Analisi spettrale di tracciati durante fibrillazione ventricolare spontanea e indotta

One of the major causes of sudden cardiac death is ventricular fibrillation. This is one of the most important reason of death in the western industrialized country (250000 cases only in Italy). Ventricular fibrillation must be stopped quickly as it appear bringing an electrical shock to the heart just to restore the normal rhythm. The device used to prevent sudden cardiac death is the implantable cardioverter defibrillator, which is capable to detect the cardiac arrhythmia using the heart frequency (rhythm more than 250-280 beats/min are detected as ventricular fibrillation). The device exist in different configuration and uses electrocatheters in unipolar or bipolar configuration. It can also store the episodes of ventricular fibrillation. Ventricular fibrillation has been object of physiological study with the objective to try to understand his origin. In remote times this arrhythmia was usually associated with a chaotic signal, in recent days some studies, instead, propose new ideas about the possibility that the signal recorded of ventricular fibrillation may be deterministic. Other studies on ventricular fibrillation have the purpose to understand the capability of the device to restore the normal rhythm using the stimulation in the correct time. In the end, other study were performed with the objective to calculate various kind of parameter to be able to find some type of differences between various type of fibrillation (i.e. induced and spontaneous ventricular fibrillation). In the target of the present study was to verify the existence of differences between induced ventricular fibrillation and spontaneous ventricular fibrillation and between ventricular fibrillation in patients with different cardiopathy, differences between patients that have experienced a cardiac arrest or none, differences between patients that underwent the chirurgical implantation for primary or secondary prevention and differences between patients with a ejection fraction less than 35%. 7 For the study were used 108 signals of ventricular fibrillation (36 of induced ventricular fibrillation and 72 of spontaneous ventricular fibrillation) from 16 patients (12 men and 4 women). Medtronic© gave us the data that were from three kind of defibrillator. From these signals was possible to extract the part of ventricular fibrillation on which we could calculate the power spectrum, the index of interest and a model that approximate the behavior of the spectrum. From the results we can say that exist some kind of differences between the comparisons made, specially between the various cardiopathy. So, could be possible to characterize in a unambiguous manner the arrhythmia typology from the kind of causes that provoke the ventricular fibrillation.

La fibrillazione ventricolare è una delle principali cause che porta a morte cardiaca improvvisa, quest’ultima è ritenuta una delle principali cause di morte nei paesi industrializzati occidentali (250000 all’anno solo in Italia). La fibrillazione ventricolare deve essere trattata in maniera tempestiva con uno shock elettrico portato al cuore in modo da poter ripristinare il corretto ritmo sinusale. Il dispositivo che è utilizzato proprio per prevenire la morte cardiaca improvvisa in pazienti a rischio è il defibrillatore cardiaco impiantabile, che è in grado di rilevare l’aritmia cardiaca in base ad una frequenza maggiore ai 250-280 battiti/min ed l’arresta erogando uno shock ad alta energia (da 30 a 40 J). Il dispositivo esiste in differenti configurazioni (monocamerali e bicamerali) e fa utilizzo di elettrocateteri unipolari o bipolari a seconda del tipo di dispositivo. Esso è inoltre in grado di memorizzare i dati relativi agli episodi di fibrillazione ventricolare con tre diversi tipi di configurazione: unipolare, bipolare a campo stretto e bipolare a campo largo. La fibrillazione ventricolare è stata spesso oggetto di studi fisiologici con l’obiettivo di poter capirne l’origine. In tempi remoti quest’aritmia è stata spesso associata ad un segnale caotico, negli ultimi tempi questa idea è stata completamente rivista e da molti studi sorgono nuove ipotesi a riguardanti la possibilità che il segnale registrato associato alla fibrillazione ventricolare si possa considerare un segnale deterministico. Altri studi sulla fibrillazione ventricolare riguardano la capacità dei dispostivi defibrillatori ad erogare lo stimolo nel momento migliore al fine di interrompere così l’evento aritmico. Altri ancora sono stati effettuati con l’obiettivo di poter rilevare differenze tra vari tipi di aritmia (indotta e spontanea) oppure tra cuore sano ed ischemico. In questi studi si è fatto uso dello spettro di potenza al fine di ricavare importanti indici e parametri al fine di caratterizzare la fibrillazione ventricolare. Il presente studio, partendo da quanto già esistente in bibliografia, si è posto l’obiettivo di verificare l’esistenza o meno di eventuali differenze tra fibrillazioni ventricolari indotte e 5 spontanee e tra le fibrillazioni ventricolari in pazienti con diverse patologie, che abbiano avuto o meno l’arresto cardiaco, che abbiano subito l’impianto per prevenzione primaria o secondaria e che abbiano o meno una frazione di eiezione minore al 35%. Per lo studio sono stati usati 108 segnali elettrocardiografici di fibrillazione ventricolare (36 di fibrillazione ventricolare indotta e 72 di fibrillazione ventricolare spontanea) provenienti da 16 pazienti (12 uomini e 4 donne). I segnali sono stati forniti dalla Medtronic© e provengono da tre modelli di defibrillatore. Da questi segnali è stato possibile estrarre gli spezzoni di fibrillazione ventricolare su cui poi è stato calcolato lo spettro di potenza, i parametri di interesse e un modello che mimasse il comportamento dello spettro. Dai risultati si ricava che esistono interessanti differenze dai confronti effettuati, specialmente da quelli riguardanti le diverse cardiopatie. Quindi, potrebbe essere possibile caratterizzare in modo univoco la tipologia di aritmia a seconda della causa scatenante.