CARDIAC TISSUE MAPPING BY MOTION CAPTURE

Kharitonov L.S., ORCID: 0000-0001-5237-9452, Evart T.E., ORCID: 0000-0002-4426-5823, Ph.D., Arzamas Polytechnic Institute of Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, Arzamas, Russia

CARDIAC TISSUE MAPPING BY MOTION CAPTURE

Abstract. This paper describes an algorithm to map cardiac tissue using motion capture tools. This problem is especially relevant for tissue engineering. The algorithm and its program code are developed for the motion capture of cardiac muscle tissue contraction. The program code is tested on a practical example: the contractions of cardiomyocytes at the microscopic level are visualized by a vector plot over the animation. The contraction and relaxation zones are also mapped: in the animation of the cardiac muscle tissue, they are highlighted in blue and red, respectively. The calculations are performed in Wolfram Mathematica.

Keywords: cardiac tissue mapping; motion capture; vector field; video stream; information technology in microscopy; tissue engineering.

 

Харитонов Л.С., ORCID: 0000-0001-5237-9452, Эварт Т.Е., ORCID: 0000-0002-4426-5823, канд. физ.-мат. наук, Арзамасский политехнический институт (филиал) Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, г. Арзамас, Россия

КАРТИРОВАНИЕ СЕРДЕЧНОЙ ТКАНИ С ПОМОЩЬЮ ВИДЕОАНАЛИЗА

Аннотация. В работе описывается алгоритм картирования сердечной ткани с использованием средств видеоанализа. Данная задача является особенно актуальной для тканевой инженерии. В ходе работы был разработан алгоритм программа для реализации видеоанализа сокращения ткани сердечной мышцы. Программный код был тестирован на примере решения конкретной задачи – в виде векторной диаграммы поверх анимации были подробно визуализированы сокращения кардиомиоцитов под микроскопом. Также были картированы области сжатий и расширений: на анимации сокращения ткани сердечной мышцы они были выделены синим и красным цветами соответственно. Вычисления были выполнены в системе компьютерной алгебры Wolfram Mathematica.

Ключевые слова: картирование сердечной ткани; видеоанализ; векторное поле; видеопоток; информационные технологии в микроскопии; тканевая инженерия.