MioAtlas
तकनीकी और बायोफिजिकल विनिर्देश

कार्यप्रणाली और मॉडल के आधार

MioAtlas 3D कार्डियक सिम्युलेटर के गणितीय आधार, समन्वय रूपांतरण, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल मापदंडों और वैज्ञानिक स्रोतों पर तकनीकी दस्तावेज।

अंतिम तकनीकी समीक्षा: · योजना संस्करण: 1.0.0

1. इस दस्तावेज़ का उद्देश्य

यह दस्तावेज़ MioAtlas के गणितीय और बायोफिजिकल निर्माण को प्रस्तुत करता है। इंटरैक्टिव सिमुलेशन में एल्गोरिथम पारदर्शिता मौलिक है।

यह विनिर्देश छात्रों और शोधकर्ताओं को यह सत्यापित करने की अनुमति देता है कि 12-लीड ट्रेसिंग कैसे उत्पन्न होते हैं।

विकास कालक्रम: सिम्युलेटर का पहला कार्यात्मक संस्करण एक दिन में बनाया गया था। चालन प्रणाली, 43 अतालता का कैटलॉग और एआर मोड 9 से 12 सितंबर 2026 के बीच विकसित किए गए।

2. कोरोनरी एनाटॉमी का पुनर्निर्माण

कोरोनरी संवहनी वृक्ष एपिकार्डियल सतह पर 11 धमनियों का मॉडल तैयार करता है: LM, LAD, LCx, RCA, D1, D2, OM1, OM2, AM, PDA और PLB।

एनाटोमिकल सल्कस में स्पर्शरेखा की निरंतरता बनाए रखने के लिए दो प्रकार के स्प्लिन जोड़े जाते हैं:

  • क्यूबिक बेज़ियर स्प्लिन्स (LAD और LM): THREE.CubicBezierCurve3 द्वारा मूल्यांकित स्थिति नियंत्रण बिंदुओं और स्पर्शरेखा वैक्टर के माध्यम से पुनर्निर्मित।
  • सेंट्रिपेटल कैटमुल-रोम स्प्लिन्स (LCx, RCA और शाखाएं): अत्यधिक वक्रता वाले क्षेत्रों में लूप से बचने के लिए THREE.CatmullRomCurve3(points, false, 'centripetal') द्वारा प्रक्षेप।

कैनोनिकल समन्वय रूपांतरण

मूल वक्र ब्लेंडर (+Z ऊपर, दायां हाथ नियम) में तैयार किए गए थे। वेबजीएल और थ्री.जेएस (+Y ऊपर) के लिए अक्षीय रूपांतरण लागू किया गया है।

coordenadas_glTF = [x_blender, z_blender, -y_blender]

यह रूपांतरण सिम्युलेटर प्रारंभ होने पर स्वचालित परीक्षणों के माध्यम से सत्यापित किया जाता है।

इस्कीमिक क्षेत्रों का संरचनात्मक सत्यापन

6 एसटी-एलिवेशन मायोकार्डियल इन्फ्रक्शन (STEMI) क्षेत्रों का सीमांकन मानकीकृत शारीरिक कार्डियक विभाजन दिशानिर्देशों के अनुरूप है।

इस्कीमिक आयतन का अंशांकन मानकीकृत नैदानिक प्रक्षेपणों के तहत पिक्सेल दर पिक्सेल जांचा गया था।

3. चालन प्रणाली मॉडलिंग

उत्तेजना-चालन प्रणाली को कोरोनल दृश्य में दर्शाया गया है जिसमें 17 मुख्य ट्रंक और 84 पुर्किंजे शाखाएं शामिल हैं।

  • 17 संरचनात्मक रूप से नामित मुख्य ट्रंक: सिनोआट्रियल नोड (SAN), इंटरनोडल मार्ग, एवी नोड, बंडल ऑफ हिस, और मुख्य शाखाएं।
  • 84 पर्किंजे शाखाएं: सबएंडोकार्डियल नेटवर्क जो दोनों वेंट्रिकल्स में विद्युत आवेग वितरित करता है।

ऊतक चालन गति

स्प्लिन के साथ आवेग अग्रिम इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल संदर्भ गति का सम्मान करता है:

  • साइनस नोड: 0.05 मी/से।
  • आलिंद मायोकार्डियम: 1.0 मी/से।
  • एवी नोड: 0.05 मी/से।
  • हिस बंडल: 2.0 से 4.0 मी/से।
  • निलय मायोकार्डियम: 0.4 से 0.5 मी/से।

प्रसार क्रोनोमेट्री (साइनस रिदम)

साइनस नोड की शुरुआत (t = 0 ms) से, मॉडल शारीरिक सक्रियण विलंब लागू करता है।

खंड / संरचना गुणधर्म अवधि सक्रियण विंडो
साइनस नोड निकास saExit 5 ms 0 – 5 ms
दायां आलिंद (RA) सक्रियण raActive 70 ms 5 – 75 ms
बायां आलिंद (LA) सक्रियण (बाचमैन बंडल) laActive 60 ms 25 – 85 ms
एवी नोड पारगमन (नोडल विलंब) avDelay 90 ms 35 – 125 ms
हिस बंडल एवं बंडल शाखाएं hisPurk 20 ms 125 – 145 ms
वेंट्रिकुलर एपिडर्मल एवं ट्रांसम्यूरल फैलाव ventrSpread 75 ms 145 – 220 ms

4. ईसीजी का गणितीय संश्लेषण

ईसीजी मॉनिटर वास्तविक समय में 12 मानक लीड और 5 अतिरिक्त विस्तारित लीड्स का संश्लेषण करता है।

120 हर्ट्ज नियतात्मक संचयक

ब्राउज़र रीफ़्रेश दर से अलग, इंजन एक निश्चित 120 हर्ट्ज संचयक (Δt = 8.333 ms) पर संचालित होता है।

  • गति: 25 मिमी/से।
  • वोल्टेज: 10 मिमी/एमवी।
  • 12-लीड पैनल: 2.5 सेकंड (120 Hz पर 300 नमूने, 3.0 कार्डियक चक्र)।
  • सतत रिदम स्ट्रिप (II): 10.0 सेकंड (120 Hz पर 1,200 नमूने)।

मॉडल संदर्भ अंतराल

72 bpm पर सामान्य साइनस रिदम में, कैटलॉग विहित संदर्भ मान लागू करता है।

  • P तरंग (p): 90 ms (संदर्भ: 80 – 110 ms)।
  • PR अंतराल (pr): 160 ms (संदर्भ: 120 – 200 ms)।
  • QRS कॉम्प्लेक्स (qrs): 90 ms (संदर्भ: 70 – 100 ms)।
  • बेसलाइन QT अंतराल (qt): 390 ms (संदर्भ: 360 – 420 ms)।

हृदय गति अनुकूलन: फ्रिडरीसिया बनाम बाजेट सूत्र

परिवर्तित हृदय गति में क्यूटी अवधि को अनुकूलित करने के लिए, सिम्युलेटर फ्रिडरीसिया सूत्र (QTcF = QT / RR^(1/3)) का उपयोग करता है।

QT(RR) = QT_base · (RR / RR_72)^(1/3)

तर्क: उच्च हृदय गति पर बाजेट सूत्र अत्यधिक सुधार करता है, जबकि फ्रिडरीसिया शारीरिक रूप से अधिक स्थिर रहता है।

3D थोरैसिक वैक्टर और कार्डियक डिपोल

धड़ के इलेक्ट्रोड वास्तविक 3D निर्देशांकों पर स्थित हैं: RA [-0.080, +0.075, +0.005], LA [+0.080, +0.075, +0.005], LL [+0.040, -0.090, +0.000]।

5. सिम्युलेटर क्या नहीं करता है: शारीरिक सरलीकरण

मानक ब्राउज़रों में 60 एफपीएस पर सुचारू निष्पादन को सक्षम करने के लिए, MioAtlas स्पष्ट सरलीकरण अपनाता है:

1. परिमित तत्वों द्वारा आयनिक अंतर समीकरणों को हल नहीं करता है

इंजन आयन चैनल गतिज के बजाय वेवफ्रंट प्रसार का उपयोग करता है।

2. ओस्टियल विसंगतियों के बिना तीन पैटर्न में प्रभुत्व

दाएं, बाएं और सह-प्रभुत्व को मॉडल करता है, लेकिन जन्मजात विसंगतियों को नहीं।

3. ज्यामितीय आयतन द्वारा इस्किमिया

नेक्रोसिस क्षेत्र कैलिब्रेटेड दीर्घवृत्त द्वारा शासित होते हैं, द्रव गतिकी द्वारा नहीं।

4. मॉर्फ लक्ष्यों के माध्यम से यांत्रिक युग्मन

हृदय संकुचन फ्रैंक-स्टारलिंग घटता की गणना के बिना आकार कुंजी प्रक्षेप द्वारा संचालित होता है।

5. विषमांगी धड़ आयतन के बिना वेक्टर प्रक्षेपण

परिवर्तनीय चालकता के लिए लाप्लास समीकरण को हल किए बिना लीड द्विध्रुव से प्रोजेक्ट करते हैं।

6. फेसिक घटना तालिकाओं द्वारा शारीरिक परीक्षा

जुगुलर नाड़ी और दिल की आवाज़ें इन विवो दबाव ट्रांसड्यूसर के बजाय वेवफॉर्म फ़ंक्शन द्वारा उत्पन्न होती हैं।

6. वैज्ञानिक स्रोत और संदर्भ साहित्य

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7. संपादकीय स्थिति और तकनीकी सहयोग

हृदय रोग विशेषज्ञ द्वारा समीक्षा नहीं की गई।

MioAtlas को पूरी तरह से गुइलेर्मो निमुबोना कैस्ट्रिलो द्वारा विकसित किया गया है।

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