Mapeamento da atividade fibrilatória cardíaca acurada: uma contribuição experimental

• Processo: 18/25606-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: João Loures Salinet Júnior
• Beneficiário: João Loures Salinet Júnior
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Idágene Aparecida Cestari ; Ilija Uzelac ; John Andrew Sims ; Marcela Sorelli Carneiro Ramos ; María de la Salud Guillem Sánchez
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/08071-9 - Mapeamento do substrato elétrico cardíaco em corações isolados de coelhos em curso com fibrilação atrial, BP.PD; 24/04741-0 - Reconstrução de sinais epicardiais na superfície do coração durante ritmo sinusal pelo método de regularização Tikhonov, BP.IC; 24/02521-2 - Estudo experimental sobre a caracterização não invasiva da fibrilação atrial, BP.MS; + mais bolsas vinculadas 23/12531-2 - Desenvolvimento de uma técnica de inativação do nodo atrioventricular para estudo da atividade elétrica durante fibrilação atrial em modelo experimental, BP.IC; 23/06306-6 - Imagem eletrocardiográfica não invasiva da fibrilação atrial: uma contribuição experimental, BP.MS; 23/04120-2 - Análise da influência de técnicas de pré-processamento na estimação da despolarização e repolarização dos eletrogramas do mapeamento elétrico e óptico, BP.IC; 22/04567-4 - Estudo experimental sobre a caracterização não invasiva da fibrilação atrial, BP.MS; 20/03601-9 - Estudo experimental sobre a caracterização acurada do substrato atrial epicárdico durante a fibrilação atrial, BP.DR - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Cardiologia Eletrofisiologia cardíaca Eletrocardiografia Fibrilação atrial Sinal biológico Estudo in situ Equipamentos e provisões hospitalares Experimentação animal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrofisiologia cardíaca | Experimentação Animal | Fibrilação atrial | mapeamento elétrico | Mapeamento óptico | Processamento de Sinais e Imagens | cardiologia

Resumo

A Fibrilação Atrial (FA) é a arritmia cardíaca sustentada mais frequente na prática clínica, afetando entre 1 a 2 % da população mundial. Esse distúrbio tem alta morbidade e mortalidade, e tornou-se uma epidemia cardiovascular não infecciosa crônica, que representa uma séria ameaça à saúde humana, tornando um importante problema de saúde pública, e consumo de recursos. Nas últimas décadas a pesquisa básica e clínica possibilitou grandes avanços no aprimoramento do diagnóstico e tratamento da FA, tendo seu mecanismo gradualmente elucidado, mas não totalmente esclarecido. Durante a FA, a interpretação dos sinais e mapas disponibilizados pelos sistemas comerciais de mapeamento elétrico em muitos casos é complexo e incerta, dificultando a correta caracterização e localização das fontes arritmogênicas, reduzindo a eficácia do tratamento por ablação. A identificação correta do tipo de mecanismo e sua localização é o atual desafio dos eletrofisiologistas. Devido à complexidade desta arritmia e grande sensitividade a erros pelos atuais sistemas comerciais é importante que validações de propostas sejam feitas de forma cuidadosa sob através de experimentos com condições controladas mimetizando situações clínicas. O objetivo central deste projeto é de propor um modelo experimental in situ de FA induzida com estimulação elétrica e aquisição simultânea da atividade elétrica do epicárdio e de forma não invasiva para customização dos tradicionais mapas investigatórios durante FA. Os experimentos serão conduzidos em corações isolados de coelhos reperfundidos utilizando preparação Langendorff. A indução da FA será por um protocolo de restituição da estimulação por trem de pulsos padrão (S1-S1) no átrio esquerdo. A aquisição dos biopotenciais no epicárdio será realizada simultaneamente por eletrodos unipolares de contato e por um sistema de mapeamento óptico panorâmico. A aquisição da atividade elétrica não invasiva será por 64 eletrodos distribuídos igualmente entre as faces de um tanque hexagonal de acrílico e translúcido, aos que estarão em contato com uma solução de Krebs-Henseleit ou Tyrode aquecida (37°C). Assim, o coração estará submerso no tanque com a solução nutriente em seu interior, de forma a manter sua atividade fisiológica e conduzir seus impulsos elétricos até os eletrodos da face do tanque. A partir dos sinais de não contato serão estimados os do epicárdio pelo método de imagem eletrocardiográfica não invasiva (iECG) através discretização das superfícies 3D do epicárdio e torso em elementos triangulares e a utilização do método de regularização de Tikhonov. As análises dos sinais e geração dos mapas eletrofisiológicos e eletrocardiográficos serão realizadas utilizando o software Matlab Versão 9.7 (R2019) (Mathworks, Inc.). Métricas e mapas no domínio do tempo e frequência serão calculadas a partir dos sinais ópticos e elétricos do epicárdio e não-invasivos. Através de um pipeline de técnicas de pré-processamento e pós-processamento a serem aplicadas nos sinais obtidos pelo mapeamento elétrico, pretende-se gerar mapas durante a FA mais realísticos com a fisiopatologia da FA. O presente projeto de pesquisa, inspirado pelo caráter interdisciplinar entre as áreas da engenharia e da saúde, une vertentes importantes na área de processamento de sinais biológicos, hardware e experimentação animal contemplando desde a validação das técnicas a uma possível implementação em equipamentos médico-hospitalares. O aperfeiçoamento e desenvolvimento de novas técnicas a serem implementadas as atuais tecnologias de saúde representa assim uma inovação a fim de contribuir no diagnóstico e prognóstico médico dentro de ambientes médico-hospitalares. (AU)

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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