Phân tích phổ chéo Fourier trong phân loại nhịp nhanh thất kéo dài và tự hồi phục trong thí nghiệm với tim chuột cô lập
177 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.87.2023.85-93Từ khóa:
Nhịp nhanh thất; Rối loạn nhịp tim; Cặp dữ liệu đồng thời; Tương tác điện cơ.Tóm tắt
Sự tương tác giữa tâm thất và tâm nhĩ trong hoạt động tim là một yếu tố rất quan trọng của chức năng tim. Trong các rối loạn nhịp thất, chẳng hạn như nhịp nhanh thất và rối loạn tâm thất, chu kỳ nhịp tâm nhĩ xuất hiện khác với nhịp xoang bình thường, mặc dù không có kết nối điện trực tiếp giữa tâm thất tới tâm nhĩ. Để hiểu hiện tượng này, phân tích Fourier cặp dữ liệu đo đồng thời được thực hiện trên tín hiệu tâm thất và tâm nhĩ. Kết quả cho thấy mức độ tương quan khác nhau từ tâm thất đến tâm nhĩ trong các rối loạn nhịp thất. Chúng tôi thấy rằng, tương tác thấp có liên quan đến rối loạn nhịp thất tự tự hồi phục, trong khi các kết nối mạnh mẽ chủ yếu được thấy trong rối loạn nhịp thất kéo dài. Những phát hiện này cho thấy rằng, cơ chế cơ bản đằng sau sự tương tác này có thể là do sự hiện diện tương tác điện cơ, đóng vai trò là cầu nối từ tâm thất đến tâm nhĩ (kết nối ngược).
Tài liệu tham khảo
[1]. R. J. Myerburg, A. Castellanos, “Cardiac arrest and cardiac death, in: E. Braunwald (Eds), Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine”. Philadelphia,PA, Saunders, p. 742, (1997).
[2]. E. Sandoe, B. Sigurd, “Arrhythmia—A Guide to Clinical Electrocardiology”, chapter 3, Verlags GmbH, Bingen am Rhein, Germany, (1991).
[3]. A. Karma, R.F. Gilmore Jr, “Nonlinear dynamics of heart rhythm disorders”. Physics Today, 60(3), 51-57, (2007). DOI: https://doi.org/10.1063/1.2718757
[4]. Z. Qu, J.N. Weiss, “Dynamics and cardiac arrhythmias”. J. Cardiovasc Electrophysiol 17 1042–1049, (2006). DOI: https://doi.org/10.1111/j.1540-8167.2006.00567.x
[5]. R. K. Thakur, G. J. Klein, C. A. Sivaram, M .Zardini, D. E. Schleinkofer, H. Nakagawa, R. Yee, W.M. Jackman, “Anatomic substrate for idiopathic left ventricular tachycardia”, Circulation 93, 497–501, (1996). DOI: https://doi.org/10.1161/01.CIR.93.3.497
[6]. B. Befeler, “Mechanical stimulation of the heart: its therapeutic value in tachyarrhythmia”. Chest 73, 832–838, (1978). DOI: https://doi.org/10.1378/chest.73.6.832
[7]. T.A. Quinn, P. Kohl, “Cardiac Mechano-Electric Coupling: Acute Effects of Mechanical Stimulation on Heart Rate and Rhythm”, Physiol. Rev. 101(10), 37-92, (2021). DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00036.2019
[8]. K. Daqrouq, A. Alkhateeb, M.N. Ajour, A. Morfeq, “Neural network and wavelet average framing percentage energy for atrial fibrillation classification”, Comput. Methods Prog. Biomed., 113 (3) 919-926, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2013.12.002
[9]. P. D. Arini, F. H. Baglivo, J. P. Mart´ınez, and P. Laguna, “Evaluation of ventricular repolarization dispersion during acute myocardial ischemia: spatial and temporal ECG indices”, Med. Biol. Eng. Comput., 52, 375–391, (2014). DOI: https://doi.org/10.1007/s11517-014-1136-z
[10]. P.C. Ivanov et al., “Scaling behaviour of heartbeat intervals obtained by wavelet-based time-series analysis”, Nature, 383, 323–327, (1996). DOI: https://doi.org/10.1038/383323a0
[11]. R.J. Martis, U.R. Acharya, H. Adeli, “Current methods in electrocardiogram characterization”, Comput. Biol. Med. 48, 133–149, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2014.02.012
[12]. Ö. Yıldırım, P. Pławiak, R.-S. Tan, U.R. Acharya, “Arrhythmia Detection Using Deep Convolutional Neural Network with Long Duration ECG Signals”. Comput. Biol. Med. 102, 411–420, (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2018.09.009
[13]. D. M. Le, A. V. Dvornikov, P. Y. Lai and C. K. Chan, “Predicting Self-terminating Ventricular Fibrillation in an Isolated Heart, Europhys”. Lett., 104, 48002, (2013). DOI: https://doi.org/10.1209/0295-5075/104/48002
[14]. A.V. Dvornikov, Y.C. Mi, C.K. Chan, “Transient analysis of force–frequency relationships in rat hearts perfused by Krebs-Henseleit and Tyrode solutions with different [Ca2+]o. Cardiovasc”. Eng. Technol., 3, 203–210, (2012). DOI: https://doi.org/10.1007/s13239-012-0091-9
[15]. S. Sridhar, D.M. Le, Y.C. Mi, S. Sinha, P.Y. Lai, C.K. Chan, “Suppression of cardiac alternans by alternating period feedback stimulations”, Phys. Rev. E 87, 042712, (2013). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.87.042712
[16]. National Research Council, “Guide for the Care and Use of Laboratory Animals”, National Academy Press, Washington DC, (2011).
[17]. R. N. Bracewell, “The Fourier Transform and its Applications”, 3rd edition, McGraw Hill, Boston, (2000).
[18]. A Kamkin, I Kiseleva, G Isenberg, K.D Wagner, J Günther, H Theres, H Scholz, “Cardiac fibroblasts and the mechanoelectric feedback mechanism in healthy and diseased hearts”, Prog. Biophys. Mol. Biol., 82, 111-120, (2003). DOI: https://doi.org/10.1016/S0079-6107(03)00009-9
[19]. V. N. Biktashev, “Dissipation of the Excitation Wave Fronts”, Physics Review Letter 89, 168102, (2002). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.168102
[20]. O. V. Aslanidi, A. Bailey, V. N. Biktashev, R. H. Clayton, and A. V. Holden, “Enhanced self-termination of re-entrant arrhythmias as a pharmacological strategy for antiarrhythmic action”, Chaos 12, 843–851, (2002). DOI: https://doi.org/10.1063/1.1500496
[21]. I. Biktasheva, V. Biktashev, W. Dawes, A. Holden, R. Saumarez, A.M. Savill, “Dissipation of the excitation front as a mechanism of self-terminating arrhythmias”. Int. J. Bifurc. Chaos 13, 3645–3656, (2003). DOI: https://doi.org/10.1142/S0218127403008909
[22]. M.A. de la Casa, F.J. de la Rubia, P.C. Ivanov, “Patterns of spiral wave attenuation by low-frequency periodic planar fronts”, Chaos 17, 015109, (2007). DOI: https://doi.org/10.1063/1.2404640
[23]. C. M. Armstrong and G. Cota, “Calcium block of Na+ channels and its effect on closing rate”, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 96, 4154-4157, (1999). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.96.7.4154
