Investigación Undergrad podría llevar al diagnóstico precoz de las enfermedades del corazón

Junio 5, 2016 Admin Salud 0 10
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El uso de un nuevo modelo informático que simula el tejido cardíaco dañado, un título de la Universidad Johns Hopkins y sus consejeros de la facultad están perfeccionando un método de prueba que pueden dar a los médicos una mejor herramienta para detectar la enfermedad de las arterias coronarias antes de que ocurra un ataque corazón. Su simulación por ordenador ha confirmado los resultados anteriores que la enfermedad cardíaca coronaria provoca la activación eléctrica irregular del músculo del corazón. Si un electrocardiograma (ECG) puede detectar estas irregularidades, dicen los investigadores, los médicos saben que un paciente necesita tratamiento para evitar daños permanentes en el corazón.

La investigación se centra en una condición llamada isquemia de miocardio, que ocurre cuando el tejido del corazón recibe la sangre insuficiente y comienza a debilitarse. Una prueba de esfuerzo convencional se ve en la actividad eléctrica del corazón lleno y no siempre puede detectar isquemia. En particular, un ECG convencional puede perder los cambios a pequeña escala, tales como las causadas por isquemia cardiaca durante la activación. Estos cambios pueden ser señales tempranas y mejores marcadores de la enfermedad cardíaca en comparación con los existentes, pero para detectarlos, se necesita un método de examen adicional.

Con eso en mente, Mahesh Shenai, un joven de 22 años de edad, alto Bloomfield Hills, Mich., Un moderno matemáticas receta Adaptado y usado para monitorear la actividad eléctrica en el tejido del corazón modelado para identificar y localizar los parches de células enfermas . Shenai es el autor principal de un artículo que describe estos hallazgos en el Journal of Biological Systems en diciembre de 1999. Sus co-autores son dos profesores de la Universidad Johns Hopkins que supervisaron su investigación: Boris Gramatikov, investigador asociado en el Departamento de Ingeniería Biomédica, y Nitish V. Thakor, profesor del departamento.




"La idea es detectar isquemia antes del punto donde el daño es irreversible", dijo Shenai, que está llevando a cabo un grado de BS-MSE combinada en ingeniería biomédica. "Si se detecta a tiempo, una medidas de política apropiadas, tales como la terapia con medicamentos, la angioplastia o bypass cardíaco se pueden tomar para restaurar el corazón a un estado saludable."

Se necesita más investigación y desarrollo antes de que estos resultados se puede incorporar en la práctica clínica para el uso en los exámenes de primeros auxilios y de seguimiento a largo plazo de los pacientes con enfermedades del corazón. Pero la obra de Shenai es un paso importante hacia este objetivo, dicen sus asesores.

"Un ECG normal no siempre ver signos de isquemia", añadió Gramatikov. "Así que un paciente puede llegar a una sala de emergencia con dolor en el pecho y luego enviados a casa. Pero uno de cada 20 de los que son enviados a casa va a desarrollar un ataque al corazón. Así que los nuevos instrumentos que pueden proporcionar para identificar los problemas del corazón en una etapa temprana podría tener algún impacto ".

Gramitkov dijo que la investigación ha demostrado un fuerte compromiso de Shenai. "Es un estudiante de trabajo muy capaz y muy duro", dijo el profesor. "Esta es una buena combinación."

Shenai comenzó con un modelo informático existente de una losa de tejido del corazón humano sano. "Mediante la manipulación de los parámetros", dijo, "yo era capaz de imitar el parche de células afectadas por la isquemia en el ático." El estudiante investigador entonces mide la actividad eléctrica en el interior del modelo de losa de tela y elaborar los resultados con una fórmula matemática llamada transformada wavelet. Utilizando Wavelet le permitió obtener un análisis más fino de la señal de ECG y asignar cambios en el ECG de lo que estaba sucediendo en el nivel celular. Esto reveló que partes de la placa estaban enfermos.

Shenai y sus colegas comenzaron a seguir probando la técnica de los tejidos vivos en el laboratorio. Los investigadores también pidieron a sus métodos de ECG de pacientes sometidos a angioplastia. En última instancia, esperan demostrar que el nuevo método se puede utilizar en una caja fuerte y preciso para detectar los primeros signos de la enfermedad cardíaca en pacientes humanos.

La investigación fue apoyada por Shenai Premio de Investigación de Pregrado de la Provost, dado a los estudiantes seleccionados de la Johns Hopkins y Howard Hughes Comunidad.

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Fotografía en color Shenai y Gramatikov disponible; póngase en contacto con Phil Sneiderman

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