Conocimiento Bóveda 3/31 - G.TEC BCI & Neurotecnología Escuela de Primavera 2024 - Día 3
Mapeo electrofisiológico no invasivo in vivo de todo el corazón
Gaby Captur, University College London (UK)
<Imagen del Resumen >

Gráfico de Conceptos & Resumen usando Claude 3 Opus | Chat GPT4 | Llama 3:

Gaby Captur
Sistema de mapeo fisiológico no invasivo
junto con CMR. 1
Mapeo electrofisiológico: frentes de onda eléctricos,
electrofisiología alterada vinculada a arritmias. 2
Métodos invasivos robustos pero
no escalables. 3
ECGI: ECGs de alta resolución,
algoritmo de solución inversa. 4
Chaleco vincula MRI cardíaca,
mapa electrofisiológico personalizado. 5
MRI cardíaca: salud miocárdica,
mecánica, cicatriz. 6
Chaleco: electrodos textiles,
electrodos secos. 7
Grabación rápida, alto rendimiento. 8
Co-registro de electrodos: 'chaleco espejo',
enfoque sintético. 9
Excelente calidad de ECG,
electrodo de tierra. 10
CMR anatómico: alta resolución
pila HASTE transaxial. 11
Promedio de señales, segmentación
usando MATLAB. 12
Algoritmo de solución inversa:
mapas epicárdicos de 1000 nodos. 13
Electrogramas unipolares: tiempo de activación,
tiempo de repolarización, ARI. 14
ARI refleja potencial de acción,
cambios en la enfermedad. 15
Buena reproducibilidad prueba-reprueba. 16
Estudio de cohorte de nacimiento británico de 1946. 17
Amiloidosis cardíaca: mecanismos tempranos
de la enfermedad. 18
Miocardiopatía hipertrófica: estratificación de riesgo,
enfermedad subclínica. 19
Miocardiopatía arritmogénica: firmas anormales,
correlación de cicatriz. 20
Modelos electromecánicos 4D:
arritmia, riesgo de muerte súbita. 21
Limitaciones: costos, validación,
desafíos de solución inversa. 22
Chaleco reutilizable vs
chaleco de un solo uso de Medtronic. 23
Cobertura completa del pecho
para solución inversa. 24
ECGI vs EEG/MEG:
distancia al corazón, estructuras. 25
Chaleco de talla única, ajustable,
versión pediátrica planificada. 26
Electrodos G-Sahara: buen
contacto, fiabilidad. 27
Chaleco de un solo uso de Medtronic:
preocupaciones de sostenibilidad ambiental. 28
800+ pacientes, potencial a gran escala
con validación. 30

Resumen:

1.-La Dra. Gabby discutió el desarrollo de un sistema de mapeo fisiológico no invasivo in vivo para trabajar junto con la resonancia magnética cardiovascular (CMR).

2.-El mapeo electrofisiológico observa los frentes de onda eléctricos que viajan a través del corazón latiendo para identificar la electrofisiología alterada vinculada a las arritmias.

3.-Los métodos actuales de mapeo electrofisiológico invasivo, como los calcetines de electrodos y los catéteres, proporcionan datos robustos pero no son factibles para un uso a gran escala.

4.-La imagen electrocardiográfica (ECGI) recoge ECGs de alta resolución desde la superficie del pecho y utiliza un algoritmo de solución inversa para generar mapas epicárdicos.

5.-El grupo de la Dra. Gabby desarrolló un chaleco para vincular los ricos datos de MRI cardíaca con el mapa electrofisiológico personalizado del paciente.

6.-La MRI cardíaca proporciona información detallada no invasiva sobre la salud del sustrato miocárdico, mecánica, perfusión, cicatriz y más sin radiación.

7.-Los prototipos iniciales del chaleco usaban electrodos textiles bordados. La versión actual utiliza electrodos secos GTEC G-Sahara que no requieren afeitado.

8.-La grabación del chaleco toma 5 minutos, y ponerse/quitarse el chaleco es rápido, lo que permite un alto rendimiento. Más de 800 pacientes lo han utilizado.

9.-El registro de posiciones de electrodos originalmente usaba un "chaleco espejo" con marcadores de MRI. Un nuevo enfoque sintético solo requiere marcadores de esquina.

10.-El chaleco proporciona datos de ECG de excelente calidad en 256 canales. Un electrodo de tierra sobre el hombro derecho mejora los resultados.

11.-Los datos de CMR anatómico se recogen usando una pila HASTE transaxial de alta resolución que cubre todo el torso.

12.-El promedio de señales de los datos de ECG se realiza usando código MATLAB interno. La segmentación del corazón actualmente es manual, pero se planea automatizarla.

13.-El algoritmo de solución inversa extensamente validado del Profesor Rudy se utiliza para generar mapas epicárdicos de 1000 nodos, excepto para el septo.

14.-Los electrogramas unipolares permiten extraer el tiempo de activación, el tiempo de repolarización y el intervalo de recuperación de activación (ARI) como biomarcadores electrofisiológicos clave.

15.-El ARI refleja la duración del potencial de acción. Los cambios en el ARI son más pronunciados en el miocardio enfermo.

16.-El chaleco y las líneas de análisis han demostrado buena reproducibilidad prueba-reprueba, un requisito clave para el uso clínico.

17.-El chaleco se utilizó para estudiar perfiles electrofisiológicos en 500 participantes de más de 70 años del famoso estudio de cohorte de nacimiento británico de 1946.

18.-Otro estudio de pacientes con amiloidosis cardíaca mostró que ECGI proporciona conocimientos más tempranos sobre los mecanismos de la enfermedad en comparación con el ECG de 12 derivaciones.

19.-En la miocardiopatía hipertrófica, ECGI distinguió entre alto y bajo riesgo de muerte cardíaca súbita e identificó enfermedad subclínica no detectada por ECG.

20.-En la miocardiopatía arritmogénica, las firmas anormales de ECGI se correlacionaron con áreas de cicatriz. Se necesita más trabajo en la estratificación de riesgos.

21.-El grupo de la Dra. Gabby está utilizando ECGI y CMR para desarrollar modelos de corazón electromecánicos 4D para predecir arritmias y riesgo de muerte súbita.

22.-Las limitaciones de ECGI incluyen los costos iniciales del equipo, la necesidad de validación clínica y los desafíos con la solución inversa.

23.-En comparación con el chaleco ECGI de un solo uso de Medtronic para CT, su chaleco reutilizable es más rentable y funciona con MRI.

24.-Los electrodos se colocan en todo el pecho porque la posición del corazón varía y se necesita cobertura completa para la solución inversa.

25.-El problema inverso de ECGI es similar al de EEG/MEG pero complicado por la mayor distancia del corazón a los electrodos y las estructuras intermedias.

26.-El chaleco de talla única se ajusta a la mayoría de los adultos, con correas de Velcro ajustables. Se planea una versión pediátrica. Los pacientes obesos generalmente se excluyen.

27.-Los electrodos G-Sahara hacen buen contacto con la piel incluso con vello en el pecho, eliminando la necesidad de afeitado. Su gran superficie ayuda a la fiabilidad.

28.-El chaleco de Medtronic es de un solo uso porque lavarlo dañaría la electrónica incorporada. Esto plantea preocupaciones de sostenibilidad ambiental.

29.-No hay artefactos de órganos vecinos que afecten a ECGI, pero los artefactos de movimiento durante las grabaciones de ejercicio requieren eliminación de ruido.

30.-Con más de 800 pacientes registrados, el chaleco permite estudios a gran escala y tiene potencial para la traducción clínica con mayor validación.

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