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Une approche de calcul pour tracer des excitations liées à l'arythmie

La fibrillation auriculaire est la forme la plus répandue de l'arythmie du coeur, affectant jusqu'à 6 millions de personnes aux États-Unis seul. Les traitements classiques pour les formes sévères du phénomène battant irrégulier sont controversés, et guidé par les méthodes de dépistage qui ne sont pas encore normalisées ou ne sont pas entièrement raffinées. Mais la recherche neuve des divers groupes de scientifiques croix-disciplinaires, cette semaine publiée dans le chaos de tourillon, de l'AIP publiant, offre une approche de calcul à comprendre les facteurs importants impliqués en mesurant les ondes cardiaques d'excitation.

Tandis que les arythmies peuvent être un sympt40me lié aux maladies multiples, leur comportement principal résulte des ondes de l'excitation et comment ils propagent par le tissu de muscle cardiaque. Ces ondes peuvent prendre les géométries spiralées, les rotors appelés, qui sont vraisemblablement importants pour la fibrillation auriculaire commençante et de mise à jour.

Pour quelques cas sévères, la demande de règlement peut comprendre l'ablation -- effectivement détruisant -- endroits localisés de tissu cardiaque où les cardiologues recensent les rotors présumés. Bien que l'ablation des rotors réclame un certain nombre de patients satisfaisants, sa réussite générale est encore controversée. C'est partiellement dû aux désaccords liés aux approches diagnostiques employées pour caractériser les phénomènes fondamentaux et pour recenser des rotors.

La glace et l'Alvin Shrier, les deux professeurs de Léon de la physiologie à l'université de McGill au Canada, avaient étudié des rotors en cellules cardiaques des poussins embryonnaires. Avec Ju minimum vous, un étudiant de premier cycle alors, cosmologue Matt Dobbs, et deux autres chercheurs, ils ont recensé des effets fallacieux résultant des méthodes employées pour tracer la dynamique.

Les « cardiologues mesurent l'activité locale dans un certain nombre de différentes places et essayant de reconstruire ce qui est événement basé sur le ce, » Glass a dit. « La question est ce qui sont les erreurs de cette procédure. Les problèmes surgissent parce qu'il n'y a pas une compréhension claire du procédé d'analyse de mesure. Vous aurez toujours une certaine résolution spatiale, une certaine définition temporelle. … »

La glace et son équipe ont développé une technique algorithmique pour tracer les activations spiralées d'onde mesurées dans les groupes de large de 1 couche unitaire de centimètre des cellules embryonnaires de coeur de poussin, étiquetés avec les teintures fluorescentes calcium-sensibles qui rendent les rotors radiatifs pour le dépistage optique direct.

Ce modèle simplifié prête aux mesures avec une précision beaucoup plus haute que les méthodes de dépistage basées sur cathéter utilisées dans les patients vivants (d'être humain), mais c'est réellement un facteur que l'équipe de recherche essayait de mettre en valeur. Avec leur algorithme, ils pouvaient montrer certains des effets fallacieux des erreurs d'échantillonnage et des irrégularités de définition.

« Quand vous avez un support hétérogène, tel que le tissu réel est, puis il peut y avoir des complications dues aux vitesses multiples de la conduction et les géométries compliquées du bouturage des ondes de différentes sources, » a dit la glace. « Il peut y avoir des faux positifs, vous pouvez voir quelque chose qui peut réellement ne pas être là, [ou] il peut y avoir des faux négatifs, vous pouvez pour trouver quelque chose qui est réellement là, et pour toute la ceux il y a des conditions de caractéristiques en termes de résolution spatiale de la laquelle vous avez besoin afin de trouver des rotors. »

En prenant en considération des considérations statistiques, leurs reconstructions de calcul fournissent un certain nombre d'analyses précieuses pour l'identification de rotor. Pour une dynamique plus simple, elles montrent que les réglages simples des seuils basés sur la définition de dépistage peuvent éviter des faux positifs.

Pour une dynamique plus complexe avec les rotors de interaction multiples, elles pouvaient expliquer quand les corps étrangers pourraient représenter le faux positif s'affichent de soi-disant phase-singularités liées à l'origine d'un rotor. Puisque ces singularités sont souvent le centre de déterminer où viser l'ablation, leur point culminant de découvertes ce qui pourrait contribuer à une grande partie de l'incertitude dans le domaine.

« Nous estimons qu'afin d'essayer de résoudre ce qui se produit au coeur humain, cela qu'il sera que les groupes essayent d'effectuer expressément les techniques qu'elles emploient dans le traitement de données, » Glass a indiqué.

Vu que les difficultés dans l'identification de rotor des hétérogénéités de substrat et des géométries complexes d'onde est effectuées remise en question par des définitions inférieures d'enregistrement, et que ces complications seront seulement magnifiées dans des analyses en temps réel des coeurs humains malades, la glace faisait écho un sentiment effectué dans directement la conclusion de l'article : « Nous invitons la communauté à développer des algorithmes publics pour l'identification de rotor qui peut être en critique évaluée dans la recherche ainsi que les contextes cliniques. »