Medicalpress

Godziny zapisu EKG można zamienić w jedną kolorową mapę, na której widać jednocześnie tempo pracy serca i zmiany kształtu kolejnych uderzeń. Metodę opracowali fizycy z Politechniki Warszawskiej i sprawdzili na zapisach osób z różnymi zaburzeniami pracy serca.

Długotrwałe badanie EKG dostarcza ogromnej ilości informacji. Na tradycyjnym wykresie dobrze widać pojedyncze uderzenie serca, ale wielogodzinny zapis tworzy bardzo długą linię, którą trudno szybko przejrzeć. Z kolei wykresy zmienności rytmu pokazują, jak zmieniają się odstępy między uderzeniami, lecz pomijają większość informacji o kształcie każdego z nich.

Zespół Tomasza Gradowskiego z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej zaproponował połączenie obu perspektyw w jednym obrazie. Naukowcy nazwali go carpet plot, czyli wykresem dywanowym. Metodę opisali w czasopiśmie „Computer Methods and Programs in Biomedicine” (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169260726003603).

Punktem odniesienia jest załamek R – wyraźny szczyt widoczny w każdym cyklu EKG. Program wycina wokół kolejnych szczytów fragmenty zapisu o tej samej długości i ustawia je jeden pod drugim tak, aby załamki R znalazły się w tej samej pionowej linii. Każdy fragment staje się jednym rzędem obrazu, a mierzone napięcie zostaje zastąpione kolorem.

Powstaje mapa, na której oś pionowa odpowiada kolejnym uderzeniom i upływowi czasu, a pozioma – przebiegowi sygnału przed wybranym załamkiem R i po nim. Zapisów nie rozciąga się ani nie ściska, dlatego położenie następnego uderzenia nadal pokazuje rzeczywisty odstęp RR, a więc chwilowy rytm serca. Jednocześnie układ barw zachowuje informacje o kształcie zespołu QRS, odcinka ST i załamka T.

Regularna praca serca tworzy na takiej mapie uporządkowane pasma. Zaburzenie rytmu albo zmiana kształtu EKG przerywa ten wzór, wygina go lub zastępuje inną strukturą. Dzięki temu zjawisko trwające krótko może wyróżnić się na tle wielu tysięcy uderzeń, choć na zwykłym, wielogodzinnym zapisie łatwo byłoby je przeoczyć.

Autorzy sprawdzili metodę na zapisach z kilku ogólnodostępnych baz danych, obejmujących osoby zdrowe oraz pacjentów z różnymi zaburzeniami pracy serca. Na mapach widoczne były m.in. epizody migotania przedsionków, dodatkowe pobudzenia komorowe, długie przerwy w rytmie i blok przedsionkowo-komorowy. U osoby z zespołem długiego QT można było obserwować, jak wraz z rytmem zmieniają się odstęp QT i kształt załamka T. W próbie wysiłkowej oddzielne wzory tworzyły spoczynek, wysiłek i powrót organizmu do stanu wyjściowego.

Metoda pozwala również zestawić EKG z innymi sygnałami zarejestrowanymi w tym samym czasie. Te same szczyty R wykorzystano do uporządkowania pomiarów ciśnienia tętniczego i ciśnienia wewnątrzczaszkowego. Takie obrazy mogą pomóc badać, jak praca serca wiąże się ze zmianami ciśnienia w układzie krążenia i wewnątrz czaszki.

Kolorowa mapa ma być czytelna dla człowieka, ale jej dwuwymiarowa postać ułatwia także analizę komputerową. Badacze przekazali jeden z wykresów sieci neuronowej ResNet18, wcześniej uczonej rozpoznawania zwykłych obrazów. Jej kolejne warstwy reagowały na różne elementy mapy: jedne na kształt uderzeń, inne na powtarzające się wzory występujące w dłuższym czasie. Była to jednak demonstracja techniczna, a nie próba automatycznego rozpoznawania chorób.

Naukowcy podkreślają, że wykres dywanowy nie jest jeszcze narzędziem diagnostycznym ani algorytmem przeznaczonym do wykrywania konkretnej choroby. Pokazali przede wszystkim, że w jednym zwartym obrazie można zachować informacje, które dotąd oglądano oddzielnie. Kolejne etapy mają objąć badania na większych grupach pacjentów, ocenę skuteczności diagnostycznej, jednoczesną prezentację wielu odprowadzeń EKG oraz przygotowanie wyspecjalizowanych modeli uczenia maszynowego. (PAP)

Źródło: Nauka w Polsce

Sportowiec to uosobienie siły i zdrowego stylu życia. Jednak znane powiedzenie ,,sport to zdrowie’’ traci na znaczeniu, gdy coraz częściej media zalewają nas informacjami o nagłej śmierci młodych osób, które poświęciły życie swojej sportowej pasji. Dlaczego wśród wysportowanych osób dochodzi do takich sytuacji? I co najważniejsze, czy możemy zrobić coś, żeby zapobiec tym tragediom?
Czy sport to zawsze zdrowie?
Nie ulega wątpliwości fakt, że ćwiczenia fizyczne mają wyraźne korzyści zdrowotne, z których wysuwa się na prowadzenie obniżenie ryzyka wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych. Liczne badania wykazały związek między regularnym wysiłkiem fizycznym a zmniejszonym ryzykiem choroby niedokrwiennej serca. W opozycji do tego stoi fakt, że nagła śmierć sercowa (sudden cardiac death, SCD) jest główną przyczyną śmiertelności związanej z wysiłkiem fizycznym wśród sportowców. Częstość występowania SCD w tej grupie populacji szacuje się od 1/mln do 1/5000 osób rocznie. Tak duża rozbieżność wynika z niespójności metodologii badań oraz różnego określania grupy badanej. Pomimo tego, że SCD występuje stosunkowo rzadko, przypadki nagłych zgonów sercowych mają duży wpływ emocjonalny na całe społeczeństwo.
 
Czym jest nagły zgon sercowy i nagłe zatrzymanie krążenia?
Nagły zgon sercowy to nieoczekiwana śmierć, do której dochodzi w czasie jednej godziny od pojawienia się objawów. Nagłe zatrzymanie krążenia (sudden cardiac arrest, SCA) to zazwyczaj pierwsza manifestacja utajonej lub znanej wcześniej i nieleczonej choroby sercowo-naczyniowej. SCA wymaga natychmiastowej interwencji w postaci resuscytacji krążeniowo-oddechowej, a w dalszej perspektywie podjęcia specjalistycznego leczenia. W 2021 roku na własne oczy mogliśmy zobaczyć jak 29-letni duński piłkarz Christian Eriksen, podczas meczu EURO 2020 upadł nagle na boisko. Wszyscy kibice przeżyli chwilę grozy, gdy serce tego młodego, wysportowanego mężczyzny zatrzymało się bez żadnego wyraźnego powodu. Na szczęście ta historia miała dobre zakończenie – dzięki błyskawicznej reakcji zespołu ratunkowego, funkcje życiowe zostały przywrócone, a w lutym bieżącego roku zawodnik wrócił na boisko z wszczepionym kardiowerterem-defibrylatorem serca.
 
Jakie są najczęstsze przyczyny SCD?
Christian Eriksen to osoba w sile wieku, trenująca od najmłodszych lat życia. Dlaczego więc w trakcie meczu jego serce przestało pracować, a piłkarz ledwie uniknął tragedii? SCD u młodych osób najczęściej jest spowodowane genetycznymi lub wrodzonymi wadami strukturalnymi serca. W 44% przypadków przyczyną jest zespół nagłej śmierci arytmicznej. Inaczej wygląda sytuacja w przypadku sportowców > 35 r. ż. – ponad 80% SCD jest spowodowane chorobą wieńcową. Sportowcy przed 35 r. ż. często są obarczeni chorobami genetycznymi, które do czasu SCD przebiegają bezobjawowo. Dwie najczęstsze z nich to kardiomiopatia przerostowa i zmiany predysponujące do komorowych zaburzeń rytmu. Nie bez znaczenia pozostają katecholaminy wydzielane przez organizm w sytuacjach stresowych, jakich nie brakuje w życiu profesjonalnego sportowca – mają one działanie proarytmiczne. Destabilizację układu bodźco-przewodzącego serca może również spowodować odwodnienie podczas intensywnego wysiłku.
 
Jak zapobiec tragedii?
 Pomimo gwałtownego wzrostu możliwości diagnostycznych w ostatnich latach, w mediach nie cichną informacje o kolejnych przypadkach SCD u młodych sportowców. Jak wiele różnych organizacji sportowych, tak wiele opinii dotyczących najlepszej metody badania przesiewowego w kierunku chorób sercowo-naczyniowych u zawodników sportów wyczynowych. Istnieje kilka podstawowych badań, które mogą pomóc w identyfikacji zagrożonych osób. W wykryciu utajonych wad serca, pomocne mogą być zarówno pogłębienie wywiadu rodzinnego, jak i badania fizykalne. Elektrokardiografia, o wiele bardziej czuła od badań przedmiotowych, pozwala na wykrycie zaburzeń elektrycznych serca i nierozpoznanych kardiomiopatii. Echokardiografia natomiast jest przydatna w wykrywaniu nieprawidłowości strukturalnych ścian komór i zastawek sercowych. W badaniach sportowców > 35. r. ż. ważną rolę odgrywa także test wysiłkowy.
 
Niestety, nawet przy ujednoliceniu sposobu badań przesiewowych i ogromnych staraniach najlepszych specjalistów, niemożliwe jest całkowite wykluczenie wystąpienia SCD u sportowców. Istnieją choroby których pierwszym i ostatnim objawem jest nagłe zatrzymanie krążenia. Jednak zwiększenie uwagi na problem oraz przeprowadzenie dokładnie zaplanowanych badań naukowych, umożliwiłoby dostęp do danych, które ułatwiłyby ustalenie zaleceń lekarskich. W końcu wytrwałe dążenie do celu, nie jest jedynie cechą sportowców.
 
Autor: Aleksandra Bożym

Artykuł powstał przy współpracy redakcyjnej ze Studenckim Kołem Naukowym przy I Katedrze i Klinice WUM

 

Bibliografia

https://ptkardio.pl/wytyczne/37-wytyczne_esc_dotyczace_kardiologii_sportowej_i_cwiczen_fizycznych_u_osob_z_chorobami_ukladu_krazenia

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4969030/

Sportowiec to uosobienie siły i zdrowego stylu życia. Jednak znane powiedzenie ,,sport to zdrowie’’ traci na znaczeniu, gdy coraz częściej media zalewają nas informacjami o nagłej śmierci młodych osób, które poświęciły życie swojej sportowej pasji. Dlaczego wśród wysportowanych osób dochodzi do takich sytuacji? I co najważniejsze, czy możemy zrobić coś, żeby zapobiec tym tragediom?
Czy sport to zawsze zdrowie?
Nie ulega wątpliwości fakt, że ćwiczenia fizyczne mają wyraźne korzyści zdrowotne, z których wysuwa się na prowadzenie obniżenie ryzyka wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych. Liczne badania wykazały związek między regularnym wysiłkiem fizycznym a zmniejszonym ryzykiem choroby niedokrwiennej serca. W opozycji do tego stoi fakt, że nagła śmierć sercowa (sudden cardiac death, SCD) jest główną przyczyną śmiertelności związanej z wysiłkiem fizycznym wśród sportowców. Częstość występowania SCD w tej grupie populacji szacuje się od 1/mln do 1/5000 osób rocznie. Tak duża rozbieżność wynika z niespójności metodologii badań oraz różnego określania grupy badanej. Pomimo tego, że SCD występuje stosunkowo rzadko, przypadki nagłych zgonów sercowych mają duży wpływ emocjonalny na całe społeczeństwo.
 
Czym jest nagły zgon sercowy i nagłe zatrzymanie krążenia?
Nagły zgon sercowy to nieoczekiwana śmierć, do której dochodzi w czasie jednej godziny od pojawienia się objawów. Nagłe zatrzymanie krążenia (sudden cardiac arrest, SCA) to zazwyczaj pierwsza manifestacja utajonej lub znanej wcześniej i nieleczonej choroby sercowo-naczyniowej. SCA wymaga natychmiastowej interwencji w postaci resuscytacji krążeniowo-oddechowej, a w dalszej perspektywie podjęcia specjalistycznego leczenia. W 2021 roku na własne oczy mogliśmy zobaczyć jak 29-letni duński piłkarz Christian Eriksen, podczas meczu EURO 2020 upadł nagle na boisko. Wszyscy kibice przeżyli chwilę grozy, gdy serce tego młodego, wysportowanego mężczyzny zatrzymało się bez żadnego wyraźnego powodu. Na szczęście ta historia miała dobre zakończenie – dzięki błyskawicznej reakcji zespołu ratunkowego, funkcje życiowe zostały przywrócone, a w lutym bieżącego roku zawodnik wrócił na boisko z wszczepionym kardiowerterem-defibrylatorem serca.
 
Jakie są najczęstsze przyczyny SCD?
Christian Eriksen to osoba w sile wieku, trenująca od najmłodszych lat życia. Dlaczego więc w trakcie meczu jego serce przestało pracować, a piłkarz ledwie uniknął tragedii? SCD u młodych osób najczęściej jest spowodowane genetycznymi lub wrodzonymi wadami strukturalnymi serca. W 44% przypadków przyczyną jest zespół nagłej śmierci arytmicznej. Inaczej wygląda sytuacja w przypadku sportowców > 35 r. ż. – ponad 80% SCD jest spowodowane chorobą wieńcową. Sportowcy przed 35 r. ż. często są obarczeni chorobami genetycznymi, które do czasu SCD przebiegają bezobjawowo. Dwie najczęstsze z nich to kardiomiopatia przerostowa i zmiany predysponujące do komorowych zaburzeń rytmu. Nie bez znaczenia pozostają katecholaminy wydzielane przez organizm w sytuacjach stresowych, jakich nie brakuje w życiu profesjonalnego sportowca – mają one działanie proarytmiczne. Destabilizację układu bodźco-przewodzącego serca może również spowodować odwodnienie podczas intensywnego wysiłku.
 
Jak zapobiec tragedii?
 Pomimo gwałtownego wzrostu możliwości diagnostycznych w ostatnich latach, w mediach nie cichną informacje o kolejnych przypadkach SCD u młodych sportowców. Jak wiele różnych organizacji sportowych, tak wiele opinii dotyczących najlepszej metody badania przesiewowego w kierunku chorób sercowo-naczyniowych u zawodników sportów wyczynowych. Istnieje kilka podstawowych badań, które mogą pomóc w identyfikacji zagrożonych osób. W wykryciu utajonych wad serca, pomocne mogą być zarówno pogłębienie wywiadu rodzinnego, jak i badania fizykalne. Elektrokardiografia, o wiele bardziej czuła od badań przedmiotowych, pozwala na wykrycie zaburzeń elektrycznych serca i nierozpoznanych kardiomiopatii. Echokardiografia natomiast jest przydatna w wykrywaniu nieprawidłowości strukturalnych ścian komór i zastawek sercowych. W badaniach sportowców > 35. r. ż. ważną rolę odgrywa także test wysiłkowy.
 
Niestety, nawet przy ujednoliceniu sposobu badań przesiewowych i ogromnych staraniach najlepszych specjalistów, niemożliwe jest całkowite wykluczenie wystąpienia SCD u sportowców. Istnieją choroby których pierwszym i ostatnim objawem jest nagłe zatrzymanie krążenia. Jednak zwiększenie uwagi na problem oraz przeprowadzenie dokładnie zaplanowanych badań naukowych, umożliwiłoby dostęp do danych, które ułatwiłyby ustalenie zaleceń lekarskich. W końcu wytrwałe dążenie do celu, nie jest jedynie cechą sportowców.
 
Autor: Aleksandra Bożym

Artykuł powstał przy współpracy redakcyjnej ze Studenckim Kołem Naukowym przy I Katedrze i Klinice WUM

 

Bibliografia

https://ptkardio.pl/wytyczne/37-wytyczne_esc_dotyczace_kardiologii_sportowej_i_cwiczen_fizycznych_u_osob_z_chorobami_ukladu_krazenia

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4969030/