L’incidenza e la prevalenza delle malattie cardiache continua ad aumentare ogni anno. Un’adeguata prevenzione e trattamento richiede una migliore comprensione dei fattori meccanicistici. La comprensione dettagliata del comportamento elettrico spaziale e temporale e della gestione ionica attraverso il cuore è parte integrante di questo. Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo software innovativo che può rendere più facile individuare malattie cardiache potenzialmente letali e portare a miglioramenti nella prevenzione e nel trattamento. Questo grazie a un nuovo software che misura l’attività elettrica nell’organo: Electromap.
La capacità di pompaggio del cuore è controllata dall’attività elettrica che fa contrarre e rilassare le cellule del muscolo cardiaco. In alcune malattie cardiache come l’aritmia, l’attività elettrica dell’organo è compromessa.
I ricercatori possono già registrare e analizzare il comportamento elettrico del cuore utilizzando la mappatura ottica ed elettrodica, ma l’uso diffuso di queste tecnologie è limitato dalla mancanza di software appropriato.
La capacità di registrare e analizzare il comportamento elettrico attraverso il cuore utilizzando la mappatura ottica ed elettromagnetica ha rivoluzionato la ricerca cardiaca. Tuttavia, una maggiore diffusione di queste tecnologie è limitata dalla mancanza di software di analisi e mappatura multifunzionali e robusti.
Esperti di computer e cardiovascolari presso l’Università di Birmingham hanno lavorato con controparti nel Regno Unito, Paesi Bassi e Australia per sviluppare ElectroMap – un nuovo software open source per l’elaborazione, l’analisi e la mappatura di dati cardiaci complessi.
Guidato da ricercatori della School of Computer Science e dall’Institute of Cardiovascular Sciences, presso l’Università di Birmingham, il team internazionale ha pubblicato le sue conclusioni in Scientific Reports.
Cos’è Electromap
L’innovazione chiave è lo sviluppo di un modulo standalone per la quantificazione della velocità di conduzione, utilizzando più metodologie, attualmente non ampiamente disponibili per i ricercatori. ElectroMap è stato progettato anche per supportare più metodologie per il calcolo accurato di attivazione, ripolarizzazione, rilevamento di aritmie, gestione del calcio ed eterogeneità da battito a battito. ElectroMap implementa la segmentazione automatica del segnale, la media degli ensemble e integra gli approcci optogenetici.
Il Dr Kashif Rajpoot, Senior Lecturer e Program Director per Computer Science presso l’Università di Birmingham, ha commentato: “Riteniamo che ElectroMap accelererà la ricerca cardiaca innovativa e porterà a un uso più ampio delle tecnologie di mappatura che aiutano a prevenire l’incidenza di aritmia.”
“Questo è uno strumento flessibile open source validato per l’elaborazione e utilizzando le nuove strategie di analisi dei dati che abbiamo sviluppato, questo software fornirà una più profonda comprensione delle malattie cardiache, in particolare i meccanismi alla base dell’aritmia potenzialmente letale.”
L’incidenza e la prevalenza delle malattie cardiache continua ad aumentare ogni anno, ma i miglioramenti nella prevenzione e nel trattamento richiedono una migliore comprensione del comportamento elettrico attraverso il cuore.
I dati su questo comportamento possono essere raccolti utilizzando test elettrocardiografici, ma più recentemente, la mappatura ottica ha permesso una più ampia misurazione dell’attività cardiovascolare in maggiore dettaglio. Approfondimenti dagli esperimenti di mappatura ottica hanno fornito ai ricercatori una migliore comprensione delle aritmie complesse e del comportamento elettrico nelle malattie cardiache.
“L’aumento della disponibilità dell’hardware di mappatura ottica in laboratorio ha portato all’espansione di questa tecnologia, ma l’ulteriore assorbimento e una più ampia applicazione sono ostacolati da limitazioni relative all’elaborazione e all’analisi dei dati“, ha affermato Davor Pavlovic, collaboratore principale dell’Università di Birmingham Istituto di Scienze Cardiovascolari. “
Riferimenti:
Christopher O’Shea, Andrew P. Holmes, Ting Y. Yu, James Winter, Simon P. Wells, Joao Correia, Bastiaan J. Boukens, Joris R. De Groot, Gavin S. Chu, Xin Li, G. Andre Ng, Paulus Kirchhof, Larissa Fabritz, Kashif Rajpoot, Davor Pavlovic. ElectroMap: High-throughput open-source software for analysis and mapping of cardiac electrophysiology. Scientific Reports, 2019; 9 (1) DOI: 10.1038/s41598-018-38263-2
