علی پاشائی و ناصر فتورائی

در این تحقیق از روش اجزای مرزی محدود (BEM) برای استخراج توزیع فشار در تصویر دو بعدی جریان خون استفاده شده است. روشهای مرسوم برای تخمین غیرتهاجمی توزیع فشار در میدان جریان قلبی-عروقی از شکل دیفرانسیلی معادلات حاکم استفاده می کنند. در این مقاله محاسبه میدان فشار از داده های سرعت با شکل انتگرالی معادلات حاکم و استفاده از جداسازی ناحیه جریان در تصاویر به کمک یکی از روشهای رایج جداسازی تصاویر یعنی اسپلاین ها۱ گسترش یافته است. این روش جداسازی به خاطر تامین سلولهای تصویر، قسم بندی اجزای مرزی، محاسبه بردار نرمال سطحی و محاسبه دقیق طول اجزای مرزی، سهولتهایی در محاسبات اجزای مرزی فراهم می سازد. شکل انتگرالی معادلات حاکم به تفصیل بحث شده است. برای شرایط تصویر بهینه شده و برای شرایط تکینه ثابتهای انتگرال گیری مربوطه ارائه شدند. ابتدا فشار در نودهای مرزی محاسبه شده و برای تامین مقادیر فشار در نقاط مختلف داخل میدان تصویر مورد استفاده قرار گرفته است. محاسبه توزیع فشار در داخل میدان به صورت یک مرحله پس پردازش با این روش مطرح است. برای ارزیابی دقت این روش نسبت به روشهای رایج محاسباتی، نتایج دو روش حل دیفرانسیلی و حل انتگرالی در یک میدان ریاضی جریان سیال لزج با توزیع فشار مشخص آزمایش شد. بر اساس این مطالعه، BEM برای تخمین مقدار فشار از تصاویر جریان خصوصیات زیر را فراهم می سازد: میدان محاسباتی را از دو بعد به یک بعد کاهش می دهد، امکان محاسبه توزیع فشار در نقاط دلخواه میدان تصویر با درجه تفکیک پذیری بالاتر فراهم می سازد، در برابر همهمه۲ مقاوم است، ملاحظات کمتری برای بررسی پایداری و سازگاری در آن لازم است، دقیق بوده و ملاحظات شبکه بندی کمتری نیاز دارد

Pressure-Poisson equation; Medical flow imaging; Pressure estimation; Boundary Element Method; Computational methods; PC-MRI; Boundary-based segmentation