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Uma aproximação computacional para traçar excitações arritmia-relacionadas

A fibrilação Atrial é o formulário o mais predominante da arritmia cardíaca, afetando até 6 milhões de pessoas nos E.U. apenas. Os tratamentos comuns para formulários severos do fenômeno batendo errático são controversos, e guiado pelos métodos de detecção que não são estandardizados ainda nem não são refinados inteiramente. Mas a pesquisa nova de um grupo diverso de cientistas cruz-disciplinares, publicado esta semana no caos do jornal, do AIP que publica, oferece uma aproximação computacional a compreender os factores importantes envolvidos em medir ondas cardíacas da excitação.

Quando as arritmias puderem ser um sintoma associado com as doenças múltiplas, seu comportamento fundamental elevara das ondas da excitação e como propagam através do tecido do músculo cardíaco. Estas ondas podem tomar nas geometria espirais, chamadas os rotores, que são provavelmente importantes para iniciar e manter a fibrilação atrial.

Para alguns casos severos, o tratamento pode incluir o retiro -- eficazmente destruindo -- áreas localizadas do tecido do coração onde os cardiologistas identificam os rotores presuntivos. Embora a ablação dos rotores reivindique um número de pacientes satisfeitos, seu sucesso total é ainda controverso. Isto é parcialmente devido aos desacordos relativos às aproximações diagnósticas usadas para caracterizar os fenômenos subjacentes e para identificar os rotores.

O vidro de Leon e Alvin Shrier, ambos os professores da fisiologia na universidade de McGill em Canadá, têm estudado os rotores em pilhas cardíacas dos pintainhos embrionários. Junto com Ju mínimo você, um aluno de licenciatura naquele tempo, cosmólogo Matt Dobbs, e outros dois pesquisadores, identificaram os efeitos enganadores que elevaram dos métodos usados para traçar a dinâmica.

Os “cardiologistas estão medindo a actividade local em um número de lugares diferentes e tentando reconstruir o que é acontecer baseado no esse,” Vidro disse. “A pergunta é o que são os erros nesse procedimento. Os problemas elevaram porque não há uma compreensão clara do processo da análise da medida. Você terá sempre alguma definição espacial, alguma definição temporal. …”

O vidro e sua equipe desenvolveram uma técnica algorítmica para traçar as activações espirais da onda medidas nas amostras largas de 1 monolayer do centímetro de pilhas embrionárias do coração do pintainho, etiquetadas com as tinturas fluorescentes cálcio-sensíveis que fazem os rotores radiative para a detecção óptica directa.

Este modelo simplificado empresta às medidas com precisão muito mais alta do que os métodos de detecção cateter-baseados usados em pacientes de vida (do ser humano), mas este é realmente um factor que a equipa de investigação estava tentando destacar. Com seu algoritmo, podiam mostrar alguns dos efeitos enganadores de erros de amostra e de discrepâncias da definição.

“Quando você tem um media heterogêneo, tal como o tecido real é, a seguir pode haver umas complicações devido às velocidades múltiplas da condução e geometria complicadas da propagação das ondas das fontes diferentes,” disse o vidro. “Pode haver uns falsos positivos, você pode ver algo que não pode realmente estar lá, [ou] pode haver uns negativos falsos, você pode não detecta algo que está realmente lá, e para toda a aqueles há umas exigências dos dados em termos da definição espacial que você precisa a fim detectar os rotores.”

Levando em conta considerações estatísticas, suas reconstruções computacionais fornecem um número de introspecções valiosas para a identificação do rotor. Para uma dinâmica mais simples, mostram que os ajustes simples dos pontos iniciais baseados na definição da detecção podem impedir falsos positivos.

Para uma dinâmica mais complexa com os rotores de interacção múltiplos, podiam demonstrar quando os produtos manufacturados puderam esclarecer o falso positivo lêem das fase-singularidades assim chamadas associadas com a origem de um rotor. Porque estas singularidades são frequentemente o foco de determinar onde visar a ablação, seu destaque dos resultados o que pôde contribuir a muita da incerteza no campo.

“Nós sentimos que a fim tentar resolver o que está acontecendo no coração humano, aquele que será necessário que os grupos tente fazer explícito as técnicas que estão usando no processo de dados,” Vidro disse.

Dado que as dificuldades na identificação do rotor das heterogeneidade da carcaça e das geometria complexas da onda estão feitas desafiar por baixas definições da gravação, e que estas complicações estarão ampliadas somente em análises do tempo real de corações humanos doentes, o vidro ecoava um sentimento feito directamente na conclusão do artigo: “Nós incitamos a comunidade desenvolver algoritmos públicos para a identificação do rotor que pode crìtica ser avaliada na pesquisa assim como em contextos clínicos.”