICCAI 2013, Part II. LNCS, vol. 8150, pp. 509–517. Springer, Heidelberg (2013) CrossRef
9.
Piuze, E., Sporring, J., Siddiqi, K.: Moving frames for heart fiber geometry. In: Gee, J.C., Joshi, S., Pohl, K.M., Wells, W.M., Zöllei, L. (eds.) IPMI 2013. LNCS, vol. 7917, pp. 524–535. Springer, Heidelberg (2013) CrossRef
10.
Rios, L.M., Sahinidis, N.V.: Derivative-free optimization: a review of algorithms and comparison of software implementations. J. Global Optim. 56(3), 1247–1293 (2013)MATHMathSciNetCrossRef
11.
Sapiro, G.: Geometric Partial Differential Equations and Image Analysis. Cambridge University Press, Cambridge (2006) MATH
12.
Savadjiev, P., Strijkers, G.J., Bakermans, A.J., Piuze, E., Zucker, S.W., Siddiqi, K.: Heart wall myofibers are arranged in minimal surfaces to optimize organ function. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 109(24), 9248–9253 (2012)CrossRef
13.
Sengupta, P.P., Korinek, J., Belohlavek, M., Narula, J., Vannan, M.A., Jahangir, A., Khandheria, B.K.: Left ventricular structure and function: basic science for cardiac imaging. J. Am. Coll. Cardiol. 48(10), 1988–2001 (2006)CrossRef
14.
Song, K., Nam, Y.J., Luo, X., Qi, X., Tan, W., Huang, G.N., Acharya, A., Smith, C.L., Tallquist, M.D., Neilson, E.G., et al.: Heart repair by reprogramming non-myocytes with cardiac transcription factors. Nature 485(7400), 599–604 (2012)CrossRef
15.
Toussaint, N., Sermesant, M., Stoeck, C.T., Kozerke, S., Batchelor, P.G.: In vivo human 3D cardiac fibre architecture: reconstruction using curvilinear interpolation of diffusion tensor images. In: Jiang, T., Navab, N., Pluim, J.P.W., Viergever, M.A. (eds.) MICCAI 2010 Part I. LNCS, vol. 6361, pp. 418–425. Springer, Heidelberg (2010) CrossRef
Metadaten
Titel
Moving Frames for Heart Fiber Reconstruction
verfasst von
Emmanuel Piuze
Jon Sporring
Kaleem Siddiqi
Copyright-Jahr
2015
Buch
Information Processing in Medical Imaging

Print ISBN: 978-3-319-19991-7

Electronic ISBN: 978-3-319-19992-4

Copyright-Jahr: 2015

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-19992-4_41

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