Bij tot 4% van de patiënten ouder dan 65 jaar, atriale fibrillatie behoort tot de meest voorkomende hartaandoeningen. Beschreven door gezondheidswerkers als een "onregelmatig onregelmatig" hartritme, episodes van atriale fibrillatie blijven moeilijk te voorspellen.

Een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van Boon Leong Lan, aan de Monash University Maleisië, heeft een manier voorgesteld om de harttoestand te definiëren en heeft de dynamiek van de toestand bestudeerd voordat het hartritme verandert van een normaal sinus- naar AF-ritme en vice versa. Het werk, verschijnen in Chaos , en gebaseerd op de kritische transitietheorie, lijkt een vroege waarschuwing te bieden voor mensen met paroxysmale atriale fibrillatie met mogelijke implicaties voor toekomstige draagbare apparaten.

De paper wijst een weg voorwaarts voor een betere screening op paroxysmale atriale fibrillatie en kan leiden tot meer succesvolle interventies wanneer een atriale fibrillatie-episode is begonnen.

"Het flikkeren van de harttoestand kan een vroege waarschuwing zijn voor het begin van paroxysmale atriale fibrillatie voor patiënten die een apparaat dragen dat de hartslag nauwkeurig kan meten om hun harttoestand te controleren, " zei Lan. "Deze vroege waarschuwing zou nuttig zijn als er een medicijn is dat de patiënt zou kunnen nemen om het begin te voorkomen."

Het is niet duidelijk hoe de harttoestand moet worden gedefinieerd met alleen de tijdreeksgegevens van het elektrocardiogram. Lan zei dat hun definitie van de harttoestand, die gebaseerd is op de veranderingen tussen opeenvolgende beat-to-beat intervallen, werd geïnspireerd door zijn eerdere werk. Hij en zijn medewerker ontdekten eerder dat de verdeling van de hartslag-intervalveranderingen personen met aanhoudende atriale fibrillatie heel goed kan onderscheiden van gezonde.

Hun nieuwe benadering laat zien dat de harttoestand heen en weer flikkert tussen bijna normale en bijna atriale fibrillatietoestanden, resulterend in een bimodale verdeling van toestanden voordat atriale fibrillatie begint of eindigt.

Anderen hebben gesuggereerd dat dynamische overgangen in een groot aantal verschillende gebieden, van klimaat naar aandelenmarkten naar medicijnen, worden voorafgegaan door kritische vertraging wanneer het omslagpunt wordt bereikt. Bij kritische vertraging, de snelheid van herstel van zelfs een kleine verstoring nadert nul.

Lan en collega's ontdekten dat kritieke vertraging niet voorafging aan het begin van atriale fibrillatie.

Lan is optimistisch dat hun methode voor het definiëren van de toestand van een complex systeem kan worden aangepast om kritieke transitie bij andere chronische episodische ziekten te bestuderen, zoals epileptische aanvallen, astma en zweren, en andere complexe systemen zoals een elektrisch stroomsysteem of klimaatsysteem.

Hij en zijn groep bestuderen momenteel de veranderingen in de hersentoestand vóór epileptische aanvallen met behulp van hun aanpak.