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Modelado de la desfibrilación

La fibrilación cardiaca describe el deterioro de la actividad eléctrica del corazón, que impulsa el bombeo periódico del corazón. Esta actividad eléctrica, que se ordena generalmente, se desorganiza en configuraciones autónomas de la activación eléctrica.

La fibrilación cardiaca lleva a una reducción en el volumen cardiaco que puede causar rápidamente muerte en ausencia de la intervención clínica. La desfibrilación cardiaca usando un dispositivo implantable y automático para entregar una descarga eléctrica fuerte al corazón es la única técnica efectiva para tratar perturbaciones peligrosas para la vida en ritmo cardiaco.

Los modelos exactos 3D de la desfibrilación ventricular, junto con la observación experimental cercana han sido dominantes a destapar las acciones eléctricas que ocurren como resultado de la acción recíproca entre el miocardio de fibrilación y la administración de la descarga eléctrica eléctrica.

La eficacia de un defibrillator cardiaco mucho depende de la colocación de los electrodos que transmiten corrientes eléctricas al corazón. La mayoría de los defibrillators implantados se utilizan para tratar a la gente envejecida 80 años o encima, pero necesitan a veces ser utilizados para tratar a niños. La colocación de un defibrillator es determinado importante donde se refieren los niños porque su incremento puede cambiar gradualmente la colocación. La anatomía del corazón del niño también difiere de la del corazón adulto.

El software que modela sistemas ahora existe para determinar la colocación óptima de defibrillators. El modelado de sistemas se puede utilizar para correlacionar el tórax y para indicar la colocación primera de defibrillators cardiacos internos o externos, de tal modo aumentando su eficacia.

Este software utiliza usos quirúrgicos de la formulación de planes junto con gradientes del miocardio del voltaje para predecir la probabilidad del defibrillator que es acertado. Si la hipótesis de la masa crítica es aplicada, la desfibrilación efectiva se logra solamente si un gradiente del voltaje del umbral se produce en una proporción grande de los músculos cardíacos. Específicamente, un gradiente de 3 a 5 voltios por centímetro en el 95% del corazón es generalmente necesario. Los gradientes sobre 60 voltios por centímetro pueden dañar el tejido del corazón y el software se diseña para obtener los valores seguros del gradiente que todavía están encima del umbral para la desfibrilación acertada.

Los estudios de la simulación usando este software han mostrado que incluso los pequeños cambios en la colocación de electrodos pueden tener efectos importantes sobre la desfibrilación. Los sistemas informáticos de modelado ofrecen la dirección en elegir la colocación óptima de defibrillators en niños y adultos.

Modelado de Bidomain

Los diseños recientes se basan en modelos del bidomain del tejido cardiaco, para ofrecer una forma del corazón y una geometría realistas de las fibras del corazón para determinar cómo el tejido cardiaco responde a la descarga eléctrica.

En un estudio usando el modelo del bidomain del miocardio, que explica el flujo de la corriente eléctrica en dominios intersticiales e intracelulares, Sepulveda y otros, mostró que polarización de la membrana inducida por la descarga eléctrica puede ser más compleja que fue pensado previamente.

Su estudio de la simulación indicó que la reacción del tejido del miocardio a un estímulo uniploar fuerte implicó el despolarizar y el hyperpolarizing de los efectos que ocurren en gran proximidad si los espacios intracelulares y extracelulares son anisotrópicos (direccional dependiente), pero a un diverso grado. En modelos del monodomain, las anisotropías iguales intrínsecamente se asumen y no es posible que las polarizaciones de la polaridad opuesta ocurran. La posibilidad de estos “electrodos virtuales” que existían fue seguida más adelante usando la correspondencia óptica, que confirmó la predicción. La “polarización virtual del electrodo” (VEP) se ha convertido en desde entonces un apoyo principal en la investigación de la desfibrilación. VEP en el miocardio ahora refiere a las áreas de la despolarización y de la hiperpolarización descarga-inducidas eléctricas de la membrana y a su configuración espacial en los ventrículos, que representa el nuevo estado del miocardio en el final de la descarga eléctrica. La actividad eléctrica de la poste-descarga eléctrica que sigue es en gran parte relacionada en este nuevo estado del miocardio.

Bidomain que modelaba estudios ha mostrado que la configuración de la poste-descarga eléctrica VEP es el factor principal que determina el origen de las activaciones poste-eléctricas de la descarga eléctrica en el segundo escenario del proceso de la desfibrilación. En las regiones donde la eléctrico-descarga eléctrica indujo los ánodos virtuales y los cátodos están en gran proximidad, es posible sacar una excitación del “interruptor” después de que la descarga eléctrica haya terminado. Las células despolarizadas en el cátodo ofrecen una corriente excitadora que induzca una despolarización regeneradora y onda de la propagación en los ánodos virtuales creados recientemente dentro de la proximidad inmediata. VEP positivo puede también dar lugar a la despolarización directa de los entrehierros excitables presentes en que la descarga eléctrica se entrega al miocardio de fibrilación. Se refieren éstos como “haga” las excitaciones y su descubrimiento, junto con el de las excitaciones del interruptor ha llevado a una comprensión perfeccionada de cómo las nuevas activaciones se convierten como resultado de administrar un estímulo fuerte.

Fuentes

  1. www.cchaforlife.org/.../ACHD-Pacemakers-and-Defibrillators.pdf
  2. http://www.who.int/medical_devices/innovation/defibrillator_manual.pdf
  3. www.heart.org/.../ucm_300340.pdf
  4. https://www.resus.org.uk/pages/aed.pdf
  5. http://europace.oxfordjournals.org/content/16/5/705

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Last Updated: Aug 23, 2018

Sally Robertson

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Sally Robertson

Sally has a Bachelor's Degree in Biomedical Sciences (B.Sc.). She is a specialist in reviewing and summarising the latest findings across all areas of medicine covered in major, high-impact, world-leading international medical journals, international press conferences and bulletins from governmental agencies and regulatory bodies. At News-Medical, Sally generates daily news features, life science articles and interview coverage.

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