Un sistema detecta las anomalías eléctricas del corazón en tiempo real

Investigadores del programa de E-Salud del CiTIUS han presentado una solución para realizar automáticamente el agrupamiento morfológico de latidos en tiempo real. Publicado en el Journal of Biomedical and Health Informatics, el trabajo mejora sustancialmente las técnicas desarrolladas hasta hoy, según sus autores.

Uno de los elementos clave para el adecuado diagnóstico y seguimiento de las enfermedades cardiovasculares es la monitorización del Electrocardiograma (ECG), una herramienta muy utilizada por los cardiólogos en los hospitales. La dificultad surge cuando esta prueba ha de hacerse a distancia y sin supervisión médica, ya que para el correcto funcionamiento del sistema es imprescindible el desarrollo de minuciosas técnicas que permitan una correcta detección de posibles alteraciones en la actividad eléctrica del corazón, de manera que la monitorización del ECG sirva como sistema de alerta ante cualquier cambio que pueda suponer un riesgo para el paciente.

La propagación de los latidos en el interior del corazón depende de un impulso eléctrico que recorre de forma ordenada los vericuetos vasculares del tejido cardíaco, a través de un itinerario específico que no debería sufrir ningún tipo de desviación, siempre que las condiciones cardíacas del enfermo sean óptimas y estables. Sin embargo, al igual que sucede en el juego del dominó, en el que una ficha girada da lugar a un cambio radical en la dirección de la ‘corriente’, cualquier alteración en el normal funcionamiento del corazón puede provocar un cambio significativo en la dirección en la que se propaga el latido, lo que supone una potencial amenaza para la salud del enfermo crónico.

Para detectar estas posibles desviaciones –que también recoge el ECG–, los investigadores han logrado diseñar un sistema que detecta todos los patrones de actividad eléctrica mientras esta tiene lugar, funcionando como un sistema de alerta que previene al cardiólogo del riesgo que pueda estar corriendo un paciente en tiempo real.

Realizar una detección fiable de posibles variaciones en los latidos, de manera totalmente automática, es el objetivo que persiguen investigadores especializados de todo el mundo. Para alcanzarlo, dos bases de datos sirven de referencia a la comunidad: el MIT-BIH Arrhytmia Database y la AHA ECG Database, dos repositorios estándar usados por universidades, centros de investigación e incluso compañías privadas a diario.

Combinando técnicas de procesamiento de señal (basadas en un algoritmo utilizado para medir la similitud entre dos secuencias temporales (conocido como DTW o Dynamic Time Warping), con estrategias de agrupamiento empleadas en el ámbito de la inteligencia artificial, el trabajo no sólo describe una solución capaz de separar las diferentes variantes de latido con gran precisión (98,56% en el MIT-BIH y 99,56% en la AHA) sino que, por primera vez, lo hace en tiempo real.

El avance constituye el fundamento científico de una posible implementación de esta tecnología sobre dispositivos ‘usables’ o wearable, como camisetas inteligentes, relojes, pulseras… o cualquier otro complemento asociado al paciente que pueda proporcionar información sobre su estado de salud las 24 horas del día.

Los responsables de la investigación, creadores también de la plataforma de monitorización domiciliaria Servando, esperan integrar próximamente la nueva funcionalidad en este sistema, abriendo así la puerta a una utilización sencilla por parte de los pacientes afectados por patologías de origen cardiovascular.

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) provocan cerca de 2 millones de muertes al año en Europa, una abrumadora cifra que hace a estas patologías responsables directas del 40% de las muertes en la Unión Europea (UE). El coste de estas enfermedades en los seis países europeos con mayor densidad de población ascendió a 102.100 millones de euros, y se estimas que pueden subir un 20% en torno al año 2020.

La tendencia a la cronificación de las enfermedades cardiovasculares no ayuda a reducir la complejidad de su tratamiento. Entre las principales dificultades que acarrea su gestión, la cuestión esencial de una adecuada monitorización en el hogar del paciente destaca sobre ninguna otra, ya que muchos trastornos cardiovasculares acaban por transformarse en enfermedades crónicas, que exigen una constante monitorización.

Lamentablemente, los sistemas de salud no disponen en la actualidad de los medios necesarios para realizar un óptimo seguimiento de los pacientes, lo que en muchas ocasiones provoca un drástico empeoramiento de la salud de los enfermos, poniendo en riesgo su vida y ocasionando elevados sobrecostes. El nuevo sistema de monitorización puede ayudar en este contexto.

(CiTiUS)