Ondanks de vooruitgang op het gebied van medische beeldvorming, de mechanismen die leiden tot de onregelmatige samentrekkingen van het hart tijdens hartritmestoornissen blijven slecht begrepen.

Onderzoek van de Universiteit van Göttingen in Duitsland suggereert dat bestaande gegevens van echografie kunnen worden gebruikt om achteruit te werken om de onderliggende elektrische oorzaken van aritmieën te reconstrueren. De wetenschappers beschrijven het werk in Chaos .

"De hartmuur is behoorlijk dik, en de huidige beeldvorming kan er niet doorheen kijken, " zei auteur Jan Christoph, een biomedisch fysicus aan het Universitair Medisch Centrum Göttingen. "Cardiologen kunnen het oppervlak van het hart alleen in kaart brengen door katheters in het hart van een patiënt te steken. en het is momenteel onmogelijk om de elektrische activiteit diep in en door de hartspier in één keer te meten."

Echter, om mogelijke oorzaken van hartritmestoornissen beter te lokaliseren, cardiologen moeten dieper in het weefsel kunnen kijken. Om dit obstakel te helpen overwinnen, Christoph en zijn collega's testten een computationele benadering om te zien of het mogelijk zou zijn om informatie over de elektrische activiteit in het hart te extraheren zonder het direct te observeren, maar het af te leiden uit de mechanische vervormingen van het hart. Ze geloven dat de aanpak kan worden gecombineerd met echografie of MRI-beeldvorming.

De onderzoekers maakten computermodellen van twee systemen die met elkaar in wisselwerking staan:het ene vertegenwoordigt een stuk van een hartwand met een ritmestoornis en het andere vertegenwoordigt een virtueel hart. In het virtuele hart, de elektrische activiteit wordt zorgvuldig aangepast, zodat het op dezelfde manier begint te vervormen als het aritmische hart. Soortgelijke benaderingen zijn gebruikt in computerweersvoorspellingen, waarin meetgegevens van weerstations worden verwerkt door computermodellen.

Door de mechanische eigenschappen van de twee hartmodellen te bestuderen, de onderzoekers ontdekten dat ze de initiële elektrische golfpatronen bijna precies in het aritmische hart konden reconstrueren.

Toegepast op een hart, dit betekent dat het bestuderen van mechanisch hartgedrag - zoals de samentrekkingen en vervormingen die aritmieën kenmerken - informatie kan onthullen over de elektrische activiteit in het hart die voorheen buiten bereik was. "Dat zou je de verborgen elektrische opwinding geven, ' zei Christoffel.

Hoewel het werk tot nu toe alleen in computersimulaties is getest, de onderzoekers verwachten dat de reconstructiebenadering binnenkort kan worden toegepast bij het in beeld brengen van patiënten. De groep gaat een voorstudie doen naar de haalbaarheid van de methode bij patiënten met hartritmestoornissen, zoals ventriculaire tachycardie, met medische collega's in Göttingen en Hamburg.

"We willen patiënten in beeld brengen terwijl ze ablatieprocedures ondergaan met behulp van 3D-echografie, "Zei Christoph. "Dan hopen we dat we de reconstructietechniek kunnen toepassen om de abnormale elektrische patronen door het hart te schatten."