Algorithms for Detection of Atrial Fibrillation Sources

Abstract

Atrial fibrillation (AF) is a cardiac arrhythmia with significant morbidity and mortality affecting more than 10% of people over 75 years. Clinical studies demonstrate that population aging and sedentary lifestyle will raise the impact of AF by threefold during next decades. Despite the advances in cardiology, the underlying mechanisms and triggers of AF remain not completely understood. Firstly, AF can be considered of focal origin because of its persistence in isolated regions of the atria. On the other hand, the multiple-wavelet hypothesis has been the dominant explaining theory of the behavior of AF for many years. Finally, the “MotherRotor Theory”, or the “Complex Fractioned Atrial Electrograms (CFAE)” concepts have been introduced to characterize AF mechanisms. Anyway, there exists one general conclusion common to all the aforementioned theories: The AF sources, when properly located and characterized, could be eliminated by ablation in order to terminate AF. The aim of this work is to develop new algorithms able to locate, track and characterize the sources of AF. Some of these techniques will be based on reputed studies in the literature, whereas others are novel methods developed under my activity at Philips Research, and supervised by prestigious researchers from Philips and the UPV.

La fibrilación auricular es una arritmia cardíaca cuya elevada morbilidad y mortalidad afecta a más del 10% de la población mayor de 75 años. Se ha demostrado que el envejecimiento poblacional y el sedentarismo elevarán su impacto hasta triplicarlo en las próximas décadas. Los mecanismos y disparadores subyacentes de la fibrilación auricular (FA) todavía no se han comprendido por completo. Primero se los consideró de origen focal debido a su persistencia en regiones aisladas de las aurículas. También tuvo auge durante años la hipótesis de las múltiples ondas fraccionadas. Por último también se introdujeron otras teorías como las del rotor madre o la de los electrogramas complejos fraccionados. Todas ellas tienen un denominador común: Cuando definen apropiadamente las fuentes de fibrilación auricular, estas se pueden llegar a eliminar por ablación terminando así con la fibrilación. El objetivo de este trabajo es desarrollar algoritmos capaces de localizar, seguir y caracterizar las fuentes de FA. Para ello se han usado tanto métodos basados en estudios contrastados de la literatura, como otros nuevos métodos desarrollados bajo mi actividad en Philips Research, y supervisados por prestigiosos investigadores tanto de Philips como de la UPV.