یک مدل اجزای محدود ویسکوالاستیک مبتنی بر تصاویر مقطعی متوالی فراصوتی از شریان کاروتید

در مطالعه حاضر، با استفاده از هندسه واقعی شریان کاروتید یک مرد سالم که از تصاویر مقطعی متوالی فراصوتی استخراج شده است و نیز شکل موج فشار پالس وارد بر دیواره شریان و پارامترهای مدل ویسکوالاستیک کلوین که هر دو از پردازش تصاویر متوالی فراصوتی با نمای طولی حاصل شده اند، یک مدل اجزای محدود برای شریان کاروتید ارائه شده است. با استخرج شکل موج قطر داخلی از پردازش تصاویر فراصوتی متوالی در امتداد طولی از شریان کاروتید مشترک و کالیبره کردن آن بااستفاده از معادله نمایی، شکل موج فشارخون وارد بر شریان کاروتید استخراج شد. با مشتق گیری از معادله گوسی برازش شده بر شکل موج فشارخون، شکل موج مشتق فشارخون وارد بر شریان کاروتید در طول سیکل قلبی به دست آمد. سپس با بهینه سازی مدل ویسکوالاستیک کلوین، پارامترهای مدل تخمین زده شد. مدل اجزای محدود از شریان کاروتید در نرم افزار ادینا ساخته و با بارگذاری در سه سیکل قلبی اجرا شد. برای اعتبارسنجی مدل، شکل موج های جابجایی شعاعی حاصل از مدل اجزای محدود و جابجایی شعاعی حاصل از پردازش تصاویر متوالی فراصوتی در موقعیت فضایی تقریبا یکسانی از شریان مقایسه شد. درصد میانگین اختلاف نسبی جابجایی های شعاعی حاصل از مدل و حاصل از پردازش تصاویر فراصوتی برابر ۹.۳ درصد بود. از آنجاکه مدل های مکانیکی مناسب می توانند توزیع صحیح تنش/کرنش دیواره و پلاک شریان کاروتید را محاسبه و موقعیت نواحی مستعد آسیب را در پلاک مشخص کنند و با توجه به قابلیت مدل فراصوتی پیشنهادی در این مطالعه در توصیف صحیح رفتار ضربانی دیواره شریان انتظار می رود که مدل دینامیکی پیشنهادی بتواند برای ارزیابی دقیق وضعیت بیماری شریانی به کار رود.

کلیدواژه ها:

carotid artery ، ultrasound imaging ، Modeling ، Image processing ، شریان کاروتید ، تصویربرداری فراصوتی ، مدل سازی ، پردازش تصویر