L’adquisició de dades clíniques d’un pacient inclou un conjunt de tècniques i procediments per obtenir senyals i imatges del cos humà amb propòsits clínics, per a diagnosi de malalties,  o científics per a l’estudi de l’anatomia normal i la seva funció.

Els mapes electroanatòmics (EAM, ElectroAnatomical Maps) són un tipus de dades mèdiques que fusionen informació anatòmica i elèctrica i que són molt emprats en cardiologia per a l’anàlisi de l’activació elèctrica en malalties específiques. Donen informació tridimensional detallada del voltatge i del temps d’activació i serveixen de guia en intervencions com ara l’ablació per radiofreqüència d’arítmies cardíaques complexes.

Un estudi dut a terme per investigadors del grup de recerca Physense (Sensing in Physiology and Biomedicine), coordinat per Oscar Camara, investigador del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, ha tingut per objectiu principal trobar procediments per avaluar els canvis en l’activació elèctrica del cor en un pacient a diferents instants de temps i les diferències entre diferents individus, ajudant a entendre millor els mecanismes fisiopatològics que concorren en les malalties cardíaques.

En aquest estudi, publicat el 6 de gener del 2017 a l’IEEE Journal of Translational Enginnering in Health and Medicine, hi han participat altres membres del grup de recerca Physense : David Soto Iglesias, com a primer autor, Constantine Butakkof i Bart Bijnens (ICREA), conjuntament amb investigadors del Departament de Cardiologia de l’Hospital Clínic de Barcelona i del grup de Recerca Asclepios d’Inria Sophie-Antipolis de França.

Els mapes electroanatòmics proporcionen una malla anatòmica d’activitat elèctrica

Els mapes electroanatòmics es construeixen a partir del processament de dades obtingudes d’electrogrames intracardíacs situats de tal manera que proporcionen una malla anatòmica formada a partir d’un conjunt discret de punts dels quals es disposa d’informació elèctrica i anatòmica. Amb aquesta informació es duen a terme anàlisis qualitatius dels canvis que es produeixen en els patrons d’activitat elèctrica cardíaca en diferents condicions, com per exemple en cas de blocatge de branca esquerra, o en el cas d’implantació d’un dispositiu de resincronització cardíaca o marcapassos.

No obstant això, els mapes electroanatòmics són difícils de comparar,  atès que depenen extremadament de diferents factors com ara l’anatomia del pacient; el nombre, la ubicació i l’exactitud dels punts dels quals s’han fet l’adquisició de les dades, etc.  Superar aquestes limitacions constitueix tot un repte i el treball d’Oscar Camara et al., aporta solucions per a l’anàlisi dels patrons elèctrics dels mapes electroanatòmics de pacients.

Un mètode que analitza els patrons d’activació elèctrica de la malla anatòmica

La primera contribució del treball ha estat l’elaboració d’una representació automàtica bidimensional del comportament dels ventricles esquerra i dret del cor obtinguda a partir del mapeig electroanatòmic tridimensional.

La segona contribució ha estat la creació d’un conjunt d’índexs derivats de l’activació elèctrica cardíaca: velocitat i propagació de les ones elèctriques, histogrames per a l’anàlisi de diferències elèctriques locals en els ventricles, etc. que els investigadors han aplicat en un model experimental per identificar els mecanismes fisiològics subjacents al blocatge de branca esquerra i l’anàlisi del tractament per resincronització cardíaca.

Per il·lustrar els beneficis d’aquest procediment, els autors han generat un conjunt de patrons d’activació sintètics controlables sobre els quals poder fer les representacions necessàries i validar els índexs i el model proposat. Els autors han analitzat i comparat patrons elèctrics d’activació en model porcí, concretament en quatre animals, dos sense cap malaltia, i dos amb infart de miocardi induït i amb un dispositiu de resincronització cardíaca implantat. Els resultats obtinguts confirmen certes hipòtesis sobre la localització òptima dels elèctrodes en dispositius de resincronització cardíaca.

Treball de referència:

David Soto Iglesias, Nicolas Duchateau, Constantine Butakoff, David Andreu, Juan fernández-Armenta, Bart Bijnens, Antonio Berruezo, Marta Sitges, Oscar Camara (2017), “Quantitative Analysis of Electro-Anatomical Maps: Application to an Experimental Model of Left Bundle Branch Block/Cardiac Resynchronization Therapy”, l’IEEE Journal of Translational Enginnering in Health and Medicine, doi.: 10.1109/JTEHM.2016.2634006.