Image based analysis and modeling of the detailed cardiac ventricular anatomy

Author

Paun, Bruno

Director

Bijnens, Bart

Butakov, Kostantyn

Date of defense

2017-07-24

Pages

136 p.



Department/Institute

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions

Doctorate programs

Programa de doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions

Abstract

The role of trabeculations and their normal morphological expression in the human heart is still unclear. Clinical studies have shown that excessive trabeculation can cause heart failure due to diastolic and systolic dysfunction, thromboembolism and arrhythmias. Quantifying and modeling those structures could provide us insights into their function, their influence on cardiac performance and also their connection with cardiomyopathies. The contributions of this thesis can be summarized as follows: 1) a simplified model of the trabeculated left ventricle (LV) to study the impact of trabeculations on stroke volume, strain and pump capacity of the LVs of different geometries, 2) a simple as well as a more elaborate method for geometry independent parametrization of the detailed cardiac left and right ventricular anatomy, 3) a framework for visualization and statistical analysis of the trabeculations, and 4) a longitudinal analysis of the cardiac trabeculations in a mouse embryo at different gestational stages.


El papel de las trabéculas cardíacas y su morfología normal en el corazón humano todavía es desconocido. Estudios clínicos han demostrado que la trabeculacíon excesiva puede causar insuficiencia cardíaca debido a disfunción diastólica y sistólica, tromboembolismo y arritmias. El modelado y cuantificación de estas nos puede dar una idea de su función, su influencia en el rendimiento cardíaco y también su conexión con cardiomiopatías. Las contribuciones de la presente tesis son los siguientes: 1) un modelo simplificado del ventrículo izquierdo trabeculado para estudiar el impacto de las trabéculas sobre el volumen, la deformación y el gasto cardíaco de los ventrículos con diferentes geometrías, 2) un método simplificado, así como un método más complejo para la parametrización independiente de la geometría cardíaca detallada de los ventrículos izquierdo y derecho, 3) un framework para la visualización y el análisis estadístico de las trabeculaciones, y 4) un análisis longitudinal de las trabéculas cardíacas en un embrión de ratón en diferentes etapas gestacionales.

Keywords

Detailed cardiac ventricular anatomy; Cardiac trabeculations; Left ventricular trabeculation model; Parametrization; Cardiac coordinate system; Longitudinal analysis of the trabeculations; Myocardial complexity; Anatomía cardíaca detallada de los ventrículos; Trabéculas cardíacas; Modelo de las trabéculas en el ventrículo izquierdo; Parametrización; Sistema de coordenadas del corazón; Análisis longitudinal de las trabéculas; Complejidad miocárdica

Subjects

62 - Engineering. Technology in general

Documents

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51.90Mb

 

Rights

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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