Les taquicàrdies ventriculars (TV) són una de les formes més comunes d'arítmies cardíaques, malalties cardiovasculars greus d'origen elèctric que poden arribar a produir la mort si no són tractades adequadament a temps, com en els casos de mort sobtada. En moltes ocasions, aquestes TV són degudes a lesions (cicatrius) al teixit cardíac generades després d'un infart.

Una de les tècniques que han demostrat una major taxa d'èxit de curació d'aquestes arítmies és l'ablació per radio-freqüència (RF) de certes parts del teixit cardíac per aïllar els circuits elèctrics causants de les TV. Aquests procediments d'ablació per RF utilitzen sistemes d'adquisició invasius (necessiten la inserció d'uns catèters intra-venosos) per guiar la intervenció. Aquestes intervencions poden arribar a ser de llarga duració (certes hores) si no es disposa de cap informació prèvia sobre l'estat del cor del pacient i és difícil trobar l'origen de les anomalies elèctriques.

En un treball recent, investigadors del Departament de Tecnologies de la Informació (DTIC) de la UPF i de l'Hospital Clínic de Barcelona (HCB) han demostrat com extreure informació tridimensional de les característiques del teixit cardíac de manera no invasiva a partir d'imatges de ressonància magnètica (RM) del pacient adquirides i processades abans de la intervenció. Aquesta informació permet guiar el procediment d'ablació de manera més òptima i reduir considerablement el temps d'intervenció.

Aquest estudi, amb la participació d' Òscar Cámara, investigador Ramóny Cajal del grup de recerca Physense del DTIC de la UPF, fet en col·laboració amb el grup liderat pel Dr. Antonio Berruezo de l'HCB, es va publicar el passat 21 de maig a l'edició en línia de la prestigiosa revista nord-americana Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology de la American Heart Association.

Mètodes computacionals per fer un diagnòstic precís

El primer pas de la metodologia desenvolupada consisteix a adquirir una imatge de ressonància magnètica amb contrast (Gadolini) del pacient. Aquestes imatges són d'alta resolució ja que s'obtenen a partir d'un escàner de RM de 3 Teslas disponible a l'HCB, amb uns protocols d'adquisició avançats, oferint vòxels gairebé isotròpics (mateixa resolució a totes les dimensions), i fent possible la visualització d'estructures anatòmiques amb més precisió que els antics escàners de RM d'1.5 T.

La següent fase consisteix en aplicar tècniques computacionals a la imatge adquirida per extreure les característiques més rellevants del teixit, bàsicament, la geometria del ventricle esquerre i les zones de cicatriu.

Posteriorment es fa un processament de les geometries extretes per tal de visualitzar les característiques del teixit en 3D a través de la paret cardíaca i així identificar els canals de conducció lenta (veure les fletxes a la figura del gràfic adjunt), que són els principals causants de les anomalies elèctriques i, llavors, punts candidats per ser ablacionats i així resoldre la taquicàrdia ventricular.

Investigadors i desenvolupadors del grup de recerca PhySense, amb una validació per part dels metges de l'HCB, han implementat aquestes tècniques computacionals sobre una plataforma de desenvolupament de codi obert creada a la UPF, GIMIAS, que permet una implementació ràpida de prototips d'aplicacions adaptades a les necessitats clíniques.

L'estudi publicat inclou l'aplicació de la metodologia desenvolupada a una sèrie de 21 pacients post-infart de miocardi, demostrant l'estructura piramidal dels infarts transmurals, amb la base de la piràmide corresponent a la paret interna del cor, l'endocardi.

Aquest treball de recerca ha estat finançat parcialment per diferents projectes nacionals (PI11/02049 i TIN2011-28067) i s'emmarca dins la col·laboració estreta durant els darrers anys entre el DTIC el Departament de Cardiologia de l'HCB, socis estratègics en nombroses iniciatives nacionals i internacionals .

Treball de referència:

Three-dimensional Architecture of Scar and Conducting Channels Based on High Resolution ce-CMR: Insights for Ventricular Tachycardia Ablation. Juan Fernández-Armenta, Antonio Berruezo, David Andreu, Oscar Cámara, Etelvino Silva, Luis Serra, Valeria Barbarito, Luigi Carotenutto, Reinder Evertz, José T. Ortiz-Pérez, Teresa María De Caralt, Rosario Jesús Perea, Marta Sitges, Lluis Mont, Alejandro Frangi, Josep Brugada. Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology, in press.