Una nueva técnica para restaurar el ritmo cardíaco

HONGOS

Una descarga eléctrica de gran amplitud, a menudo doloroso, es el único método para el tratamiento de algunos casos de arritmia cardiaca crónica. Una nueva técnica basada en impulsos mucho más débiles ha sido diseñado por una colaboración internacional de físicos y cardiólogos (1) que implica en particular Alain Pumir, investigador del CNRS en el Laboratorio de Física de la ENS Lyon (CNRS / ENS Lyon / Universidad de Lyon 1 ). Probado en vivo, era eficaz para restaurar el ritmo cardíaco en animales que sufren de fibrilación auricular (las arritmias más comunes en el mundo).A pesar de que aún no se ha probado en pacientes, estos resultados iniciales son alentadores y pueden ayudar a desarrollar métodos de desfibrilación sin dolor. Este trabajo fue publicado 14 de julio 2011 en la revista Nature.

Con más de 10 millones de personas afectadas en Europa y los Estados Unidos, la fibrilación auricular (o auricular) es la arritmia cardíaca más común. Esta arritmia (2) corresponde a una acción no coordinada de ciertas células del músculo cardíaco. Los impulsos eléctricos pueden extenderse tan caótico en el corazón, la prevención de las contracciones regulares del órgano, y por lo tanto el transporte de sangre por el cuerpo. Para reducir la fibrilación auricular y tratar de restablecer el ritmo normal del corazón, el uso de drogas está lejos de ser suficiente. El método más eficaz es la aplicación de un choque eléctrico externo ( a través de un desfibrilador). La desfibrilación consiste en mover de manera voluntaria y una breve corriente eléctrica a través del corazón para restaurar el ritmo normal del corazón. Este impulso eléctrico de alta intensidad (el campo eléctrico de alta) puede causar daño a los tejidos ya menudo se percibe como muy dolorosa. Hasta ahora, era imposible reducir su intensidad sin el riesgo de que la desfibrilación no está funcionando.

Los investigadores primero estudiaron las interacciones entre el campo eléctrico y el tejido del corazón. Imponer un campo eléctrico de alta (el caso de los desfibriladores convencionales) puede generar ondas en el tejido cardíaco, principalmente de los vasos sanguíneos. Este conjunto de olas y luego se desvanece, lo que puede restaurar el ritmo cardíaco. Con un campo eléctrico más bajo, los investigadores asumieron que un menor número de fuentes se entusiasma. Su hipótesis de trabajo fue como sigue: se debe repetir varias veces la descarga eléctrica. Eso es lo que se verificó in vivo . El uso de un catéter cardiaco estándar, los investigadores aplicaron una serie de cinco pulsos de baja intensidad en el corazón de los animales. Después de unos segundos, que a latir regularmente otra vez. Llamado «LEAP» (de baja energía de Lucha contra el fibrilación estimulación), su nueva técnica funciona en el mismo principio que los desfibriladores existentes, mientras que causan una respuesta muy diferente en el corazón. Poco después del choque, el tejido cardíaco no se puede transmitir cualquier señal eléctrica, la actividad caótica se ha completado. El corazón reanuda su actividad normal.

LEAP utilizando campos eléctricos débiles, esta nueva técnica es menos doloroso y menos perjudicial para el tejido del corazón que los desfibriladores existentes (reducción del 80% de la energía necesaria). Otra ventaja, que ayuda a restablecer el ritmo cardíaco de forma más gradual que las técnicas actuales. Cada pulso de más tejido activo, lo que permite una reducción progresiva de la actividad turbulenta del corazón. Los vasos sanguíneos u otros «heterogeneidades» defectos cardíacos, tales como direcciones de las fibras cardiacas, actúan como centros de control: Una vez activado, se pueden «reprogramar» el corazón.

Para lograr estos resultados, los investigadores están interesados en la comprensión detallada del efecto de campo eléctrico en el músculo del corazón. Alain Pumir trajo a su experiencia como físico en este trabajo. Los experimentos llevados a cabo por Stefan Eberhard Bodenschatz y Lutero en el Instituto Max Planck en Alemania, Fenton Flavio y Robert Gilmour en la Cornell University en los EE.UU., y sus colegas se basaron en las técnicas de visualización con alta resolución temporal o espacial . Complementado por las simulaciones numéricas, se han dilucidado con mucha precisión los fenómenos involucrados.

Demostrada en animales para la fibrilación auricular, estos resultados también se podría aplicar al tratamiento de la fibrilación ventricular, una arritmia fatal. LEAP podría permitirse el lujo de eliminar el dolor, mejorar la tasa de éxito del tratamiento, y prolongar la vida de las baterías o desfibriladores externos o implantados actualmente en uso. Siguiente paso: probar el dispositivo en los pacientes, antes de que la esperanza de desarrollar nuevas terapias para el tratamiento de las arritmias cardíacas.

 

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© S. Lutero y F. Fenton

Evolución de la influencia del oleaje caótico en la superficie del corazón durante un episodio de fibrilación auricular, la arritmia subyacente. 
Código de colores: negro, los tejidos en reposo y en una tela amarilla emocionado.


 

Notas:

(1) están involucrados como el Instituto Max Planck y la Universidad de Medicina de Göttingen, Alemania, la Universidad de Cornell y el Instituto de Tecnología de Rochester, Estados Unidos, el Laboratorio de Física de la ENS Lyon ( CNRS / ENS Lyon / Universidad Claude Bernard Lyon 1) y el Instituto de Niza no lineal (CNRS / Université de Nice) en Francia. 
(2) En un corazón «normal», los impulsos eléctricos que transmite a través del músculo del corazón de una manera ordenada, lo que permite contracciones regulares del músculo.

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