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心肌應變定量是評估心臟收縮功能、早期識別心肌病變的重要指標，能早期發現心肌功能障礙。

近日，中國科學院深圳先進技術研究院等提出了一種從常規心臟磁共振電影成像（Cine MRI）中提取四維心肌力學參數的創新框架，在技術上為穩定重建時空一致的心肌應變提供了方法基礎，在臨床上為心肌病早篩、分型與隨訪提供了更可靠的定量支撐。

該框架以有限元形函數表征心肌位移場，通過全局相關優化保證空間連續性并引入符合生理特性的力學約束以抑制噪聲放大和非物理形變；同時結合基于奇異值分解的數據驅動時空模態分解策略，確保時間連續性，并顯著降低計算復雜度，實現了從常規Cine MRI到心肌運動場與應變場的統一求解。

研究團隊在合成數據集、三個國際公開數據集以及真實臨床數據集上對該方法進行了系統驗證，并與兩種經典配準方法及四種主流深度學習模型進行了全面對比。結果顯示，該方法在多項定量與任務型指標上，均整體優于對比方法并可穩定得到高時空一致的四維心肌應變可視化結果，增強了對心肌運動與功能變化的直觀表征能力。研究團隊基于該框架對五種不同心肌病人群開展了心肌應變量化比較分析，為不同病理狀態下的功能差異提供了更一致、更可靠的定量表征。

相關研究成果發表在Medical Image Analysis上。研究工作得到國家重點研發計劃等的支持。

面向磁共振電影成像的時空一體化4D心肌運動定量框架

不同心肌病（正常、擴張型、肥厚型）的應變場可視化及應變曲線對比