评估一个开源管道,以创建患者特定的左心房模型:可重现性研究
José Alonso Solís-Lemus1, Tiffany Baptiste1, Rosie Barrows1
1School of Biomedical Engineering & Imaging Sciences, King's College London, St Thomas Hospital, London, SE1 7EH, UK.
Computers in biology and medicine
|June 10, 2023
概括
这项研究引入了一个开源软件管道,用于创建针对患者的左心房模型,用于电生理学模拟. 该管道证明了纤维化和纤维取向的良好可重现性,模拟结果与固有的模型不确定性相比.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算心脏病学 计算心脏病学
- 医学成像分析 医学成像分析
背景情况:
- 针对患者的特定计算模型对于理解心脏电生理学和开发个性化治疗至关重要.
- 创建精确的左心房模型,包括纤维方向和纤维化,对于模拟心房失常症,如,至关重要.
- 量化模型创建的可重复性对于临床转换和可靠的模拟结果至关重要.
研究的目的:
- 介绍一个开源软件管道,用于生成特定患者的左心房模型,并提供纤维方向和纤维化地图.
- 评估模型创建过程的观察者内部和观察者之间的可重复性.
- 评估模型可变性对电生理学模拟结果的影响.
主要方法:
- 一个半自动管道利用对比增强磁共振血管图和晚期加多增强 (LGE) CMR扫描.
- 五个运营商从50个CMR数据集中创建了100个模型来评估变异性.
- 模型包括标记的表面网格,来自DTMRI图谱的纤维方向,LGE衍生纤维化图,以及局部激活时间 (LAT) 和相异常 (PS) 的模拟.
主要成果:
- 管道在16.72±12.25分钟内创建了模型.
- 对于纤维化 (ICC:0.909 间,0.999 间) 和纤维方向 (60.63% 间,71.77% 间) 发现了很高的一致性.
- LAT和传导速度模拟显示出良好的一致性,相位奇点图显示出中等一致性 (SSIM:0.648间,0.608内).
结论:
- 开源管道提供了一种可复制的方法,用于创建详细的患者特定的左心房模型.
- 模型创建中的操作员变化与光纤估计和图像细分的不确定性相当.
- 该管道为研究和潜在的临床应用提供了强大的电生理学模拟.
