Hudsympatisk nerveaktivitet og hjertearytmier

Siden oppfinnelsen av elektrokardiogram (EKG) har EKG vært en viktig del av klinisk praksis. En primær årsak til populariteten til EKG er at det er ikke-invasivt og kan utføres hos enhver pasient ved å plassere elektroder på huden. De nåværende metodene for EKG-registrering fokuserer på å oppdage elektriske signaler fra hjertet. etterforskerne foreslår at med høyfrekvent sampling og høypassfiltrering kan etterforskerne også registrere SNA fra huden. Somata til de subkutane sympatiske nervene på huden er lokalisert ved de ipsilaterale cervikale og stellate gangliene. Fordi den venstre stellate ganglion nerveaktiviteten (SGNA) er kjent for å utløse hjertearytmier, inkludert AF, VF og VF, er det mulig at hud-SNA også kan brukes til arytmiprediksjon. etterforskerne testet denne hypotesen i våre prekliniske studier (støttet av R01 HL71140) ved å bruke hundemodeller. Resultatene viste at subkutan nerveaktivitet (SCNA) registrert med implanterte elektroder kan brukes til å estimere stjerneganglion nerveaktivitet (SGNA) hos normale hunder og i en hundemodell av ventrikulær arytmi og plutselig død. etterforskerne viste også at SCNA er mer nøyaktig enn hjertefrekvensvariabilitet ved estimering av hjertesympatisk tonus hos ambulerende hunder med hjerteinfarkt. Derfor kan SKNA og SCNA være nyttige for å estimere hjertesympatisk tonus. I tillegg til å studere de autonome mekanismene til hjertearytmi, kan disse nye metodene ha bred anvendelse for å studere både hjerte- og ikke-hjertesykdommer. For eksempel er sympatisk tone viktig i patogenesen av hjertesvikt, aterosklerose, perifere nevropatier, epilepsi, vasovagal synkope, nyresvikt, hypertensjon og mange andre sykdommer. Direkte SKNA- og SCNA-opptak kan gi nye tilnærminger for å studere mekanismene til disse vanlige sykdommene. SKNA-opptak kan også ha umiddelbare kliniske anvendelser ved å hjelpe til med diagnostisering og behandling av hyperhidrose (svette håndflater), lammelser, hjerneslag, diabetes og nevromuskulære sykdommer. Det kan brukes til å hjelpe biofeedback-overvåking utført av nevrologer for å kontrollere nevropsykiatriske lidelser. På grunn av disse potensielle kliniske og kommersielle bruksområdene, foreslår etterforskerne at dette forskningsprosjektet er betydelig.

b. Innovasjon

• Bruke konvensjonelle elektroder på huden for å registrere SNA. NeuECG bruker de konvensjonelle hudelektrodene som er mye brukt i helseinstitusjoner. Hud-SNA hadde blitt registrert ved hjelp av mikronevrografiteknikker, og hadde blitt estimert ved bruk av kutan blodstrøm (vasodilatorrespons), hudtemperatur, hudledningsevne og svettefrigjøring. Mikronevrografi kan imidlertid ikke brukes hos ambulante pasienter. De andre metodene er ikke direkte målinger av SNA. neuECG er den første metoden som direkte og ikke-invasivt kan måle SNA fra huden.
• Automatisert sanntidssignalbehandling. etterforskerne vil utvikle signalbehandlingsprogramvare for automatisk å eliminere støy, slik som det som genereres av muskelsammentrekning, elektriske apparater, kroppsbevegelser, respirasjon og radiofrekvente signaler. De gjenværende signalene blir deretter behandlet for å vises separat i sanntid for å gi helsepersonell en ny metode for å umiddelbart estimere sympatisk tone. EKG-signalene brukes til automatisk arytmideteksjon mens SNA-signalene er tilgjengelige for risikostratifisering. Denne tilnærmingen lar oss forbedre og utvide den kliniske anvendelsen av Einthovens originale oppfinnelse ved samtidig å detektere EKG og SNA fra huden.
• SKNA-mønstre som nye biomarkører. etterforskerne har identifisert unike SKNA-mønstre som går forut for utbruddet av human AF. Hvis det er bevist korrekt av spesifikt mål 3, kan denne nye biomarkøren hjelpe leger med å estimere risikoen for arytmi og å forutsi effekten av kateterablasjon for AF.