251. 3D models for vascular lumen segmentation in MRA images and for artery-stenting simulation
- Author
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L. Florez Valencia, Maciej Orkisz, Johan Montagnat, Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Signal (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Grupo de Ingenieria Biomédica, Universidad de los Andes [Bogota] (UNIANDES), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia-Antipolis (I3S) / Equipe MODALIS, Scalable and Pervasive softwARe and Knowledge Systems (Laboratoire I3S - SPARKS), Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Imagerie et modélisation Vasculaires, Thoraciques et Cérébrales (MOTIVATE), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Montagnat, Johan
- Subjects
medicine.medical_specialty ,Computer science ,medicine.medical_treatment ,Biomedical Engineering ,Biophysics ,3d model ,02 engineering and technology ,030218 nuclear medicine & medical imaging ,Vascular lumen ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,Aneurysm ,[INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing ,0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering ,medicine ,[INFO.INFO-DC] Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC] ,[INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging ,Segmentation ,cardiovascular diseases ,Stent ,equipment and supplies ,medicine.disease ,[INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation ,Delivery location ,medicine.anatomical_structure ,[INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV] ,020201 artificial intelligence & image processing ,Radiology ,[INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC] ,[SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing ,Arterial lumen ,Biomedical engineering ,Artery - Abstract
http://www.creatis.insa-lyon.fr/intranet/docid/Biblio_ID/articles/florez_ITBM_07.pdf article; National audience; Arterial stenoses and aneurysms are increasingly treated using stents. The goal of this work is to facilitate the pre-operative choice of the stent's length and diameter. Two models are used to accomplish this task: a deformable cylindrical simplex (DCS) model of the arterial intra- luminal wall and a right generalized cylinder (RGC) model representing the stent's geometrical properties. An angiographic 3D image is first segmented using the DCS model to create a patient-specific vascular model. The RGC model of a folded stent is then slid along the vessel centerline until an interactively chosen delivery location, and the model's geometry is modified to simulate the unfolding of the stent. Lastly, the DCS model is re-meshed to fit the shape of the unfolded-stent model and thus to simulate the shape of the arterial lumen boundaries after stenting. Accuracy of the segmentation was quantitatively evaluated in images of arterial phantoms with stenoses ranging from 50 to 95%. Mean error of the resulting diameter estimation was 4.24%. The simulation of the stent insertion is qualitatively illustrated using data of a patient with an aneurysm in the aorta arch.
- Published
- 2007
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