Berita

Kematian jantung mendadak: siklon teratur di jantung


Peneliti jantung Göttingen sedang mengembangkan diagnostik ultrasonografi baru yang menjanjikan untuk aritmia jantung
Jerman sendiri meninggal setiap lima menit karena kematian jantung mendadak. Henti jantung disebabkan oleh fibrilasi ventrikel - aritmia jantung yang parah. Hingga hari ini, dokter belum memahami secara detail apa yang sebenarnya terjadi di hati. Sejauh ini, belum mungkin bagi dokter untuk membuat proses dinamis pada otot jantung yang berkedip-kedip terlihat. Sebuah proyek penelitian baru dapat mengungkapkan pengetahuan yang menakjubkan untuk pertama kalinya.

Dalam publikasi majalah Nature hari ini, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Jan Christoph dan Stefan Luther dari Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation dan Gerd Hasenfuß dari Pusat Jantung University Medical Center Göttingen menunjukkan untuk pertama kalinya bagaimana kontraksi berputar seperti pusaran yang mendasari kehidupan yang mengancam jiwa fibrilasi jantung Di dalam hati bisa diamati. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan metode pencitraan baru yang dapat digunakan perangkat ultrasound dalam kedokteran. Ini akan memungkinkan dokter untuk memeriksa aritmia jantung dengan lebih baik, tetapi juga penyakit jantung lainnya, dan mengembangkan metode pengobatan baru.

Ke jantung fibrilasi ventrikel: peneliti Max Planck menggunakan gambar ultrasonik (kiri) untuk merekonstruksi bagaimana otot jantung berkontraksi dalam bentuk pusaran jika terjadi aritmia jantung (tengah). Anda juga dapat menemukan filamen (kanan) yang membentuk inti vertebra. Wawasan ini memberikan titik awal untuk terapi yang ditingkatkan.

Jika otot jantung tidak lagi berkontraksi secara terkoordinasi, tetapi hanya berkedip, itu menjadi mengancam jiwa. Dokter berbicara tentang fibrilasi. Jika ruang utama jantung berkedut dengan cara yang tidak teratur ini, hanya ada satu penyelamatan: otot jantung harus didefibrilasi dalam beberapa menit dengan lonjakan arus yang kuat, yang sangat menyakitkan dan dapat merusak jaringan jantung. Berkedip di atrium, di sisi lain, tidak mengarah langsung pada kematian, tetapi dapat berakibat fatal jika dibiarkan tidak diobati. "Kunci untuk pemahaman fibrilasi yang lebih baik terletak pada pencitraan resolusi tinggi baru, yang juga dapat digunakan untuk mengamati proses di dalam otot jantung," kata Stefan Luther, kepala kelompok penelitian "Fisika Biomedis" di Max Planck Institute for Dynamics dan Organisasi mandiri dan profesor di Pusat Medis Universitas Göttingen.

"Gerakan mekanis otot jantung dalam fibrilasi sangat kompleks, tetapi pada saat yang sama sangat karakteristik - hampir seperti sidik jari fibrilasi," kata Jan Christoph, peneliti di Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation dan di Pusat Jerman. untuk penelitian kardiovaskular di Göttingen dan penulis utama studi ini. Bersama-sama dengan Stefan Luther dan tim peneliti internasional, fisikawan itu sekarang menghadirkan metode diagnostik yang dengannya kelenturan otot jantung dapat diperiksa dengan cara yang diselesaikan waktu dalam tiga dimensi menggunakan perangkat ultrasound konvensional, dan dengan demikian jauh lebih tepat daripada yang sebelumnya mungkin dilakukan pada pasien.

Bermanfaat untuk diagnosis dan terapi kelemahan miokard

Pengukuran ultrasound 3D dari filamen mekanis di jantung fibrilasi

Metode diagnostik baru akan membantu membuat fibrilasi ventrikel dan mungkin terapi fibrilasi atrium lebih efektif. Pemahaman yang lebih baik tentang fibrilasi yang dapat dicapai dengan metode ini akan membantu memajukan pengembangan defibrilasi berenergi rendah. Lebih lemah, tetapi lonjakan arus yang lebih bertarget seharusnya mengakhiri fibrilasi ventrikel daripada defibrilasi yang menyakitkan dengan kejutan listrik berenergi tinggi yang umum terjadi saat ini. Dengan bentuk baru diagnostik ultrasound, dokter dapat mengetahui bagaimana mereka harus mengatur lonjakan arus dengan energi yang lebih rendah agar jantung kembali ke jalurnya.

Para peneliti Göttingen juga lebih lanjut mengembangkan metode ini sehingga juga membuat dinamika eksitasi kompleks fibrilasi atrium terlihat. Di masa depan, ahli jantung akan dapat melihat di mana mereka harus meredakan kegembiraan patologis melalui ablasi. Metode USG baru juga harus membantu untuk meneliti, mendiagnosis dan mengobati kelemahan otot jantung. Sel-sel otot jantung bekerja secara tidak efektif karena kontraksi terkoordinasi mereka terganggu. Dokter dapat menyelidiki penyebabnya dengan pemeriksaan USG terperinci sehingga mereka dapat mengidentifikasi gagal jantung lebih awal dan mengobatinya lebih efektif.

Stimulasi listrik menyebabkan kontraksi mekanis jantung

Simulasi komputer dari vertebra elektromekanis di jaringan otot jantung

Simulasi komputer dari vertebra elektromekanis di jaringan otot jantung
Setiap detak jantung dipicu oleh gelombang eksitasi listrik yang menembak melalui otot jantung dengan kecepatan tinggi dan menyebabkan sel-sel otot jantung berkontraksi. Jika gelombang eksitasi ini bercampur, aritmia jantung muncul. Dokter sudah lama mengetahui bahwa jika terjadi aritmia jantung, stimulasi listrik berjalan melalui otot jantung dalam bentuk pusaran. Sejauh ini, mereka telah fokus pada vertebra listrik ini ketika mempelajari aritmia jantung. Namun, mereka tidak bisa mendapatkan gambaran lengkap tentang dinamika dalam praktik medis sehari-hari. Para peneliti Max Planck mengambil pendekatan yang berbeda dan bukannya memandang kontraksi otot jantung yang berkedip-kedip alih-alih stimulasi listrik. “Sejauh ini, analisis kontraksi dan deformasi otot selama fibrilasi kurang penting. Namun, dalam pengukuran kami, kami melihat bahwa vortisitas listrik selalu terjadi dengan deformasi mekanis berbentuk vortex yang sesuai, ”kata fisikawan Jan Christoph.

Untuk menggambarkan gerakan gemetar di dalam otot jantung dalam tiga dimensi dan untuk menghubungkannya dengan eksitasi listrik jantung, para peneliti mengembangkan metode pengukuran ultrasound resolusi tinggi yang baru. Mereka juga menunjukkan bahwa metode ini dapat digunakan dalam mesin ultrasound kinerja tinggi yang sudah secara rutin digunakan di banyak fasilitas kardiologi. Dengan menganalisis data gambar dari kontraksi otot, mereka dapat mengikuti dengan hati yang berkedip-kedip persis bagaimana area sel otot yang berkontraksi dan relaks bergerak secara vortex melalui otot jantung. Mereka juga mengamati struktur seperti filamen yang sebelumnya hanya diketahui oleh fisikawan secara teori dan dari simulasi komputer. Struktur seperti filamen menyerupai benang dan menandai mata siklon yang bergerak melalui otot jantung. Melokalisasi pusat-pusat vertebra di dalam otot sekarang mungkin untuk pertama kalinya.

Sejalan dengan gambar USG, para peneliti menggunakan kamera berkecepatan tinggi dan pewarna fluoresen, yang membuat proses elektrofisiologis pada otot jantung terlihat. Rekaman yang dibuat mengkonfirmasi bahwa vortisitas mekanik mencerminkan vortisitas listrik dengan sangat baik.

Potensi untuk merevolusi pengobatan aritmia jantung

Vortisitas listrik di permukaan jantung

Menurut para peneliti Göttingen, teknologi ultrasound telah mengalami perkembangan luar biasa dalam beberapa tahun terakhir dalam hal kualitas gambar dan kecepatan perekaman - potensi teknologi ultrasound modern belum sepenuhnya dieksploitasi. "Bersama dengan daya komputasi yang sangat meningkat dari komputer modern dan perkembangan pesat dalam grafik komputer dan pemrosesan gambar digital, opsi pengukuran dan visualisasi yang sama sekali baru terbuka di hati. Kita dapat menggunakan perkembangan ini dalam pengobatan hari ini, ”kata Jan Christoph.

Studi ini adalah contoh kolaborasi antar disiplin ilmu yang sukses antara fisikawan dan dokter di Pusat Penelitian Kardiovaskular Jerman. “Perkembangan ini memiliki potensi untuk merevolusi pilihan pengobatan untuk pasien dengan aritmia jantung. Kami akan menggunakan teknologi baru pada pasien kami pada 2018 untuk mendiagnosis dan mengobati aritmia jantung dan penyakit otot jantung dengan lebih baik, ”kata Gerd Hasenfuß, rekan penulis penelitian, ketua pusat penelitian jantung di Göttingen dan pusat jantung dari University Medical Center di Göttingen. Stefan Luther yakin: "Pandangan mendalam ke dinamika batin adalah tonggak sejarah dalam penelitian jantung dan akan membentuk pemahaman dan pengobatan penyakit jantung di masa depan." MPIDS / PH

Penulis dan sumber informasi


Video: Inilah Kronologis Augie Terkena Serangan Jantung (Mungkin 2021).