Bioelektromos képalkotó bázisú kamrai szívizom heterogenitás becslés modellezéses vizsgálata

Absztrakt:

A dolgozat numerikus szív- és testmodell segítségével a szívizom ütésről ütésre tapasztalható repolarizációs diszperziójának (RD) változását vizsgálta, a kamrai akciós potenciál hosszal (APD) kifejezve. A modellben alkalmazott APD tulajdonságokat a normál és szívelégtelenség esetében végzett optikai APD eloszlás vizsgálatok szolgáltatták. Az RD változás következményeit testfelszíni potenciáltérképek QRST integráljával, valamint az ezekből számolt nondipolaritási indexszel (NDI) jellemeztük. A tanulmány második része a QRST integráltérkép, illetve az NDI paraméter meghatározásának zajérzékenységét vizsgálta, ismert nagyságú Gauss-zaj hozzáadásával. Megállapítottuk, hogy az ütésenkénti QRST integrál, valamint NDI változások mértékét leginkább a transzmurális gradiens (TG) határozta meg. A TG csökkenő abszolút értéke növelte a ciklusonként mérhető NDI átlagértékét, illetve az időben véletlen eloszlású NDI csúcsok amplitúdóját. Az NDI fluktuáció mértékét a vizsgált további komponensek (vezetési sebesség, intramurális APD zaj) csak másodlagosan befolyásolták.

Abstract:

In this study, by the use of numerical heart and thorax models, the beat-to-beat repolarization dispersion (RD) properties were analyzed as a function of ventricular action potential duration (APD) changes. In the heart model the APD constraints were taken from coronary-perfused left ventricular wedge preparations of normal and failing hearts. Consequences of RD were quantitatively characterized by the analysis of computer simulated body surface QRST integral maps and by their non-dipolarity indices (NDIs). The noise sensitivity of surface characterization by QRST integral maps and NDIs was tested by the effect of superimposed additive white Gaussian noise on the QRST integral maps. Noise-free modelling experiments revealed that beat-to-beat transmural APD variability is primarily responsible for high NDI values observed in failing heart patients prone to malignant ventricular arrhythmia. Decreasing absolute value of transmural gradient (TG) (due to gap-junction resistance elevation) results in increased mean NDI value and also in increased incidence of extremely high amplitude NDI spikes. These are the beat level indicators of extremely elevated RD.