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Un simulador de electrofisiología cardíaca basado en autómatas para evaluar la inducibilidad de arritmias

Autores: Serra, Dolors; Romero, Pau; Garcia-Fernandez, Ignacio; Lozano, Miguel; Liberos, Alejandro; Rodrigo, Miguel; Bueno-Orovio, Alfonso; Berruezo, Antonio; Sebastian, Rafael

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Matemáticas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las simulaciones personalizadas de electrofisiología cardíaca han demostrado un gran potencial para estudiar las arritmias cardíacas y ayudar en la planificación terapéutica de la ablación por radiofrecuencia. Su aplicación para analizar la vulnerabilidad a la taquicardia ventricular y la muerte cardíaca súbita en pacientes infartados ha sido explorada recientemente. Sin embargo, las detalladas simulaciones biofísicas a múltiples escalas utilizadas en estos estudios son muy exigentes en términos de memoria y recursos computacionales, lo que impide su traducción clínica. En este trabajo, presentamos un sistema fenomenológico rápido basado en autómatas celulares (CA) para simular la electrofisiología cardíaca personalizada. El sistema está entrenado en simulaciones biofísicas para reproducir la dinámica celular y tisular en condiciones saludables y patológicas, incluyendo la restitución del potencial de acción, la restitución de la velocidad de conducción y el factor de seguridad celular. Mostramos que una simulación ventricular completa puede realizarse en cuestión de segundos, emular los resultados de una simulación biofísica y reproducir la taquicardia ventricular de un paciente en un modelo que incluye una región cicatrizal heterogénea. El sistema podría utilizarse para estudiar el riesgo de arritmia en pacientes infartados para un gran número de escenarios.

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