Título de la tesis


Estudio y cuantificación de la dispersión de la repolarización ventricular cardiaca a través de la onda T en la señal electrocardiográfica

Doctorando


Pedro David Arini

Director


Pablo Laguna

Descripción


En la presente tesis doctoral se estudian tecnicas para analizar y cuantificar a la repolarizacion ventricular (RV) cardiaca y a la dispersion de la repolarizacion ventricular (DRV) a partir del electrocardiograma (ECG) de superficie.

La DRV consiste del gradiente ventricular generado por los diferentes tiempos de activacion y duracion del potencial de accion (AP) en cada region del miocardio. En condicion de normalidad, el musculo cardiaco tiene una determinada DRV o gradiente ventricular. Cuando los valores de DRV se incrementan, superando los valores normales, se presenta un importante factor para el desarrollo de arritmias ventriculares. Generalmente la respuesta del corazon a determinados estados fisiopatologicos y/o farmacos genera incremento de la DRV, siendo este, un potencial sustrato para la genesis de arritmias ventriculares severas y/o muerte subita. Por otra parte, la manera mas directa de estimar a la DRV es a traves de tecnicas invasivas mapeando las diferencias regionales de la RV en el interior del miocardio.

Como el objetivo de este trabajo de investigacion es analizar a la DRV utilizando tecnicas no invasivas, utilizamos el ECG de superficie y estudiamos diversos indices derivados de este; algunos ya existentes en la literatura y otros propuestos. Estos indices cuantifican los valores de la DRV en condiciones normales y detectan incremento de la DRV en condiciones patologicas.

Se trabajo midiendo y procesando señales del ECG de superficie obtenidas de un modelo de corazon In Vitro de conejo. Tambien se utilizaron señales electrocardiograficas provenientes de una base de datos de pacientes humanos, en la cual se registro la actividad electrica cardiaca en condiciones normales y durante procedimiento de angioplastia coronaria.

Para obtener los ECG del corazon animal se diseñaron y construyeron dos sistemas In Vitro. El primero asociado a un sistema de registro multiderivacional de 30 electrodos mas las 12 derivaciones del ECG estandar, con el cual se registraron señales control y durante incremento de la DRV suministrando d-Sotalol. El segundo asociado a un sistema de registro multiderivacional de 40 electrodos utilizado para registrar señales control y con incremento de la DRV a traves de estimulacion ventricular prematura a diferentes intervalos de acoplamiento.

Por otra parte las señales electrocardiograficas de los pacientes sometidos a angioplastia (Charleston Area Medical Center en West Virginia, base de datos STAFF-III) suministraron un modelo de isquemia inducida por oclusion en alguna de las arterias coronarias principales. Los ECGs obtenidos fueron, señales control (previas al procedimiento de angioplastia) y señales durante la oclusion con un balon inflable de alguna de las arterias coronarias principales. En ambos casos se registraron las 12 derivaciones del ECG estandar y se sintetizaron las derivaciones ortogonales XYZ utilizando la transformada inversa de Dower.

En el sistema In Vitro de 30 derivaciones se midieron los indices clasicos de la RV y de la DRV; como el intervalo QT y derivados de este. Posteriormente, se calculo la DRV tanto para las 12 derivaciones del ECG estandar como para el sistema multiderivacional de 30 electrodos. Se concluyo que el sistema multiderivacional discrimina mejor los incrementos de la DRV que las 12 derivaciones del ECG estandar. Ademas, se estudio en el sistema multiderivacional de 40 electrodos, los efectos producidos por estimulacion ventricular prematura y su dependencia

iv con el sitio de estimulacion para cada intervalo de acoplamiento. Se encontraron resultados concordantes con los mostrados en la literatura a nivel del AP pero, para indices calculados a partir del ECG de superficie.

Por otra parte, se estudiaron los cambios que sufren las componentes dipolares y no dipolares durante el suministro de d-sotalol y con estimulacion ventricular prematura. Principalmente se mostraron los cambios simultaneos de ambas componentes y los efectos de enmascaramiento que este fenomeno puede introducir cuando queremos detectar incremento de la DRV. Para ello propusimos un analisis de las componentes dipolares y no dipolares de diferente manera que lo propuesto en la literatura.

Ademas, se analizaron indices derivados de la Descomposicion en Valores Singulares (SVD) utilizando los ECGs obtenidos de ambos modelos de corazon In Vitro. Se estudiaron diversos descriptores del ECG de superficie: el coseno en 3D entre los vectores dominantes de depolarizacion y repolarizacion (estimandor de la DRV a nivel global), la comparacion de las diferencias morfologicas de la onda T entre distintas derivaciones y el residuo de la onda T. El resultado mas relevante fue la posibilidad de reemplazar el indice que calcula el angulo entre los vectores de despolarizacion y repolarizacion por un nuevo indice propuesto. Este es, el angulo entre la repolarizacion y una referencia fija, con el cual se detectaron mejor los incrementos de la DRV. Tambien se realizaron medidas temporales en una señal que integra la informacion de todas las derivaciones electrocardiograficas del sistema multiderivacional. En esta señal se midieron diversos indices, pero el mas relevante fue la anchura o duracion de la onda T. Este indice mostro mayor poder de discriminacion al incremento de la DRV que los asociados a la SVD y otros deducidos de las medidas temporales.

Finalmente se validaron los resultados obtenidos a traves del modelo de corazon In Vitro, estudiando medidas de la DRV durante el procedimiento de angioplastia en humanos. Se observo que la anchura de la onda T es un buen estimador de incrementos de la DRV durante la isquemia pero, presenta diversas limitaciones. Por esto se implemento la medida del pico al fin de la onda T, resultando ser mas estable y confiable que la anchura de la onda T. Esta ultima fue inmune a los cambios morfologicos del complejo ST-T, resultando por lo tanto un mejor indice para discriminar incremento de la DRV durante la isquemia del miocardio.


Estado


Defendida - 2007

Calificación


Sobresaliente Cum Laude



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