|
Resumen:
|
[ES] Las arritmias, en particular la fibrilación auricular (FA) y la taquicardia ventricular (TV), contribuyen en gran medida a la morbilidad y mortalidad cardiovasculares. La caracterización precisa de los patrones de ...[+]
[ES] Las arritmias, en particular la fibrilación auricular (FA) y la taquicardia ventricular (TV), contribuyen en gran medida a la morbilidad y mortalidad cardiovasculares. La caracterización precisa de los patrones de conducción eléctrica subyacentes a estas arritmias es esencial para el diagnóstico y el tratamiento, en particular para guiar la terapia de ablación con catéter. Los recientes avances en los catéteres de alta densidad (HD) han mejorado la adquisición de señales intracardiacas; sin embargo, problemas como la dependencia de la orientación de la señal y la insuficiente resolución del mapeo siguen limitando su eficacia clínica. Esta tesis doctoral explora nuevas técnicas de procesamiento de señales que aprovechan los catéteres de alta densidad para caracterizar mejor los sustratos arritmogénicos, con el objetivo de mejorar el diagnóstico y el tratamiento de las arritmias.
El núcleo de esta investigación se centra en dos desarrollos clave. En primer lugar, se introduce una novedosa configuración en cruz para la reconstrucción de electrogramas (EGM) omnipolares, que aborda las limitaciones de las configuraciones triangulares tradicionales, que son sensibles a la dirección de propagación de la señal. El método cross-clique se validó mediante simulaciones y experimentos con modelos animales, demostrando su capacidad para proporcionar reconstrucciones EGM precisas e independientes de la orientación. En segundo lugar, esta tesis desarrolla una métrica avanzada para cuantificar la heterogeneidad de la conducción a nivel local: la métrica de heterogeneidad del campo vectorial (VFH). Esta métrica se diseñó para identificar y cuantificar las anomalías de la conducción con catéteres multiarray de alta densidad, ayudando a los médicos a seleccionar las regiones de interés para la terapia de ablación. Además, se desarrolló una métrica para el análisis espacio-temporal global (REACT) para complementar la comprensión local de la disarray eléctrica en los patrones de conducción de la arritmia.
Los resultados de esta investigación ponen de relieve el importante potencial de estos métodos. Se demostró que la configuración cross-clique mejora la precisión de las señales EGM omnipolares en comparación con las técnicas existentes, proporcionando una herramienta robusta para el mapeo intracardiaco. La métrica VFH, validada mediante simulación y modelos experimentales, resultó ser un marcador fiable de la desorganización de la conducción local, especialmente útil para identificar istmos funcionales en la cartografía de sustratos de taquicardia ventricular. Del mismo modo, la métrica REACT demostró su capacidad para captar patrones globales de desorganización en la FA, ofreciendo información sobre las respuestas específicas de los pacientes al tratamiento de ablación y prediciendo los resultados clínicos.
En conclusión, esta tesis hace varias contribuciones importantes al campo de la electrofisiología cardiaca. Las novedosas técnicas de procesamiento de señales aquí desarrolladas mejoran la precisión diagnóstica y la orientación terapéutica de las arritmias auriculares y ventriculares. Al mejorar la precisión de las EGM omnipolares e introducir nuevos métodos para evaluar la heterogeneidad de la conducción, estos hallazgos pueden mejorar las estrategias de ablación y los resultados clínicos. El trabajo futuro se centrará en validar aún más estos métodos en ensayos clínicos más amplios e integrarlos con tecnologías emergentes, como ECGi, para mejorar las capacidades de diagnóstico no invasivo.
[-]
[CA] Les arítmies, en particular la fibril·lació auricular (FA) i la taquicàrdia ventricular (TV), contribueixen en gran manera a la morbiditat i mortalitat cardiovasculars. La caracterització precisa dels patrons de ...[+]
[CA] Les arítmies, en particular la fibril·lació auricular (FA) i la taquicàrdia ventricular (TV), contribueixen en gran manera a la morbiditat i mortalitat cardiovasculars. La caracterització precisa dels patrons de conducció elèctrica subjacents a aquestes arítmies és essencial per al diagnòstic i el tractament, en particular per a guiar la teràpia d'ablació amb catèter. Els recents avanços en els catèters d'alta densitat (HD) han millorat l'adquisició de senyals intracardíacs; no obstant això, problemes com la dependència de l'orientació del senyal i la insuficient resolució del mapatge continuen limitant la seua eficàcia clínica. Aquesta tesi doctoral explora noves tècniques de processament de senyals que aprofiten els catèters d'alta densitat per a caracteritzar millor els substrats arritmogènics, amb l'objectiu de millorar el diagnòstic i el tractament de les arítmies.
El nucli d'aquesta investigació es centra en dos desenvolupaments clau. En primer lloc, s'introdueix una nova configuració en creu per a la reconstrucció d'electrogrames omnipolars (EGM), que aborda les limitacions de les configuracions triangulars tradicionals, que són sensibles a la direcció de propagació del senyal. El mètode en creu s'ha validat mitjançant simulacions i experiments amb models animals, demostrant la seua capacitat per a proporcionar reconstruccions EGM precises i independents de l'orientació. En segon lloc, s'ha desenvolupat una mètrica avançada per a quantificar l'heterogeneïtat de la conducció a nivell local: la mètrica d'heterogeneïtat del camp vectorial (VFH). Aquesta mètrica s'ha dissenyat per a identificar i quantificar les anomalies de la conducció amb catèters multielectrode d'alta densitat, per tal d'ajudar els metges a seleccionar les regions d'interès per a la teràpia d'ablació. A més, s'introdueix una mètrica per a l'anàlisi espaciotemporal global (REACT) per a complementar la comprensió local de la desorganització elèctrica en els patrons de conducció de l'arítmia.
Els resultats d'aquesta investigació posen en relleu l'important potencial dels mètodes proposats. Així, s'ha demostrat que la configuració en creu millora la precisió dels senyals EGM omnipolars en comparació amb les tècniques existents, proporcionant una ferramenta robusta per al mapatge intracardíac. La mètrica VFH, validada mitjançant simulació i models experimentals, ha resultat ser un marcador fiable de la desorganització de la conducció local, especialment útil per a identificar istmes funcionals en la cartografia de substrats de taquicàrdia ventricular. De la mateixa manera, la mètrica REACT ha demostrat la seua capacitat per a captar patrons globals de desorganització en la FA, oferint informació sobre les respostes específiques dels pacients al tractament d'ablació i predient els resultats clínics.
En conclusió, aquesta tesi fa diverses contribucions importants al camp de l'electrofisiologia cardíaca. Les noves tècniques de processament de senyals desenvolupades milloren la precisió diagnòstica i l'orientació terapèutica de les arítmies auriculars i ventriculars. En millorar la precisió dels EGM omnipolars i introduir nous mètodes per a avaluar l'heterogeneïtat de la conducció, aquests avanços poden millorar les estratègies d'ablació i els resultats clínics. El treball futur es centrarà en validar encara més aquests mètodes en assajos clínics més amplis i integrar-los amb tecnologies emergents, com ECGi, per a millorar les capacitats de diagnòstic no invasiu.
[-]
[EN] Arrhythmias, particularly atrial fibrillation (AF) and ventricular tachycardia (VT), are major contributors to cardiovascular morbidity and mortality. Accurate characterization of the electrical conduction patterns ...[+]
[EN] Arrhythmias, particularly atrial fibrillation (AF) and ventricular tachycardia (VT), are major contributors to cardiovascular morbidity and mortality. Accurate characterization of the electrical conduction patterns underlying these arrhythmias is essential for diagnosis and treatment, particularly in guiding catheter ablation therapy. Recent advancements in high-density (HD) catheters have improved intracardiac signal acquisition; however, challenges such as signal orientation dependency and insufficient mapping resolution still limit their clinical effectiveness. This doctoral dissertation explores novel signal processing techniques that leverage HD catheters to better characterize arrhythmogenic substrates, with the goal of improving arrhythmia diagnosis and treatment.
The core of this research focuses on two key developments. First, a novel cross-clique configuration for omnipolar electrogram (EGM) reconstruction is introduced, addressing the limitations of traditional triangular-clique configurations, which are sensitive to signal propagation direction. The cross-clique method was validated through both simulations and animal model experiments, demonstrating its ability to provide orientation-independent, accurate EGM reconstructions. Second, this thesis develops an advanced metric for quantifying conduction heterogeneity at a local level: the Vector Field Heterogeneity (VFH) metric. This metric was designed to identify and quantify conduction abnormalities with high-density multiarray catheters, helping clinicians target regions of interest for ablation therapy. Additionally, a metric for global spatio-temporal analysis (REACT) was developed to complement the local understanding of electrical disarray in arrhythmia conduction patterns.
The results of this research highlight the significant potential of these methods. The cross-clique configuration was shown to improve the precision of omnipolar EGM signals compared to existing techniques, providing a robust tool for intracardiac mapping. The VFH metric, validated through simulation and experimental models, was found to be a reliable marker of local conduction disarray, particularly useful for identifying functional isthmuses in VT substrate mapping. Similarly, the REACT metric demonstrated its ability to capture global patterns of disorganization in AF, offering insights into patient-specific responses to ablation therapy and predicting clinical outcomes.
In conclusion, this thesis makes several important contributions to the field of cardiac electrophysiology. The novel signal processing techniques developed here offer enhanced diagnostic accuracy and treatment guidance for both atrial and ventricular arrhythmias. By improving the precision of omnipolar EGMs and introducing new methods for assessing conduction heterogeneity, these findings have the potential to improve ablation strategies and improve clinical outcomes. Future work will focus on further validating these methods in larger clinical trials and integrating them with emerging technologies, such as ECGi, to enhance non-invasive diagnostic capabilities.
[-]
|
