Trots framsteg inom medicinsk bildbehandling, de mekanismer som leder till oregelbundna sammandragningar av hjärtat under hjärtrytmstörningar förblir dåligt förstådda.

Forskning från universitetet i Göttingen i Tyskland föreslår att befintlig data från ultraljud kan användas för att rekonstruera bakomliggande elektriska orsaker till arytmier. Forskarna beskriver arbetet i Kaos .

"Hjärtväggen är ganska tjock, och nuvarande bildbehandling kan inte se igenom det, "sa författaren Jan Christoph, en biomedicinsk fysiker vid University Medical Center Göttingen. "Kardiologer kan bara kartlägga hjärtats yta genom att sätta in katetrar i patientens hjärta, och det är för närvarande omöjligt att mäta den elektriska aktiviteten djupt inom och i hjärtmuskeln på en gång. "

Dock, för att bättre hitta möjliga ursprung till hjärtrytmstörningar, kardiologer måste kunna titta djupare in i vävnaden. För att hjälpa till att övervinna detta hinder, Christoph och hans kollegor testade en beräkningsmetod för att se om det skulle vara möjligt att extrahera information om den elektriska aktiviteten i hjärtat utan att direkt observera den utan att dra slutsatsen från hjärtats mekaniska deformationer. De tror att tillvägagångssättet kan kombineras med ultraljud eller MR -avbildning.

Forskarna gjorde datormodeller av två system som interagerar med varandra - det ena representerar en bit av en hjärtvägg med rytmstörning och den andra representerar ett virtuellt hjärta. I det virtuella hjärtat, den elektriska aktiviteten justeras noggrant så att den börjar deformeras på samma sätt som det arytmiska hjärtat. Liknande metoder har använts vid datorväderprognoser, där mätdata från väderstationer assimileras av datormodeller.

Genom att studera de mekaniska egenskaperna hos de två hjärtmodellerna, forskarna fann att de kunde rekonstruera de initiala elektriska vågmönstren nästan exakt i det arytmiska hjärtat.

Appliceras på ett hjärta, detta innebär att man studerar mekaniskt hjärtbeteende - såsom sammandragningar och deformationer som kännetecknar arytmier - kan avslöja information om den elektriska aktiviteten i hjärtat som tidigare var utom räckhåll. "Det skulle ge dig den dolda elektriska excitationen, "sa Christoph.

Även om arbetet bara har testats i datasimuleringar hittills, forskarna räknar med att rekonstruktionsmetoden snart kan tillämpas vid avbildning av patienter. Gruppen kommer att genomföra en förstudie om metodens genomförbarhet på patienter som lider av hjärtrytmstörningar, såsom ventrikulär takykardi, med medicinska kollegor i Göttingen och Hamburg.

"Vi vill avbilda patienter när de genomgår ablationsprocedurer med hjälp av 3D-ultraljud, "Christoph sa." Vi hoppas då att vi kan tillämpa rekonstruktionstekniken för att uppskatta de onormala elektriska mönstren i hela hjärtat. "