Summary
यह वीडियो कोरोनरी धमनी कैल्सीफिकेशन की मात्रा निर्धारित करने के लिए एगैस्टन स्कोर के विकल्प स्थानिक भारित कैल्शियम स्कोर (एसडब्ल्यूसीएस) को मापने के लिए एक नए ग्राफिकल टूल के उपयोग को दर्शाता है। ग्राफिकल टूल गेटेड कार्डियक कंप्यूटेड टोमोग्राफी और कोरोनरी धमनियों के उपयोगकर्ता-परिभाषित पथों से छवि डेटा के आधार पर एसडब्ल्यूसीएस की गणना करता है।
Abstract
एथेरोस्क्लेरोसिस की सीमा निर्धारित करने के लिए कोरोनरी धमनी कैल्सीफिकेशन को मापने के लिए वर्तमान मानक कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) से एगैस्टन स्कोर की गणना करके है। हालांकि, एगास्टन स्कोर 130 हौन्सफील्ड यूनिट (एचयू) से कम पिक्सेल मूल्यों और 1 मिमी2 से कम कैल्शियम क्षेत्रों की उपेक्षा करता है। इस थ्रेशोल्डिंग के कारण, स्कोर कैल्शियम जमाव के छोटे, कमजोर रूप से कम करने वाले क्षेत्रों के प्रति संवेदनशील नहीं है और नवजात सूक्ष्म-कैल्सीफिकेशन का पता नहीं लगा सकता है। स्थानिक भारित कैल्शियम स्कोर (एसडब्ल्यूसीएस) नामक हाल ही में प्रस्तावित मीट्रिक भी सीटी का उपयोग करता है लेकिन इसमें एचयू के लिए एक सीमा शामिल नहीं है और सन्निहित पिक्सेल में ऊंचे संकेतों की आवश्यकता नहीं है। इस प्रकार, एसडब्ल्यूसीएस कमजोर रूप से कम करने वाले, छोटे कैल्शियम जमा के प्रति संवेदनशील है और कोरोनरी हृदय रोग के जोखिम के माप में सुधार कर सकता है। वर्तमान में, अतिरिक्त कम्प्यूटेशनल जटिलता के कारण एसडब्ल्यूसीएस का कम उपयोग किया जाता है। नैदानिक अनुसंधान और स्कोर की विश्वसनीय, दोहराने योग्य गणना में एसडब्ल्यूसीएस के अनुवाद को बढ़ावा देने के लिए, इस अध्ययन का उद्देश्य एक अर्ध-स्वचालित ग्राफिकल टूल विकसित करना था जो एसडब्ल्यूसीएस और एगैस्टन स्कोर दोनों की गणना करता है। कार्यक्रम को देखने के क्षेत्र में कैल्शियम हाइड्रॉक्सीपैटाइट फैंटम के साथ गेटेड कार्डियक सीटी स्कैन की आवश्यकता होती है। फैंटम एक भार फ़ंक्शन प्राप्त करने की अनुमति देता है, जिसमें से प्रत्येक पिक्सेल के वजन को समायोजित किया जाता है, जिससे स्कैन के बीच सिग्नल भिन्नताओं और परिवर्तनशीलता के शमन की अनुमति मिलती है। सभी तीन शारीरिक दृश्यों को एक साथ दिखाई देने के साथ, उपयोगकर्ता चार मुख्य कोरोनरी धमनियों के पाठ्यक्रम को बिंदु या रुचि के क्षेत्रों को रखकर पता लगाता है। स्क्रॉल-टू-ज़ूम, हटाने के लिए डबल-क्लिक और ब्राइटनेस/कंट्रास्ट समायोजन जैसी विशेषताएं, हर कदम पर लिखित मार्गदर्शन के साथ, प्रोग्राम को उपयोगकर्ता के अनुकूल और उपयोग में आसान बनाती हैं। एक बार धमनियों का पता लगाने के बाद, कार्यक्रम रिपोर्ट उत्पन्न करता है, जिसमें किसी भी दृश्यमान कैल्शियम के स्कोर और स्नैपशॉट शामिल होते हैं। एसडब्ल्यूसीएस उपनैदानिक बीमारी की उपस्थिति को प्रकट कर सकता है, जिसका उपयोग प्रारंभिक हस्तक्षेप और जीवन शैली में बदलाव के लिए किया जा सकता है।
Introduction
कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) का उपयोग करके धमनियों के भीतर कैल्शियम की मात्रा को मापना कोरोनरी एथेरोस्क्लेरोसिस की गंभीरता का आकलन करने का एक स्थापित तरीका है। एथेरोस्क्लेरोसिस की सीमा को जानना और मात्रा निर्धारित करना भविष्य के कोरोनरी हृदय रोग 1,2,3,4 के जोखिम को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। कोरोनरी धमनियों में कैल्शियम को मापने का सबसे आम तरीका एगास्टन स्कोर5 का उपयोग कर रहा है। हालांकि, Agatston स्कोर गणना का हिस्सा चुने हुए पिक्सेल की तीव्रता पर निर्भर करता है, जिसे Hounsfield Units (HU) में मापा जाता है। गणना में 130 एचयू से कम किसी भी पिक्सेल का हिसाब नहीं रखा जाता है। इसी तरह, 1 मिमी2 से कम क्षेत्र वाले कैल्सीफिकेशन पर विचार नहीं किया जाता है। इन थ्रेसहोल्ड के कारण, एगैस्टन स्कोर कैल्सीफिकेशन के छोटे, कमजोर रूप से कम करने वाले फॉसी के प्रति संवेदनशील नहीं है, जो अभी भी सबक्लिनिकल रोग6 की उपस्थिति का खुलासा करने में महत्वपूर्ण हो सकता है।
कैल्सीफिकेशन7 के निम्न स्तर वाले रोगियों में एथेरोस्क्लेरोटिक पट्टिका के जोखिम का आकलन करने के लिए स्थानिक भारित कैल्शियम स्कोर (एसडब्ल्यूसीएस) नामक एक पहले वर्णित मीट्रिक प्रस्तावित किया गया था। Agatston स्कोर के विपरीत, SWCS छवि शोर के प्रभाव को कम करने के लिए सिग्नल थ्रेशोल्डिंग का उपयोग नहीं करता है। इसके बजाय, यह एक प्रेत का उपयोग करता है- प्रतिभागी पर रखे गए कैल्शियम हाइड्रॉक्सीपैटाइट (सीएचए) की ज्ञात सांद्रता के साथ एक वस्तु जैसे कि यह स्कैन के दृश्य के क्षेत्र में है। यहां, विकास के दौरान 0 मिलीग्राम / एमएल, 50 मिलीग्राम / एमएल, 100 मिलीग्राम / एमएल, और 200 मिलीग्राम / एमएल सीएचए के साथ एक प्रेत का उपयोग किया गया था; हालांकि, ग्राफिकल टूल के वर्तमान कार्यान्वयन में, केवल 0 मिलीग्राम / एमएल और 100 मिलीग्राम / एमएल वर्गों की आवश्यकता होती है। फैंटम का उपयोग स्कैन-विशिष्ट भार फ़ंक्शन बनाने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग तब उपयोगकर्ता-चयनित पिक्सेल के साथ-साथ उसके पड़ोसियों को तौलने के लिए किया जाता है। पड़ोसी पिक्सेल वाले पिक्सेल जिनके पास उच्च क्षीणन स्तर होता है, उन्हें कम क्षीणन स्तर वाले पिक्सेल से घिरे पिक्सेल की तुलना में अधिक वजन दिया जाता है। यह प्रक्रिया एसडब्ल्यूसीएस को शोर के प्रति सहनशील बनाती है और स्कैन से स्कैन8 तक तुलनीय है। एसडब्ल्यूसीएस निरंतर है और कैल्सीफिकेशन के निम्न स्तर होने पर भी एक स्कोर पैदा करता है, जिससे एथेरोस्क्लेरोसिस की सीमा का परिमाणीकरण हो सकता है जब एगैस्टन स्कोर शून्य होता है। एगैस्टन स्कोर शून्य होने पर भी माइक्रो-कैल्सीफिकेशन के मूल्यांकन की अनुमति देकर, एसडब्ल्यूसीएस उपनैदानिक रोग की उपस्थिति का खुलासा करने में महत्वपूर्ण हो सकता है। यह एथेरोस्क्लेरोसिस 9,10 में आनुवंशिक, पर्यावरणीय और अन्य जोखिम कारकों की बेहतर समझ की अनुमति दे सकता है। एक पिछले अध्ययन, जिसने लगभग 15 साल बाद बेसलाइन पर शून्य और गैर-शून्य के एगैस्टन स्कोर वाले व्यक्तियों की जांच की, ने पाया कि बेसलाइन पर उच्च एसडब्ल्यूसीएस वाले लोगों में उच्च कोरोनरी हृदय रोग (सीएचडी) घटना दर थी। एसडब्ल्यूसीएस की भविष्यवाणी शक्ति युवा आबादी में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां लंबी अवधि में अवशिष्ट जोखिम का पता लगाना औरनिगरानी सहायक हो सकती है।
यहां प्रस्तुत एगैस्टन स्कोर के साथ एसडब्ल्यूसीएस की गणना के लिए एक अर्ध-स्वचालित उपकरण है। उपकरण एक संगत प्रोग्रामिंग भाषा पर चलने वाले ग्राफिकल यूजर इंटरफेस का उपयोग करता है। उपयोगकर्ता रिपोर्ट की अंतिम श्रृंखला उत्पन्न करने के लिए छवियों के साथ बातचीत करने में सक्षम है, जिसमें दो कैल्शियम स्कोर शामिल हैं। प्रारंभ करने के लिए, उपयोगकर्ता प्रोग्राम में इनपुट करने के लिए एक केस, या डिजिटल इमेजिंग एंड कम्युनिकेशंस इन मेडिसिन (DICOM) फ़ाइलों की एक श्रृंखला का चयन करता है। इन छवियों को सांस लेने के लिए, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम-गेटेड सीटी स्कैन होना चाहिए, जो श्वसन और हृदय गति से बचने के लिए केवल डायस्टोलिक के दौरान प्राप्त किया जाता है। जबकि कार्यक्रम किसी भी कार्डियक सीटी छवियों के साथ चालू है, सार्थक परिणाम उत्पन्न करने के लिए, स्रोत छवियों को न्यूनतम नैदानिक कैल्शियम स्कोरिंग दिशानिर्देशों11,12 को पूरा करना चाहिए। संदर्भ के लिए, 3 मिमी की एक टुकड़ा मोटाई, 100 केवीपी की पीक ट्यूब वोल्टेज, 1.19 एमजी का औसत सीटी खुराक सूचकांक-वॉल्यूम और 512 x 512 पिक्सेल का छवि संकल्प यहां अध्ययन में उपयोग किया जाता है। कोई भी चित्र जो 512 x 512 पिक्सेल नहीं हैं, उन्हें प्रोग्राम में स्वचालित रूप से पुन: नमूना किया जाता है ताकि कैल्सीफिकेशन के छोटे क्षेत्रों का पर्याप्त और सुसंगत रिज़ॉल्यूशन सुनिश्चित किया जा सके। एक बार छवियों को लोड करने के बाद, उपयोगकर्ता उन्हें अक्षीय, धनु और कोरोनल दृश्यों में देखने में सक्षम होता है। फिर प्रेत के 0 मिलीग्राम / एमएल और 100 मिलीग्राम / एमएल वर्गों का चयन करने से पहले बेहतर विज़ुअलाइज़ेशन के लिए छवियों की चमक और कंट्रास्ट को समायोजित कर सकते हैं। इसके बाद, उपयोगकर्ता चार कोरोनरी धमनियों-बाएं पूर्ववर्ती अवरोही (एलएडी), बाएं कोरोनरी धमनी (एलसीए), बाएं सर्कमफ्लेक्स (एलसीएक्स), और दाएं कोरोनरी धमनी (आरसीए) में से प्रत्येक का पता लगा सकता है - या तो एक बिंदु, रुचि का क्षेत्र (आरओआई), या दोनों का संयोजन रखकर धमनी के पिक्सेल के पूरी तरह से चयन की अनुमति देता है, भले ही धमनी अक्षीय विमान में कैसे दिखाई देती है। उपयोगकर्ता आवश्यकतानुसार पॉइंट्स और आरओआई को हटा और बदल या पुन: आरेखित कर सकता है। एसडब्ल्यूसीएस बटन पर क्लिक करने से अंतिम रिपोर्ट उत्पन्न होती है। मामलों को ऑटो-सेव किया जाता है ताकि बिंदुओं और आरओआई के साथ छवियों को बाद में फिर से लोड किया जा सके। कार्यक्रम का उपयोग करते समय हर बिंदु पर लिखित निर्देश भी उपलब्ध होते हैं, जिससे कार्यक्रम का उपयोग करना आसान हो जाता है।
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Protocol
यह अध्ययन माउंट सिनाई संस्थागत समीक्षा बोर्ड (एचएस -20-01011) के अनुमोदन के साथ आयोजित किया गया था, और सभी विषयों ने लिखित सूचित सहमति दी थी।
1. प्रोटोकॉल शुरू करने से पहले तैयारी
- इस प्रोग्राम के लिए उपयुक्त फ़ोल्डर संरचना आवश्यक है. फ़ाइल निर्देशिका में राइट-क्लिक करके और नया फ़ोल्डर विकल्प चुनकर कंप्यूटर पर कहीं भी प्रोजेक्ट के लिए मुख्य फ़ोल्डर बनाकर प्रारंभ करें. सभी इनपुट DICOM फ़ाइलें और परिणाम इस मुख्य फ़ोल्डर में संग्रहीत किए जाएंगे।
नोट: इस प्रोग्राम के लिए आवश्यक सभी DICOM हेडर मानक हैं। इसलिए, कार्यक्रम स्कैनर प्लेटफार्मों में अनुवाद योग्य है। - इस मुख्य फ़ोल्डर के भीतर, राइट-क्लिक करके और दो बार नया फ़ोल्डर विकल्प चुनकर दो नए फ़ोल्डर बनाएँ ।
- इन दो फ़ोल्डरों में से पहले का नाम बदलें ताकि यह स्पष्ट हो सके कि यह कच्चे डेटा (जैसे, Original_Data) पर राइट-क्लिक करके और नाम बदलें विकल्प का चयन करके संग्रहीत करता है।
- नया फ़ोल्डर विकल्प राइट-क्लिक करके और चुनकर इस Original_Data फ़ोल्डर के भीतर किसी दिए गए रोगी के लिए एक नया फ़ोल्डर बनाएँ . फ़ोल्डर पर राइट-क्लिक करके और नाम बदलें विकल्प का चयन करके इसे अनाम रोगी पहचानकर्ता के रूप में नाम दें। इस फ़ोल्डर में इस रोगी के लिए केवल कच्ची DICOM फ़ाइलों का पूरा सेट आयात करें.
- कार्यक्रम में विश्लेषण किए जाने वाले सभी रोगियों के लिए चरण 1.3.1 दोहराएं।
- परिणामों के भंडारण के लिए इन दो फ़ोल्डरों में से दूसरे का नाम बदलें Meta_Data उस पर राइट-क्लिक करके और नाम बदलें विकल्प का चयन करें। यह फ़ोल्डर तब तक खाली रहेगा जब तक प्रोग्राम नहीं चलाया जाता और परिणाम जनरेट नहीं किए जाते.
- प्रोग्राम फ़ाइल (पूरक फ़ाइल 1) और कवर आर्ट छवि (पूरक फ़ाइल 2) डाउनलोड करें और उन्हें खींचकर और छोड़ कर डाउनलोड फ़ोल्डर से मुख्य प्रोजेक्ट फ़ोल्डर में ले जाएं। प्रोजेक्ट फ़ोल्डर का अंतिम सेटअप चित्र 1 के समान दिखना चाहिए।
चित्र 1: मुख्य प्रोजेक्ट फ़ोल्डर का प्रारूप। यह आंकड़ा दिखाता है कि प्रोग्राम के उचित उपयोग के लिए प्रोजेक्ट के मुख्य फ़ोल्डर को कैसे संरचित और स्वरूपित किया जाना चाहिए। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
2. कार्यक्रम शुरू करना
- प्रोजेक्ट के मुख्य फ़ोल्डर में अपनी फ़ाइल पर डबल-क्लिक करके प्रोग्राम का कोड खोलें। यह सॉफ्टवेयर खोलेगा और प्रोग्राम के कोड को प्रदर्शित करेगा।
- उस पर कहीं भी एकल-क्लिक करके संपादक विंडो दर्ज करें। प्रोग्राम लॉन्च करने के लिए संपादक टैब के शीर्ष रिबन में स्थित हरे रंग के रन बटन पर क्लिक करें। प्रारंभिक प्रोग्राम विंडो, खोलने के बाद, चित्रा 2 में छवि की तरह दिखना चाहिए।
नोट: उपयोगकर्ता से अपेक्षित कार्यों और परिणाम पीढ़ी की प्रगति पर लिखित निर्देश कार्यक्रम का उपयोग करने के दौरान निचले बाएं क्षेत्र में प्रदर्शित किए जाएंगे। - निचले बाएँ कोने में DICOM खोलें बटन क्लिक करें। यह फ़ाइल निर्देशिका खोल देगा।
- प्रोजेक्ट के मुख्य फ़ोल्डर, मूल डेटा वाले फ़ोल्डर और विश्लेषण करने के लिए रोगी को नेविगेट करें। रोगी के फ़ोल्डर पर एकल-क्लिक करें ताकि इसे हाइलाइट किया जा सके और खोलें पर क्लिक करें।
- छवियां अब तीन दृश्यों में दिखाई देंगी: अक्षीय, धनु और कोरोनल। किसी विशेष दृश्य पर मंडराना और स्क्रॉल करना उस दृश्य में स्लाइस के माध्यम से जाएगा। प्रत्येक दृश्य पर क्रॉसहेयर उस समय पॉइंटर के स्थान को प्रदर्शित करते हैं। सलाखों को स्लाइड करके प्रोग्राम के निचले दाएं क्षेत्र में चमक और कंट्रास्ट समायोजित करें, जैसा कि चित्रा 3 में है।
चित्र 2: प्रारंभिक प्रोग्राम विंडो। कार्यक्रम, जब शुरू में लॉन्च किया गया था, तो इसमें एक कला छवि के साथ बटन रखे गए हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 3: ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई)। एक बार छवियों को लोड करने के बाद, प्रोग्राम का जीयूआई कर्सर का प्रतिनिधित्व करते हुए प्रत्येक दृश्य पर क्रॉसहेयर के साथ छवियों के तीन शारीरिक दृश्य दिखाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
3. कोरोनरी धमनी कैल्सीफिकेशन का विश्लेषण
- विश्लेषण शुरू करने के लिए तैयार होने पर, 0 मिलीग्राम / एमएल फैंटम बटन पर क्लिक करें। अक्षीय दृश्य पर मंडराएं और तब तक ऊपर या नीचे स्क्रॉल करें जब तक कि प्रेत का 0 मिलीग्राम / एमएल अनुभाग दिखाई न दे।
- कर्सर को अक्षीय दृश्य में 0 मिलीग्राम / एमएल प्रेत के केंद्र में ले जाएं। अब, कर्सर को हिलाए बिना, कोरोनल दृश्यों में क्रॉसहेयर का निरीक्षण करें।
- धीरे-धीरे कुछ स्लाइस को ऊपर और नीचे स्क्रॉल करें जब तक कि सभी तीन दृश्यों में क्रॉसहेयर 0 मिलीग्राम / एमएल प्रेत के केंद्र में न हों। वर्तमान स्लाइस और इसके पड़ोसी दो स्लाइस पर बिंदुओं के 10-बाय-10 ग्रिड को रखने के लिए सिंगल-क्लिक करें। ऐसा करने से अक्षीय दृश्य में वृत्तों का एक लाल समूह दिखाई देगा और तीन बिंदुओं का एक स्तंभ कोरोनल दृश्यों में दिखाई देगा। इन बिंदुओं का उपयोग भार समारोह की गणना में किया जाएगा।
- 100 मिलीग्राम / एमएल प्रेत के लिए चरण 3.1-3.3 दोहराएं।
- यदि कोई प्रेत उपलब्ध नहीं है या गुणवत्ता के मुद्दों के कारण अनुपयोगी है, तो उपयोग किए जाने वाले 10 नमूना प्रेतों के एकत्रीकरण और इसके संबंधित भार फ़ंक्शन के लिए नो फैंटम बटन पर क्लिक करें।
- जब प्रेत का चयन किया जाता है, तो धमनी बटन- एलएडी, एलसीए, एलसीएक्स या आरसीए में से किसी एक पर क्लिक करके चार कोरोनरी धमनियों में से प्रत्येक का पता लगाना शुरू करें।
- अक्षीय दृश्य पर मंडराएं और चुनी हुई धमनी के समीपस्थ या डिस्टल छोर पर नेविगेट करने के लिए स्क्रॉल करें। इस स्लाइस में धमनी के आकार का निरीक्षण करें।
- यदि धमनी का आकार इस स्लाइस के अक्षीय दृश्य में गोलाकार है और व्यास में अधिक से अधिक 5 मिमी है, तो इन उप-चरणों का पालन करें। यदि यह परिपत्र नहीं है, तो चरण 3.9 पर जाएं।
- अक्षीय दृश्य में धमनी के केंद्र पर एकल-क्लिक करके धमनी पर एक बिंदु रखें। रखा गया बिंदु एक सर्कल के साथ प्रदर्शित किया जाएगा जो व्यास में 5 मिमी है। यदि धमनी सर्कल में फिट नहीं होती है, तो उस पर डबल-क्लिक करके इसे हटा दें और आरओआई खींचने के लिए चरण 3.9 पर जाएं। यह बिंदु धनु और कोरोनल दृश्यों में भी दिखाई देगा।
- यदि धमनी को कोरोनल दृश्य में कल्पना करना आसान है, तो इसके बजाय वहां एक बिंदु रखें। सुनिश्चित करें कि यह अक्षीय दृश्य में धमनी के केंद्र के साथ संरेखित है।
- यदि रखा गया कोई बिंदु आकस्मिक है या इष्टतम नहीं है, तो इसे तीन दृश्यों में से किसी में भी उस पर तेजी से डबल-क्लिक करके हटाया जा सकता है। नीचे बाएं क्षेत्र में पाठ एक सूचना देगा कि बिंदु हटा दिया गया है।
- यदि अक्षीय तल में धमनी का आकार गोलाकार नहीं है, तो नीचे दिए गए चरणों का पालन करें।
- वांछित अक्षीय टुकड़ा देखने में सुनिश्चित करते समय, आरओआई ड्रॉ बटन पर क्लिक करें। पॉप-अप विंडो में, ज़ूम इन/आउट करने के लिए स्क्रॉल करें और इसे ट्रेस करने के लिए धमनी के चारों ओर सिंगल-क्लिक करना शुरू करें, जैसा कि चित्रा 4 में है।
नोट: आरओआई, बिंदुओं के विपरीत, केवल अक्षीय दृश्य में रखा जा सकता है। - जबकि आरओआई अभी भी खुला है, बैकस्पेस कुंजी का उपयोग धमनी के अनुरेखण में रखे गए पिछले बिंदु को हटाने के लिए किया जा सकता है। ROI को बंद करने के लिए, या तो डबल-क्लिक करें जहाँ अंतिम बिंदु रखा जाना है या पहले बिंदु पर डबल-क्लिक करें।
- बंद ROI को और समायोजित करें और ROI के परिधि बिंदुओं को खींचकर या एक बिंदु जोड़ने के लिए ROI की परिधि पर डबल-क्लिक करके परिष्कृत करें।
- एक बार आरओआई बंद हो जाने के बाद, पॉप-अप विंडो के निचले भाग में दो बटन दिखाई देंगे: लॉक इन करें और आरओआई को फिर से तैयार करें। यदि ROI को फिर से तैयार करने की आवश्यकता है, तो वर्तमान को साफ़ करने और एक नया खींचने के लिए ROI बटन को फिर से खींचें बटन पर क्लिक करें।
- वर्तमान ROI से संतुष्ट होने पर, लॉक इन बटन पर क्लिक करें और पॉप-अप के ऊपरी बाएं कोने (मैक) में लाल बटन या शीर्ष दाएं कोने (पीसी) में एक्स बटन पर क्लिक करके पॉप-अप विंडो बंद करें।
- मुख्य प्रोग्राम विंडो (पॉप-अप नहीं) के अक्षीय दृश्य में किसी भी परिधि बिंदु पर डबल-क्लिक करके लॉक होने के बाद भी आरओआई को हटाया जा सकता है।
- वांछित अक्षीय टुकड़ा देखने में सुनिश्चित करते समय, आरओआई ड्रॉ बटन पर क्लिक करें। पॉप-अप विंडो में, ज़ूम इन/आउट करने के लिए स्क्रॉल करें और इसे ट्रेस करने के लिए धमनी के चारों ओर सिंगल-क्लिक करना शुरू करें, जैसा कि चित्रा 4 में है।
चित्र 4: ROI सुविधा खींचें। जब ड्रॉ आरओआई विकल्प चुना जाता है, तो वर्तमान अक्षीय स्लाइस का एक पॉप-अप दिखाई देता है। पीला एक आरओआई दिखाता है जो पहले इस स्लाइस पर खींचा गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
- अक्षीय दृश्य में एक स्लाइस को ऊपर या नीचे स्क्रॉल करें और चरण 3.8-3.9 को तब तक दोहराएं जब तक कि चुनी हुई धमनी का अंत न हो जाए। जब ऐसा किया जाता है, तो धमनी के अनुरेखण की समीक्षा करने के लिए तैयार धमनी के बटन पर फिर से क्लिक करें और सुनिश्चित करें कि कोई आकस्मिक बिंदु नहीं रखा गया था।
नोट: किसी भी दिए गए अक्षीय स्लाइस पर एक से अधिक बिंदु या आरओआई रखा जा सकता है। एक स्लाइस पर दो आरओआई को जोड़ने वाली अतिरिक्त लाइनों को अनदेखा किया जा सकता है। यदि किसी दिए गए धमनी के लिए कोई स्लाइस लेबल नहीं किया गया है, तो एक त्रुटि संदेश दिखाई देगा। संदेश बंद करें और मिस्ड स्लाइस को लेबल करें। - चार धमनियों में से अगले पर जाएं और चरण 3.6-3.10 दोहराएं।
- जब सभी चार धमनियों का पता लगाया गया है, तो परिणाम उत्पन्न करने के लिए निचले दाएं कोने में एसडब्ल्यूसीएस बटन पर क्लिक करें। नीचे बाएं क्षेत्र प्रगति दिखाएगा और समाप्त होने पर "किया गया प्रसंस्करण" प्रदर्शित करेगा। शीर्ष बाएं कोने (मैक) में लाल बटन या शीर्ष दाएं कोने (पीसी) में एक्स बटन पर क्लिक करके प्रोग्राम विंडो बंद करें।
4. परिणामों तक पहुंचना
- अभी विश्लेषण किए गए मामले के परिणामों तक पहुंचने के लिए, फ़ाइल निर्देशिका खोलें और प्रोजेक्ट के मुख्य फ़ोल्डर पर नेविगेट करें। Meta_Data फ़ोल्डर में जाएँ और ध्यान दें कि उस विषय के लिए मूल डेटा फ़ोल्डर के समान नाम वाला एक नया फ़ोल्डर प्रकट हुआ है.
- इस फ़ोल्डर के भीतर, तीन प्रकार के दस्तावेज़ होंगे: CSVs, PNG, और PDF. मामले के लिए अंतिम SWCS और Agatston स्कोर प्राप्त करने के लिए PDF की समीक्षा करें, साथ ही साथ उपयोग किए गए भार फ़ंक्शन भी.
नोट: सीएसवी इस विषय का विश्लेषण करते समय रखे गए विभिन्न बिंदुओं / आरओआई के निर्देशांक संग्रहीत करते हैं। इन सीएसवी के होने से इस विषय की छवियों को बाद के दिन कार्यक्रम में फिर से खोला जा सकेगा और पिछले बिंदु / आरओआई स्वचालित रूप से दिखाई देंगे। मामले में किए गए किसी भी बदलाव, जब फिर से खोले जाएंगे, तो स्वचालित रूप से सीएसवी में दिखाई देंगे।
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Representative Results
इस खंड में दिखाए गए प्रतिनिधि परिणाम प्रदर्शित करते हैं कि कार्यक्रम का सफल उपयोग क्या है। यहां, शून्य से अधिक एगैस्टन स्कोर वाले रोगी का उपयोग उदाहरण के रूप में किया जाता है। जैसा कि पहले चर्चा की गई है, एक रोगी के मेटाडेटा फ़ोल्डर के भीतर परिणामों में सीएसवी फाइलों के रूप में स्प्रेडशीट, पीएनजी फाइलों के रूप में छवियां और पीडीएफ फाइलों के रूप में रिपोर्ट होगी, जैसा कि चित्रा 5 में दिखाया गया है। पीएनजी फ़ाइलों की संख्या अलग-अलग मामलों में भिन्न होती है, क्योंकि ध्यान देने योग्य कैल्शियम (एचयू > 130) के साथ चयनित पिक्सेल के केवल स्नैपशॉट शामिल हैं। 3 डी स्पेस में प्रत्येक धमनी के लिए भार समारोह, प्रेत और बिंदुओं / आरओआई के प्रक्षेपवक्र की छवियां भी हैं। ये चित्र रिपोर्ट में दिखाई देते हैं। विश्लेषण की गई प्रत्येक धमनी के लिए एक रिपोर्ट है। रिपोर्ट एसडब्ल्यूसीएस और एगैस्टन स्कोर, भार समारोह, बिंदु / आरओआई प्रक्षेपवक्र और प्रेत और धमनी के किसी भी स्नैपशॉट देती है। कुल स्कोर के साथ एक रिपोर्ट भी शामिल है और इसमें केवल स्कोर और भार फ़ंक्शन है। चित्रा 6 दिखाता है कि एलसीएक्स रिपोर्ट का पहला पृष्ठ इस मामले के लिए कैसा दिखता है, जबकि चित्रा 7 बिंदुओं / आरओआई के प्रक्षेपवक्र ग्राफ, फैंटम स्नैपशॉट और एक ध्यान देने योग्य कैल्शियम स्नैपशॉट की प्रतिनिधि छवियां दिखाता है।
Agatston स्कोर की कार्यक्रम की गणना को मान्य करने के लिए, प्रोग्राम के आउटपुट की तुलना व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सॉफ़्टवेयर से करने के लिए एक सत्यापन अध्ययन किया गया था। कोरोनरी धमनियों में कैल्शियम होने के लिए ज्ञात कुल 10 मामलों का विश्लेषण दो छवि विश्लेषकों द्वारा कार्यक्रम और वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर दोनों पर अलग-अलग किया गया था। धमनियों में मौजूद कैल्शियम के मामलों का उपयोग शून्य के एगैस्टन स्कोर से बचने के लिए किया गया था, जो तुलना उद्देश्यों के लिए उपयोगी नहीं होगा। दोनों उपकरणों से कुल एगास्टन स्कोर (प्रत्येक धमनी से एगैस्टन स्कोर का योग) 10 मामलों के लिए एकत्र किया गया था और ब्लैंड-ऑल्टमैन प्लॉट (चित्रा 8) पर विश्लेषण किया गया था। 95% आत्मविश्वास अंतराल औसत से 17 प्रतिशत अंक ± था।
चित्र 5: परिणाम फ़ोल्डर की सामग्री। किसी दिए गए रोगी के लिए मेटाडेटा फ़ोल्डर में सीएसवी, पीएनजी और पीडीएफ फाइलें दिखाई गई हैं यदि प्रोग्राम सही तरीके से उपयोग किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 6: एलसीएक्स रिपोर्ट। यह उदाहरण दिखाता है कि रिपोर्ट का पहला पृष्ठ कैसा दिखना चाहिए. एसडब्ल्यूसीएस और एगैस्टन स्कोर को लाल रंग में प्रदर्शित किया जाता है, कैल्सीफिकेशन की सीमा के साथ- एगैस्टन स्कोर गणना में शामिल स्लाइस की संख्या। प्रेत-व्युत्पन्न भार फ़ंक्शन भी प्रदर्शित किया जाता है, जो किसी दिए गए पिक्सेल के वजन को उसके क्षीणन स्तर के अनुसार दिखाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 7: विभिन्न पीएनजी। प्रत्येक धमनी के लिए रिपोर्ट में ए) लेबल किए गए बिंदुओं / आरओआई के प्रक्षेपवक्र को दिखाने वाला एक ग्राफ, बी) प्रेत का एक स्नैपशॉट, और सी) ध्यान देने योग्य कैल्शियम के एक या अधिक स्नैपशॉट, यदि कोई हो, शामिल हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 8: प्रोग्राम एगास्टन स्कोर का सत्यापन। यह ब्लैंड-अल्टमैन प्लॉट एक या अधिक कोरोनरी धमनियों में कैल्शियम होने के लिए जाने जाने वाले 10 मामलों के लिए वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर से प्राप्त एगैस्टन स्कोर बनाम कार्यक्रम से प्राप्त एगैस्टन स्कोर के बीच प्रतिशत अंतर को दर्शाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
पूरक फ़ाइल 1: एसडब्ल्यूसीएस कोड। इस फ़ाइल में प्रोग्राम का कोड है जिसे SWCS माप के लिए चलाया जाना है. कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
पूरक फ़ाइल 2: लैम्प्रोकैप्नोस स्पेक्टाबिलिस। यह शुरू में लॉन्च होने पर मुख्य प्रोग्राम विंडो पर प्रदर्शित कला छवि है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
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Discussion
जबकि इस कार्यक्रम के लिए प्रोटोकॉल का पालन करना अपेक्षाकृत आसान है, कुछ महत्वपूर्ण कदम हैं जो सफल उपयोग और विश्वसनीय परिणामों के लिए आवश्यक हैं। शुरू करने से पहले, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि इस कार्यक्रम में उपयोग किए जाने वाले रोगी डेटा को रोगी की गोपनीयता सुनिश्चित करने के लिए अनाम किया गया है। प्रोजेक्ट के मुख्य फ़ोल्डर का प्रारंभिक स्वरूपण और नामकरण प्रोग्राम के लिए सही होना चाहिए ताकि यह पहचाना जा सके कि डेटा को कहां खींचना और रखना है। फ़ोल्डरों के गलत नामकरण और / या प्लेसमेंट, विशेष रूप से Meta_Data फ़ोल्डर, प्रोग्राम में त्रुटियों की ओर जाता है। प्रोजेक्ट के फ़ोल्डर में कवर आर्ट छवि को शामिल नहीं करने से प्रोग्राम को चलाने में असमर्थता भी होती है, क्योंकि यह विशेष रूप से छवि की तलाश करता है। यह सुनिश्चित करना भी महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक प्रेत का सही केंद्र सभी तीन विचारों की जांच करके चुना गया है। यह सुनिश्चित करता है कि सटीक बिंदु न केवल उस टुकड़े से खींचे जाते हैं जहां बिंदु रखा गया है, बल्कि ऊपर और नीचे के स्लाइस भी। प्रेत के बहुत ऊपर या बहुत दूर एक बिंदु रखने से खाली स्थान, या हवा के बिंदु हो सकते हैं, जिसका उपयोग भार फ़ंक्शन गणना में किया जा सकता है। अंत में, प्रत्येक मामले को चलाने के बाद प्रोग्राम विंडो को बंद करना महत्वपूर्ण है। किसी अन्य रोगी की छवियों का विश्लेषण करने के लिए, कार्यक्रम को रन बटन पर क्लिक करके फिर से लॉन्च किया जाता है। यह प्रोग्राम विंडो में उचित छवि देखने को सुनिश्चित करता है।
चूंकि प्रस्तुत विधि का अधिकांश हिस्सा सॉफ्टवेयर-आधारित है, इसलिए समस्या निवारण में मुख्य रूप से प्रोग्राम के लिए इनपुट की जांच करना शामिल है। जैसा कि पहले कहा गया है, फ़ोल्डर स्वरूपण और नामकरण महत्वपूर्ण हैं और त्रुटियों में चलते समय जांचने के लिए पहली चीज होनी चाहिए। एक और सरल जांच यह सुनिश्चित कर रही है कि कवर आर्ट सही स्थान पर है। इसके अलावा, किसी को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि प्रोग्राम में केवल DICOM फाइलें इनपुट की जाती हैं; रोगी के मूल डेटा फ़ोल्डर के भीतर कोई अन्य फ़ाइल प्रकार त्रुटियों को जन्म देगा। प्रोग्राम में त्रुटियों का एक और, कम सामान्य कारण डीआईसीओएम प्रसंस्करण और कुछ गणितीय गणनाओं के लिए आवश्यक चुनी गई प्रोग्रामिंग भाषा के लिए डाउनलोड किए गए सही टूलबॉक्स नहीं हैं। जिन त्रुटियों को यहां समझाया नहीं गया है, उनके लिए कमांड विंडो में पाई गई त्रुटियों को समझाने के लिए सॉफ़्टवेयर के सहायता केंद्र का उपयोग करना सहायक है।
हालांकि यह विधि एक सटीक एसडब्ल्यूसीएस प्राप्त करने में प्रभावी और सफल है, कार्यक्रम की कुछ सीमाएं हैं। फ़ोल्डर संरचना और सेटअप पर निर्भरता सीमित करती है कि अंतिम रिपोर्ट उत्पन्न होने तक उपयोगकर्ता प्रोजेक्ट डेटा कैसे संग्रहीत कर सकता है। यदि उपयोगकर्ता आवश्यक फ़ोल्डर संरचना के लिए उपयोग नहीं किया जाता है तो इसमें कुछ समायोजन लग सकता है। एक और सीमा कार्यक्रम के भीतर ही आती है। केवल एकल बिंदु या फ्री-फॉर्म आरओआई रखने की क्षमता और प्रत्येक धमनी के लिए सभी स्लाइस लेबल करने की क्षमता सीमित करती है कि धमनियों का कितनी जल्दी पता लगाया जा सकता है। आरओआई खींचने के बाद प्रत्येक पॉप-अप विंडो को बंद करने का कार्य भी प्रत्येक मामले का विश्लेषण करने में बिताए गए समय की मात्रा को जोड़ता है। हालांकि, इन सीमाओं के बावजूद, एसडब्ल्यूसीएस उत्पन्न करने के लिए यह विधि प्रभावी और सीखने में आसान है।
प्रस्तुत विधि अपनी नवीन प्रकृति के कारण महत्वपूर्ण है। जबकि एसडब्ल्यूसीएस की गणना करने की विधि को अन्य7 द्वारा अच्छी तरह से निर्धारित किया गया है, एक प्रोग्राम जो एसडब्ल्यूसीएस और एगैस्टन स्कोर दोनों की गणना अर्ध-स्वचालित रूप से करता है, वर्तमान में मौजूद नहीं है। तथ्य यह है कि यह कार्यक्रम दोनों स्कोर की गणना करता है, जो एगैस्टन स्कोर प्राप्त करने के लिए किसी अन्य प्रोग्राम का उपयोग करने के अतिरिक्त चरण में कटौती करके उपयोगकर्ता के लिए समय बचाता है। चूंकि कैल्सीफिकेशन के निम्न स्तर को निर्धारित करने कामहत्व बढ़ता जा रहा है, इसलिए एक कार्यक्रम की आवश्यकता भी बढ़ेगी जो एसडब्ल्यूसीएस उत्पन्न कर सके। यह कार्यक्रम मुख्य रूप से कार्डियोलॉजी के क्षेत्र में सहायक होगा, क्योंकि एसडब्ल्यूसीएस एथेरोस्क्लेरोसिस से जुड़े जोखिम कारकों को बेहतर ढंग से समझने में मदद करता है।
अंत में, एसडब्ल्यूसीएस और एगास्टन स्कोर की गणना करने के लिए एक नया उपकरण लागू किया गया है, जिसमें एक स्वतंत्र उपकरण के खिलाफ एगैस्टन स्कोर मान्य है। यह उपकरण सबक्लिनिकल कोरोनरी हृदय रोग की समझ और पता लगाने के लिए कई उपयोगकर्ताओं द्वारा भविष्य के अध्ययनों में एसडब्ल्यूसीएस की मजबूत गणना की अनुमति देगा।
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Disclosures
लेखक घोषणा करते हैं कि उनके पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।
Acknowledgments
इस काम को एनआईएच अनुदान R01ES029967 द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Calcium Hydroxyapatite | Sigma-Aldrich | 289396-100G | Suspended in EpoxAcast 690 resin for phantom creation |
| Clinical Cardiac CT Scanner | Siemens | SOMATOM Force Dual Source CT | Used for the source images; Any cardiac CT will be sufficient |
| EpoxAcast 690 | Smooth-On | 03641 | Used for phantom creation |
| MATLAB | Mathworks | R2019a | Requires Image Processing Toolbox and Statistics and Machine Learning Toolbox; Any version compatible with and able to run version R2019a scripts is sufficient |
| Standard Computer | N/A | N/A | macOS or Windows operating system |
| syngo.via | Siemens | VB60A_HF04 | Commercial software used for computing Agatston score for validation study |
References
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