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बाल चिकित्सा कार्डियोलॉजी 2015 - हृदय शरीर रचना के रंग कोडित 3D मॉडल जन्मजात हृदय रोग में संरचनाओं की पहचान में सुधार करते हैं - रैंडी रिचर्डसन - सेंट जोसेफ्स अस्पताल और चिकित्सा केंद्र

रैंडी रिचर्डसन

उद्देश्य: तीन आयामी पुनर्निर्माण के साथ कार्डियक सीटी एंजियोग्राफी (सीसीटीए) जन्मजात हृदय रोगों की पहचान और लक्षण वर्णन के लिए तेजी से नया मानक बन रहा है। जन्मजात हृदय रोग (सीएचडी) प्रसव के दौरान मौजूद हृदय जीवन संरचनाओं का एक उल्लेखनीय रूपात्मक विचलन है, जो हेमोडायनामिक और उपयोगी असंगतियों को जन्म देता है, जिसे अक्सर प्रारंभिक हस्तक्षेप और इसके अलावा सावधानीपूर्वक सफेदी या मरम्मत की आवश्यकता होती है। सीएचडी चोटों वाले मरीज़ नैदानिक ​​आबादी के एक महत्वपूर्ण हिस्से का प्रतिनिधित्व करते हैं क्योंकि संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग 1000 जन्मों में से 8 में घाव पाए जाते हैं और आंतरिक दोषों से मृत्यु दर के मुख्य स्रोत का प्रतिनिधित्व करते हैं। कोरोनरी फिगर्ड टोमोग्राफी एंजियोग्राफी (सीसीटीए) आयोडीन युक्त कंट्रास्ट सामग्री और सीटी फ़िल्टरिंग के जलसेक का उपयोग करता है ताकि हृदय को रक्त को लचीला बनाने वाले गलियारों का निरीक्षण किया जा सके और यह निर्धारित किया जा सके कि वे सीमित हैं या नहीं। सीटी आउटपुट के दौरान उत्पादित चित्रों को तीन आयामी (3डी) चित्र बनाने के लिए पुनः स्वरूपित किया जा सकता है जिन्हें स्क्रीन पर देखा जा सकता है, फिल्म पर या 3डी प्रिंटर द्वारा छापा जा सकता है, या इलेक्ट्रॉनिक मीडिया में स्थानांतरित किया जा सकता है। 3डी प्रिंटिंग सावधानीपूर्वक और हस्तक्षेपपूर्ण व्यवस्था के लिए सहनशील समन्वित मॉडल (शारीरिक मॉडल) बनाने के लिए एक आदर्श संयोजन प्रक्रिया है। निर्धारण और उपचार की व्यवस्था के लिए उपयोग की जाने वाली इमेजिंग पद्धतियाँ फिगर्ड टोमोग्राफी (सीटी), आकर्षक प्रतिध्वनि (एमआर) इमेजिंग और इकोकार्डियोग्राफी (प्रतिध्वनि) हैं। नैदानिक ​​चित्र पोस्ट-तैयारी और वॉल्यूमेट्रिक रेंडरिंग विधियाँ प्रक्रिया से पहले और उसके बाद की व्यवस्था के बारे में बहुत सारी जानकारी देती हैं; हालाँकि, चित्र उस भौतिक क्षेत्र से अलग रहते हैं जिसमें विशेषज्ञ प्रभावी रूप से काम करते हैं। त्रि-आयामी (3डी) प्रिंटिंग सहनशील समन्वित (जिसे लगातार स्पष्ट भी कहा जाता है) शारीरिक मॉडल को सक्षम बनाती है, जिससे चिकित्सकों को किसी निश्चित समय पर रोगी के लिए विशिष्ट जीवन प्रणालियों और घावों को देखने का मौका मिलता है। 3D प्रिंटिंग एक बेहतरीन असेंबली प्रक्रिया है जो अपनी अतिरिक्त सामग्री विधियों के कारण रोगी-समन्वित आकृति विज्ञान के भौतिक तरीके से प्रसार को सशक्त बनाती है। हृदय संबंधी जीवन संरचनाओं (जिसे आगे "शारीरिक मॉडल" के रूप में संदर्भित किया जाता है) की 3D प्रिंटिंग सावधानीपूर्वक व्यवस्थित करने के लिए 2000 से पहले ही डायरी में चित्रित की गई थी। इस नवाचार के विस्फोट और चयन ने कई नैदानिक ​​मामलों को जन्म दिया है जिसमें 3D मुद्रित हृदय मॉडल द्वारा देखभाल को बढ़ाया गया था। हृदय शारीरिक मॉडल को विभिन्न संदर्भ विश्लेषणों और डायरी वितरणों में चित्रित किया गया है। हालाँकि, शायद ही कोई अध्ययन उपन्यास व्यवस्थित वृद्धि तंत्र के अधिक व्यापक प्रभाव को चित्रित करने का प्रयास करता है। इस जांच के पीछे की प्रेरणा CCTA का उपयोग करके जन्मजात हृदय रोगों की 3D प्रतिकृतियों में शारीरिक संरचनाओं के मानकीकृत रंग कोडिंग की पर्याप्तता को प्रदर्शित करना है।

सामग्री और विधियाँ: विभिन्न शारीरिक संरचनाओं के लिए एक सरल-से-अनुसरण रंग कोडिंग योजना लागू की गई थी। महाधमनी और उसकी शाखाओं (कोरोनरी सहित) को चमकीले लाल रंग से रंगा गया था। न्यूमोनिक गलियारे और नसों को अलग-अलग गहरे नीले और गहरे गुलाबी रंग से रंगा गया था। दो कक्षों को रेखांकित करने के लिए निलय को उनके अलग-अलग सर्ज ट्रैक्ट के हल्के रंग में रंगा गया था। इसलिए, बाएं वेंट्रिकल को लाल रंग के हल्के रंग में रंगा गया और दाएं वेंट्रिकल को नीले रंग के हल्के रंग में रंगा गया। बाएं और दाएं अटरिया को अलग-अलग लाल और नीले रंग के बहुत हल्के रंग में रंगा गया था। ट्रेकियो-ब्रोंकियल ट्री को पीले रंग में चित्रित किया गया था। जन्मजात कोरोनरी बीमारी वाले 5, मनमाने ढंग से चुने गए, रोगियों की CCTA जानकारी चुनी गई थी। जीवन प्रणालियों के 3D मनोरंजन बिना किसी रंग, अनियमित रंग और सामान्यीकृत रंग योजनाओं (जैसा कि ऊपर दर्शाया गया है) के साथ किए गए थे, जो कि आर्थिक रूप से सुलभ वर्कस्टेशन का उपयोग करते हैं। प्रत्येक रंग योजना पर कुल 12 मुख्य वक्ष संरचनाओं का नाम रखा गया था। 40, द्वितीय वर्ष के नैदानिक ​​छात्रों के तीन समूहों को यादृच्छिक रूप से चुना गया और तीन से अधिक रंग योजनाओं में से एक को अलग-अलग दर्शाया गया। उन्हें चिह्नित संरचनाओं की पहचान करने के लिए कहा गया, और उनकी प्रतिक्रियाओं को ANOVA परीक्षण का उपयोग करके तथ्यात्मक रूप से विश्लेषित किया गया।

परिणाम: "नो कलर" समूह में, 40 में से 11 छात्र चिह्नित बारह शारीरिक संरचनाओं (12 में से 0) में से एक को भी पहचानने में विफल रहे। इस समूह में सफलतापूर्वक पहचानी गई संरचनाओं की औसत संख्या 2.5 थी। "मनमाना रंग" समूह में, सफलतापूर्वक पहचानी गई संरचनाओं की संख्या 1 से 9 तक भिन्न थी, जिसमें औसतन 5.3 संरचनाएं थीं। "सामान्यीकृत रंग" समूह में, सफलतापूर्वक पहचानी गई संरचनाओं की संख्या 4 से 11 तक भिन्न थी, जिसमें औसतन 6.6 संरचनाएं थीं। ये परिणाम <0.0001 के p अनुमान के साथ मापनीय रूप से बड़े थे।

निष्कर्ष: मानकीकृत छायांकन कोडित 3D मनोरंजन मनमाने ढंग से रंगे या बिना रंगे 3D प्रतिकृतियों के बजाय शारीरिक संरचनाओं के पहचान योग्य प्रमाण को बेहतर बनाते हैं। हम इस छायांकन कोडिंग योजना को 3D मनोरंजन के लिए जन्मजात कोरोनरी बीमारी की जीवन प्रणालियों को प्रदर्शित करने के मानक के रूप में प्रस्तावित करते हैं।