Dublurile digitale ale inimii ar putea îmbunătăți planificarea tratamentului fibrilației atriale
Un studiu realizat de cercetători de la Queen Mary University of London, publicat în Journal of Physiology, evidențiază cum dublurile digitale mai eficiente ar putea ajuta medicii în tratamentul fibrilației atriale.
Fibrilația atrială (AF) este o afecțiune caracterizată printr-un ritm cardiac neregulat, fiind una dintre principalele cauze ale accidentelor vasculare cerebrale, afectând peste 1,5 milioane de persoane în Regatul Unit. Cel mai frecvent tratament este procedura de ablație, în cadrul căreia medicii utilizează energie termică sau rece pentru a distruge mici zone de țesut cardiac care declanșează ritmul haotic. Deși este eficient, nu funcționează întotdeauna și nu întotdeauna din prima încercare.
Ablația repetată este comună în cazul fibrilației atriale persistente, în parte datorită modificărilor electrice complexe și distribuite, care sunt greu de mapat într-o singură procedură.
În scopul de a ajuta chirurgii să planifice mai precis, cercetătorii dezvoltă modele digitale personalizate ale inimilor pacienților, denumite „dubluri digitale”, care pot simula comportamentul fibrilației atriale pentru fiecare individ în parte și pot identifica exact unde se află circuitele electrice periculoase înainte de începerea procedurii, prezicând totodată rezultatul.
Studiul a constatat că acuratețea acestor modele personalizate depinde în mod critic de tipul de date clinice utilizate pentru a le construi.
Echipa a realizat modele digitale detaliate 3D ale inimii pentru nouă pacienți și a calibrat fiecare model în trei moduri diferite: folosind scanări RMN care detectează cicatricile cardiace, măsurând voltagiul electric în timpul unei proceduri de cartografiere cardiacă și evaluând viteza de conducție, un indicator al rapidității cu care semnalul electric al inimii călătorește prin diferite regiuni de țesut.
În mod critic, datele electrice, atât voltagiul, cât și viteza de conducție, au identificat constant mai multe și diferite ținte decât datele RMN, sugerând că modelele care se bazează exclusiv pe imagistică pot oferi o imagine incompletă.
Aceste descoperiri sugerează clar că combinarea celor trei tipuri de date într-un singur model hibrid reprezintă cea mai promițătoare direcție de urmat și oferă fundamentul științific necesar pentru aceasta.
Autorul principal Dr Mahmoud Ehnesh, asistent de cercetare postdoctoral la Queen Mary University of London, a declarat: „Am descoperit că scanările RMN ale inimii sunt valoroase, dar nu oferă întreaga poveste. Acest studiu a comparat trei tipuri de date clinice, imagistică și două tipuri de date de cartografiere electroanatomică, și a constatat că fiecare captează o dimensiune diferită a modului în care fibrilația atrială se comportă în inima unui individ. Relying on any single source means missing part of the picture. Combinarea tuturor celor trei într-un model personalizat este cea mai promițătoare cale spre ablații mai precise și țintite pentru pacienții cu AF persistent.”
Autorul senior Dr Caroline Roney, lector în Medicină Computațională la Queen Mary University of London, a spus: „Dacă aveți un ritm cardiac neregulat persistent (fibrilație atrială) și luați în considerare ablația, modelarea computerizată personalizată ar putea ajuta chirurgii să planifice procedura mai precis, dar această tehnologie este încă în faza de cercetare și nu face parte din îngrijirea clinică de rutină.”
Echipa care a lucrat la modelarea comparativă multimodală a fibrilației atriale personalizate a inclus cercetători de la Queen Mary University of London, Royal Brompton & Harefield Hospital (Guy’s and St Thomas’ NHS Foundation Trust), Imperial College London, King’s College London, Universitatea din Leeds și IHU Liryc (Bordeaux).
