Browsing by Author "Uribe Arancibia, Sergio A."
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- Item3D axial and circumferential wall shear stress from 4D flow MRI data using a finite element method and a laplacian approach(2018) Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Dux-Santoy, Lydia; Guala, Andrea; Rodriguez-Palomares, Jose; Evangelista, Arturo; Sing-Long C., Carlos A.; Urbina, Jesus; Mura Mardones, Joaquín Alejandro; Hurtado Sepúlveda, Daniel; Uribe Arancibia, Sergio A.
- Item3D printed cardiovascular models for surgical planning in complex congenital heart diseases(2015) Valverde, Israel; Gomez, Gorka; Suarez-Mejias, Cristina; Hosseinpour, Amir-Reza; Hazekamp, Mark; Roest, Arno; Vazquez-Jimenez, Jaime F; El-Rassi, Issam; Uribe Arancibia, Sergio A.; Gomez-Cia, Tomas
- Item3D Printed Models for Planning Endovascular Stenting in Transverse Aortic Arch Hypoplasia(2015) Valverde, Israel; Gómez, Gorka; Coserria, Jose Felix; Suarez Mejias, Cristina; Uribe Arancibia, Sergio A.; Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Velasco, Maria Nieves; De Soto, Jose Santos; Hosseinpour, Amir Reza; Gómez Cia, Tomas
- Item3D quantification of hemodynamics parameters of pulmonary artery and aorta using finite-element interpolations in 4D flow MR data(2015) Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Urbina, Jesus.; Valverde, Israel.; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Irarrázaval Mena, Pablo; Hurtado Sepúlveda, Daniel; Uribe Arancibia, Sergio A.
- Item3D Quantification of Wall Shear Stress and Oscillatory Shear Index Using a Finite-Element Method in 3D CINE PC-MRI Data of the Thoracic Aorta(2016) Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Urbina, Jesus; Valverde, Israel; Tejos Nunez, Cristian Andres; Irarrázaval Mena, Pablo; Andia Kohnenkampf, Marcelo Edgardo; Uribe Arancibia, Sergio A.; Hurtado Sepúlveda, DanielSeveral 2D methods have been proposed to estimate WSS and OSI from PC-MRI, neglecting the longitudinal velocity gradients that typically arise in cardiovascular flow, particularly on vessel geometries whose cross section and centerline orientation strongly vary in the axial direction. Thus, the contribution of longitudinal velocity gradients remains understudied. In this work, we propose a 3D finite-element method for the quantification of WSS and OSI from 3D-CINE PC-MRI that accounts for both in-plane and longitudinal velocity gradients. We demonstrate the convergence and robustness of the method on cylindrical geometries using a synthetic phantom based on the Poiseuille flow equation. We also show that, in the presence of noise, the method is both stable and accurate. Using computational fluid dynamics simulations, we show that the proposed 3D method results in more accurate WSS estimates than those obtained from a 2D analysis not considering out-of-plane velocity gradients. Further, we conclude that for irregular geometries the accurate prediction of WSS requires the consideration of longitudinal gradients in the velocity field. Additionally, we compute 3D maps of WSS and OSI for 3D-CINE PC-MRI data sets from an aortic phantom and sixteen healthy volunteers and two patients. The OSI values show a greater dispersion than WSS, which is strongly dependent on the PC-MRI resolution. We envision that the proposed 3D method will improve the estimation of WSS and OSI from 3D-CINE PC-MRI images, allowing for more accurate estimates in vessels with pathologies that induce high longitudinal velocity gradients, such as coarctations and aneurisms.
- Item3D quantification of wall shear stress using finite-element interpolations from 4D flow MR data in the Thoracic Aorta(2014) Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Urbina, Jesus.; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Valverde, Israel.; Hurtado Sepúlveda, Daniel; Uribe Arancibia, Sergio A.
- Item3D Undersampled Golden-Radial Phase Encoding for DCE-MRA Using Inherently Regularized Iterative SENSE(2010) Prieto, Claudia; Uribe Arancibia, Sergio A.; Razavi, Reza; Atkinson, David; Schaeffter, Tobias
- ItemA Gauss-Newton trust-region algorithm for undersampled magnetic resonance phase contrast velocity reconstruction(2018) Cortés Saavedra, Felipe; Uribe Arancibia, Sergio A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería4d flow es una técnica de adquisición de imágenes por Resonancia Magnética que permite obtener mapas tridimensionales de velocidades en el tiempo. Dada la cantidad de datos requeridos en este tipo de adquisiciones y el movimiento natural de los pacientes durante el examen, se generan distorsiones que reducen la calidad de los resultados. Esto provoca a su vez que la tecnología no esté ampliamente adoptada en el ámbito clínico. Los métodos más utilizados en la actualidad para acelerar los exámenes consisten en técnicas de adquisiciones de imágenes paralelas. Métodos de adquisición submuestreada de Resonancia Magnética han tomado relevancia en los últimos años, inspirados en la técnica de Compressed Sensing. Para este último, la incompresibilidad del flujo escaneado ha sido propuesto como una métrica de raleza de la velocidad, pero dado que el proceso de adquisición en 4d flow es no-lineal en las variables de interés (magnitud y fase compleja), no es posible aplicar directamente los métodos de reconstrucción tradicionales. En este trabajo, proponemos un método para reconstruir imágenes de flujo a partir de datos submuestrados basado en un algoritmo de Gauss-Newton con región de confianza que permite actualizar de forma conjunta todas las variables del problema en cada iteración. Además, proponemos usar Variación Total como métrica de regularización para la fase. Mostramos que este regularizador es capaz de controlar la magnitud de la divergencia del campo de velocidad resultante, reduciendo además grandes cambios en la fase producto de ruido. Los resultados muestran que el método propuesto presenta una mejor convergencia que otros similares, con bajos errores de reconstrucción y controla la divergencia del campo de velocidades reconstruido.
- ItemA new discrete dipole kernel for quantitative susceptibility mapping(2018) Milovic Fabregat, Carlos Andrés; Acosta-Cabronero, Julio; Miguel Pinto, Jose; Mattern, Hendrik; Andía Kohnenkampf, Marcelo Edgardo; Uribe Arancibia, Sergio A.; Tejos Núñez, Cristián Andrés
- ItemA realistic in silico abdominal phantom for quantitative susceptibility mapping(2022) Silva, Javier I.; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Uribe Arancibia, Sergio A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa aplicación de mapas cuantitativos de susceptibilidad (QSM) ha cobrado un reciente interés en regiones fuera del cerebro, debido a su potencial como biomarcador de sobrecarga de hierro hepático y enfermedad crónica de riñón. No obstante, a diferencia del cerebro, la aplicación de QSM en el abdomen requiere modificar el proceso de reconstrucción para lidiar con las contribuciones adicionales en la señal de fase, provenientes de los gases y el tejido graso. Los trabajos más recientes abordan el problema de las contribuciones de grasa mediante distintas estrategias, pero no evalúan el desempeño de estas ni cómo los errores propagados desde las etapas de pre-procesamiento afectan a los mapas reconstruidos. En este trabajo presentamos un fantoma abdominal de QSM con texturas realistas, el cual puede ser empleado para evaluar y comparar el desempeño de diferentes estrategias de QSM abdominal. Hemos elaborado este fantoma empleando un modelo flexible, que permite emular distintos escenarios de susceptibilidad y contribuciones a la señal de resonancia magnética. A modo de validar su potencial como ground truth, hemos empleado el fantoma para evaluar cómo la estrategia de adquisiciones en fase y la estrategia basada en separación de agua y grasa por Iterative Graph Cuts (ICG) afectan el desempeño de los algoritmos de QSM. Las simulaciones realizadas muestran que el fantoma efectivamente simula valores de susceptibilidad con texturas de apariencia realista, a la vez que presenta una correcta evolución de la señal de fase. Por otro lado, los experimentos de reconstrucción dejan en evidencia el potencial de nuestro fantoma para identificar las fortalezas y debilidades de las distintas estrategias estudiadas, como la tendencia de IGC a propagar errores residuales en regiones con cambios abruptos de susceptibilidad, o la robustez de los métodos de reconstrucción basados en regularización por variación total (TV).
- ItemA realistic MR compatible aortic phantom to validate hemodynamic parameters from MRI data: aortic coarctation patients comparison using catheterization(2015) Urbina, Jesus; Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Irarrázaval Mena, Pablo; Andía Kohnenkampf, Marcelo Edgardo; Razavi, Reza; Valverde, Israel; Uribe Arancibia, Sergio A.
- ItemA Survey on Deep Learning and Explainability for Automatic Report Generation from Medical Images(2022) Messina, Pablo; Pino, Pablo; Parra Santander, Denis; Soto Arriaza, Álvaro Marcelo; Besa, Cecilia; Uribe Arancibia, Sergio A.; Andía Kohnenkampf, Marcelo Edgardo; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Prieto Vásquez, Claudia; Capurro, Daniel
- ItemAccelerating dual cardiac phase images using undersampled radial phase encoding trajectories(2013) Letelier Farías, Karis del Pilar; Uribe Arancibia, Sergio A.; Prieto Vásquez, Claudia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaUn examen de 3D Dual Cardiac Phase (3D-DCP) se ha propuesto para obtener imágenes completas de corazón a final de sístole a final de diástole. En este trabajo proponemos acelerar el tiempo de adquisición y reconstrucción del método 3D-DCP al compartir información del exterior del espacio-K de ambas fases cardíacas usando una trayectoria modificada de Radial Phase Encoding y reconstrucción Gridding con combinación uniforme de bobinas. Datos totalmente muestreados fueron submuestreadas retrospectivamente y diferentes porcentajes del exterior del espacio-K fueron mezclados para determinar el porcentaje de información redundante existente entre ambas fases cardíacas. Posteriormente, datos submuestreadas prospectivamente fueron reconstruidos basados en el porcentaje de información redundante encontrado. Las imágenes usadas como gold standard fueron datos submuestreados y reconstruidos usando iterative SENSE. Se realizó una prueba de calidad de imagen y análisis del volumen cardíaco para validar los resultados.
- ItemAccelerating the acquisition of the 3D Dual Cardiac Phase technique using RPE trajectories(2014) Letelier Farías, Karis del Pilar; Andía Kohnenkampf, Marcelo Edgardo; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Irarrázaval Mena, Pablo; Prieto Vásquez, Claudia; Uribe Arancibia, Sergio A.
- ItemAssesment of cardiac volumes in children with congenital heart disease using a 3D dual cardiac phase technique and a new segmentation tool(2010) Hussain, Tarique; Bellsham-Revell, Hannah; Uribe Arancibia, Sergio A.; Bell, Aaron; Razavi, Reza; Beerbaum, Philipp B.; Valverde, Isra; Schaeffter, Tobias; Greil, Gerald F.
- ItemAssessment of blood flow patterns in the pulmonary artery using 4D flow(2011) Bächler, Pablo.; Pinochet, Natalia.; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Gerard, Crelier; Irarrázaval Mena, Pablo; Uribe Arancibia, Sergio A.
- ItemAssessment of cardiac volumes using an isotropic whole-heart dual cardiac phase sequence in pediatric patients(2014) Delgado, Jorge A.; Abad, Pedro; Rascovsky, Simon; Calvo, Víctor; Castrillón, Gabriel; Greil, Gerald; Uribe Arancibia, Sergio A.
- ItemAssessment of normal flow patterns in the pulmonary circulation by using 4D magnetic resonance velocity mapping(2013) Bächler, Pablo; Pinochet, Natalia; Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Crelier, Gérard; Irarrázaval Mena, Pablo; Tejos Núñez, Cristián Andrés; Uribe Arancibia, Sergio A.
- ItemAttenuation of atherogenic apo B-48-dependent hyperlipidemia and high density lipoprotein remodeling induced by vitamin C and E combination and their beneficial effect on lethal ischemic heart disease in mice(2018) Contreras-Duarte, Susana; Chen, P.; Andía Kohnenkampf, Marcelo Edgardo; Uribe Arancibia, Sergio A.; Irarrázaval Mena, Pablo; Kopp, S.; Kern, S.; Marsche, G.; Busso, Dolores; Rigotti Rivera, AttilioAbstract Background and aims Atherosclerotic cardiovascular disease is highly prevalent and its underlying pathogenesis involves dyslipidemia including pro-atherogenic high density lipoprotein (HDL) remodeling. Vitamins C and E have been proposed as atheroprotective agents for cardiovascular disease management. However, their effects and benefits on high density lipoprotein function and remodeling are unknown. In this study, we evaluated the role of vitamin C and E on non HDL lipoproteins as well as HDL function and remodeling, along with their effects on inflammation/oxidation biomarkers and atherosclerosis in atherogenic diet-fed SR-B1 KO/ApoER61h/h mice. Methods and results: Mice were pre-treated for 5 weeks before and during atherogenic diet feeding with vitamin C and E added to water and diet, respectively. Compared to a control group, combined vitamin C and E administration reduced serum total cholesterol and triglyceride levels by decreasing apo B-48-containing lipoproteins, remodeled HDL particles by reducing phospholipid as well as increasing PON1 and apo D content, and diminished PLTP activity and levels. Vitamin supplementation improved HDL antioxidant function and lowered serum TNF-α levels. Vitamin C and E combination attenuated atherogenesis and increased lifespan in atherogenic diet-fed SR-B1 KO/ApoER61h/h mice. Conclusions Vitamin C and E administration showed significant lipid metabolism regulating effects, including HDL remodeling and decreased levels of apoB-containing lipoproteins, in mice. In addition, this vitamin supplementation generated a cardioprotective effect in a murine model of severe and lethal atherosclerotic ischemic heart disease.
- ItemAutomatic plane reformating for 4D flow MRI using continuous reinforcement learning(2022) Bisbal, Javier E.; Uribe Arancibia, Sergio A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa resonancia magnética de flujo 4D permite calcular parámetros hemodinámicos que proporcionan información valiosa para caracterizar las enfermedades cardiovasculares. Una de las limitaciones es el post procesamiento, el cual requiere mucho tiempo y depende del usuario. En esta investigación desarrollamos un método de aprendizaje profundo reforzado para el reformateo automático de planos en datos de flujo 4D utilizando el algoritmo Asynchronous Advantage Actor Critic para entrenar una red convolucional 2D que actualiza secuencialmente los parámetros del plano hacia un plano objetivo una política de acciones continua. Procesamos datos de flujo 4D de escáneres de resonancia magnética de GE, Siemens y Philips de 67 voluntarios sanos y 20 pacientes con defectos cardíacos congénitos (47 hombres, 34 ± 12,4 años de edad). Todos los conjuntos de datos se dividieron en 50% para entrenamiento, 25% para validación y 25% para prueba, y se confirmaron con validación cruzada de 4 carpetas. Nuestro método obtuvo excelentes resultados en términos de errores de angulación y distancia (media de 7,88 ± 4,33 grados y 3,46 ± 3,25 mm) con una correlación de flujo de 0,82. Adaptamos con éxito un método de aprendizaje de refuerzo contínuo al reformateo de planos de flujo 4D, apto para datos de diferentes fabricantes de escáneres de resonancia magnética, con resultados prometedores en voluntarios sanos y pacientes. Trabajo futuro con mas datos y planos es necesario para la validación clínica.