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Un approccio di calcolo alle eccitazioni in relazione con l'aritmia della mappa

La fibrillazione atriale è il modulo più prevalente dell'aritmia cardiaca, pregiudicante fino a 6 milione di persone negli Stati Uniti da solo. I trattamenti comuni per i moduli severi del fenomeno battente irregolare sono discutibili e guida con i metodi di rilevazione che ancora non sono standardizzati o completamente non sono raffinati. Ma la nuova ricerca da un diverso gruppo di scienziati inter-disciplinari, pubblicato questa settimana nel caos del giornale, da AIP che pubblica, offre un approccio di calcolo a capire i fattori importanti in questione nella misurazione delle onde cardiache di eccitazione.

Mentre le aritmia possono essere un sintomo connesso con i mali multipli, il loro comportamento fondamentale risulta dalle onde dell'eccitazione e come si propagano attraverso il tessuto del muscolo cardiaco. Queste onde possono intraprendere le geometrie a spirale, chiamate rotori, che sono probabilmente importanti per l'inizio ed il mantenimento della fibrillazione atriale.

Per alcuni casi severi, il trattamento può comprendere la rimozione -- efficacemente distruggendo -- aree localizzate del tessuto del cuore in cui i cardiologi identificano i rotori presuntivi. Sebbene l'ablazione dei rotori reclami una serie di pazienti soddisfatti, il suo successo globale è ancora discutibile. Ciò è parzialmente dovuto i disaccordi relativi agli approcci diagnostici usati per caratterizzare i fenomeni di fondo e per identificare i rotori.

Il vetro di Leon e Alvin Shrier, entrambi i professori della fisiologia alla McGill University nel Canada, stanno studiando i rotori in celle cardiache dai pulcini embrionali. Con Ju minimo voi, uno studente universitario allora, cosmologo Matt Dobbs ed altri due ricercatori, hanno identificato gli effetti ingannevoli in seguito ai metodi impiegati per mappare la dinamica.

“I cardiologi stanno misurando l'attività locale in una serie di posti differenti e provando a ricostruire che cosa è accadere basato sul quel,„ Glass ha detto. “La domanda è che cosa sono gli errori in quella procedura. I problemi sorgono perché non c' è una chiara comprensione del trattamento dell'analisi di misura. Avrete sempre certa risoluzione spaziale, certa risoluzione temporale. …„

Il vetro ed il suo gruppo hanno sviluppato una tecnica algoritmica per mappare le attivazioni a spirale dell'onda misurate campioni di 1 strato monomolecolare di centimetro negli ampi delle celle embrionali del cuore del pulcino, etichettati con alle le tinture fluorescenti calcio sensibili che rendono i rotori radiattivi per rilevazione ottica diretta.

Questo modello semplificato presta alle misure con precisione molto più alta che ai i metodi di rilevazione basati a catetere impiegati nei pazienti viventi (dell'essere umano), ma questo è realmente un fattore che il gruppo di ricerca stava provando ad evidenziare. Con il loro algoritmo, potevano mostrare alcuni degli effetti ingannevoli degli errori di campionamento e delle discrepanze di risoluzione.

“Quando avete un media eterogeneo, quale il tessuto reale è, quindi ci possono essere complicazioni dovuto le velocità multiple della conduzione e le geometrie complicate di propagazione delle onde dalle sorgenti differenti,„ ha detto il vetro. “Ci possono essere falsi positivi, potete vedere qualcosa che non possa realmente essere là, [o] ci possono essere falsi negativi, potete non riuscire ad individuare qualcosa che sia realmente là e per tutti i quelli ci sono requisiti di dati in termini di risoluzione spaziale di che avete bisogno per individuare i rotori.„

Catturando le considerazioni statistiche in considerazione, le loro ricostruzioni di calcolo forniscono una serie di comprensioni apprezzate per l'identificazione del rotore. Per la dinamica più semplice, mostrano che gli adeguamenti semplici delle soglie basate sulla risoluzione di rilevazione possono impedire i falsi positivi.

Per la dinamica più complessa con i rotori d'interazione multipli, potevano dimostrare quando i artefatti potrebbero rappresentare il falso positivo legge di cosiddette fase-singolarità connesse con l'origine di un rotore. Poiché queste singolarità sono spesso il fuoco di determinazione dove mirare all'ablazione, il loro punto culminante di risultati che cosa potrebbe contribuire a gran parte dell'incertezza nel campo.

“Riteniamo che per provare a risolvere che cosa sta accadendo nel cuore umano, quello che sarà necessario affinchè i gruppi provi a rendere esplicito le tecniche che stanno utilizzando nel trattamento dell'informazione,„ Glass abbia detto.

Poichè le difficoltà nell'identificazione del rotore dalle eterogeneità del substrato e dalle geometrie complesse dell'onda è fatta sfidare dalle risoluzioni basse della registrazione e che queste complicazioni saranno ingrandette soltanto nelle analisi in tempo reale dei cuori umani malati, il vetro stava echeggiando un sentimento fatto direttamente nella conclusione dell'articolo: “Invitiamo la comunità a sviluppare gli algoritmi pubblici per l'identificazione del rotore che può essere valutata criticamente nella ricerca come pure nei contesti clinici.„