Simulations of Cardiac Electrophysiology are gaining momentum beyond basic mechanistic studies, as an approach for supporting clinical decision making. The potential for in silico technologies observed from the research community is immense, with studies demonstrating significantly improved therapeutical outcome with little to no additional burden for patients. Two main factors hinder the translation of these technologies from pure research to applications: virtually no reproducibility of results, and lack of standardized procedures. Inspired by a previously published virtual induction study by Arevalo et al. (2016), We address the issues of reproducibility and standardization providing autoVARP, a framework for standardization of virtual arrhythmia inducibility studies, built upon openCARP and the carputils framework. Standardization relies on the previously published forCEPSS framework and is ensured by defining the whole induction study with input files that can be easily shared. Our approach also ensures numerical efficiency by separating the induction study into four stages: (i) pre-pacing with forCEPSS, (ii) S1 pacing tor each steady state, (iii) S2 induction with different extrastimuli, (iv) testing of sustenance of induced reentries. We demonstrate the approach in a large virtual subject cohort to investigate numerical artifacts that may arise when improper setups are provided to perform virtual induction, and additionally showcase autoVARP in a biventricular mesh. AutoVARP addresses effectively the current gap in standardization and reproducibility of results providing a uniform methodology that can be implemented even by non expert users. AutoVARP is highly scalable and adaptable to markedly different anatomies. Although less flexible than in house implementations it provides automated tools to share setups and does not require re-implementation of any process.


翻译:心脏电生理学模拟正逐渐超越基础机制研究,成为一种支持临床决策的方法。研究界观察到这些计算技术的潜力巨大,已有研究表明其能显著改善治疗效果,同时几乎不给患者增加额外负担。然而,两个主要因素阻碍了这些技术从纯研究向实际应用的转化:结果几乎无法复现,以及缺乏标准化流程。受Arevalo等人(2016)先前发表的虚拟诱导研究的启发,我们针对可复现性和标准化问题提出了autoVARP框架。该框架基于openCARP和carputils构建,旨在标准化虚拟心律失常诱导性研究。标准化依赖于先前发布的forCEPSS框架,并通过使用易于共享的输入文件来定义整个诱导研究来确保实现。我们的方法还通过将诱导研究分为四个阶段来保证数值效率:(i)使用forCEPSS进行预起搏,(ii)为每个稳态进行S1起搏,(iii)使用不同额外刺激进行S2诱导,(iv)测试诱导折返的持续性。我们在一个大型虚拟受试者队列中演示了该方法,以研究在执行虚拟诱导时若提供不当设置可能出现的数值伪影,并额外在双心室网格中展示了autoVARP的应用。AutoVARP有效解决了当前在结果标准化和可复现性方面的差距,提供了一种即使非专家用户也能实施的统一方法。该框架具有高度可扩展性,并能适应显著不同的解剖结构。尽管其灵活性不如内部定制实现,但autoVARP提供了自动化工具来共享设置,且无需重新实现任何流程。

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