محاسبه ضربان قلب خطرناک

به گفته محققان دانشگاه فلیندرز، نحوه رفتار فیبریلاسیون بطنی در یک بیمار را می توان با استفاده از یک معادله ریاضی به طور دقیق مدل سازی و پیش بینی کرد.

فیبریلاسیون بطنی (VF) یک ریتم قلبی یا آریتمی تهدید کننده زندگی است که باعث ضربان نامنظم قلب می شود و یکی از علل اصلی مرگ ناگهانی در استرالیا است.

این یافته ها به تازگی در مجله منتشر شده است ریتم قلب، می تواند برای بهبود درمان بیمار، از جمله شناسایی زمان مداخله یا ایجاد برنامه های درمانی فردی که می تواند مؤثرتر عمل کند، استفاده شود.

این تیم تحقیقاتی که توسط دکتر Dhani Dharmaprani از گروه تحقیقاتی Flinders Heart Rhythm در کالج پزشکی و بهداشت عمومی به سرپرستی دانشیار آناند گانسان توسعه داده شد، ویژگی های آماری VF را بررسی کرد و الگوهای منحصر به فردی را که به طور مداوم در بیماران انسانی رخ می داد، شناسایی کرد. و همچنین مدل های حیوانی و کامپیوتری VF در قلب.

دکتر دارمپرانی، مهندس بیومدیکال و همکار تحقیقاتی فوق دکترا در الکتروفیزیولوژی قلب می گوید: «مساله ای که ما با VF داریم این است که چون ریتم بسیار آشفته است، درک کامل مکانیسم هایی که مسئول این اختلال هستند، بسیار دشوار است.

این موضوع با این واقعیت پیچیده تر می شود که قلب همه افراد منحصر به فرد است، بنابراین نحوه واکنش قلب در طول VF از بیمار به بیمار دیگر تغییر می کند.

با این حال، با شناسایی ویژگی هایی که به طور مداوم رخ می دهند، ما توانستیم برای اولین بار نشان دهیم که می توان از یک معادله ریاضی برای مدل سازی دقیق و سپس پیش بینی رفتار VF استفاده کرد.

این معادله از اصول شاخه‌ای از ریاضیات به نام تئوری تجدید برای پیش‌بینی دینامیک جمعیت «روتورها» استفاده می‌کند – گردبادهای کوچک الکتریسیته موجود در قلب در طول VF. این روتورها مسئول ایجاد ریتم بی نظم قلب VF هستند و بنابراین درک پویایی آنها در درمان این اختلال نقش اساسی دارد.

محققان می گویند زمانی که این معادله به کار گرفته شود، می تواند برای بهبود مراقبت از بیمار به دو روش مجزا استفاده شود.

ارشد می‌گوید: «اول، به نظر می‌رسد که این معادله پیش‌بینی می‌کند که آیا فیبریلاسیون ادامه می‌یابد یا به خودی خود متوقف می‌شود، این می‌تواند مهم باشد زیرا می‌تواند به ما کمک کند بین بیمارانی که نیاز به درمان دارند و بیمارانی که نیازی به مداخله ندارند شناسایی کنیم. نویسنده، استادیار آناند گانسان، متخصص قلب و عروق و متیو فلیندرز همکار الکتروفیزیولوژی در دانشگاه فلیندرز.

ثانیاً، چون معادله ریاضی می‌تواند نحوه واکنش یک بیمار به VF را مدل کند، ما می‌توانیم از آن برای ایجاد درمان‌های فردی استفاده کنیم که بسیار مؤثرتر عمل می‌کنند.»

تحقیقات قبلی همچنین نشان داده است که این معادله را می توان برای فیبریلاسیون دهلیزی (AF)، شکل دیگری از آریتمی قلبی که رایج ترین در جهان است، به کار برد.

گام بعدی برای تیم تحقیقاتی، ترجمه این یافته‌ها به سمت درمان‌های بالقوه است، از جمله استفاده از معادله برای توسعه مدل‌های کامپیوتری خاص بیمار که به طور دقیق پویایی بیمار را تکرار می‌کند، و درک چگونگی ارتباط این معادله با ویژگی‌های بالینی.