פרוטוקול זה מדגים את זרימת העבודה של פלטפורמת SILICOFCM ליצירה אוטומטית של מודל פרמטרי של החדר השמאלי מתמונות אולטרסאונד ספציפיות למטופל על ידי יישום מודל אלקטרומכני רב-ממדי של הלב. פלטפורמה זו מאפשרת בניסויים קליניים בסיליקו שנועדו להפחית ניסויים קליניים אמיתיים ולמקסם את התוצאות הטיפוליות החיוביות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
במאמר זה
סיכום
תקציר
פרויקט SILICOFCM נועד בעיקר לפתח פלטפורמה חישובית לניסויים קליניים בסיליקו של קרדיומיופתיות משפחתיות (FCMs). המאפיין הייחודי של הפלטפורמה הוא שילוב של נתוני הדמיה ביולוגיים, גנטיים וקליניים ספציפיים לחולה. הפלטפורמה מאפשרת בדיקה ואופטימיזציה של טיפול רפואי כדי למקסם את התוצאות הטיפוליות החיוביות. לפיכך, ניתן להימנע מתופעות לוואי ואינטראקציות בין תרופתיות, למנוע מוות לבבי פתאומי, ולקצר את הזמן שבין תחילת הטיפול התרופתי לבין התוצאה הרצויה. מאמר זה מציג מודל פרמטרי של החדר השמאלי שנוצר באופן אוטומטי מתמונות אולטרסאונד ספציפיות למטופל על ידי יישום מודל אלקטרומכני של הלב. השפעות תרופתיות נקבעו דרך תנאי גבול ספציפיים לזרימת כניסה ויציאה, מדידות א.ק.ג. ותפקוד סידן לתכונות שריר הלב. נתונים גנטיים מחולים שולבו באמצעות התכונה החומרית של דופן החדר. ניתוח ראייה אפיקלית כולל פילוח החדר השמאלי באמצעות מסגרת U-net שהוכשרה בעבר וחישוב המלבן הגובל בהתבסס על אורך החדר השמאלי במחזור הדיאסטולי והסיסטולי. ניתוח תצוגה במצב M כולל גבול של האזורים האופייניים של החדר השמאלי בתצוגת מצב M. לאחר חילוץ הממדים של החדר השמאלי, נוצרה רשת אלמנטים סופיים המבוססת על אפשרויות רשת, והופעלה סימולציה של ניתוח אלמנטים סופיים עם מהירויות כניסה ויציאה שסופקו על ידי המשתמש. משתמשים יכולים לדמיין ישירות על הפלטפורמה תוצאות סימולציה שונות כגון לחץ-נפח, מתח-לחץ, ודיאגרמות זמן עבודה שריר הלב, כמו גם אנימציות של שדות שונים כגון תזוזות, לחצים, מהירות ומתחי גזירה.
מבוא
ההתפתחות המהירה של טכנולוגיות מידע, חבילות תוכנה לסימולציה ומכשור רפואי בשנים האחרונות מספקת הזדמנות לאיסוף כמות גדולה של מידע קליני. יצירת כלים חישוביים מקיפים ומפורטים הפכה, אם כן, לחיונית לעיבוד מידע ספציפי משפע הנתונים הזמינים.
מנקודת מבטם של הרופאים, יש חשיבות עליונה להבחין בין פנוטיפים "נורמליים" לעומת "לא נורמליים" בחולה ספציפי כדי להעריך את התקדמות המחלה, תגובות טיפוליות וסיכונים עתידיים. מודלים חישוביים עדכניים שיפרו באופן משמעותי את ההבנה האינטגרטיבית של התנהגות שרירי הלב בקרדיומיופתיות היפרטרופיות (HCM) ומורחבות (DCM)1. חיוני להשתמש במודל ברזולוציה גבוהה, מפורט ומדויק אנטומית של פעילות חשמלית בלב שלם, המחי....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
הפרוטוקול במחקר זה אושר על ידי רשות המחקר לבריאות של שירותי הבריאות הלאומיים של בריטניה צפון מזרח-טיין ו- Wear South ועדת אתיקה למחקר עם מספר הפניה 18/NE/0318 ב-6 בפברואר 2019 ואומץ על ידי מועצת הביקורת המוסדית של כל מרכז משתתף. המחקר נערך במסגרת עקרונות הפרקטיקה הקלינית הטובה ובעקבות הצהרת הלסינקי. הסכמה מדעת התקבלה מכל הנבדקים המעורבים במחקר. פרטי המטופל נשמרים אנונימיים.
1. זרימת עבודה עבור אולטרסאונד M-mode או תצוגה Apical DICOM ניתוח תמונה וחילוץ פרמטרים LV
הערה: כדי להתחיל פרוטוקול זה, על המשתמש להיכנס לפלטפורמת SILICOFCM8 ולבחור את זרימת העבודה המתאימה (כלומר, ניתוח ת....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
לדוגמה, זרימת העבודה עבור ניתוח תמונה DICOM במצב M אולטרסאונד וחילוץ פרמטרים LV מוצגת באיור 1. מצב M ותצוגה apical ניתן לבדוק בנפרד או אחד אחרי השני, בהתאם לפרמטרים של עניין. אם נבדקים בזה אחר זה, התוצאות מצורפות לקובץ משותף אחד (בנפרד עבור שלבי סיסטולה ודיאסטולה). אם רק תצוגה אחת נבדקת, הערכים עבור פרמטרים לא ידועים נלקחים מקלט הקובץ המוגדר כברירת מחדל .txt (איור 1). הכלי SILICOFCM מנתח את התמונות בהתאם למצב התצוגה, באופן הבא.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
פרויקט SILICOFCM הוא פלטפורמה לניסויים קליניים בסיליקו לתכנון אוכלוסיות מטופלים וירטואליות לחיזוי סיכונים, בדיקת ההשפעות של טיפול תרופתי והפחתת ניסויים בבעלי חיים וניסויים קליניים בבני אדם. בדיקת ההשפעות של טיפול תרופתי עוצבה על פי תנאי זרימת גבול כניסה/יציאה שנקבעו, תפקוד סידן ותכונות דופן החומר. פלטפורמה זו משלבת שיטות רב-ממדיות ברמה הסרקומית עם ביצועי לב שלם ורמת אופטימיזציה תפקודית לחיזוי הסיכון של מצבים ספציפיים לחולה במהלך התקדמות מחלת קרדיומיופתיה.
מודלים לב עבור קרדיומיופתיה ו.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין ניגודי עניינים.
תודות
מחקר זה נתמך על ידי תוכנית המחקר והחדשנות Horizon 2020 של האיחוד האירופי במסגרת הסכם המענקים SILICOFCM 777204 ומשרד החינוך, המדע והפיתוח הטכנולוגי של הרפובליקה של סרביה באמצעות חוזים מס '451-03-68/2022-14/200107. מאמר זה משקף רק את דעות המחברים. הנציבות האירופית אינה אחראית לכל שימוש שעשוי להיעשות במידע שהמאמר מכיל.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| SILICOFCM | www.silicofcm.eu | גישה פתוחה למשתמשים רשומים |
מקורות
- Gibbons Kroeker, C. A., Adeeb, S., Tyberg, J. V., Shrive, N. G. A 2D FE model of the heart demonstrates the role of the pericardium in ventricular deformation. American Journal of Physiology. 291 (5), 2229-2236 (2006).
- Pullan, A. J., Buist, M. L., Cheng, L. K.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
