Cinco jóvenes investigadores presentan sus trabajos en el Congreso de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica

11 December, 2023

Con el lema “Contribuyendo a la salud basada en valor”, se celebró en Cartagena a finales del mes de noviembre

Saúl Palacios: “Dispersión espacial de los tiempos de activación y repolarización asociada a diferentes modos de estimulación cardiaca”

En pacientes con indicación de marcapasos permanente se aplican distintos tipos de estimulación ventricular. Los denominados fisiológicos estimulan el sistema de conducción cardiaca induciendo una activación fisiológica eficiente. Entre estos se encuentran la estimulación selectiva del haz de His (HBP selectiva, sHBP, y HBP no selectiva, nsHBP, por sus siglas en inglés) y las estimulaciones selectiva y no selectiva de la rama izquierda (sLBBP y nsLBBP). Otras regiones cardiacas que también suelen estimularse mediante el marcapasos son el septo del ventrículo izquierdo (LVSP) o del ventrículo derecho (RVSP) y el ápex del ventrículo derecho (RVAP).

En este trabajo se analizaron 695 electrocardiogramas de muy alta frecuencia (UHF-ECG) obtenidos de 176 pacientes con complejo QRS estrecho y con indicación de marcapasos. Se caracterizaron los tiempos de activación (TA) y de repolarización (TR) y se agruparon en tres regiones según las derivaciones en las que se evaluaron (R1: derivaciones V1-V2; R2: V3-V4; R3: V5-V6). Globalmente, en la población, las estimulaciones sHBP, nsLBBP y LVSP proporcionaron los valores de AT y RT más similares a los obtenidos durante ritmo espontáneo. Los valores absolutos de las medias para las diferencias R1-R2 y R3-R2 en TA resultaron menores a 3, 16 y 10 ms para sHBP, nsLBBP y LVSP, respectivamente, con respecto al ritmo espontáneo. Para TR estas diferencias fueron menores a 11, 34 y 24 ms para sHBP y nsLBBP y LVSP.

En conclusión, las estimulaciones HBP, LBBP y LVSP inducen los tiempos de activación y repolarización ventricular más similares a los hallados en ritmo espontáneo en pacientes con conducción fisiológica (QRS estrecho)

Pablo Armañac: “Caracterización del Acoplo Cardiopulmonar en Pacientes Pediátricos con Apnea Obstructiva del Sueño”

Este estudio tiene como objetivo investigar el uso del acoplo cardiopulmonar (CPC) como biomarcador para caracterizar la severidad de la apnea obstructiva del sueño (OSA) en niños. El análisis de CPC se basa en la coherencia tiempo-frecuencia (TFC) entre la señal de esfuerzo
respiratorio y la variabilidad de ritmo cardiaco. Analizamos un total de 255 niños sin OSA, y con OSA leve, moderada y grave durante la vigilia, el sueño en fase REM y el sueño en fase no REM (NREM).

Los resultados mostraron que la TFC en la banda de baja frecuencia (LF) aumentó significativamente con la severidad de la OSA tanto en NREM (p<0.001) como en sueño REM (p<0.001). Por el contrario, el acoplo cardiopulmonar, CPC, caracterizado mediante la TFC en la banda HF, es significativamente menor conforme la severidad de OSA aumenta, durante NREM (p=0.02) y REM (p=0.03).

Los hallazgos sugieren que la TFC podría ser un biomarcador útil con el que evaluar la severidad de la OSA en niños y podría proporcionar información adicional sobre los mecanismos patológicos subyacentes.

Sofía Pérez: “Monitorización de la depresión mediante el análisis de la circadianidad del ritmo cardíaco proporcionado por un dispositivo wearable”

En este estudio se ha aplicado el método de ajuste Cosinor, por mínimos cuadrados a una función senoidal, a los datos de frecuencia cardíaca (FC) de 203 pacientes con depresión, registrados de manera continua durante un transcurso de 18 meses por un dispositivo wearable, en condiciones de vida cotidiana. El objetivo es evaluar si la posible pérdida del ritmo circadiano, modulador de la frecuencia cardíaca, está asociada a una depresión más severa. Estos datos coexisten con resultados de pruebas médicas para la evaluación de la sintomatología de la depresión, como el Patient Health Questionnaire (PHQ-8) y el Inventory of Depressive Symptomatology (IDS), que permiten determinar la presencia y gravedad del trastorno.

El estudio U de Mann-Whitney sobre el ajuste Cosinor de la frecuencia cardíaca, sincronizado a los registros de PHQ-8 e IDS basales de cada paciente, ha permitido encontrar diferencias significativas según la gravedad del trastorno: la amplitud derivada del ajuste Cosinor (es decir, la oscilación de la FC a lo largo del día) es significativamente menor en aquellos pacientes con depresión severa. Este resultado se cumple en todas las ventanas temporales de datos sobre las que se ha realizado el ajuste Cosinor (1 día, 1 semana y 2 semanas), así como para los ajustes sincronizados con PHQ-8 e IDS. Esto supone una pérdida en la circadianidad cuando la depresión es severa.

Cristina Pérez: “Estimadores del retardo entre las series de QT y RR en registros ECG de prueba de esfuerzo: evaluación en simulación”

La adaptación lenta del intervalo QT ante cambios abruptos de la frecuencia cardiaca (FC) se ha identificado como un marcador de riesgo de arritmias ventriculares. Sin embargo, estos cambios abruptos no son fáciles de inducir en pacientes. Recientemente, se ha propuesto un método para cuantificar este tiempo de adaptación en electrocardiogramas (ECG) grabados durante prueba de esfuerzo. Para ello se calcula el retardo entre la serie real de QT y una serie estimada del QT instantáneo y sin memoria que correspondería a la FC real en cada momento. En este trabajo se evalúa este método en un entorno controlando usando señales simuladas de ECG correspondientes a una prueba de esfuerzo.

Las señales se obtienen a partir de un simulador al que se le ha incorporado la capacidad de introducir una memoria del QT y se ha añadido la contaminación con ruido muscular (RM) variante en el tiempo. Los resultados muestran que: a) la delineación del final de la onda T sobre la primera derivación transformada espacial usando “Análisis de Componentes Periódicas” ofrece el menor error para valores de SNR bajos en prueba de esfuerzo, b) los valores obtenidos con el estimador propuesto resultan mínimamente sesgados para SNR de 25 a 50 dB, siendo la estrategia de menor sesgo la que estima el QT instantáneo, mediante una corrección previa de los pares [QT, RR] en el pico la prueba de esfuerzo.

Miguel Javierre: “Análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca en maratonianos”

Diversos estudios han descrito que un exceso en la cantidad e intensidad de ejercicio físico puede aumentar el riesgo de sufrir arritmias, algunas de las cuales pueden conducir a la muerte súbita cardíaca (MSC). La medida no invasiva de la actividad eléctrica del corazón y, en concreto, los análisis de variabilidad del ritmo cardíaco (HRV, por sus siglas en inglés), son unas de las principales vías de investigación de los mecanismos que llevan a la MSC, ya que la información aportada por este análisis está directamente relacionada con la modulación del sistema nervioso autónomo.

En este estudio se analizaron señales electrocardiográficas adquiridas de 11 deportistas mediante “Body Surface Potential Mapping” (BSPM) de 64 derivaciones en tres instantes temporales: una semana antes, justo después y dos semanas después de correr una maratón. Se desarrollaron métodos de procesado de señal para seleccionar las derivaciones más robustas para la evaluación de HRV, que resultaron ser las situadas en el apéndice del corazón.

Mediante el estudio de índices temporales (HRM, RMSSD, SDNN, SDSD y PNN50) y frecuenciales de HRV (PHF, PLFN, LFHF y PHFN) se observó que tras la maratón hay una activación tardía del sistema nervioso parasimpático y una desactivación tardía del sistema nervioso simpático; y dos semanas después de la maratón, todos los índices volvieron a sus valores iniciales. Este desequilibrio autonómico, observado justo después del ejercicio, podría contribuir a la generación de arritmias tras la realización de la maratón.

Más información sobre el congreso, en la web: https://caseib.es/2023/