Vés enrere Un modelatge del ventricle esquerre podria ajudar a conèixer millor algunes miocardiopaties

Un modelatge del ventricle esquerre podria ajudar a conèixer millor algunes miocardiopaties

Fet per membres del Grup de Recerca PhySense que coordina Bart Bijnens, professor d'investigació ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions,  i que publiquen a l’International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering.

29.11.2017

 

En el desenvolupament de moltes espècies, la major part del múscul cardíac és una malla esponjosa de fibres del miocardi entrellaçades. En els mamífers, a mesura que progressa el desenvolupament normal, la quantitat d'aquestes estructures trabeculades disminueix. Aquest procés és particularment evident en els ventricles, i particularment en el ventricle esquerre.

Una de les hipòtesis del desenvolupament trabecular suggereix que la formació de la trabècula és un pas inicial en la formació del miocardi que permet acumular una gran quantitat de teixit temporalment perfós per la sang circumdant. Estudis més recents sobre el creixement de cèl·lules de miocardi suggereixen que un cop formades les trabeculacions, la proliferació cel·lular es concentra a l'exterior de la paret del miocardi, formant una capa compacta.

La interrupció d'aquest procés de compactació podria explicar la persistència de les trabècules i l'aparença de doble capa de la paret del miocardi. El ventricle esquerre no compactat (VINC) és un trastorn del miocardi caracteritzat per augment de la trabeculació de la càmera del ventricle esquerre, això és, un miocardi de dues capes amb una fina capa subepicàrdica compacta i una capa més gruixuda hipertrabeculada no compactada. El VINC és una afecció que pot presentar-se amb diversos graus de dilatació i disfunció del ventricle.

Relació entre la trabeculació i la funció cardíaca

Encara se sap poc de la clínica de l'estructura interior de les cambres cardíaques. La creixent consciència de la miocardiopatia sense compactació (VINC) ha suscitat la necessitat de saber com s'organitza la paret ventricular per entendre el paper de la trabeculació del miocardi en el cor sa.

Un treball publicat a l'edició avançada en línia de l'International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering ha estudiat la relació entre les trabeculacions i la funció cardíaca i ha arribat a la conclusió principal que aquestes poden servir per ajudar al cor a augmentar el seu volum sistòlic sense augmentar la deformació de l'òrgan.

Aquest treball l'han dut a terme Bruno Paun i Constantine Butakoff, membres del Grup de Recerca PhySense (Sensing in Physiology and Biomedicine), que coordina Bart Bijnens, coautor de l'article i professor d'investigació ICREA al Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la Universitat Pompeu Fabra.

Una representació el·lipsoïdal del ventricle esquerre

En el treball, els autors presenten una representació el·lipsoidal d'un ventricle esquerre, una anàlisi teòrica mitjançant tècniques de modelatge no invasives que permet tenir major coneixement de la funció de les trabècules en la generació de la despesa cardíaca, per a diferents mides del ventricle.

En aquest modelatge, les trabeculacions estan representades a través del volum fix que ocupen (sense una forma predeterminada). La contracció ventricular es modela escalant el el·lipsoide amb el que es deriven i comparen les mesures de deformació longitudinal, volums en diàstole, sístole i volum sistòlic. La conclusió principal a la qual arriben els autors és que, les trabeculacions poden servir per ajudar el cor a augmentar el seu volum sistòlic sense augmentar la seva deformació i que es pot establir una quantitat de trabeculacions òptima des punt de vista de deformació.

El patró trabecular varia amb l'edat, gènere; en atletes i en l'embaràs

Se sap que les trabeculacions són més freqüents entre les persones joves, i que aquestes disminueixen amb l'edat, i que presenten diferències segons gènere. Per exemple, els atletes joves mostren una major prevalença d'increment de trabeculació ventricular esquerra i això s'ha posat de manifest encara més entre els atletes d'origen africà / afrocaribeny.

Els autors demostren que un ventricle trabeculat pot funcionar amb menor deformació, en comparació d'un ventricle no trabeculat, per produir el mateix volum sistòlic, la qual cosa podria explicar per què els atletes i les dones embarassades desenvolupen signes reversibles de no compactació del ventricle esquerre, molt possiblement perquè les trabeculacions poden augmentar la despesa cardíaca. Així doncs, aquest coneixement pot ajudar a avaluar pacients amb insuficiència cardíaca i amb miocardiopaties dilatades que sovint mostren signes de no compactació.

Article de referència:

Bruno Paun, Bart Bijnens, Constantine Butakoff (2017),"Relationship between the left ventricular size and the amount of trabeculations", Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, publicat en línia, 9 de novembre, doi: https://doi.org/10.1002/cnm.2939

Multimèdia

Categories:

ODS - Objectius de desenvolupament sostenible:

Els ODS a la UPF

Contact