MADRID 25 Nov. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad Sergio Arboleda en Bogotá, Colombia, y el Instituto Tecnológico de Georgia en Atlanta, Estados Unidos, utilizaron un modelo computacional electrofisiológico de los circuitos eléctricos del corazón para examinar el efecto del campo de voltaje aplicado en múltiples escenarios de fibrilación-desfibrilación; descubrieron que se necesita mucha menos energía que la que se utiliza actualmente en las técnicas de desfibrilación de última generación.
"Los resultados no fueron en absoluto los que esperábamos. Descubrimos que el mecanismo de la desfibrilación de energía ultrabaja no está relacionado con la sincronización de las ondas de excitación como pensábamos, sino con si las ondas logran propagarse a través de regiones del tejido que no han tenido tiempo de recuperarse completamente de una excitación anterior", aclara el autor Roman Grigoriev, cuya investigación se publica en En 'Chaos'.
"Nos centramos en encontrar la variación óptima en el tiempo del campo eléctrico aplicado durante un intervalo de tiempo prolongado. Dado que la duración del intervalo de tiempo no se conoce a priori, se incrementó hasta que se encontró un protocolo de desfibrilación", afirma.
Los autores aplicaron un método de optimización adjunta, que tiene como objetivo lograr un resultado deseado, la desfibrilación en este caso, resolviendo el modelo electrofisiológico para una entrada de voltaje dada y recorriendo el tiempo hacia atrás para determinar la corrección del perfil de voltaje que desfibrilará con éxito la actividad cardíaca irregular mientras reduce al máximo la energía. La reducción de energía en los dispositivos de desfibrilación es un área de investigación activa. Si bien los desfibriladores suelen ser eficaces para poner fin a arritmias peligrosas en los pacientes, son dolorosos y provocan daños en el tejido cardíaco.
"Los protocolos de desfibrilación de baja energía existentes sólo producen una reducción moderada del daño tisular y del dolor. Nuestro estudio demuestra que estos problemas se pueden eliminar por completo. Los protocolos convencionales requieren una potencia considerable para los desfibriladores-cardioversores implantables (DCI), y las cirugías de reemplazo conllevan riesgos importantes para la salud", cuenta Grigoriev.
En un ritmo normal, las ondas electroquímicas desencadenadas por las células marcapasos en la parte superior de las aurículas se propagan a través del corazón, lo que provoca contracciones sincronizadas. Durante las arritmias, como la fibrilación, las ondas de excitación comienzan a rotar rápidamente en lugar de propagarse a través del tejido y salir de él, como en el ritmo normal.
"En determinadas condiciones, una onda de excitación puede o no propagarse a través del tejido. Esto se denomina "ventana vulnerable". El resultado depende de cambios muy pequeños en el momento de la onda de excitación o de perturbaciones externas muy pequeñas", explica Grigoriev.
"El mecanismo de desfibrilación de energía ultrabaja que hemos descubierto aprovecha esta sensibilidad. Al variar el perfil del campo eléctrico durante un intervalo de tiempo relativamente largo, se puede bloquear la propagación de las ondas de excitación rotatorias a través de las regiones "sensibles" del tejido, lo que pone fin a la actividad eléctrica irregular en el corazón", concluye.