انجام پروژه پایتون و پزشکی

تعداد 20 بیمار سارکوئیدوز قلبی وجود دارد که دارای ECG، MRI و PET هستند. در کنار این بیماران دیتای دو بیمار سالم نیز وجود دارد. هدف پروژه بهبود تشخیص با استفاده از مدل سازی قلب است. به این صورت که باید موارد زیر برای هر بیمار انجام شود. فاز ۱: استخراج و پردازش ECG کار: خواندن DICOM، استخراج ۱۲ لید، پیدا کردن R-peak و زمان QRS هدف و خروجی: سیگنال ECG تمیز + زمان‌بندی دقیق چرخه قلبی برای همگام‌سازی با MRI و PET کد پایتون این مرحله موجود است. فاز ۲ : تبدیل MRI و سگمنتیشن خودکار قلب کار: تبدیل DICOM به NIfTI و اجرای سگمنت بندی با هر شبکه ی عصبی که بتواند 4 حفره ی قلب و میوکارد را تشخیص دهد. شبکه های پیشنهادی totalsegmentor و nnunet می باشد. هدف و خروجی: ماسک سه‌بعدی دقیق از ۴ حفره قلب + میوکارد توجه داشته باشید که در این مرحله از هیچ روش غیر علمی مانند k-means یا otsu نباید استفاده کرد. فاز ۳ : تولید مش سه‌بعدی بهینه‌شده کار: الگوریتم Marching Cubes، Smoothing و کاهش وجوه مثلث ها هدف و خروجی: مش‌های simulation-ready از هر ساختار فایل .vtp / .stl کد این قسمت برای کار با k-means موجود می باشد که نیاز به اصلاحیات بر اساس شبکه ی عصبی دارد. فاز ۴ : مدل‌سازی بیومکانیکی کار: وارد کردن مش‌ها در SCIRun و اختصاص مدل ماده Holzapfel-Ogden + جهت فیبر هدف و خروجی: مدل مکانیکی کامل قلب (قابلیت محاسبه تنش/کرنش و کسر جهشی) این قسمت باید در نرم افزار Sci-run اجرا شود. این قسمت خارج از محیط پایتون می باشد. فاز ۵ : ساخت مدل الکتریکی بیمار-اختصاصی کار: هم‌ترازی PET روی MRI ،تبدیل شدت PET به هدایت الکتریکی (سالم/مرزی/اسکار) و ساخت تانسور هدایت هدف و خروجی: فایل .elem و .lon با هدایت ناهمگن واقعی بیمار این قسمت هم می تواند در Sci-run هم می تواند در پایتون و هم با کتابخانه ی openCARP اجرا شود. فاز ۶ :شبیه‌سازی نهایی کار: اجرای شبیه‌سازی الکتریکی در openCARP و مکانیکی در SCIRun هدف و خروجی: نقشه فعال‌سازی، pseudo-ECG، نقشه تنش/کرنش و پیش‌بینی آریتمی/نارسایی این قسمت در پایتون و نرم افزار باید انجام شود.