Quantification of not-dipolar components of atrial depolarization by principal component analysis of the P-wave

BACKGROUND: Principal component analysis (PCA) of the T-wave has been demonstrated to quantify the dipolar and not-dipolar components of the ventricular activation, the latter reflecting repolarization heterogeneity. Accordingly, the PCA of the P-wave could help in analyzing the heterogeneous propagation of sinus impulses in the atria, which seems to predispose to fibrillation. AIM: The aim of this study is to perform the PCA of the P-wave in patients prone to atrial fibrillation (AF). METHODS: PCA is performed on P-waves extracted by averaging technique from ECG recordings acquired using a 32-lead mapping system (2048 Hz, 24 bit, 0-400 Hz bandwidth). We extracted PCA parameters related to the dipolar and not dipolar components of the P-wave using the first 3 eigenvalues and the cumulative percent of variance explained by the first 3 PCs (explained variance EV). RESULTS AND CONCLUSIONS: We found that the EV associated to the low risk patients is higher than that associated to the high risk patients, and that, correspondingly, the first eigenvalue is significantly lower while the second one is significantly higher in the high risk patients respect to the low risk group. Factor loadings showed that on average all leads contribute to the first principal component

Activation patterns in atrial fibrillation: contributions of body surface potential mapping

La fibrilación auricular (FA) es una de las arritmias cardiacas más comunes, afectando a alrededor del 10 % de los mayores de 70 años. A pesar de su alta incidencia en la población, los mecanismos que desencadenan y mantienen la FA son inciertos. Aunque existen diversos tratamientos quirúrgicos y farmacológicos, el éxito de los tratamientos contra la FA es muy bajo. La causa de esta baja tasa de éxito de las diferentes terapias es que no existen criterios de selección de pacientes que permitan pronosticar qué terapia puede ser más efectiva para cada paciente. Una de las formas que se han propuesto para determinar el grado de gravedad de la arritmia en cada paciente y, por tanto, poder predecir qué tratamiento es el más apropiado es la medida de la organización auricular. Esta tesis doctoral se enmarca dentro de la determinación no invasiva del grado de organización espacial de la activación del miocardio auricular a partir del estudio de registros multiderivación del electrocardiograma de superficie (ECG). El ECG es una representación simplificada del campo eléctrico del corazón basada en las proyecciones de este campo eléctrico en 8 ejes. Esta simplificación es considerada como aceptable en el caso de ritmos no fibrilantes en los que la activación miocárdica puede ser modelada como un dipolo. Sin embargo, su validez no ha sido demostrada para el caso de ritmos fibrilantes en los cuales la asunción de un modelo dipolar es cuestionable. Uno de los objetivos de esta tesis ha sido la evaluación del electrocardiograma de superficie para la obtención de parámetros espaciales de las ondas de FA. Se compararon las representaciones tridimensionales de las ondas de FA registradas a partir de tres derivaciones ortogonales con las representaciones tridimensionales estimadas a partir del ECG, llegando a la conclusión de que estas representaciones estimadas no son fieles a las representaciones registradas. Los resultados de nuestro estudio ponen de manifiesto que la falta de dGuillem Sanchez, MDLS. (2008). Activation patterns in atrial fibrillation: contributions of body surface potential mapping [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3922Palanci

Quantification of Ventricular Repolarization Dispersion Using Digital Processing of the Surface ECG

Digital processing of electrocardiographic records was one of the first applications of signal processing on medicine. There are many ways to analyze and study electrical cardiac activity using the surface electrocardiogram (ECG) and nowadays a good clinical diagnostic and prevention of cardiac risk are the principal goal to be achieved. One aim of digital processing of ECG signals has been quantification of ventricular repolarization dispersion (VRD), phenomenon which mainly is determined by heterogeneity of action potential durations (APD) in different myocardial regions. The APD differs not only between myocytes of apex and the base of both ventricles, but those of endocardial and epicardial surfaces (transmural dispersion) and between both ventricles. Also, it was demonstrated that several electrophysiologically and functionally different myocardial cells, like epicardial, endocardial and mid-myocardial M cells. The APD inequalities develop global and/or local voltage gradients that play an important role in the inscription of ECG T-wave morphology. In this way, we can assume that T-wave is a direct expression of ventricular repolarization inhomogeneities on surface ECG. Experimental and clinical studies have demonstrated a relationship between VRD and severe ventricular arrhythmias. In addition, patients having increased VRD values have a higher risk of developing reentrant arrhythmias. Frequently the heart answer to several pathological states produced an increase of VRD; this phenomenon may develop into malignant ventricular arrhythmia (MVA) and/or sudden cardiac death (SCD). Moreover, it has been showed that the underlying mechanisms in MVA and/or SCD are cardiac re-entry, increased automation, influence of autonomic nervous system and arrhythmogenic substrates linked with cardiac pathologies. These cardiac alterations could presented ischemia, hypothermia, electrolyte imbalance, long QT syndrome, autonomic system effects and others. Digital processing of ECG has been proved to be useful for cardiac risk assessment, with additional advantages like of being non invasive treatments and applicable to the general population. With the aim to identify high cardiac risk patients, the researchers have been tried to quantify the VRD with different parameters obtained by mathematic-computational processing of the surface ECG. These parameters are based in detecting changes of T-wave intervals and T-wave morphology during cardiac pathologies, linking these changes with VRD. In this chapter, we have presented a review of VRD indexes based on digital processing of ECG signals to quantify cardiac risk. The chapter is organized as follows: Section 2 explains ECG preprocessing and delineation of fiducial points. In Section 3, indexes of VRD quantification, such as: QT interval dispersion, QT interval variability and T-wave duration, are described. In Section 4, different repolarization indexes describing T-wave morphology and energy are examined, including complexity of repolarization, T-wave residuum, angle between the depolarization and repolarization dominant vectors, micro T-wave alternans, T-wave area and amplitude and T-wave spectral variability. Finally, in Section 5 conclusions are presented.Fil: Vinzio Maggio, Ana Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Saavedra 15. Instituto Argentino de Matemática Alberto Calderón; ArgentinaFil: Bonomini, Maria Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Biomédica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Laciar Leber, Eric. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Arini, Pedro David. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Biomédica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Saavedra 15. Instituto Argentino de Matemática Alberto Calderón; Argentin

Techniques for ventricular repolarization instability assessment from the ECG

Instabilities in ventricular repolarization have been documented to be tightly linked to arrhythmia vulnera- bility. Translation of the information contained in the repolar- ization phase of the electrocardiogram (ECG) into valuable clinical decision-making tools remains challenging. This work aims at providing an overview of the last advances in the pro- posal and quantification of ECG-derived indices that describe repolarization properties and whose alterations are related with threatening arrhythmogenic conditions. A review of the state of the art is provided, spanning from the electrophysio- logical basis of ventricular repolarization to its characteriza- tion on the surface ECG through a set of temporal and spatial risk markers

Study on the non-linear metrics contribution to estimate atrial fibrillation organization from the surface electrocardiogram

[EN] Atrial fibrillation (AF) is the most frequently diagnosed arrhythmia, characterized by an uncoordinated atrial electrical activation, thus causing the atria to be unable to pump blood effectively. The prevalence of AF is expected to increase significantly in the next decades as the population ages. However, both the knowledge and the treatment of this arrhythmia still have to experiment a significant progress. Previous studies have reported that AF organization, which can be defined as the repetitiveness degree of the atrial activity pattern, correlates with the arrhythmia status as well as with the therapy outcome. Thus, estimating AF organization from surface electrocardiographic (ECG) recordings constitutes a very interesting approach because ECG recordings are easy and cheap to obtain. The objective of this doctoral thesis is to assess the use of a variety of nonlinear indices in the estimation of AF organization from single-lead noninvasive ECG recordings. Apart from the most common noninvasive AF organization estimators, such as Sample Entropy (SampEn) and the dominant atrial frequency (DAF), the following nonlinear indices have been studied: Fuzzy Entropy, Spectral Entropy, Lempel-Ziv Complexity and Hurst Exponents. Moreover, since the presence of noise and ventricular residuals affects the performance of nonlinear methods, the application of a strategy aimed at reducing these nuisances has been evaluated. Therefore, the application of these metrics over the atrial activity fundamental waveform, named the main atrial wave (MAW), has been proposed. In this doctoral thesis, the following scenarios involving AF organization have been considered: the prediction of paroxysmal AF spontaneous termination, the study of the earlier signs anticipating AF termination and the classification between paroxysmal and persistent AF from short ECG recordings. Firstly, the performance of the studied metrics discriminating events related to AF organization was tested making use of a reference database aimed at predicting AF spontaneous termination. In this study, most of the proposed indices provided higher accuracy than traditional AF organization estimators. Accuracy values higher than 90% were obtained with several indices. In particular, the generalized Hurst exponents of order 1 and 2, H(1) and H(2), achieved outstanding results, thus being selected for later studies in this thesis. Furthermore, the computation of H(2) depends on two critical parameters, namely, the analyzed interval length (L) and the maximum search window for self-similarities (tau). Hence, a study with 660 combinations on these two parameters was performed, together with the sampling frequency (fs) of the recording, in order to obtain their optimal combination in computing AF organization. On the other hand, previous works analyzing the spontaneous termination of AF have been only focused on the last 2 minutes preceding the termination. In contrast, a different scenario considering longer recordings to detect the earlier signs anticipating paroxysmal AF termination has been analyzed for the first time in this thesis. H(2) was selected for the study because of its highest accuracy in AF termination prediction. Additionally, the DAF and SampEn were also computed as references. Through this study it has been corroborated that AF organization only varies significantly within the last 3 minutes before spontaneous termination. As a consequence, the early prediction of paroxysmal AF spontaneous termination does not seem feasible through the current signal analysis tools. Finally, H(2) was applied in the classification between paroxysmal and persistent AF from short ECG recordings, achieving a higher diagnostic accuracy than DAF and SampEn. This result suggests that the analysis of ambulatory ECG recordings through H(2) could be a future alternative to the use of Holter ECG recordings in the classification between paroxysmal and persistent AF.[ES] La fibrilación auricular (FA) es la arritmia más frecuente y se caracteriza por una actividad auricular descoordinada, que impide que las aurículas bombeen sangre de manera eficaz. Se espera que la prevalencia de la FA aumente significativamente en las próximas décadas debido al envejecimiento de la población. Sin embargo, tanto el conocimiento relativo a esta arritmia como su tratamiento son todavía mejorables. Estudios previos han relacionado la organización de la FA, que se puede definir como el grado de repetitividad de la actividad auricular, con el estado de la arritmia o su respuesta al tratamiento. Además, la estimación de la organización de la FA a partir de registros electrocardiográficos (ECG) de superficie resulta especialmente interesante porque su obtención es sencilla y barata. El objetivo de esta tesis doctoral es evaluar el uso de distintos índices no lineales para estimar la organización de la FA a partir del ECG. Además de los estimadores no invasivos de organización más comunes, como la entropía muestral (SampEn) y la frecuencia auricular dominante (DAF), se han estudiado los siguientes métodos no lineales: la entropía borrosa, la entropía espectral, la complejidad Lempel-Ziv y los exponentes de Hurst. Además, se ha estudiado el uso de una estrategia destinada a la reducción del ruido y los residuos de actividad ventricular para mejorar el desempeño de métodos no lineales. Así, los índices estudiados también se han aplicado sobre la forma de onda fundamental de la actividad auricular, conocida como la onda auricular principal (MAW). Se han considerado los siguientes escenarios relacionados con la organización de la FA: la predicción de la terminación espontánea de la FA paroxística, el estudio de los primeros indicios de terminación espontánea de la FA y la clasificación entre FA paroxística y FA persistente a partir de registros ECG de corta duración. Primero, se estudió la capacidad de los índices estudiados para distinguir eventos relacionados con la organización de la FA mediante el análisis de una base de datos de referencia para la predicción de su terminación espontánea. La mayoría de los índices propuestos consiguieron una mayor precisión que los estimadores tradicionales de organización. Así, varios de los índices obtuvieron una precisión superior al 90% en la predicción de la terminación espontánea de la FA. En particular, los exponentes de Hurst generalizados de orden 1 y 2, H(1) y H(2), lograron los mejores resultados de clasificación. Puesto que el cálculo de H(2) depende de dos parámetros críticos, la longitud del intervalo analizado (L) y el tamaño máximo de la ventana donde buscar similitudes (tau), se llevó a cabo un estudio con 660 combinaciones de esos dos parámetros junto con la frecuencia de muestreo (fs) del registro para determinar el uso óptimo de este índice. Por otra parte, los trabajos previos que han estudiado la terminación espontánea de la FA se han centrado en los últimos 2 minutos antes de la terminación. Por contra, en esta tesis doctoral se han estudiado por primera vez registros de mayor duración para detectar los primeros indicios de la terminación de la FA. Para ello, se eligió el uso de H(2) por su alta precisión en la predicción de la terminación de la FA. Además, la DAF y SampEn se calcularon como referencias. En este estudio se ha comprobado que la organización de la FA solamente presenta variaciones significativas en los últimos 3 minutos antes de su terminación espontánea. Por ello, la predicción temprana de la terminación no parece posible con los medios actuales de análisis de la señal. Por último, se aplicó H(2) para clasificar entre FA paroxística y FA persistente a partir de ECGs de corta duración, obteniendo una mayor precisión diagnóstica que la DAF y SampEn. Este resultado sugiere que el análisis de ECGs ambulatorios por medio de H(2) puede ser en el futuro una alte[CA] La fibril·lació auricular (FA) és l'arítmia més freqüent i es caracteritza per una activitat auricular descoordinada, que impedix que les aurícules bomben sang de manera eficaç. S'espera que la prevalença de la FA augmente significativament en les pròximes dècades a causa de l'envelliment de la població. No obstant això, tant el coneixement relatiu a esta arítmia com el seu tractament són encara millorables. Estudis previs han relacionat l'organització de la FA, que es pot definir com el grau de repetitivitat de l'activitat auricular, amb l'estat de l'arítmia o la seua resposta al tractament. A més, l'estimació de l'organització de la FA a partir de registres electrocardiogràfics (ECG) de superfície resulta especialment interessant perquè la seua obtenció és senzilla i barata. L'objectiu d'esta tesi doctoral és avaluar l'ús de distints índexs no lineals en l'estimació de l'organització de la FA a partir de l'ECG de superfície. A més dels estimadors no invasius d'organització més comuns, com l'entropia mostral (SampEn) i la freqüència auricular dominant (DAF), s'han estudiat els següents mètodes no lineals: l'entropia borrosa, l'entropia espectral, la complexitat Lempel-Ziv i els exponents de Hurst. A més, s'ha estudiat l'ús d'una estratègia destinada a la reducció del soroll i els residus d'activitat ventricular per a millorar la seua capacitat d'estimar l'organització. Així, doncs, els índexs estudiats també s'han aplicat sobre la forma d'onda fonamental de l'activitat auricular, coneguda com l'onda auricular principal (MAW). S'han considerat els següents escenaris relacionats amb l'organització de la FA: la predicció de la terminació espontània de la FA paroxística, l'estudi dels primers indicis de terminació espontània de la FA i la classificació entre FA paroxística i FA persistent a partir de registres ECG de curta duració. Primer, es va estudiar la capacitat dels índexs estudiats per a distingir esdeveniments relacionats amb l'organització de la FA per mitjà de l'anàlisi d'una base de dades de referència per a la predicció de la seua terminació espontània. La majoria dels índexs proposats van aconseguir una major precisió que els estimadors tradicionals d'organització de la FA. Així, alguns dels índexs van obtindre una precisió superior al 90% en la predicció de la terminació espontània de la FA. En particular, els exponents de Hurst generalitzats d'orde 1 i 2, H(1) i H(2), van aconseguir els millors resultats de classificació. Com el càlcul de H(2) depén de dos paràmetres crítics, la longitud de l'interval analitzat (L) i la grandària màxima de la finestra on buscar similituds (tau), es va dur a terme un estudi amb 660 combinacions d'eixos dos paràmetres junt amb la freqüència de mostratge (fs) del registre per a determinar la combinació òptima de valors per a estimar l'organització de la FA. D'altra banda, els treballs previs que han estudiat la terminació espontània de la FA s'han centrat en els últims 2 minuts abans de la terminació. Per contra, en esta tesi doctoral s'han estudiat per primera vegada registres de major duració amb l'objectiu de detectar els primers indicis de la terminació de la FA. Es va triar l'ús de H(2) per a este estudi per la seua alta precisió en la predicció de la terminació de la FA. A més, la DAF i SampEn es van calcular com a referències. En este estudi s'ha comprovat que l'organització de la FA només presenta variacions significatives en els últims 3 minuts abans de la seua terminació espontània. Per això, la predicció primerenca de la terminació no pareix possible amb els mitjans actuals d'anàlisi del senyal. Finalment, es va aplicar H(2) per a classificar entre FA paroxística i FA persistent a partir d'ECGs de curta duració, obtenint una millor precisió diagnòstica que amb la DAF i SampEn. Este resultat suggerix que l'anàlisi d'ECGs ambulatoris per mitjà de H(2) pot ser en eJulián Seguí, M. (2015). Study on the non-linear metrics contribution to estimate atrial fibrillation organization from the surface electrocardiogram [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/56150TESI

Electrocardiographic parameters of ventricular repolarization : modifiers and the prognostic value

Electric activity of the heart consists of repeated cardiomyocyte depolarizations and repolarizations. Abnormalities in repolarization predispose to ventricular arrhythmias. In body surface electrocardiogram, ventricular repolarization generates the T wave. Several electrocardiographic measures have been developed both for clinical and research purposes to detect repolarization abnormalities. The study aim was to investigate modifiers of ventricular repolarization with the focus on the relationship of the left ventricular mass, antihypertensive drugs, and common gene variants, to electrocardiographic repolarization parameters. The prognostic value of repolarization parameters was also assessed. The study subjects originated from a population of more than 200 middle-aged hypertensive men attending the GENRES hypertension study, and from an epidemiological survey, the Health 2000 Study, including more than 6000 participants. Ventricular repolarization was analysed from digital standard 12-lead resting electrocardiograms with two QT-interval based repolarization parameters (QT interval, T-wave peak to T-wave end interval) and with a set of four T-wave morphology parameters. The results showed that in hypertensive men, a linear change in repolarization parameters is present even in the normal range of left ventricular mass, and that even mild left ventricular hypertrophy is associated with potentially adverse electrocardiographic repolarization changes. In addition, treatments with losartan, bisoprolol, amlodipine, and hydrochlorothiazide have divergent short-term effects on repolarization parameters in hypertensive men. Analyses of the general population sample showed that single nucleotide polymorphisms in KCNH2, KCNE1, and NOS1AP genes are associated with changes in QT-interval based repolarization parameters but not consistently with T-wave morphology parameters. T-wave morphology parameters, but not QT interval or T-wave peak to T-wave end interval, provided independent prognostic information on mortality. The prognostic value was specifically related to cardiovascular mortality. The results indicate that, in hypertension, altered ventricular repolarization is already present in mild left ventricular mass increase, and that commonly used antihypertensive drugs may relatively rapidly and treatment-specifically modify electrocardiographic repolarization parameters. Common variants in cardiac ion channel genes and NOS1AP gene may also modify repolarization-related arrhythmia vulnerability. In the general population, T-wave morphology parameters may be useful in the risk assessment of cardiovascular mortality.Sydämen kammioiden sähköinen palautumisvaihe, repolarisaatio, havaitaan sydänsähkökäyrässä (EKG) T-aaltona. Repolarisaation poikkeavuudet altistavat rytmihäiriöille, joista osa voi olla henkeä uhkaavia. Tutkimme EKG:n repolarisaation yhteyttä sydämen vasemman kammion massaan, verenpainelääkkeisiin ja vaihteluun sydänlihassolujen ionivirtauksiin liittyvissä geeneissä. Tutkimme myös EKG:n repolarisaatiomuuttujien yhteyttä kuolemiin. Aineisto koostui suomalaisista verenpainepotilaista (200 keski-ikäistä miestä) sekä kotimaisesta väestöotoksesta (6000 yli 30-vuotiasta henkilöä, joista 45% miehiä). Koehenkilöille suoritettiin sairaustietojen kysely ja lääkärintarkastus, tehtiin mittauksia ja otettiin verinäytteitä. Henkilöiltä rekisteröitiin myös tavallinen 12-kanavainen lepo-EKG, joka tallennettiin sähköisesti ja analysoitiin tietokoneella. Repolarisaatiomittareina käytettiin useita muuttujia: repolarisaation kestoa (QT-aika), repolarisaation loppuosan kestoa (TPE-aika) sekä neljää T-aallon 3-ulotteista muotoa kuvaavaa muuttujaa (T-aallon morfologiamuuttujat). Tulokset 200 verenpainepotilaan joukossa osoittavat, että jo vähäinen sydämen vasemman kammion massan kasvu liittyy EKG:n epäedullisiin repolarisaatiomuutoksiin. Tutkimuslöydös on uusi. Koska verenpaine on vasemman kammion massan kasvun vahva riskitekijä, havainto korostaa kohonneen verenpaineen tehokkaan hoidon merkitystä. Tulokset samassa aineistossa osoittavat myös, että neljän viikon kuluttua verenpainelääkkeen aloituksesta eri verenpainelääkkeillä on toisistaan poikkeavia repolarisaatiovaikutuksia: losartaanilla ja bisoprololilla on edullisia vaikutuksia QT-aikaan, TPE-aikaan ja T-aallon morfologiamuuttujiin; hydroklooritiatsidilla on epäedullisia vaikutuksia TPE-aikaan; amlodipiinillä ei ole repolarisaatiovaikutuksia. Myös tämä tutkimuslöydös on uusi, ja sillä voi olla merkitystä verenpainelääkityksen aloituksessa. Tulokset 6000 henkilön väestöotoksessa vahvistavat aiempien väestötutkimuksien havaintoja ja osoittavat, että suomalaisilla esiintyy yksittäisten emästen vaihtelua (polymorfismia) sydänlihassolujen ionivirtauksiin liittyvissä geeneissä. Osa polymorfismeista liittyy EKG:n edullisiin, osa puolestaan epäedullisiin repolarisaatiomuutoksiin. Pääosin tutkittujen geenimuutosten vaikutukset EKG:n repolarisaatioon ovat lieviä. Väestöotoksessa havaittiin myös, että kuuden vuoden seurannassa T-aallon morfologiamuuttujilla oli toisin kuin QT-ajalla ja TPE-ajalla itsenäinen yhteys sydän- ja verisuonitautikuolleisuuteen. Tällä löydöksellä voi olla merkitystä kehitettäessä EKG-menetelmiä vakavien rytmihäiriöiden vaaran tunnistamiseksi

Development of new signal analysis methods as preoperative predictors of the Cox-Maze procedure outcome in atrial fibrillation

Atrial fibrilation (AF) is the most common cardiac arrhythmia, however, the knowledge about its causes and mechanisms is still uncompleted. Several studies suggest that atrial structural and electrophysiological remodeling are directly related to its development and perpetuation. To this respect, ECG and preoperative clinical data have been studied to analyze different aspects of atrial remodeling. Nonetheless, there is a lack of studies using ECG parameters to provide valuable clinical information in the study of AF aggressive treatments, such as the Cox-Maze surgery. In this work, ECG parameters such as fibrillatory (f) waves organization and amplitude are studied to predict patient's rhythm from the discharge after the Cox-Maze surgery until a twelve months follow up period. On the other hand, widely used clinical parameters such as age, AF duration and left atrial size (LA size) are studied to assess electrocardiographic results. In addition, clinical information known as a risk factor to develop AF such as weight and body mass index has also been analyze. After assess the individual indices, classification models were created in order to optimize the prediction capability. The results obtained reported that the ECG indices outperform the cinical indices. Nevertheless, the information contained in both types of indices is complementary as the generation of a classification model combining the indices shows. This model exceeded 90% accuracy in each period analyzed. In conclusion, studying the AF information contained in an ECG could provide new data to understand the AF and also could help to develop a reliable method to predict preoperatively the Cox-Maze outcome.La fibrilación auricular (FA) es la arritmia cardiaca más comúnmente encontrada en la práctica clínica diaria, sin embargo, todavía no se comprenden completamente los mecanismos fisiológicos que causan el inicio y la perpetuación de la FA. Diversos estudios sugieren que el remodelado estructural y electrofisiológico de la aurícula está relacionado directamente con el desarrollo y perpetuación de la FA. En este sentido, se ha estudiado el ECG e información clínica preoperatoria para analizar distintos aspectos del remodelado. Sin embargo, hay una falta de estudios usando parámetros electrocardiográficos para proporcionar información clínica valiosa en el estudio de tratamientos agresivos de la FA como la cirugía Cox-Maze. En este trabajo, se estudian parámetros electrocardiográficos como la organización de las ondas fibrilatorias y su amplitud para predecir el ritmo de los pacientes desde el momento del alta, tras la cirugía Cox-Maze hasta 12 meses después de la operación. Por otro lado, para evaluar la capacidad de dichos índices, se han utilizado parámetros clínicos ampliamente utilizados como la edad, el tamaño de la aurícula izquierda y el tiempo en FA. Además, se han estudiado también parámetros clínicos conocidos como factores de riesgo para desarrollar FA como son el peso y el índice de masa corporal. Tras analizar la capacidad predictiva de los índices individualmente, éstos se han combinado mediante la generación de modelos de predicción para optimizar la precisión de las predicciones. Los resultados obtenidos señalan que la información contenida en el ECG obtuvo resultados estadísticamente significativos y predicciones más precisas que los índices clínicos. No obstante, el desarrollo de modelos de predicción combinando ambos tipos de índices superó al uso de éstos por separado, con resultados por encima del 90% en todos los períodos estudiados. En conclusión, el análisis del ECG podría aportar nuevos enfoques a la hora de estudiar la FA, y su uso como herramienta de predicción podría ayudar a desarrollar tratamientos más eficientes y personalizados.La fibril·lació auricular (FA) és l'arítmia cardíaca més comunament trobada en la pràctica clínica diària, no obstant això, encara no es comprenen completament els mecanismes fisiològics que causen l'inici i la perpetuació de la FA. Diversos estudis suggerixen que el remodelat estructural i electrofisiològic de l'aurícula està relacionat directament amb el desenrotllament i perpetuació de la FA. En este sentit, s'ha estudiat l'ECG i informació clínica preoperatòria per a analitzar distints aspectes del remodelat. No obstant això, hi ha una falta d'estudis usant paràmetres electrocardiográficos per a proporcionar informació clínica valuosa en l'estudi de tractaments agressius de la FA com la cirurgia Cox-Maze. En este treball, s'estudien paràmetres electrocardiográficos com l'organització de les ones fibrilatorias i la seua amplitud per a predir el ritme dels pacients des del moment de l'alta, després de la cirurgia Cox-Maze fins a 12 mesos després de l'operació. Per un altre costat per a avaluar la capacitat dels dits índexs, s'han utilitzat paràmetres clínics àmpliament utilitzats com l'edat, la grandària de l'aurícula esquerra i el temps en FA. A més, s'han estudiat també paràmetres clínics coneguts com a factors de risc per a desenrotllar FA com són el pes i l'índex de massa corporal. Després d'analitzar la capacitat predictiva dels índexs individualment, estos s'han combinat per mitjà de la generació de models de predicció per a optimitzar la precisió de les prediccions. Els resultats obtinguts assenyalen que la informació continguda en l'ECG va obtindre resultats estadísticament significatius i prediccions més precises que els índexs clínics. No obstant això, el desenrotllament de models de predicció combinant ambdós tipus d'índexs va superar a l'ús d'estos per separat, amb resultats per damunt del 90% en tots els períodes estudiats. En conclusió, l'anàlisi de l'ECG podria aportar nous enfocaments a l'hora d'estudiar la FA, i el seu ús com a ferramenta de predicció podria ajudar a desenrotllar tractaments més eficients i personalitzats.Hernández Alonso, A. (2017). Development of new signal analysis methods as preoperative predictors of the Cox-Maze procedure outcome in atrial fibrillation [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90491TESI

Review of processing pathological vectorcardiographic records for the detection of heart disease

Vectorcardiography (VCG) is another useful method that provides us with useful spatial information about the electrical activity of the heart. The use of vectorcardiography in clinical practice is not common nowadays, mainly due to the well-established 12-lead ECG system. However, VCG leads can be derived from standard 12-lead ECG systems using mathematical transformations. These derived or directly measured VCG records have proven to be a useful tool for diagnosing various heart diseases such as myocardial infarction, ventricular hypertrophy, myocardial scars, long QT syndrome, etc., where standard ECG does not achieve reliable accuracy within automated detection. With the development of computer technology in recent years, vectorcardiography is beginning to come to the forefront again. In this review we highlight the analysis of VCG records within the extraction of functional parameters for the detection of heart disease. We focus on methods of processing VCG functionalities and their use in given pathologies. Improving or combining current or developing new advanced signal processing methods can contribute to better and earlier detection of heart disease. We also focus on the most commonly used methods to derive a VCG from 12-lead ECG.Web of Science13art. no. 85659

A novel technique for guiding ablative therapy of cardiac arrhythmias

Thesis (Ph.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Nuclear Engineering, 1999.Includes bibliographical references (leaves 173-180).by Antonis A. Armoundas.Ph.D