liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
1234 1 - 50 av 152
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Ha, Hojin
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Kangwon Natl Univ, South Korea.
    Escobar Kvitting, John-Peder
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Thorax-kärlkliniken i Östergötland. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Oslo Univ Hosp, Norway.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    4D Flow MRI quantification of blood flow patterns, turbulence and pressure drop in normal and stenotic prosthetic heart valves2019Ingår i: Magnetic Resonance Imaging, ISSN 0730-725X, E-ISSN 1873-5894, Vol. 55, s. 118-127Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: To assess valvular flow characteristics and pressure drop in a variety of normal and stenotic prosthetic heart valves (PHVs) using 4D Flow MRI. Materials and methods: In-vitro flow phantoms with four different PHVs were studied: Medtronic-Hall tilting disc, St. Jude Medical standard bileaflet (STJM), Medtronic CoreValve Evolut R and Edwards SAPIEN 3. The valvular flow characteristics were investigated in normal and stenotic PHVs by using 4D Flow MRI. Results: The results showed that each valve provided a different amount of signal loss in the 4D Flow MRI. The defect size of the signal loss from each valve was 37.5 mm, 39.0 mm, 37.5 mm and 51.0 mm for the Tilting disk, STJM, SAPIEN 3 and CoreValve, respectively. The 4D Flow MRI-based estimation of the elevation of the pressure drop through the stenotic PHV using both Bernoulli-based and turbulence-based methods correlated well with the true values for the Tilting disc, STJM and SAPIEN 3 valve. However, the obstructive hemodynamics in the stenotic CoreValve was not clearly identified due to the large signal void from the long struts, resulting in a severe underestimation of the pressure drop using 4D Flow MRI. Conclusion: The Tilting disc, STJM and SAPIEN 3 valves provided reasonable estimates of peak velocity, turbulence production and the corresponding pressure drop. In contrast, the large strut of the CoreValve and corresponding signal void prevented accurate measurements of the velocity and turbulence production; therefore, 4D Flow MRI prediction of the pressure drop through the CoreValve was not feasible.

  • 2.
    Andersson, Magnus
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Characterization and estimation of turbulence-related wall shear stress in patient-specific pulsatile blood flow2019Ingår i: Journal of Biomechanics, ISSN 0021-9290, E-ISSN 1873-2380, Vol. 85, s. 108-117Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Disturbed, turbulent-like blood flow promotes chaotic wall shear stress (WSS) environments, impairing essential endothelial functions and increasing the susceptibility and progression of vascular diseases. These flow characteristics are today frequently detected at various anatomical, lesion and intervention-related sites, while their role as a pathological determinant is less understood. To present-day, numerous WSS-based descriptors have been proposed to characterize the spatiotemporal nature of the WSS disturbances, however, without differentiation between physiological laminar oscillations and turbulence-related WSS (tWSS) fluctuations. Also, much attention has been focused on magnetic resonance (MR) WSS estimations, so far with limited success; promoting the need of a near-wall surrogate marker. In this study, a new approach is explored to characterize the tWSS, by taking advantage of the tensor characteristics of the fluctuating WSS correlations, providing both a magnitude and an anisotropy measure of the disturbances. These parameters were studied in two patient-specific coarctation models (sever and mild), using large eddy simulations, and correlated against near-wall reciprocal Reynolds stress parameters. Collectively, results showed distinct regions of differing tWSS characteristics, features which were sensitive to changes in flow conditions. Generally, the post-stenotic tWSS was governed by near axisymmetric fluctuations, findings that where not consistent with conventional WSS disturbance predictors. At the 2-3 mm wall-offset range, a strong linear correlation was found between tWSS magnitude and near-wall turbulence kinetic energy (TKE), in contrast to the anisotropy indices, suggesting that MR-measured TKE can be used to assess elevated tWSS regions while tWSS anisotropy estimates request well-resolved simulation methods. (C) 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  • 3.
    Viola, Frederica
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Primärvårdscentrum, Vårdcentralen Ödeshög. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Data Quality and Optimal Background Correction Order of Respiratory-Gated k-Space Segmented Spoiled Gradient Echo (SGRE) and Echo Planar Imaging (EPI)-Based 4D Flow MRI2019Ingår i: Journal of Magnetic Resonance Imaging, ISSN 1053-1807, E-ISSN 1522-2586Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background A reduction in scan time of 4D Flow MRI would facilitate clinical application. A recent study indicates that echo-planar imaging (EPI) 4D Flow MRI allows for a reduction in scan time and better data quality than the recommended k-space segmented spoiled gradient echo (SGRE) sequence. It was argued that the poor data quality of SGRE was related to the nonrecommended absence of respiratory motion compensation. However, data quality can also be affected by the background offset compensation. Purpose To compare the data quality of respiratory motion-compensated SGRE and EPI 4D Flow MRI and their dependence on background correction (BC) order. Study Type Retrospective. Subjects Eighteen healthy subjects (eight female, mean age 32 +/- 5 years). Field Strength and Sequence 5T. SGRE and EPI-based 4D Flow MRI. Assessment Data quality was investigated visually and by comparing flows through the cardiac valves and aorta. Measurements were obtained from transvalvular flow and pathline analysis. Statistical Tests Linear regression and Bland-Altman analysis were used. Wilcoxon test was used for comparison of visual scoring. Students t-test was used for comparison of flow volumes. Results No significant difference was found by visual inspection (P = 0.08). Left ventricular (LV) flows were strongly and very strongly associated with SGRE and EPI, respectively (R-2 = 0.86-0.94 SGRE; 0.71-0.79 EPI, BC0-4). LV and right ventricular (RV) outflows and LV pathline flows were very strongly associated (R-2 = 0.93-0.95 SGRE; 0.88-0.91 EPI, R-2 = 0.91-0.95 SGRE; 0.91-0.93 EPI, BC1-4). EPI LV outflow was lower than the short-axis-based stroke volume. EPI RV outflow and proximal descending aortic flow were lower than SGREs. Data Conclusion Both sequences yielded good internal data consistency when an adequate background correction was applied. Second and first BC order were considered sufficient for transvalvular flow analysis in SGRE and EPI, respectively. Higher BC orders were preferred for particle tracing. Technical Efficacy Stage 1 J. Magn. Reson. Imaging 2019.

  • 4.
    Lantz, Jonas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Gupta, Vikas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Henriksson, Lilian
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Persson, Anders
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carl-Johan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Impact of Pulmonary Venous Inflow on Cardiac Flow Simulations: Comparison with In Vivo 4D Flow MRI2019Ingår i: Annals of Biomedical Engineering, ISSN 0090-6964, E-ISSN 1573-9686, Vol. 47, nr 2, s. 413-424Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Blood flow simulations are making their way into the clinic, and much attention is given to estimation of fractional flow reserve in coronary arteries. Intracardiac blood flow simulations also show promising results, and here the flow field is expected to depend on the pulmonary venous (PV) flow rates. In the absence of in vivo measurements, the distribution of the flow from the individual PVs is often unknown and typically assumed. Here, we performed intracardiac blood flow simulations based on time-resolved computed tomography on three patients, and investigated the effect of the distribution of PV flow rate on the flow field in the left atrium and ventricle. A design-of-experiment approach was used, where PV flow rates were varied in a systematic manner. In total 20 different simulations were performed per patient, and compared to in vivo 4D flow MRI measurements. Results were quantified by kinetic energy, mitral valve velocity profiles and root-mean-square errors of velocity. While large differences in atrial flow were found for varying PV inflow distributions, the effect on ventricular flow was negligible, due to a regularizing effect by mitral valve. Equal flow rate through all PVs most closely resembled in vivo measurements and is recommended in the absence of a priori knowledge.

  • 5.
    Zhong, Liang
    et al.
    Natl Heart Ctr Singapore, Singapore; Natl Univ Singapore, Singapore.
    Schrauben, Eric M.
    Hosp Sick Children, Canada.
    Garcia, Julio
    Univ Calgary, Canada.
    Uribe, Sergio
    Pontificia Univ Catolica Chile, Chile.
    Grieve, Stuart M.
    Univ Sydney, Australia; Royal Prince Alfred Hosp, Australia.
    Elbaz, Mohammed S. M.
    Northwestern Univ, IL 60611 USA.
    Barker, Alex J.
    Univ Colorado, CO 80202 USA.
    Geiger, Julia
    Univ Childrens Hosp Zurich, Switzerland.
    Nordmeyer, Sarah
    German Heart Ctr, Germany; Charite, Germany.
    Marsden, Alison
    Stanford Univ, CA 94305 USA.
    Carlsson, Marcus
    Lund Univ, Sweden.
    Tan, Ru-San
    Natl Heart Ctr Singapore, Singapore; Natl Univ Singapore, Singapore.
    Garg, Pankaj
    Univ Sheffield, England.
    Westenberg, Jos J. M.
    Leiden Univ, Netherlands.
    Markl, Michael
    Northwestern Univ, IL 60611 USA.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Primärvårdscentrum, Vårdcentralen Ödeshög. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Intracardiac 4D Flow MRI in Congenital Heart Disease: Recommendations on Behalf of the ISMRM Flow & Motion Study Group2019Ingår i: Journal of Magnetic Resonance Imaging, ISSN 1053-1807, E-ISSN 1522-2586Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Technical Efficacy: Stage 5 J. Magn. Reson. Imaging 2019.

  • 6.
    Stoll, Victoria M.
    et al.
    Univ Oxford, England.
    Hess, Aaron T.
    Univ Oxford, England.
    Rodgers, Christopher T.
    Univ Oxford, England; Univ Cambridge, England.
    Bissell, Malenka M.
    Univ Oxford, England.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Primärvårdscentrum, Vårdcentralen Ödeshög. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Myerson, Saul G.
    Univ Oxford, England.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Neubauer, Stefan
    Univ Oxford, England.
    Left Ventricular Flow Analysis Novel Imaging Biomarkers and Predictors of Exercise Capacity in Heart Failure2019Ingår i: Circulation Cardiovascular Imaging, ISSN 1941-9651, E-ISSN 1942-0080, Vol. 12, nr 5Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Cardiac remodeling, after a myocardial insult, often causes progression to heart failure. The relationship between alterations in left ventricular blood flow, including kinetic energy (KE), and remodeling is uncertain. We hypothesized that increasing derangements in left ventricular blood flow would relate to (1) conventional cardiac remodeling markers, (2) increased levels of biochemical remodeling markers, (3) altered cardiac energetics, and (4) worsening patient symptoms and functional capacity. Methods: Thirty-four dilated cardiomyopathy patients, 30 ischemic cardiomyopathy patients, and 36 controls underwent magnetic resonance including 4-dimensional flow, BNP (brain-type natriuretic peptide) measurement, functional capacity assessment (6-minute walk test), and symptom quantification. A subgroup of dilated cardiomyopathy and control subjects underwent cardiac energetic assessment. Left ventricular flow was separated into 4 components: direct flow, retained inflow, delayed ejection flow, and residual volume. Average KE throughout the cardiac cycle was calculated. Results: Patients had reduced direct flow proportion and direct-flow average KE compared with controls (Pamp;lt;0.0001). The residual volume proportion and residual volume average KE were increased in patients (Pamp;lt;0.0001). Importantly, in a multiple linear regression model to predict the patients 6-minute walk test, the independent predictors were age (beta=-0.3015; P=0.019) and direct-flow average KE (beta=0.280, P=0.035; R-2 model, 0.466, P=0.002). In contrast, neither ejection fraction nor left ventricular volumes were independently predictive. Conclusions: This study demonstrates an independent predictive relationship between the direct-flow average KE and a prognostic measure of functional capacity. Intracardiac 4-dimensional flow parameters are novel biomarkers in heart failure and may provide additive value in monitoring new therapies and predicting prognosis.

  • 7.
    Peolsson, Anneli
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för fysioterapi. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Karlsson, Anette
    Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik, Avdelningen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ghafouri, Bijar
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för samhällsmedicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Sinnescentrum, Smärt och rehabiliteringscentrum.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Engström, Maria
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Jönsson, Margaretha
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för fysioterapi. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Herrgardets Vardcentral, Sweden.
    Wåhlén, Karin
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för samhällsmedicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Sinnescentrum, Smärt och rehabiliteringscentrum.
    Romu, Thobias
    Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Borga, Magnus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik, Avdelningen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Kristjansson, Eythor
    Univ Iceland, Iceland.
    Bahat, Hilla Sarig
    Univ Haifa, Israel.
    German, Dmitry
    Univ Haifa, Israel.
    Zsigmond, Peter
    Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelningen för neuro- och inflammationsvetenskap. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Sinnescentrum, Neurokirurgiska kliniken US.
    Peterson, Gunnel
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för fysioterapi. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Uppsala Univ, Sweden.
    Pathophysiology behind prolonged whiplash associated disorders: study protocol for an experimental study2019Ingår i: BMC Musculoskeletal Disorders, ISSN 1471-2474, E-ISSN 1471-2474, Vol. 20, artikel-id 51Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    BackgroundThere is insufficient knowledge of pathophysiological parameters to understand the mechanism behind prolonged whiplash associated disorders (WAD), and it is not known whether or not changes can be restored by rehabilitation. The aims of the projects are to investigate imaging and molecular biomarkers, cervical kinaesthesia, postural sway and the association with pain, disability and other outcomes in individuals with longstanding WAD, before and after a neck-specific exercise intervention. Another aim is to compare individuals with WAD with healthy controls.MethodsParticipants are a sub-group (n=30) of individuals recruited from an ongoing randomized controlled study (RCT). Measurements in this experimental prospective study will be carried out at baseline (before intervention) and at a three month follow-up (end of physiotherapy intervention), and will include muscle structure and inflammation using magnetic resonance imaging (MRI), brain structure and function related to pain using functional MRI (fMRI), muscle function using ultrasonography, biomarkers using samples of blood and saliva, cervical kinaesthesia using the butterfly test and static balance test using an iPhone app. Association with other measures (self-reported and clinical measures) obtained in the RCT (e.g. background data, pain, disability, satisfaction with care, work ability, quality of life) may be investigated. Healthy volunteers matched for age and gender will be recruited as controls (n=30).DiscussionThe study results may contribute to the development of improved diagnostics and improved rehabilitation methods for WAD.Trial registrationClinicaltrial.gov Protocol ID: NCT03664934, initial release 09/11/2018.

  • 8.
    Karlsson, Lars
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Erixon, Hanna
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Primärvårdscentrum, Vårdcentralen Ödeshög. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Bolger, Ann
    Univ Calif San Francisco, CA USA.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Post-cardioversion Improvement in LV Function Defined by 4D Flow Patterns and Energetics in Patients With Atrial Fibrillation2019Ingår i: Frontiers in Physiology, ISSN 1664-042X, E-ISSN 1664-042X, Vol. 10, artikel-id 659Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Atrial fibrillation (AF) is a prevalent cause of cardiovascular morbidity, including thromboembolism and heart failure. Left ventricular dysfunction (LVD) detected in AF patients may be either precursor or consequence of the arrythmia. Successful cardioversion of chronic AF is often followed by a transient period of left atrial (LA) stunning, where depressed mechanical atrial contraction persists despite reinstitution of sinus rhythm. To determine if AF-associated LVD would improve with resolution of LA dysfunction, AF patients were examined immediately and 4 weeks after cardioversion to sinus rhythm. 4D flow cardiovascular magnetic resonance (CMR) assesses ventricular function according to the volumes and energetics of functional components of the LV volume. Previously, described 4D CMR markers of LVD include decreased volume and end-diastolic kinetic energy (KE) of the Direct flow, which is the portion of LV volume that passes directly from inflow to outflow in a single cycle. We hypothesize that impaired LV flow patterns and energetics will be found immediately after cardioversion during atrial stunning, and that those parameters will improve as atrial function returns. Methods: Ten patients with a history of AF underwent CMR 2-3 h (Time-1) and 4 weeks (time-2), following electrical cardioversion to sinus rhythm. 4D phase-contrast velocity data and morphological images were acquired at a 3T CMR system. Using a previously evaluated method, pathlines were emitted from the LV end diastolic volume (LVEDV) and traced forward and backward in time until end-systole. The LVEDV was automatically separated into four functional flow components whose volume and KE were calculated. Results: Left atrial fractional area change increased over the follow-up period (P = 0.001), indicating recovery of LA mechanical function. LVEF increased between Time-1 and Time-2 (P = 0.003); LVEDVI did not change (P = 0.319). Over that interval, the ratios of Direct flow/LVEDV volume and KE increased (P = 0.001 and P = 0.003, respectively), while the ratios of Residual volume/LVEDV volume and KE decreased (P = 0.001 and P = 0.005, respectively). Conclusion: Post-cardioversion recovery of LA function was associated with improvements in conventional and 4D CMR markers of LV function. Flow-specific measures demonstrate the negative but potentially reversible impact of LA dysfunction on volume and energetic aspects of LV function.

  • 9.
    Ha, Hojin
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Department of Mechanical and Biomedical Engineering, Kangwon National University, Chuncheon, Republic of Korea.
    Escobar Kvitting, John-Peder
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Thorax-kärlkliniken i Östergötland. Department of Cardiothoracic Surgery, Oslo University Hospital, Rikshospitalet, Oslo, Norway.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Validation of pressure drop assessment using 4D flow MRI-based turbulence production in various shapes of aortic stenoses2019Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 81, nr 2, s. 893-906Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose

    To validate pressure drop measurements using 4D flow MRI‐based turbulence production in various shapes of stenotic stenoses.

    Methods

    In vitro flow phantoms with seven different 3D‐printed aortic valve geometries were constructed and scanned with 4D flow MRI with six‐directional flow encoding (ICOSA6). The pressure drop through the valve was non‐invasively predicted based on the simplified Bernoulli, the extended Bernoulli, the turbulence production, and the shear‐scaling methods. Linear regression and agreement of the predictions with invasively measured pressure drop were analyzed.

    Results

    All pressure drop predictions using 4D Flow MRI were linearly correlated to the true pressure drop but resulted in different regression slopes. The regression slope and 95% limits of agreement for the simplified Bernoulli method were 1.35 and 11.99 ± 21.72 mm Hg. The regression slope and 95% limits of agreement for the extended Bernoulli method were 1.02 and 0.74 ± 8.48 mm Hg. The regression slope and 95% limits of agreement for the turbulence production method were 0.89 and 0.96 ± 8.01 mm Hg. The shear‐scaling method presented good correlation with an invasively measured pressure drop, but the regression slope varied between 0.36 and 1.00 depending on the shear‐scaling coefficient.

    Conclusion

    The pressure drop assessment based on the turbulence production method agrees well with the extended Bernoulli method and invasively measured pressure drop in various shapes of the aortic valve. Turbulence‐based pressure drop estimation can, as a complement to the conventional Bernoulli method, play a role in the assessment of valve diseases.

  • 10.
    Ziegler, Magnus
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Welander, Martin
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Thorax-kärlkliniken i Östergötland.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Lindenberger, Marcus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Bjarnegård, Niclas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Länne, Toste
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Thorax-kärlkliniken i Östergötland. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Visualizing and quantifying flow stasis in abdominal aortic aneurysms in men using 4D flow MRI2019Ingår i: Magnetic Resonance Imaging, ISSN 0730-725X, E-ISSN 1873-5894, Vol. 57, s. 103-110Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: To examine methods for visualizing and quantifying flow stasis in abdominal aortic aneurysms (AAA) using 4D Flow MRI. Methods: Three methods were investigated: conventional volumetric residence time (VRT), mean velocity analysis (MVA), and particle travel distance analysis (TDA). First, ideal 4D Flow MRI data was generated using numerical simulations and used as a platform to explore the effects of noise and background phase-offset errors, both of which are common 4D Flow MRI artifacts. Error-free results were compared to noise or offset affected results using linear regression. Subsequently, 4D Flow MRI data for thirteen (13) subjects with AAA was acquired and used to compare the stasis quantification methods against conventional flow visualization. Results: VRT (R-2 = 0.69) was more sensitive to noise than MVA (R-2 = 0.98) and TDA (R-2 = 0.99) at typical noncontrast signal-to-noise ratio levels (SNR = 20). VRT (R-2 = 0.14) was more sensitive to background phase-offsets than MVA (R-2 = 0.99) and TDA (R-2 = 0.96) when considering a 95% effective background phase-offset correction. Qualitatively, TDA outperformed MVA (Wilcoxon p amp;lt; 0.005, mean score improvement 1.6/5), and had good agreement (median score 4/5) with flow visualizations. Conclusion: Flow stasis can be quantitatively assessed using 4D Flow MRI. While conventional residence time calculations fail due to error accumulation as a result of imperfect measured velocity fields, methods that do not require lengthy particle tracking perform better. MVA and TDA are less sensitive to measurement errors, and TDA generates results most similar to those obtained using conventional flow visualization.

  • 11.
    Ha, Hojin
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Kangwon Natl Univ, South Korea.
    Ziegler, Magnus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Welander, Martin
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Thorax-kärlkliniken i Östergötland.
    Bjarnegård, Niclas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Lindenberger, Marcus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Länne, Toste
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Thorax-kärlkliniken i Östergötland. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Age-Related Vascular Changes Affect Turbulence in Aortic Blood Flow2018Ingår i: Frontiers in Physiology, ISSN 1664-042X, E-ISSN 1664-042X, Vol. 9, artikel-id 36Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Turbulent blood flow is implicated in the pathogenesis of several aortic diseases but the extent and degree of turbulent blood flow in the normal aorta is unknown. We aimed to quantify the extent and degree of turbulece in the normal aorta and to assess whether age impacts the degree of turbulence. 22 young normal males (23.7 +/- 3.0 y.o.) and 20 old normal males (70.9 +/- 3.5 y.o.) were examined using four dimensional flow magnetic resonance imaging (4D Flow MRI) to quantify the turbulent kinetic energy (TKE), a measure of the intensity of turbulence, in the aorta. All healthy subjects developed turbulent flow in the aorta, with total TKE of 3-19 mJ. The overall degree of turbulence in the entire aorta was similar between the groups, although the old subjects had about 73% more total TKE in the ascending aorta compared to the young subjects (young = 3.7 +/- 1.8 mJ, old = 6.4 +/- 2.4 mJ, p amp;lt; 0.001). This increase in ascending aorta TKE in old subjects was associated with age-related dilation of the ascending aorta which increases the volume available for turbulence development. Conversely, age-related dilation of the descending and abdominal aorta decreased the average flow velocity and suppressed the development of turbulence. In conclusion, turbulent blood flow develops in the aorta of normal subjects and is impacted by age-related geometric changes. Non-invasive assessment enables the determination of normal levels of turbulent flow in the aorta which is a prerequisite for understanding the role of turbulence in the pathophysiology of cardiovascular disease.

  • 12.
    Haraldsson, Henrik
    et al.
    Univ Calif San Francisco, CA 94143 USA.
    Kefayati, Sarah
    Univ Calif San Francisco, CA 94143 USA.
    Ahn, Sinyeob
    Siemens Healthcare, Germany.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Laub, Gerhard
    Siemens Healthcare, Germany.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Saloner, David
    Univ Calif San Francisco, CA 94143 USA; Vet Affairs Med Ctr, CA 94121 USA.
    Assessment of Reynolds stress components and turbulent pressure loss using 4D flow MRI with extended motion encoding2018Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 79, nr 4, s. 1962-1971Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    PurposeTo measure the Reynolds stress tensor using 4D flow MRI, and to evaluate its contribution to computed pressure maps. MethodsA method to assess both velocity and Reynolds stress using 4D flow MRI is presented and evaluated. The Reynolds stress is compared by cross-sectional integrals of the Reynolds stress invariants. Pressure maps are computed using the pressure Poisson equationboth including and neglecting the Reynolds stress. ResultGood agreement is seen for Reynolds stress between computational fluid dynamics, simulated MRI, and MRI experiment. The Reynolds stress can significantly influence the computed pressure loss for simulated (eg, -0.52% vs -15.34% error; Pamp;lt;0.001) and experimental (eg, 30611 vs 203 +/- 6 Pa; Pamp;lt;0.001) data. A 54% greater pressure loss is seen at the highest experimental flow rate when accounting for Reynolds stress (Pamp;lt;0.001). Conclusion4D flow MRI with extended motion-encoding enables quantification of both the velocity and the Reynolds stress tensor. The additional information provided by this method improves the assessment of pressure gradients across a stenosis in the presence of turbulence. Unlike conventional methods, which are only valid if the flow is laminar, the proposed method is valid for both laminar and disturbed flow, a common presentation in diseased vessels. Magn Reson Med 79:1962-1971, 2018. (c) 2017 International Society for Magnetic Resonance in Medicine.

  • 13.
    Bustamante, Mariana
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Gupta, Vikas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Forsberg, Daniel
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Sectra, Linköping, Sweden.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Automated multi-atlas segmentation of cardiac 4D flow MRI2018Ingår i: Medical Image Analysis, ISSN 1361-8415, E-ISSN 1361-8423, Vol. 49, s. 128-140Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Four-dimensional (4D) flow magnetic resonance imaging (4D Flow MRI) enables acquisition of time-resolved three-directional velocity data in the entire heart and all major thoracic vessels. The segmentation of these tissues is typically performed using semi-automatic methods. Some of which primarily rely on the velocity data and result in a segmentation of the vessels only during the systolic phases. Other methods, mostly applied on the heart, rely on separately acquired balanced Steady State Free Precession (b-SSFP) MR images, after which the segmentations are superimposed on the 4D Flow MRI. While b-SSFP images typically cover the whole cardiac cycle and have good contrast, they suffer from a number of problems, such as large slice thickness, limited coverage of the cardiac anatomy, and being prone to displacement errors caused by respiratory motion. To address these limitations we propose a multi-atlas segmentation method, which relies only on 4D Flow MRI data, to automatically generate four-dimensional segmentations that include the entire thoracic cardiovascular system present in these datasets. The approach was evaluated on 4D Flow MR datasets from a cohort of 27 healthy volunteers and 83 patients with mildly impaired systolic left-ventricular function. Comparison of manual and automatic segmentations of the cardiac chambers at end-systolic and end-diastolic timeframes showed agreements comparable to those previously reported for automatic segmentation methods of b-SSFP MR images. Furthermore, automatic segmentation of the entire thoracic cardiovascular system improves visualization of 4D Flow MRI and facilitates computation of hemodynamic parameters.

    Publikationen är tillgänglig i fulltext från 2020-08-13 11:32
  • 14.
    Gupta, Vikas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Henriksson, Lilian
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Persson, Anders
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Automated three-dimensional tracking of the left ventricular myocardium in time-resolved and dose-modulated cardiac CT images using deformable image registration2018Ingår i: Journal of Cardiovascular Computed Tomography, ISSN 1934-5925, Vol. 12, nr 2, s. 139-148Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background Assessment of myocardial deformation from time-resolved cardiac computed tomography (4D CT) would augment the already available functional information from such an examination without incurring any additional costs. A deformable image registration (DIR) based approach is proposed to allow fast and automatic myocardial tracking in clinical 4D CT images.

    Methods Left ventricular myocardial tissue displacement through a cardiac cycle was tracked using a B-spline transformation based DIR. Gradient of such displacements allowed Lagrangian strain estimation with respect to end-diastole in clinical 4D CT data from ten subjects with suspected coronary artery disease. Dice similarity coefficient (DSC), point-to-curve error (PTC), and tracking error were used to assess the tracking accuracy. Wilcoxon signed rank test provided significance of tracking errors. Topology preservation was verified using Jacobian of the deformation. Reliability of estimated strains and torsion (normalized twist angle) was tested in subjects with normal function by comparing them with normal strain in the literature.

    Results Comparison with manual tracking showed high accuracy (DSC: 0.99± 0.05; PTC: 0.56mm± 0.47 mm) and resulted in determinant(Jacobian) > 0 for all subjects, indicating preservation of topology. Average radial (0.13 mm), angular (0.64) and longitudinal (0.10 mm) tracking errors for the entire cohort were not significant (p > 0.9). For patients with normal function, average strain [circumferential, radial, longitudinal] and peak torsion estimates were: [-23.5%, 31.1%, −17.2%] and 7.22°, respectively. These estimates were in conformity with the reported normal ranges in the existing literature.

    Conclusions Accurate wall deformation tracking and subsequent strain estimation are feasible with the proposed method using only routine time-resolved 3D cardiac CT.

  • 15.
    Gaeta, Stephen
    et al.
    Duke Univ, NC USA.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Eriksson, Jonatan
    Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Bolger, Ann F
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Univ Calif San Francisco, CA 94143 USA.
    Fixed volume particle trace emission for the analysis of left atrial blood flow using 4D Flow MRI2018Ingår i: Magnetic Resonance Imaging, ISSN 0730-725X, E-ISSN 1873-5894, Vol. 47, s. 83-88Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    4D Flow MRI has been used to quantify normal and deranged left ventricular blood flow characteristics on the basis of functionally distinct flow components. However, the application of this technique to the atria is challenging due to the presence of continuous inflow. This continuous inflow necessitates plane-based emission of particle traces from the inlet veins, leading to particles that represents different amounts of blood, and related quantification errors. The purpose of this study was to develop a novel fixed-volume approach for particle tracing and employ this method to develop quantitative analysis of 4D blood flow characteristics in the left atrium. 4D Flow MRI data were acquired during free-breathing using a navigator-gated gradient-echo sequence in three volunteers at 1.5 T. Fixed-volume particle traces emitted from the pulmonary veins were used to visualize left atrial blood flow and to quantitatively separate the flow into two functionally distinct flow components: Direct flow = particle traces that enter and leave the atrium in one heartbeat, Retained flow = particle traces that enter the atrium and remains there for one cardiac cycle. Flow visualization based on fixed-volume traces revealed that, beginning in early ventricular systole, flow enters the atrium and engages with residual blood volume to form a vortex. In early diastole during early ventricular filling, the organized vortical flow is extinguished, followed by formation of a second transient atrial vortex. Finally, in late diastole during atrial contraction, a second acceleration of blood into the ventricle is seen. The direct and retained left atrial flow components were between 44 and 57% and 43-56% of the stroke volume, respectively. In conclusion, fixed volume particle tracing permits separation of left atrial blood flow into different components based on the transit of blood through the atrium.

  • 16.
    Gupta, Vikas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Bustamante, Mariana
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Fredriksson, Alexandru
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Improving left ventricular segmentation in four-dimensional flow MRI using intramodality image registration for cardiac blood flow analysis2018Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 79, nr 1, s. 554-560Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    PurposeAssessment of blood flow in the left ventricle using four-dimensional flow MRI requires accurate left ventricle segmentation that is often hampered by the low contrast between blood and the myocardium. The purpose of this work is to improve left-ventricular segmentation in four-dimensional flow MRI for reliable blood flow analysis. MethodThe left ventricle segmentations are first obtained using morphological cine-MRI with better in-plane resolution and contrast, and then aligned to four-dimensional flow MRI data. This alignment is, however, not trivial due to inter-slice misalignment errors caused by patient motion and respiratory drift during breath-hold based cine-MRI acquisition. A robust image registration based framework is proposed to mitigate such errors automatically. Data from 20 subjects, including healthy volunteers and patients, was used to evaluate its geometric accuracy and impact on blood flow analysis. ResultsHigh spatial correspondence was observed between manually and automatically aligned segmentations, and the improvements in alignment compared to uncorrected segmentations were significant (Pamp;lt;0.01). Blood flow analysis from manual and automatically corrected segmentations did not differ significantly (Pamp;gt;0.05). ConclusionOur results demonstrate the efficacy of the proposed approach in improving left-ventricular segmentation in four-dimensional flow MRI, and its potential for reliable blood flow analysis. Magn Reson Med 79:554-560, 2018. (c) 2017 International Society for Magnetic Resonance in Medicine.

  • 17.
    Lantz, Jonas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Gupta, Vikas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Henriksson, Lilian
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Persson, Anders
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Intracardiac Flow at 4D CT: Comparison with 4D Flow MRI2018Ingår i: Radiology, ISSN 0033-8419, E-ISSN 1527-1315, Vol. 289, nr 1, s. 51-58Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose

    To investigate four-dimensional (4D) flow CT for the assessment of intracardiac blood flow patterns as compared with 4D flow MRI.

    Materials and Methods

    This prospective study acquired coronary CT angiography and 4D flow MRI data between February and December 2016 in a cohort of 12 participants (age range, 36–74 years; mean age, 57 years; seven men [age range, 36–74 years; mean age, 57 years] and five women [age range, 52–73 years; mean age, 64 years]). Flow simulations based solely on CT-derived cardiac anatomy were assessed together with 4D flow MRI measurements. Flow patterns, flow rates, stroke volume, kinetic energy, and flow components were quantified for both techniques and were compared by using linear regression.

    Results

    Cardiac flow patterns obtained by using 4D flow CT were qualitatively similar to 4D flow MRI measurements, as graded by three independent observers. The Cohen κ score was used to assess intraobserver variability (0.83, 0.79, and 0.70) and a paired Wilcoxon rank-sum test showed no significant change (P > .05) between gradings. Peak flow rate and stroke volumes between 4D flow MRI measurements and 4D flow CT measurements had high correlation (r = 0.98 and r = 0.81, respectively; P < .05 for both). Integrated kinetic energy quantified at peak systole correlated well (r = 0.95, P < .05), while kinetic energy levels at early and late filling showed no correlation. Flow component analysis showed high correlation for the direct and residual components, respectively (r = 0.93, P < .05 and r = 0.87, P < .05), while the retained and delayed components showed no correlation.

    Conclusion

    Four-dimensional flow CT produced qualitatively and quantitatively similar intracardiac blood flow patterns compared with the current reference standard, four-dimensional flow MRI.

  • 18.
    Kvernby, Sofia
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Medicinsk strålningsfysik.
    Rönnerfalk, Mattias
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Centrum för kirurgi, ortopedi och cancervård, Ortopedkliniken i Linköping.
    Warntjes, Marcel Jan Bertus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. SyntheticMR AB, Linkoping, Sweden.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Nylander, Eva
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Tamas, Eva
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Thorax-kärlkliniken i Östergötland. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Longitudinal Changes in Myocardial T-1 and T-2 Relaxation Times Related to Diffuse Myocardial Fibrosis in Aortic Stenosis; Before and After Aortic Valve Replacement2018Ingår i: Journal of Magnetic Resonance Imaging, ISSN 1053-1807, E-ISSN 1522-2586, Vol. 48, nr 3, s. 799-807Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Diffuse myocardial fibrosis is associated with adverse outcomes, although detection and quantification is challenging. Cardiac MR relaxation times mapping represents a promising imaging biomarker for diffuse myocardial fibrosis. Purpose: To investigate whether relaxation times can detect longitudinal changes in myocardial tissue composition associated with diffuse fibrosis in patients with severe aortic stenosis (AS) before and after aortic valve replacement (AVR). Study type: Prospective longitudinal study. Population/Subjects/Phantom/Specimen/Animal Model: Fifteen patients with severe AS. Field Strength/Sequence: 3T /3(3) 3(3) 5-MOLLI, T2-GraSE, and 3D-QALAS. Assessment: Patients underwent MR examinations at three timepoints: before AVR, as well as 3 and 12 months after AVR. Data from each patient was analyzed in 16 myocardial segments. Statistical Tests: The segment-wise T1 and T2 data were analyzed over time after surgery using linear mixed models for repeated measures analysis. Results: The results showed that T1 relaxation times were significantly (Pamp;lt; 0.05) shorter 3 and 12 months postoperative than preoperative and that the T2 relaxation times were significantly (Pamp;lt; 0.05) longer 3 and 12 months postoperative than preoperative for both 3D and 2D mapping methods. No significant changes were seen between 3 and 12 months postoperative for any of the methods (P50.06/0.19 for T1 with 3D-QALAS/MOLLI and P50.09/0.25 for T2 with 3DQALAS/ GraSE). Data Conclusion: We demonstrated that changes in myocardial relaxation times and thus tissue characteristics can be observed within 3 months after AVR surgery. The significant changes in relaxation times from preoperative examinations to the follow-up may be interpreted as a reduction of interstitial fibrosis in the left ventricular wall. Level of Evidence: 1 Technical Efficacy: Stage 3

  • 19.
    Zajac, Jakub
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Eriksson, Jonatan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Alehagen, Urban
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Bolger, Ann F
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Department of Medicine, University of California San Francisco, CA, USA.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Mechanical dyssynchrony alters left ventricular flow energetics in failing hearts with LBBB: a 4D flow CMR pilot study.2018Ingår i: The International Journal of Cardiovascular Imaging, ISSN 1569-5794, E-ISSN 1875-8312, Vol. 34, nr 4, s. 587-596Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The impact of left bundle branch block (LBBB) related mechanical dyssynchrony on left ventricular (LV) diastolic function remains unclear. 4D flow cardiovascular magnetic resonance (CMR) has provided reliable markers of LV dysfunction: reduced volume and kinetic energy (KE) of the portion of LV inflow which passes directly to outflow (Direct Flow) has been demonstrated in failing hearts compared to normal hearts. We sought to investigate the impact of mechanical dyssynchrony on diastolic function by comparing 4D flow in myopathic LVs with and without LBBB. CMR data were acquired at 3 T in 22 heart failure patients; 11 with LBBB and 11 without LBBB matched according to several demographic and clinical parameters. An established 4D flow analysis method was used to separate the LV end-diastolic (ED) volume into functional flow components based on the blood's timing and route through the heart cavities. While the Direct Flow volume was not different between the groups, the KE possessed at ED was lower in LBBB patients (P = 0.018). Direct Flow entering the LV during early diastolic filling possessed less KE at ED in LBBB patients compared to non-LBBB patients, whereas no intergroup difference was observed during late filling. Pre-systolic KE of LV Direct Flow was reduced in patients with LBBB compared to matched patients with normal conduction. These intriguing findings propose that 4D flow specific measures can serve as markers of LV mechanical dyssynchrony in heart failure patients, and could possibly be investigated as predictors of response to cardiac resynchronization therapy.

  • 20.
    Casas Garcia, Belén
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Viola, Frederica
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Cedersund, Gunnar
    Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik, Avdelningen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Bolger, Ann F
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Univ Calif San Francisco, CA USA.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Non-invasive Assessment of Systolic and Diastolic Cardiac Function During Rest and Stress Conditions Using an Integrated Image-Modeling Approach2018Ingår i: Frontiers in Physiology, ISSN 1664-042X, E-ISSN 1664-042X, Vol. 9, artikel-id 1515Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: The possibility of non-invasively assessing load-independent parameters characterizing cardiac function is of high clinical value. Typically, these parameters are assessed during resting conditions. However, for diagnostic purposes, the parameter behavior across a physiologically relevant range of heart rate and loads is more relevant than the isolated measurements performed at rest. This study sought to evaluate changes in non-invasive estimations of load-independent parameters of left-ventricular contraction and relaxation patterns at rest and during dobutamine stress. Methods: We applied a previously developed approach that combines non-invasive measurements with a physiologically-based, reduced-order model of the cardiovascular system to provide subject-specific estimates of parameters characterizing left ventricular function. In this model, the contractile state of the heart at each time point along the cardiac cycle is modeled using a time-varying elastance curve. Non-invasive data, including four-dimensional magnetic resonance imaging (4D Flow MRI) measurements, were acquired in nine subjects without a known heart disease at rest and during dobutamine stress. For each of the study subjects, we constructed two personalized models corresponding to the resting and the stress state. Results: Applying the modeling framework, we identified significant increases in the left ventricular contraction rate constant [from 1.5 +/- 0.3 to 2 +/- 0.5 (p = 0.038)] and relaxation constant [from 37.2 +/- 6.9 to 46.1 +/- 12 (p = 0.028)]. In addition, we found a significant decrease in the elastance diastolic time constant from 0.4 +/- 0.04 s to 0.3 +/- 0.03 s = 0.008). Conclusions: The integrated image-modeling approach allows the assessment of cardiovascular function given as model-based parameters. The agreement between the estimated parameter values and previously reported effects of dobutamine demonstrates the potential of the approach to assess advanced metrics of pathophysiology that are otherwise difficult to obtain non-invasively in clinical practice.

  • 21.
    Stoll, Victoria M.
    et al.
    Univ Oxford, England.
    Loudon, Margaret
    Univ Oxford, England.
    Eriksson, Jonatan
    Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin.
    Bissell, Malenka M.
    Univ Oxford, England.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Myerson, Saul G.
    Univ Oxford, England.
    Neubauer, Stefan
    Univ Oxford, England.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Hess, Aaron T.
    Univ Oxford, England.
    Test-retest variability of left ventricular 4D flow cardiovascular magnetic resonance measurements in healthy subjects2018Ingår i: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, ISSN 1097-6647, E-ISSN 1532-429X, Vol. 20, artikel-id 15Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Quantification and visualisation of left ventricular (LV) blood flow is afforded by three-dimensional, time resolved phase contrast cardiovascular magnetic resonance (CMR 4D flow). However, few data exist upon the repeatability and variability of these parameters in a healthy population. We aimed to assess the repeatability and variability over time of LV 4D CMR flow measurements. Methods: Forty five controls underwent CMR 4D flow data acquisition. Of these, 10 underwent a second scan within the same visit (scan-rescan), 25 returned for a second visit (interval scan; median interval 52 days, IQR 28-57 days). The LV-end diastolic volume (EDV) was divided into four flow components: 1) Direct flow: inflow that passes directly to ejection; 2) Retained inflow: inflow that enters and resides within the LV; 3) Delayed ejection flow: starts within the LV and is ejected and 4) Residual volume: blood that resides within the LV for amp;gt;2 cardiac cycles. Each flow components volume was related to the EDV (volume-ratio). The kinetic energy at end-diastole (ED) was measured and divided by the components volume. Results: The dominant flow component in all 45 controls was the direct flow (volume ratio 38 +/- 4%) followed by the residual volume (30 +/- 4%), then delayed ejection flow (16 +/- 3%) and retained inflow (16 +/- 4%). The kinetic energy at ED for each component was direct flow (7.8 +/- 3.0 microJ/ml), retained inflow (4.1 +/- 2.0 microJ/ml), delayed ejection flow (6. 3 +/- 2.3 microJ/ml) and the residual volume (1.2 +/- 0.5 microJ/ml). The coefficients of variation for the scan-rescan ranged from 2.5%-9.2% for the flow components volume ratio and between 13.5%-17.7% for the kinetic energy. The interval scan results showed higher coefficients of variation with values from 6.2-16.1% for the flow components volume ratio and 16.9-29.0% for the kinetic energy of the flow components. Conclusion: LV flow components volume and their associated kinetic energy values are repeatable and stable within a population over time. However, the variability of these measurements in individuals over time is greater than can be attributed to sources of error in the data acquisition and analysis, suggesting that additional physiological factors may influence LV flow measurements.

  • 22.
    Fredriksson, Alexandru Grigorescu
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Trzebiatowska-Krzynska, Aleksandra
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Turbulent kinetic energy in the right ventricle: Potential MR marker for risk stratification of adults with repaired Tetralogy of Fallot2018Ingår i: Journal of Magnetic Resonance Imaging, ISSN 1053-1807, E-ISSN 1522-2586, Vol. 47, nr 4, s. 1043-1053Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: To assess right ventricular (RV) turbulent kinetic energy (TKE) in patients with repaired Tetralogy of Fallot (rToF) and a spectrum of pulmonary regurgitation (PR), as well as to investigate the relationship between these 4D flow markers and RV remodeling.

    Materials and Methods: Seventeen patients with rToF and 10 healthy controls were included in the study. Patients were divided into two groups based on PR fraction: one lower PR fraction group (11%) and one higher PR fraction group (>11%). Field strength/sequences: 3D cine phase contrast (4D flow), 2D cine phase contrast (2D flow), and balanced steady-state free precession (bSSFP) at 1.5T. Assessment: The RV volume was segmented in the morphologic short-axis images and TKE parameters were computed inside the segmented RV volume throughout diastole. Statistical tests: One-way analysis of variance with Bonferroni post-hoc test; unpaired t-test; Pearson correlation coefficients; simple and stepwise multiple regression models; intraclass correlation coefficient (ICC).

    Results: The higher PR fraction group had more remodeled RVs (140 6 25 vs. 107 6 22 [lower PR fraction, P < 0.01] and 93 6 15 ml/m2[healthy, P < 0.001] for RV end-diastolic volume index [RVEDVI]) and higher TKE values (5.95 6 3.15 vs. 2.23 6 0.81 [lower PR fraction, P < 0.01] and 1.91 6 0.78 mJ [healthy, P < 0.001] for Peak Total RV TKE). Multiple regression analysis between RVEDVI and 4D/2D flow parameters showed that Peak Total RV TKE was the strongest predictor of RVEDVI (R25 0.47, P 5 0.002).

    Conclusion: The 4D flow-specific TKE markers showed a slightly stronger association with RV remodeling than conventional 2D flow PR parameters. These results suggest novel hemodynamic aspects of PR in the development of late complications after ToF repair.

  • 23.
    Ziegler, Magnus
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Assessment of Turbulent Flow Effects on the Vessel Wall Using Four-Dimensional Flow MRI2017Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 77, nr 6, s. 2310-2319Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: To explore the use of MR-estimated turbulence quantities for the assessment of turbulent flow effects on the vessel wall. Methods: Numerical velocity data for two patient-derived models was obtained using computational fluid dynamics (CFD) for two physiological flow rates. The four-dimensional (4D) Flow MRI measurements were simulated at three different spatial resolutions and used to investigate the estimation of turbulent wall shear stress (tWSS) using the intravoxel standard deviation (IVSD) of velocity and turbulent kinetic energy (TKE) estimated near the vessel wall. Results: Accurate estimation of tWSS using the IVSD is limited by the spatial resolution achievable with 4D Flow MRI. TKE, estimated near the wall, has a strong linear relationship to the tWSS (mean R(2=)0.84). Near-wall TKE estimates from MR simulations have good agreement to CFD-derived ground truth (mean R-2=0.90). Maps of near-wall TKE have strong visual correspondence to tWSS. Conclusion: Near-wall estimation of TKE permits assessment of relative maps of tWSS, but direct estimation of tWSS is challenging due to limitations in spatial resolution. Assessment of tWSS and near-wall TKE may open new avenues for analysis of different pathologies. (C) 2016 International Society for Magnetic Resonance in Medicine

  • 24.
    Casas Garcia, Belén
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Viola, Frederica
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Cedersund, Gunnar
    Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik, Avdelningen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Bolger, Ann F.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. University of Calif San Francisco, CA USA.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Bridging the gap between measurements and modelling: a cardiovascular functional avatar2017Ingår i: Scientific Reports, ISSN 2045-2322, E-ISSN 2045-2322, Vol. 7, artikel-id 6214Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Lumped parameter models of the cardiovascular system have the potential to assist researchers and clinicians to better understand cardiovascular function. The value of such models increases when they are subject specific. However, most approaches to personalize lumped parameter models have thus far required invasive measurements or fall short of being subject specific due to a lack of the necessary clinical data. Here, we propose an approach to personalize parameters in a model of the heart and the systemic circulation using exclusively non-invasive measurements. The personalized model is created using flow data from four-dimensional magnetic resonance imaging and cuff pressure measurements in the brachial artery. We term this personalized model the cardiovascular avatar. In our proof-of-concept study, we evaluated the capability of the avatar to reproduce pressures and flows in a group of eight healthy subjects. Both quantitatively and qualitatively, the model-based results agreed well with the pressure and flow measurements obtained in vivo for each subject. This non-invasive and personalized approach can synthesize medical data into clinically relevant indicators of cardiovascular function, and estimate hemodynamic variables that cannot be assessed directly from clinical measurements.

  • 25.
    Lantz, Jonas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Gupta, Vikas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Henriksson, Lilian
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Persson, Anders
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Characterization of Cardiac Flow in Heart Disease Patients by CFD and 4D Flow MRI2017Ingår i: Bulletin of the Amerian Physcial Society, American Physical Society, 2017Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this study, cardiac blood flow was simulated using Computational Fluid Dynamics and compared to in vivo flow measurements by 4D Flow MRI. In total, nine patients with various heart diseases were studied. Geometry and heart wall motion for the simulations were obtained from clinical CT measurements, with 0.3x0.3x0.3 mm spatial resolution and 20 time frames covering one heartbeat. The CFD simulations included pulmonary veins, left atrium and ventricle, mitral and aortic valve, and ascending aorta. Mesh sizes were on the order of 6-16 million cells, depending on the size of the heart, in order to resolve both papillary muscles and trabeculae. The computed flow field agreed visually very well with 4D Flow MRI, with characteristic vortices and flow structures seen in both techniques. Regression analysis showed that peak flow rate as well as stroke volume had an excellent agreement for the two techniques. We demonstrated the feasibility, and more importantly, fidelity of cardiac flow simulations by comparing CFD results to in vivo measurements. Both qualitative and quantitative results agreed well with the 4D Flow MRI measurements. Also, the developed simulation methodology enables “what if” scenarios, such as optimization of valve replacement and other surgical procedures.

  • 26.
    Kvernby, Sofia
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Warntjes, Marcel Jan Bertus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. SyntheticMR AB, Linkoping, Sweden.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Clinical feasibility of 3D-QALAS - Single breath-hold 3D myocardial T1 and T2-mapping2017Ingår i: Magnetic Resonance Imaging, ISSN 0730-725X, E-ISSN 1873-5894, Vol. 38, s. 13-20Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: To investigate the in-vivo precision and clinical feasibility of 3D-QALAS- a novel method for simultaneous three-dimensional myocardial T1- and T2-mapping. Methods: Ten healthy subjects and 23 patients with different cardiac pathologies underwent cardiovascular 3 T MRI examinations including 3D-QALAS, MOLLI and T2-GraSE acquisitions. Precision was investigated in the healthy subjects between independent scans, between dependent scans and as standard deviation of consecutive scans. Clinical feasibility of 3D-QALAS was investigated for native and contrast enhanced myocardium in patients. Data were analyzed using mean value and 95% confidence interval, Pearson correlation, Paired t-tests, intraclass correlation and Bland-Altman analysis. Results: Average myocardial relaxation time values and SD from eight repeated acquisitions within the group of healthy subjects were 1178 +/- 18.5 ms (1.6%) for T1 with 3D-QALAS, 52.7 +/- 1.2 ms (23%) for T2 with 3D-QALAS, 1145 +/- 10.0 ms (0.9%) for Tl with MOLLI and 49.2 +/- 0.8 ms (1.6%) for T2 with GraSE. Myocardial Tl and T2 relaxation times obtained with 3D-QALAS correlated very well with reference methods; MOW for T1 (r = 0.994) and T2-GraSE for T2 (r = 0.818) in the 23 patients. Average native/post-contrast myocardial Tl values from the patients were 1166.2 ms/411.8 ms for 3D-QALAS and 1174.4 ms/438.9 ms for MOW. Average native myocardial T2 values from the patients were 53.2 ms for 3D-QAIAS and 54.4 ms for T2-GraSE. Conclusions: Repeated independent and dependent scans together with the intra-scan repeatability, demonstrated all a very good precision for the 3D-QALAS method in healthy volunteers. This study shows that 3D T1 and T2 mapping in the left ventricle is feasible in one breath hold for patients with different cardiac pathologies using 3D-QALAS. (C) 2016 Elsevier Inc. All rights reserved.

  • 27.
    Dyverfeldt, Petter
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Comparison of Respiratory Motion Suppression Techniques for 4D Flow MRI2017Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 78, nr 5, s. 1877-1882Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: The purpose of this work was to assess the impact of respiratory motion and to compare methods for suppression of respiratory motion artifacts in 4D Flow MRI. Methods: A numerical 3D aorta phantom was designed based on an aorta velocity field obtained by computational fluid mechanics. Motion-distorted 4D Flow MRI measurements were simulated and several different motion-suppression techniques were evaluated: Gating with fixed acceptance window size, gating with different window sizes in inner and outer kspace, and k-space reordering. Additionally, different spatial resolutions were simulated. Results: Respiratory motion reduced the image quality. All motion-suppression techniques improved the data quality. Flow rate errors of up to 30% without gating could be reduced to less than 2.5% with the most successful motion suppression methods. Weighted gating and gating combined with kspace reordering were advantageous compared with conventional fixed-window gating. Spatial resolutions finer than the amount of accepted motion did not lead to improved results. Conclusion: Respiratory motion affects 4D Flow MRI data. Several different motion suppression techniques exist that are capable of reducing the errors associated with respiratory motion. Spatial resolutions finer than the degree of accepted respiratory motion do not result in improved data quality. (C) 2017 International Society for Magnetic Resonance in Medicine.

  • 28.
    Cibis, Merih
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Bustamante, Mariana
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Eriksson, Jonatan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Creating Hemodynamic Atlases of Cardiac 4D Flow MRI2017Ingår i: Journal of Magnetic Resonance Imaging, ISSN 1053-1807, E-ISSN 1522-2586, Vol. 46, nr 5, s. 1389-1399Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: Hemodynamic atlases can add to the pathophysiological understanding of cardiac diseases. This study proposes a method to create hemodynamic atlases using 4D Flow magnetic resonance imaging (MRI). The method is demonstrated for kinetic energy (KE) and helicity density (Hd). Materials and Methods: Thirteen healthy subjects underwent 4D Flow MRI at 3T. Phase-contrast magnetic resonance cardioangiographies (PC-MRCAs) and an average heart were created and segmented. The PC-MRCAs, KE, and Hd were nonrigidly registered to the average heart to create atlases. The method was compared with 1) rigid, 2) affine registration of the PC-MRCAs, and 3) affine registration of segmentations. The peak and mean KE and Hd before and after registration were calculated to evaluate interpolation error due to nonrigid registration. Results: The segmentations deformed using nonrigid registration overlapped (median: 92.3%) more than rigid (23.1%, P amp;lt; 0.001), and affine registration of PC-MRCAs (38.5%, P amp;lt; 0.001) and affine registration of segmentations (61.5%, P amp;lt; 0.001). The peak KE was 4.9 mJ using the proposed method and affine registration of segmentations (P50.91), 3.5 mJ using rigid registration (P amp;lt; 0.001), and 4.2 mJ using affine registration of the PC-MRCAs (P amp;lt; 0.001). The mean KE was 1.1 mJ using the proposed method, 0.8 mJ using rigid registration (P amp;lt; 0.001), 0.9 mJ using affine registration of the PC-MRCAs (P amp;lt; 0.001), and 1.0 mJ using affine registration of segmentations (P50.028). The interpolation error was 5.262.6% at mid-systole, 2.863.8% at early diastole for peak KE; 9.669.3% at mid-systole, 4.064.6% at early diastole, and 4.964.6% at late diastole for peak Hd. The mean KE and Hd were not affected by interpolation. Conclusion: Hemodynamic atlases can be obtained with minimal user interaction using nonrigid registration of 4D Flow MRI. Level of Evidence: 2 Technical Efficacy: Stage 1

  • 29.
    Ha, Hojin
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Ziegler, Magnus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Casas Garcia, Belén
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Estimating the irreversible pressure drop across a stenosis by quantifying turbulence production using 4D Flow MRI2017Ingår i: Scientific Reports, ISSN 2045-2322, E-ISSN 2045-2322, Vol. 7, artikel-id 46618Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The pressure drop across a stenotic vessel is an important parameter in medicine, providing a commonly used and intuitive metric for evaluating the severity of the stenosis. However, non-invasive estimation of the pressure drop under pathological conditions has remained difficult. This study demonstrates a novel method to quantify the irreversible pressure drop across a stenosis using 4D Flow MRI by calculating the total turbulence production of the flow. Simulation MRI acquisitions showed that the energy lost to turbulence production can be accurately quantified with 4D Flow MRI within a range of practical spatial resolutions (1-3 mm; regression slope = 0.91, R-2 = 0.96). The quantification of the turbulence production was not substantially influenced by the signal-to-noise ratio (SNR), resulting in less than 2% mean bias at SNR amp;gt; 10. Pressure drop estimation based on turbulence production robustly predicted the irreversible pressure drop, regardless of the stenosis severity and post-stenosis dilatation (regression slope = 0.956, R-2 = 0.96). In vitro validation of the technique in a 75% stenosis channel confirmed that pressure drop prediction based on the turbulence production agreed with the measured pressure drop (regression slope = 1.15, R-2 = 0.999, Bland-Altman agreement = 0.75 +/- 3.93 mmHg).

  • 30.
    Lantz, Jonas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Gupta, Vikas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Henriksson, Lilian
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Persson, Anders
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    First Results of CT-derived Cardiac 4D Blood Flow - Comparison With 4D Flow MRI2017Konferensbidrag (Övrigt vetenskapligt)
  • 31.
    Kihlberg, Johan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Gupta, Vikas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Haraldsson, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Sigfridsson, Andreas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Sarvari, Sebastian
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Identification of the best CMR technique for quantitative assessment of myocardial salvage using a systematic comparison.2017Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 32.
    Bustamante, Mariana
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Gupta, Vikas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Improving visualization of 4D flow cardiovascular magnetic resonance with four-dimensional angiographic data: generation of a 4D phase-contrast magnetic resonance CardioAngiography (4D PC-MRCA)2017Ingår i: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, ISSN 1097-6647, E-ISSN 1532-429X, Vol. 19, artikel-id 47Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Magnetic Resonance Angiography (MRA) and Phase-Contrast MRA (PC-MRA) approaches used for assessment of cardiovascular morphology typically result in data containing information from the entire cardiac cycle combined into one 2D or 3D image. Information specific to each timeframe of the cardiac cycle is, however, lost in this process. This study proposes a novel technique, called Phase-Contrast Magnetic Resonance CardioAngiography (4D PC-MRCA), that utilizes the full potential of 4D Flow CMR when generating temporally resolved PC-MRA data to improve visualization of the heart and major vessels throughout the cardiac cycle. Using non-rigid registration between the timeframes of the 4D Flow CMR acquisition, the technique concentrates information from the entire cardiac cycle into an angiographic dataset at one specific timeframe, taking movement over the cardiac cycle into account. Registration between the timeframes is used once more to generate a time-resolved angiography. The method was evaluated in ten healthy volunteers. Visual comparison of the 4D PC-MRCAs versus PC-MRAs generated from 4D Flow CMR using the traditional approach was performed by two observers using Maximum Intensity Projections (MIPs). The 4D PC-MRCAs resulted in better visibility of the main anatomical regions of the cardiovascular system, especially where cardiac or vessel motion was present. The proposed method represents an improvement over previous PC-MRA generation techniques that rely on 4D Flow CMR, as it effectively utilizes all the information available in the acquisition. The 4D PC-MRCA can be used to visualize the motion of the heart and major vessels throughout the entire cardiac cycle.

  • 33.
    Cibis, Merih
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Lindahl, Tomas
    Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelningen för mikrobiologi och molekylär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Klinisk kemi.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Lars
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Left Atrial 4D Blood Flow Dynamics and Hemostasis following Electrical Cardioversion of Atrial Fibrillation2017Ingår i: Frontiers in Physiology, ISSN 1664-042X, E-ISSN 1664-042X, Vol. 8, artikel-id 1052Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Electrical cardioversion in patients with atrial fibrillation is followed by a transiently impaired atrial mechanical function, termed atrial stunning. During atrial stunning, a retained risk of left atrial thrombus formation exists, which may be attributed to abnormal left atrial blood flow patterns. 4D Flow cardiovascular magnetic resonance (CMR) enables blood flow assessment from the entire three-dimensional atrial volume throughout the cardiac cycle. We sought to investigate left atrial 4D blood flow patterns and hemostasis during left atrial stunning and after left atrial mechanical function was restored. Methods: 4D Flow and morphological CMR data as well as blood samples were collected in fourteen patients at two time-points: 2-3 h (Time-1) and 4 weeks (Time-2) following cardioversion. The volume of blood stasis and duration of blood stasis were calculated. In addition, hemostasis markers were analyzed. Results: From Time-1 to Time-2: Heart rate decreased (61 +/- 7 vs. 56 +/- 8 bpm, p = 0.01); Maximum change in left atrial volume increased (8 +/- 4 vs. 22 +/- 15%, p = 0.009); The duration of stasis (68 +/- 11 vs. 57 +/- 8%, p = 0.002) and the volume of stasis (14 +/- 9 vs. 9 +/- 7%, p = 0.04) decreased; Thrombin-antithrombin complex (TAT) decreased (5.2 +/- 3.3 vs. 3.3 +/- 2.2it.g/L, p = 0.008). A significant correlation was found between TAT and the volume of stasis (r(2) = 0.69, p amp;lt; 0.001) at Time-1 and between TAT and the duration of stasis (r(2) = 0.34, p = 0.04) at Time-2. Conclusion: In this longitudinal study, left atrial multidimensional blood flow was altered and blood stasis was elevated during left atrial stunning compared to the restored left atrial mechanical function. The coagulability of blood was also elevated during atrial stunning. The association between blood stasis and hypercoagulability proposes that assessment of left atrial 4D flow can add to the pathophysiological understanding of thrombus formation during atrial fibrillation related atrial stunning.

  • 34.
    Eriksson, Jonatan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Zajac, Jakub
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Alehagen, Urban
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Bolger, Ann F
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. University of Calif San Francisco, CA USA.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Left ventricular hemodynamic forces as a marker of mechanical dyssynchrony in heart failure patients with left bundle branch block2017Ingår i: Scientific Reports, ISSN 2045-2322, E-ISSN 2045-2322, Vol. 7, artikel-id 2971Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Left bundle branch block (LBBB) causes left ventricular (LV) dyssynchrony which is often associated with heart failure. A significant proportion of heart failure patients do not demonstrate clinical improvement despite cardiac resynchronization therapy (CRT). How LBBB-related effects on LV diastolic function may contribute to those therapeutic failures has not been clarified. We hypothesized that LV hemodynamic forces calculated from 4D flow MRI could serve as a marker of diastolic mechanical dyssynchrony in LBBB hearts. MRI data were acquired in heart failure patients with LBBB or matched patients without LBBB. LV pressure gradients were calculated from the Navier-Stokes equations. Integration of the pressure gradients over the LV volume rendered the hemodynamic forces. The findings demonstrate that the LV filling forces are more orthogonal to the main LV flow direction in heart failure patients with LBBB compared to those without LBBB during early but not late diastole. The greater the conduction abnormality the greater the discordance of LV filling force with the predominant LV flow direction (r(2) = 0.49). Such unique flow-specific measures of mechanical dyssynchrony may serve as an additional tool for considering the risks imposed by conduction abnormalities in heart failure patients and prove to be useful in predicting response to CRT.

  • 35.
    Andersson, Magnus
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Multidirectional WSS disturbances in stenotic turbulent flows: A pre- and post-intervention study in an aortic coarctation2017Ingår i: Journal of Biomechanics, ISSN 0021-9290, E-ISSN 1873-2380, Vol. 51Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Wall shear stress (WSS) disturbances are commonly expressed at sites of abnormal flow obstructions and may play an essential role in the pathogenesis of various vascular diseases. In laminar flows these disturbances have recently been assessed by the transverse wall shear stress (transWSS), which accounts for the WSS multidirectionality. Site-specific estimations of WSS disturbances in pulsatile transitional and turbulent type of flows are more challenging due to continuous and unpredictable changes in WSS behavior. In these complex flow settings, the transWSS may serve as a more comprehensive descriptor for assessing WSS disturbances of general nature compared to commonly used parameters. In this study large eddy simulations (LES) were used to investigate the transWSS properties in flows subjected to different pathological turbulent flow conditions, governed by a patient-specific model of an aortic coarctation pre and post balloon angioplasty. Results showed that regions of strong near-wall turbulence were collocated with regions of elevated transWSS and turbulent WSS, while in more transitional-like near-wall flow regions a closer resemblance was found between transWSS and low, and oscillatory WSS. Within the frame of this study, the transWSS parameter demonstrated a more multi-featured picture of WSS disturbances when exposed to different types of flow regimes, characteristics which were not depicted by the other parameters alone. (C) 2016 Published by Elsevier Ltd.

  • 36.
    Fredriksson, Alexandru Grigorescu
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Örebrö University Hospital, Örebro, Sweden.
    Svalbring, Emil
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Eriksson, Jonatan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Alehagen, Urban
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Östergötlands Läns Landsting, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Östergötlands Läns Landsting, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Medie- och Informationsteknik. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Carlhäll, Carl-Johan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Östergötlands Läns Landsting, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    4D flow MRI can detect subtle right ventricular dysfunction in primary left ventricular disease.2016Ingår i: Journal of Magnetic Resonance Imaging, ISSN 1053-1807, E-ISSN 1522-2586, Vol. 43, nr 3, s. 558-565Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    PURPOSE: To investigate whether 4D flow magnetic resonance imaging (MRI) can detect subtle right ventricular (RV) dysfunction in primary left ventricular (LV) disease.

    MATERIALS AND METHODS: 4D flow and morphological 3T MRI data were acquired in 22 patients with mild ischemic heart disease who were stratified into two groups based on LV end-diastolic volume index (EDVI): lower-LVEDVI and higher-LVEDVI, as well as in 11 healthy controls. The RV volume was segmented at end-diastole (ED) and end-systole (ES). Pathlines were emitted from the ED volume and traced forwards and backwards in time to ES. The blood volume was separated into flow components. The Direct Flow (DF) component was defined as RV inflow passing directly to outflow. The kinetic energy (KE) of the DF component was calculated. Echocardiographic conventional RV indices were also assessed.

    RESULTS: The higher-LVEDVI group had larger LVEDVI and lower LV ejection fraction (98 ± 32 ml/m(2) ; 48 ± 13%) compared to the healthy (67 ± 12, P = 0.002; 64 ± 7, P < 0.001) and lower-LVEDI groups (62 ± 10; 68 ± 7, both P < 0.001). The RV 4D flow-specific measures "DF/EDV volume-ratio" and "DF/EDV KE-ratio at ED" were lower in the higher-LVEDVI group (38 ± 5%; 52 ± 6%) compared to the healthy (44 ± 6; 65 ± 7, P = 0.018 and P < 0.001) and lower-LVEDVI groups (44 ± 6; 64 ± 7, P = 0.011 and P < 0.001). There was no difference in any of the conventional MRI and echocardiographic RV indices between the three groups.

    CONCLUSION: We found that in primary LV disease mild impairment of RV function can be detected by 4D flow-specific measures, but not by the conventional MRI and echocardiographic indices. J. Magn. Reson. Imaging 2015.

  • 37.
    Casas Garcia, Belén
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Medie- och Informationsteknik. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    4D Flow MRI-Based Pressure Loss Estimation in Stenotic Flows: Evaluation Using Numerical Simulations2016Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 75, nr 4, s. 1808-1821Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Purpose: To assess how 4D flow MRI-based pressure and energy loss estimates correspond to net transstenotic pressure gradients (TPG(net)) and their dependence on spatial resolution. Methods: Numerical velocity data of stenotic flow were obtained from computational fluid dynamics (CFD) simulations in geometries with varying stenosis degrees, poststenotic diameters and flow rates. MRI measurements were simulated at different spatial resolutions. The simplified and extended Bernoulli equations, Pressure-Poisson equation (PPE), and integration of turbulent kinetic energy (TKE) and viscous dissipation were compared against the true TPG(net). Results: The simplified Bernoulli equation overestimated the true TPG(net) (8.74 +/- 0.67 versus 6.76 +/- 0.54 mmHg). The extended Bernoulli equation performed better (6.57 +/- 0.53 mmHg), although errors remained at low TPG(net). TPG(net) estimations using the PPE were always close to zero. Total TKE and viscous dissipation correlated strongly with TPG(net) for each geometry (r(2) &gt; 0.93) and moderately considering all geometries (r(2) = 0.756 and r(2) = 0.776, respectively). TKE estimates were accurate and minorly impacted by resolution. Viscous dissipation was overall underestimated and resolution dependent. Conclusion: Several parameters overestimate or are not linearly related to TPG(net) and/or depend on spatial resolution. Considering idealized axisymmetric geometries and in absence of noise, TPG(net) was best estimated using the extended Bernoulli equation. (C) 2015 The Authors. Magnetic Resonance in Medicine published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of International Society for Magnetic Resonance.

  • 38.
    Svalbring, Emil
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Fredriksson, Alexandru
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Eriksson, Jonatan
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Bolger, Ann F
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Department of Medicine, University of California San Francisco, San Francisco, California, United States of America.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Altered Diastolic Flow Patterns and Kinetic Energy in Subtle Left Ventricular Remodeling and Dysfunction Detected by 4D Flow MRI2016Ingår i: PLoS ONE, ISSN 1932-6203, E-ISSN 1932-6203, Vol. 11, nr 8, s. 1-12, artikel-id e0161391Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Aims: 4D flow magnetic resonance imaging (MRI) allows quantitative assessment of left ventricular (LV) function according to characteristics of the dynamic flow in the chamber. Marked abnormalities in flow components volume and kinetic energy (KE) have previously been demonstrated in moderately dilated and depressed LVs compared to healthy subjects. We hypothesized that these 4D flow-based measures would detect even subtle LV dysfunction and remodeling.

    Methods and Results: We acquired 4D flow and morphological MRI data from 26 patients with chronic ischemic heart disease with New York Heart Association (NYHA) class I and II and with no to mild LV systolic dysfunction and remodeling, and from 10 healthy controls. A previously validated method was used to separate the LV end-diastolic volume (LVEDV) into functional components: direct flow, which passes directly to ejection, and non-ejecting flow, which remains in the LV for at least 1 cycle. The direct flow and non-ejecting flow proportions of end-diastolic volume and KE were assessed. The proportions of direct flow volume and KE fell with increasing LVEDV-index (LVEDVI) and LVESV-index (LVESVI) (direct flow volume r = -0.64 and r = -0.74, both Pamp;lt;0.001; direct flow KE r = -0.48, P = 0.013, and r = -0.56, P = 0.003). The proportions of non-ejecting flow volume and KE rose with increasing LVEDVI and LVESVI (non-ejecting flow volume: r = 0.67 and r = 0.76, both Pamp;lt;0.001; non-ejecting flow KE: r = 0.53, P = 0.005 and r = 0.52, P = 0.006). The proportion of direct flow volume correlated moderately to LVEF (r = 0.68, P amp;lt; 0.001) and was higher in a sub-group of patients with LVEDVI amp;gt; 74 ml/m(2) compared to patients with LVEDVI amp;lt; 74 ml/m(2) and controls (both Pamp;lt;0.05).

    Conclusion: Direct flow volume and KE proportions diminish with increased LV volumes, while non-ejecting flow proportions increase. A decrease in direct flow volume and KE at end-diastole proposes that alterations in these novel 4D flow-specific markers may detect LV dysfunction even in subtle or subclinical LV remodeling.

  • 39.
    Ha, Hojin
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Haraldsson, Henrik
    University of Calif San Francisco, CA 94143 USA.
    Casas Garcia, Belén
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Ziegler, Magnus
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Saloner, David
    University of Calif San Francisco, CA 94143 USA.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Assessment of turbulent viscous stress using ICOSA 4D Flow MRI for prediction of hemodynamic blood damage2016Ingår i: SCIENTIFIC REPORTS, ISSN 2045-2322, Vol. 6, artikel-id 39773Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Flow-induced blood damage plays an important role in determining the hemodynamic impact of abnormal blood flow, but quantifying of these effects, which are dominated by shear stresses in highly fluctuating turbulent flow, has not been feasible. This study evaluated the novel application of turbulence tensor measurements using simulated 4D Flow MRI data with six-directional velocity encoding for assessing hemodynamic stresses and corresponding blood damage index (BDI) in stenotic turbulent blood flow. The results showed that 4D Flow MRI underestimates the maximum principal shear stress of laminar viscous stress (PLVS), and overestimates the maximum principal shear stress of Reynolds stress (PRSS) with increasing voxel size. PLVS and PRSS were also overestimated by about 1.2 and 4.6 times at medium signal to noise ratio (SNR) = 20. In contrast, the square sum of the turbulent viscous shear stress (TVSS), which is used for blood damage index (BDI) estimation, was not severely affected by SNR and voxel size. The square sum of TVSS and the BDI at SNR amp;gt;20 were underestimated by less than 1% and 10%, respectively. In conclusion, this study demonstrated the feasibility of 4D Flow MRI based quantification of TVSS and BDI which are closely linked to blood damage.

  • 40.
    Lantz, Jonas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Henriksson, Lilian
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping.
    Persson, Anders
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Importance Of Including Papillary Muscles And Trabeculae In Cardiac Flow Simulations2016Ingår i: Proceedings of the 2016 Summer Biomechanics, Bioengineering and Biotransport Conference, Organizing Committee for the 2016 Summer Biomechanics, Bioengineering and Biotransport , 2016Konferensbidrag (Övrigt vetenskapligt)
  • 41.
    Dyverfeldt, Petter
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Letter by Dyverfeldt and Ebbers regarding article "Estimation of turbulent kinetic energy using 4D phase-contrast MRI: Effect of scan parameters and target vessel size"2016Ingår i: Magnetic Resonance Imaging, ISSN 0730-725X, E-ISSN 1873-5894, Vol. 34, nr 8, s. 1226-1226Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    n/a

  • 42.
    Queiros, Sandro
    et al.
    Katholieke University of Leuven, Belgium; ICVS 3Bs PT Govt Associate Lab, Portugal; University of Minho, Portugal.
    Barbosa, Daniel
    ICVS 3Bs PT Govt Associate Lab, Portugal; DIGARC Polytech Institute Cavado and Ave, Portugal.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Nagel, Eike
    University Hospital Frankfurt Main, Germany.
    Sarvari, Sebastian I.
    Oslo University Hospital, Norway; Oslo University Hospital, Norway.
    Claus, Piet
    Katholieke University of Leuven, Belgium.
    Fonseca, Jaime C.
    University of Minho, Portugal.
    Vilaca, Joao L.
    ICVS 3Bs PT Govt Associate Lab, Portugal; DIGARC Polytech Institute Cavado and Ave, Portugal.
    Dhooge, Jan
    Katholieke University of Leuven, Belgium.
    Multi-centre validation of an automatic algorithm for fast 4D myocardial segmentation in cine CMR datasets2016Ingår i: European Heart Journal Cardiovascular Imaging, ISSN 2047-2404, E-ISSN 2047-2412, Vol. 17, nr 10, s. 1118-1127Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Aims Quantitative analysis of cine cardiac magnetic resonance (CMR) images for the assessment of global left ventricular morphology and function remains a routine task in clinical cardiology practice. To date, this process requires user interaction and therefore prolongs the examination (i.e. cost) and introduces observer variability. In this study, we sought to validate the feasibility, accuracy, and time efficiency of a novel framework for automatic quantification of left ventricular global function in a clinical setting. Methods and results Analyses of 318 CMR studies, acquired at the enrolment of patients in a multi-centre imaging trial (DOPPLER-CIP), were performed automatically, as well as manually. For comparative purposes, intra-and inter-observer variability was also assessed in a subset of patients. The extracted morphological and functional parameters were compared between both analyses, and time efficiency was evaluated. The automatic analysis was feasible in 95% of the cases (302/318) and showed a good agreement with manually derived reference measurements, with small biases and narrow limits of agreement particularly for end-diastolic volume (-4.08 +/- 8.98 mL), end-systolic volume (1.18 +/- 9.74 mL), and ejection fraction (-1.53 +/- 4.93%). These results were comparable with the agreement between two independent observers. A complete automatic analysis took 5.61 +/- 1.22 s, which is nearly 150 times faster than manual contouring (14 +/- 2 min, P amp;lt; 0.05). Conclusion The proposed automatic framework provides a fast, robust, and accurate quantification of relevant left ventricular clinical indices in real-world cine CMR images.

  • 43.
    Lantz, Jonas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Henriksson, Lilian
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Persson, Anders
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Patient-Specific Simulation of Cardiac Blood Flow From High-Resolution Computed Tomography2016Ingår i: Journal of Biomechanical Engineering, ISSN 0148-0731, E-ISSN 1528-8951, Vol. 138, nr 12Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Cardiac hemodynamics can be computed from medical imaging data, and results could potentially aid in cardiac diagnosis and treatment optimization. However, simulations are often based on simplified geometries, ignoring features such as papillary muscles and trabeculae due to their complex shape, limitations in image acquisitions, and challenges in computational modeling. This severely hampers the use of computational fluid dynamics in clinical practice. The overall aim of this study was to develop a novel numerical framework that incorporated these geometrical features. The model included the left atrium, ventricle, ascending aorta, and heart valves. The framework used image registration to obtain patient-specific wall motion, automatic remeshing to handle topological changes due to the complex trabeculae motion, and a fast interpolation routine to obtain intermediate meshes during the simulations. Velocity fields and residence time were evaluated, and they indicated that papillary muscles and trabeculae strongly interacted with the blood, which could not be observed in a simplified model. The framework resulted in a model with outstanding geometrical detail, demonstrating the feasibility as well as the importance of a framework that is capable of simulating blood flow in physiologically realistic hearts.

  • 44.
    Andersson, Charlotta
    et al.
    Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Fysiologiska kliniken ViN. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Kihlberg, Johan
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Lindström, Lena
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Phase-contrast MRI volume flow - a comparison of breath held and navigator based acquisitions2016Ingår i: BMC Medical Imaging, ISSN 1471-2342, E-ISSN 1471-2342, Vol. 16, nr 26Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Magnetic Resonance Imaging (MRI) 2D phase-contrast flow measurement has been regarded as the gold standard in blood flow measurements and can be performed with free breathing or breath held techniques. We hypothesized that the accuracy of flow measurements obtained with segmented phase-contrast during breath holding, and in particular higher number of k-space segments, would be non-inferior compared to navigator phase-contrast. Volumes obtained from anatomic segmentation of cine MRI and Doppler echocardiography were used for additional reference. Methods: Forty patients, five women and 35 men, mean age 65 years (range 53-80), were randomly selected and consented to the study. All underwent EKG-gated cardiac MRI including breath hold cine, navigator based free-breathing phase-contrast MRI and breath hold phase-contrast MRI using k-space segmentation factors 3 and 5, as well as transthoracic echocardiography within 2 days. Results: In navigator based free-breathing phase-contrast flow, mean stroke volume and cardiac output were 79.7 +/- 17.1 ml and 5071 +/- 1192 ml/min, respectively. The duration of the acquisition was 50 +/- 6 s. With k-space segmentation factor 3, the corresponding values were 77.7 ml +/- 17.5 ml and 4979 +/- 1211 ml/min (p = 0.15 vs navigator). The duration of the breath hold was 17 +/- 2 s. K-space segmentation factor 5 gave mean stroke volume 77.9 +/- 16.4 ml, cardiac output 5142 +/- 1197 ml/min (p = 0.33 vs navigator), and breath hold time 11 +/- 1 s. Anatomical segmentation of cine gave mean stroke volume and cardiac output 91.2 +/- 20.8 ml and 5963 +/- 1452 ml/min, respectively. Echocardiography was reliable in 20 of the 40 patients. The mean diameter of the left ventricular outflow tract was 20.7 +/- 1.5 mm, stroke volume 78.3 ml +/- 15.2 ml and cardiac output 5164 +/- 1249 ml/min. Conclusions: In forty consecutive patients with coronary heart disease, breath holding and segmented k-space sampling techniques for phase-contrast flow produced stroke volumes and cardiac outputs similar to those obtained with free-breathing navigator based phase-contrast MRI, using less time. The values obtained agreed fairly well with Doppler echocardiography while there was a larger difference when compared with anatomical volume determinations using SSFP (steady state free precession) cine MRI.

  • 45.
    Petersson, Sven
    et al.
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Sigfridsson, Andreas
    Karolinska Institute, Sweden; Karolinska University Hospital, Sweden.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Quantification of turbulence and velocity in stenotic flow using spiral three-dimensional phase-contrast MRI2016Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 75, nr 3, s. 1249-1255Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    PurposeEvaluate spiral three-dimensional (3D) phase contrast MRI for the assessment of turbulence and velocity in stenotic flow. MethodsA-stack-of-spirals 3D phase contrast MRI sequence was evaluated in vitro against a conventional Cartesian sequence. Measurements were made in a flow phantom with a 75% stenosis. Both spiral and Cartesian imaging were performed using different scan orientations and flow rates. Volume flow rate, maximum velocity and turbulent kinetic energy (TKE) were computed for both methods. Moreover, the estimated TKE was compared with computational fluid dynamics (CFD) data. ResultsThere was good agreement between the turbulent kinetic energy from the spiral, Cartesian and CFD data. Flow rate and maximum velocity from the spiral data agreed well with Cartesian data. As expected, the short echo time of the spiral sequence resulted in less prominent displacement artifacts compared with the Cartesian sequence. However, both spiral and Cartesian flow rate estimates were sensitive to displacement when the flow was oblique to the encoding directions. ConclusionSpiral 3D phase contrast MRI appears favorable for the assessment of stenotic flow. The spiral sequence was more than three times faster and less sensitive to displacement artifacts when compared with a conventional Cartesian sequence.

  • 46.
    Petersson, Sven
    et al.
    Linköpings universitet, Hälsouniversitetet. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin.
    Sigfridsson, Andreas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Östergötlands Läns Landsting, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Carlhäll, Carl-Johan
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Hälsouniversitetet. Östergötlands Läns Landsting, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US.
    Retrospectively Gated Intra-cardiac 4D Flow MRI using Spiral Trajectories2016Ingår i: Magnetic Resonance in Medicine, ISSN 0740-3194, E-ISSN 1522-2594, Vol. 75, nr 1, s. 196-206Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Four-dimensional (4D) flow MRI is a powerful tool for the quantification of blood flow and enables calculation of a range of unique hemodynamic parameters. However, the application of cardiac 4D flow MRI is limited by long scan times (20-40 minutes). The high efficiency of spiral readouts can be used to reduce scan times without sacrificing SNR. The aim of this work was to develop and validate a retrospectively gated 4D flow MRI sequence using spiral readouts for the measurement of intra-cardiac velocities.

    Methods: A retrospectively ECG gated 4D flow sequence using stacks of spiral readouts was implemented on a clinical 1.5 T MRI scanner. The spiral 4D flow MRI sequence was validated in-vivo by comparisons with a two-dimensional (2D) through-plane velocity measurement and a conventional Cartesian 4D flow acquisition (SENSE factor 2) in 7 healthy volunteers (age 27 ± 3 years, four men) and 2 patients (age 19 and 52, women, only spiral 4D flow and 2D). Net volume flow was estimated from all three acquisition approaches and compared using one-way ANOVA. A quantitative pathline based validation was performed on the Cartesian and the spiral 4D flow MRI acquisitions by comparing the left ventricular inflow and outflow (two-tailed paired t-tests).

    Results: The scan time of the spiral 4D flow sequence was 44±6% of the Cartesian counterpart. Compared to time-resolved 2D flow in the aorta, the spiral and Cartesian 4D flow acquisitions provided similarly good data, as there was no significant difference between the net volume flow for all acquisitions (Spiral: 89±14 ml, Cartesian: 93±11 ml, 2D: 93±18 ml, p=0.878). There was no significant difference between pathline-based calculations of inflow and outflow with either Cartesian (In: 88±15, Out: 85±16, p = 0.168) or spiral (In: 93±17 ml, Out: 84±18, p = 0.055) 4D flow acquisitions.

    Conclusions: Retrospectively gated spiral cardiac 4D flow MRI permits more than two-fold reduction in scan time compared to conventional Cartesian 4D flow MRI without notable loss in data quality. The time-savings offered by spiral trajectories could provide a step towards the expanded clinical use of 4D flow MRI.

  • 47.
    Dyverfeldt, Petter
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Bissell, Malenka
    University of Oxford, England.
    Barker, Alex J.
    Northwestern University, IL 60611 USA.
    Bolger, Ann F
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. University of Calif San Francisco, CA USA.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Francios, Christopher J.
    University of Wisconsin, WI 53706 USA.
    Frydrychowicz, Alex
    University Hospital Schleswig Holstein, Germany.
    Geiger, Julia
    University of Childrens Hospital Zurich, Switzerland.
    Giese, Daniel
    University Hospital Cologne, Germany.
    Hope, Michael D.
    University of Calif San Francisco, CA USA.
    Kilner, Philip J.
    University of London Imperial Coll Science Technology and Med, England.
    Kozerke, Sebastian
    University of Zurich, Switzerland; ETH, Switzerland.
    Myerson, Saul
    University of Oxford, England.
    Neubauer, Stefan
    University of Oxford, England.
    Wieben, Oliver
    University of Wisconsin, WI 53706 USA.
    Markl, Michael
    Northwestern University, IL 60611 USA; Northwestern University, IL 60611 USA.
    4D flow cardiovascular magnetic resonance consensus statement2015Ingår i: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, ISSN 1097-6647, E-ISSN 1532-429X, Vol. 17, nr 72Artikel, forskningsöversikt (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Pulsatile blood flow through the cavities of the heart and great vessels is time-varying and multidirectional. Access to all regions, phases and directions of cardiovascular flows has formerly been limited. Four-dimensional (4D) flow cardiovascular magnetic resonance (CMR) has enabled more comprehensive access to such flows, with typical spatial resolution of 1.5x1.5x1.5 - 3x3x3 mm(3), typical temporal resolution of 30-40 ms, and acquisition times in the order of 5 to 25 min. This consensus paper is the work of physicists, physicians and biomedical engineers, active in the development and implementation of 4D Flow CMR, who have repeatedly met to share experience and ideas. The paper aims to assist understanding of acquisition and analysis methods, and their potential clinical applications with a focus on the heart and greater vessels. We describe that 4D Flow CMR can be clinically advantageous because placement of a single acquisition volume is straightforward and enables flow through any plane across it to be calculated retrospectively and with good accuracy. We also specify research and development goals that have yet to be satisfactorily achieved. Derived flow parameters, generally needing further development or validation for clinical use, include measurements of wall shear stress, pressure difference, turbulent kinetic energy, and intracardiac flow components. The dependence of measurement accuracy on acquisition parameters is considered, as are the uses of different visualization strategies for appropriate representation of time-varying multidirectional flow fields. Finally, we offer suggestions for more consistent, user-friendly implementation of 4D Flow CMR acquisition and data handling with a view to multicenter studies and more widespread adoption of the approach in routine clinical investigations.

  • 48.
    Bustamante, Mariana
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Petersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Eriksson, Jonatan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Alehagen, Urban
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Kardiologiska kliniken US.
    Dyverfeldt, Petter
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Carlhäll, Carljohan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Atlas-based analysis of 4D flow CMR: Automated vessel segmentation and flow quantification2015Ingår i: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, ISSN 1097-6647, E-ISSN 1532-429X, Vol. 17, nr 87Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background: Flow volume quantification in the great thoracic vessels is used in the assessment of several cardiovascular diseases. Clinically, it is often based on semi-automatic segmentation of a vessel throughout the cardiac cycle in 2D cine phase-contrast Cardiovascular Magnetic Resonance (CMR) images. Three-dimensional (3D), time-resolved phase-contrast CMR with three-directional velocity encoding (4D flow CMR) permits assessment of net flow volumes and flow patterns retrospectively at any location in a time-resolved 3D volume. However, analysis of these datasets can be demanding. The aim of this study is to develop and evaluate a fully automatic method for segmentation and analysis of 4D flow CMR data of the great thoracic vessels. Methods: The proposed method utilizes atlas-based segmentation to segment the great thoracic vessels in systole, and registration between different time frames of the cardiac cycle in order to segment these vessels over time. Additionally, net flow volumes are calculated automatically at locations of interest. The method was applied on 4D flow CMR datasets obtained from 11 healthy volunteers and 10 patients with heart failure. Evaluation of the method was performed visually, and by comparison of net flow volumes in the ascending aorta obtained automatically (using the proposed method), and semi-automatically. Further evaluation was done by comparison of net flow volumes obtained automatically at different locations in the aorta, pulmonary artery, and caval veins. Results: Visual evaluation of the generated segmentations resulted in good outcomes for all the major vessels in all but one dataset. The comparison between automatically and semi-automatically obtained net flow volumes in the ascending aorta resulted in very high correlation (r(2) = 0.926). Moreover, comparison of the net flow volumes obtained automatically in other vessel locations also produced high correlations where expected: pulmonary trunk vs. proximal ascending aorta (r(2) = 0.955), pulmonary trunk vs. pulmonary branches (r(2) = 0.808), and pulmonary trunk vs. caval veins (r(2) = 0.906). Conclusions: The proposed method allows for automatic analysis of 4D flow CMR data, including vessel segmentation, assessment of flow volumes at locations of interest, and 4D flow visualization. This constitutes an important step towards facilitating the clinical utility of 4D flow CMR.

  • 49.
    Kihlberg, Johan
    et al.
    Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för radiologiska vetenskaper. Östergötlands Läns Landsting, Diagnostikcentrum, Röntgenkliniken i Linköping. Linköpings universitet, Hälsouniversitetet.
    Haraldsson, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Department of Radiology and Biomedical Imaging, University of California, San Francisco, USA .
    Sigfridsson, Andreas
    Department of Clinical Physiology, Karolinska Institutet and Karolinska University Hospital, Stockholm, Sweden .
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Engvall, Jan
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV.
    Clinical experience of strain imaging using DENSE for detecting infarcted cardiac segments2015Ingår i: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, ISSN 1097-6647, E-ISSN 1532-429X, Vol. 17, artikel-id 50Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Background

    We hypothesised that myocardial deformation determined with magnetic resonance imaging (MRI) will detect myocardial scar.

    Methods

    Displacement Encoding with Stimulated Echoes (DENSE) was used to calculate left ventricular strain in 125 patients (29 women and 96 men) with suspected coronary artery disease. The patients also underwent cine imaging and late gadolinium enhancement. 57 patients had a scar area >1 % in at least one segment, 23 were considered free from coronary artery disease (control group) and 45 had pathological findings but no scar (mixed group). Peak strain was calculated in eight combinations: radial and circumferential strain in transmural, subendocardial and epicardial layers derived from short axis acquisition, and transmural longitudinal and radial strain derived from long axis acquisitions. In addition, the difference between strain in affected segments and reference segments, “differential strain”, from the control group was analysed.

    Results

    In receiver-operator-characteristic analysis for the detection of 50 % transmurality, circumferential strain performed best with area-under-curve (AUC) of 0.94. Using a cut-off value of -17 %, sensitivity was 95 % at a specificity of 80 %. AUC did not further improve with differential strain. There were significant differences between the control group and global strain circumferential direction (-17 % versus -12 %) and in the longitudinal direction (-13 % versus -10 %). Interobserver and scan-rescan reproducibility was high with an intraclass correlation coefficient (ICC) >0.93.

    Conclusions

    DENSE-derived circumferential strain may be used for the detection of myocardial segments with >50 % scar area. The repeatability of strain is satisfactory. DENSE-derived global strain agrees with other global measures of left ventricular ejection fraction.

  • 50.
    Andersson, Magnus
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Swedish E Science Research Centre SeRC, Sweden.
    Lantz, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Swedish E Science Research Centre SeRC, Sweden.
    Ebbers, Tino
    Linköpings universitet, Institutionen för medicin och hälsa, Avdelningen för kardiovaskulär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Fysiologiska kliniken US. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Swedish E Science Research Centre SeRC, Sweden.
    Karlsson, Matts
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Link