Characterization of Atrial Propagation Patterns and Fibrotic Substrate With a Modified Omnipolar Electrogram Strategy in Multi-Electrode Arrays

[EN] Introduction: The omnipolar electrogram method was recently proposed to try to generate orientation-independent electrograms. It estimates the electric field from the bipolar electrograms of a clique, under the assumption of locally plane and homogeneous propagation. The local electric field evolution over time describes a loop trajectory from which omnipolar signals in the propagation direction, substrate and propagation features, are derived. In this work, we propose substrate and conduction velocity mapping modalities based on a modified version of the omnipolar electrogram method, which aims to reduce orientation-dependent residual components in the standard approach. Methods: A simulated electrical propagation in 2D, with a tissue including a circular patch of diffuse fibrosis, was used for validation. Unipolar electrograms were calculated in a multi-electrode array, also deriving bipolar electrograms along the two main directions of the grid. Simulated bipolar electrograms were also contaminated with real noise, to assess the robustness of the mapping strategies against noise. The performance of the maps in identifying fibrosis and in reproducing unipolar reference voltage maps was evaluated. Bipolar voltage maps were also considered for performance comparison. Results: Results show that the modified omnipolar mapping strategies are more accurate and robust against noise than bipolar and standard omnipolar maps in fibrosis detection (accuracies higher than 85 vs. 80% and 70%, respectively). They present better correlation with unipolar reference voltage maps than bipolar and original omnipolar maps (Pearson's correlations higher than 0.75 vs. 0.60 and 0.70, respectively). Conclusion: The modified omnipolar method improves fibrosis detection, characterization of substrate and propagation, also reducing the residual sensitivity to directionality over the standard approach and improving robustness against noise. Nevertheless, studies with real electrograms will elucidate its impact in catheter ablation interventions.This study has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No 766082 (MY-ATRIA project), from projects PID2019-104881RB-I00, and PID2019-105674RB-I00 from MICINN, Spain, from Gobierno de Aragon (BSICoS Group T39-20R) cofunded by FEDER 20142020 Building Europe from Aragon and from Generalitat Valenciana through the fellowship ACIF/2018/174 and the grant PROMETEO/2020/043.Riccio, J.; Alcaine, A.; Rocher-Ventura, S.; Martínez-Mateu, L.; Laranjo, S.; Saiz Rodríguez, FJ.; Laguna, P.... (2021). Characterization of Atrial Propagation Patterns and Fibrotic Substrate With a Modified Omnipolar Electrogram Strategy in Multi-Electrode Arrays. Frontiers in Physiology. 12:1-21. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.674223S1211

Spatiotemporal Model-Based Estimation of High-Density Atrial Fibrillation Activation Map

Examination of activation maps using multi-electrode array (MEA) sensors can help to understand the mechanisms underlying atrial fibrillation (AF). Classically, creation of activation maps starts with detection of local activation times (LAT) based on recorded unipolar electrograms. LAT detection has a limited robustness and accuracy, and generally requires manual edition. In general, LAT detection ignores spatiotemporal information of activation embedded in the relation between electrode signals on the MEA mapping sensor. In this work, a unified approach to construct activation maps by simultaneous analysis of activation patterns from overlapping clusters of MEA electrodes is proposed. An activation model fits on the measured data by iterative optimization of the model parameters based on a cost function. The accuracy of the estimated activation maps was evaluated by comparison with audited maps created by expertelectrophysiologists during sinus rhythm (SR) and AF. During SR recordings, 25 activation maps (3100 LATs) were automatically determined resulting in an average LAT estimation error of -0.66 ±2.00msand a correlation of ¿s=0.98compared to the expert reference. During AF recordings (235 maps, 28226 LATs), the estimation error was -0.83 ±6.02mswith only a slightly lower correlation (¿s=0.93). In conclusion, complex spatial activation patterns can be decomposed into local activation patterns derived from fitting an activation model, allowing the creation of smooth and comprehensive high-density activation maps

Identificación de imágenes por análisis de texturas utilizando aprendizaje automático

En la actualidad, el reconocimiento de objetos en imágenes a través del procesamiento digital y el aprendizaje automático es un campo que se encuentra en claro auge dentro del mundo moderno, esto es así hasta el punto de que la utilización de las tecnologías derivadas de esta área de investigación han generado múltiples dilemas éticos en la sociedad actual. Para poder aseverar esta afirmación no tenemos más que rememorar las distintas polémicas causadas, recientemente, por los sistemas de reconocimiento facial. Dentro del procesamiento digital por aprendizaje automático encontramos el análisis de textura como una de las variantes más prominentes en el organigrama de este extenso campo. Y precisamente este será el tema fundamental de nuestro proyecto, el cual desarrollaremos y profundizaremos a lo largo de estas páginas. Por ende, nuestro objetivo para este proyecto será implementar un entorno operativo que facilite el desarrollo de diferentes aplicaciones de clasificación de texturas y que permita ensayos con diferentes parámetros y configuraciones. Además, aplicaremos el sistema, a modo de ensayo práctico, sobre el problema de identificación de la neumonía a partir de radiografías con rayos X. Para llevar a cabo esto, el proyecto se dividirá en varias partes diferenciadas: Investigación y estudio previo. Desarrollo de la aplicación en tres módulos funcionales. Testeo para la búsqueda de posibles errores de implementación y búsqueda de la configuración óptima para el problema de la neumonía. Resultados y conclusiones

Análisis de la causalidad de la fibrilación auricular en registros de mapeo de alta densidad

La fibrilación auricular (FA) es la arritmia mas común, siendo responsable de un tercio de las hospitalizaciones en las unidades de arritmias, tanto en Europa como en EEUU. Su alta incidencia, sobre todo en la población de mayor edad, la convierte en un problema de salud general en continuo estudio. Sin embargo, aún no se conocen todos los mecanismos que la promueven y sostienen, siendo por tanto su tratamiento actual, poco efectivo. En este TFG se implementará y evaluará un método para cuantificar las relaciones causales entre señales EGM procedentes de arrays de alta densidad de electrodos durante fibrilación auricular

El desplazamiento activo al colegio. ¿Cómo diseñar e implementar un programa de intervención en el centro escolar?

Este trabajo consiste en un estudio exploratorio que se sumerge dentro de toda la comunidad educativa con el objetivo de averiguar cómo se puede diseñar e implementar un programa de intervención en el colegio, conociendo experiencias que me aporten nuevos conocimientos para intervenciones futuras. El desplazamiento activo consiste en ir andando o en bici al colegio. Aunque tanto los padres como los docentes incluso los propios alumnos perciben barreras para desplazarse activamente, el centro escolar debe ser desde dónde se fomenten e implanten formas activas de transporte

Análisis de regularidad morfológica de activaciones en señales EGM intracardiacas de pacientes con fibrilación auricular

La fibrilación auricular es la arritmia más común en nuestra sociedad y se caracteriza por una actividad eléctrica caótica de las aurículas. Puede provocar mortalidad a medio plazo por accidente cerebrovascular, insuficiencia cardiaca o infarto de miocardio. El objetivo del proyecto es estudiar un índice de regularidad basado en la morfología del EGM para la caracterización del tipo de fibrilación. La hipótesis de partida del trabajo es que la fibrilación auricular paroxística tiene una mayor organización que la fibrilación auricular persistente o permanente. Se propone implementar y evaluar un método de medida de la regularidad morfológica de la señal intracardiaca en contraposición a los índices clásicos basados en análisis espectral, que presentan problemas de dependencia con la frecuencia de activación

Cronoscopio Audiovisual

Máster en Dirección de la Empresa Audiovisual. Curso 2009/201