당사의 프로토콜은 심장의 멀티스케일 전기기계 모델을 적용하여 환자별 초음파 이미지에서 좌심실의 Silico FCM 플랫폼의 워크플로를 보여줍니다. Silico FCM 플랫폼은 입구 및 출구 흐름, ECG 측정 및 심장 근육 특성에 대한 칼슘 기능에 대한 특정 경계 조건을 통해 처방되는 약물 효과를 조사할 수 있습니다. Silico FCM 플랫폼을 적용하면 동물 실험을 줄이고 실제 임상 시험을 줄이며 심근 병증 질환에 대한 긍정적 인 치료 결과를 극대화 할 수 있습니다.
Silico FCM은 심부전, 심장 허혈, 부정맥, 심방 세동과 같은 다른 심혈관 질환에도 적용될 수 있습니다. Silico FCM 플랫폼의 많은 워크플로는 플랫폼을 통해 사용자를 이끄는 데 매우 유용한 지침이기 때문에 처음 사용자가 사용할 수 있습니다. Silico FCM 플랫폼의 시각적 데모는 속도, 압력, 깎아 지른듯한 스트레스, 벽 스트레스 및 정보에 대한 부분과 같은 심혈관 매개 변수의 시각화를위한 많은 소프트웨어 도구 때문에 중요합니다.
사용자 이름과 비밀번호로 플랫폼에 로그인하여 시작하십시오. 가상 인구 모듈에서 초음파 M-모드 또는 정점 보기 워크플로를 선택합니다. 그런 다음 사용 가능한 워크플로 목록에서 초음파 병합 워크플로를 선택합니다.
파일 업로드 섹션에서 사용자 컴퓨터에 로컬로 저장된 이미지 및 dcom 파일을 업로드하고 파일의 대상 폴더로 개인 또는 공용 폴더를 선택합니다. 워크플로를 시작하기 전에 설명 섹션에 원하는 설명 또는 메모를 입력합니다. M-Mode 좌심실 초음파 이미지 및 DICOM 파일에서 정점 보기를 선택합니다.
실행 버튼을 클릭하십시오. 대화형 플랫폼은 실행 중인 워크플로가 완료되면 사용자에게 알립니다. 좌심실의 생성 된 형상을 플랫폼에서 직접 시각화하십시오.
사용 가능한 옵션에는 음영 및 와이어 프레임 모델이 포함됩니다. 시각화를 위해. 워크플로우를 선택하고 버튼과 하단 섹션을 사용하여 입구 및 출구 속도의 경계 조건에 대한 템플릿 파일을 다운로드합니다.
환자별 흐름 경계 조건을 사용할 수 있는 경우 이러한 파일을 다운로드하여 사용합니다. 이러한 파일을 개인 또는 공용 폴더에 저장합니다. 이미지를 업로드하는 것과 비슷한 방식으로 이러한 파일을 업로드합니다.
규정된 입구 및 출구 속도는 약물 상태를 시뮬레이션하는 반면 메쉬 옵션은 유한 요소 메쉬의 밀도를 제어합니다. 환자별 조건을 시뮬레이션하려면 압력, 유량, 재료 특성 및 칼슘 기능의 기본값을 수정합니다. 실행 버튼을 클릭하십시오.
새로 실행 중인 워크플로가 목록에 나타납니다. 워크플로의 섹션 중 명확하지 않은 부분이 있으면 도움말 파일 단추를 클릭하여 이 워크플로를 사용하고 결과를 해석하는 방법에 대한 자세한 지침을 봅니다. 눈 버튼을 클릭하면 박출률과 전체 작업 효율성 값과 압력 대 부피, 압력 대 변형률 및 심근 작업 대 시간의 다이어그램을 볼 수 있습니다.
카메라 버튼을 클릭하여 변위, 압력, 얇은 응력 및 속도 필드의 애니메이션을 미리 보고 재생합니다. 또는 결과를 다운로드합니다. 결과 폴더에는 VTK 파일, CSV 파일 및 애니메이션이 포함되어 있습니다.
여러 VTK 파일을 로드합니다. 관심 있는 여러 매개변수를 확인하고 필드를 시각화를 위한 속도로 변경합니다. 모델을 회전하거나 색 구성표를 변경합니다. 모서리가 있는 서피스 또는 서피스 표현을 위한 와이어 프레임을 선택합니다.
로드된 모든 VTK 파일에 동일한 방법론을 적용합니다. 홈페이지에서 워크플로 실행으로 이동한 다음 사용 가능한 워크플로 목록에서 몸통을 선택합니다. 주석 섹션에 주석 또는 메모를 추가하고 워크플로를 실행합니다.
입력 템플릿 파일 버튼을 클릭하고 웹 페이지에 표시된 콘텐츠를 몸통 모델에 사용할 입력 dot txt 파일로 저장합니다. 입력 파일 필드에서 다운로드한 입력 dot txt 파일을 선택합니다. 파일을 가져온 후 실행 버튼을 클릭하여 계산을 시작합니다.
왼쪽 하단 모서리에 있는 눈 또는 카메라 버튼을 클릭하여 사용 가능한 시뮬레이션 보고서 또는 애니메이션을 플랫폼에서 직접 시각화합니다. 또는 3D 시각화 모듈을 클릭하여 ParaView 한눈에 온라인으로 출력을 시각화할 수 있습니다. 파일 열기 단추를 선택합니다.
거더 탭으로 이동하여 메시지가 표시되면 사용자 자격 증명을 입력하고 개인 폴더를 엽니다. 다음 페이지에서 워크플로 출력 폴더를 선택하고 torso 폴더를 엽니다. 시뮬레이션 결과를 나타내는 VTK 파일 목록을 참조하십시오.
하나 이상의 파일을 선택하고 선택 버튼을 클릭하여 ParaView 한눈에 파일을 로드합니다. 마우스를 사용하여 모델 형상을 조작합니다. 그런 다음 와이어프레임 옵션을 선택하여 몸통 안에 심장이 통합된 몸통 내부를 확인합니다.
점 옵션을 선택하여 전체 하트 메쉬가 있는 몸통 모델의 점선 표현을 표시합니다. 포인트 크기 값을 조정하여 표시 결과를 변경합니다. 불투명도 값을 조정하여 몸통 내부를 보고 하트 메시 내부에 결과를 표시합니다.
색상 별 드롭 다운 메뉴를 클릭하고 원하는 옵션을 선택하십시오. 마지막으로 기본 색상 눈금을 나열된 옵션 중 하나로 변경합니다. 좌심실 모델의 현실적인 동작을 시뮬레이션하기 위해 입구 및 출구 밸브의 속도에 대해 규정된 기능이 사용되었습니다.
섬유 방향의 자동 계산을위한 알고리즘이이 유한 요소 모델에 적용되었습니다. 1개의 도면층과 3개의 도면층 솔리드 표현에 대한 결과가 여기에 표시됩니다. 대표 이미지는 1초의 시간 주기 동안 파라메트릭 좌심실 모델 내부의 압력 필드를 표시합니다.
여기에는 다섯 가지 다른 시간 단계가 표시됩니다. 파라메트릭 좌심실 모델 내부의 속도 필드가 이 이미지에 표시됩니다. 부하 하역 주기 동안 유체 흐름으로 인해 분기 내부에 주목할만한 값 피크가 있습니다.
여기에 표시된 이미지는 파라메트릭 좌심실 모델의 변위를 나타냅니다. 처음 두 단계 동안의 압력 변화와 유사하게 변위는 모델의 하단 부분에서 최대가 될 때까지 수축 할 때까지 무시할 수 있습니다. 남은 시간 동안 모델은 천천히 변형되지 않은 상태로 돌아갑니다.
좌심실 유체 구조 상호 작용 모델에 대한 결과 압력 체적 다이어그램이 여기에 표시됩니다. 좌심실의 파라메트릭 모델에서 속도의 벡터 표현이 이 이미지에 표시됩니다. 대표적인 이미지는 리드 두 ECG 신호의 다양한 시점에서 전체 심장 활성화의 시뮬레이션을 보여줍니다.
밀리볼트 단위의 막 횡단 전위는 색상 막대로 표시됩니다. 여기에 표시된 이미지는 건강한 피사체의 신체 표면 전위에 대한 맵을 나타냅니다. ECG 신호에 해당하는 9 개의 시퀀스에서 심실 활성화의 진행이이 이미지에 표시됩니다.
Silico FCM 플랫폼은 바이오마커, 환자별 형상, 유량 및 압력, 상태, 원료 특성 및 약물 반응을 포함하여 현재 의료 표준과 비교하여 더 많은 정보를 제공할 수 있습니다. Silico FM 플랫폼은 환자별 지오메트리를 사용하여 다른 심혈관 질환에 대해 다양한 조합으로 약물 반응을 테스트하고 최적화할 수 있습니다. Silico FCM 컴퓨터 플랫폼은 특히 심장 질환 및 환자 특정 상태에 대한 위험 예측을 위한 In-Silico 임상 시험을 위한 새로운 길을 열 것입니다.
