Resumen de Desarrollo de un modelo probabilístico de la actividad eléctrica cardíaca basado en un autómata celular
José L. Rojo Alvarez, Arcadio García Alberola, Juan J. Sánchez Muñoz, Mariano Valdés Chávarri, Jesús Requena Carrión, Felipe Alonso Atienza, Juan Martínez Sánchez
Introducción y objetivos. La utilización de modelos matemáticos de activación y propagación del impulso ha mejorado la comprensión de diversos mecanismos electrofisiológicos involucrados en la génesis de las arritmias. Las simulaciones más realistas se basan en los modelos de reacción-difusión e implican una carga computacional muy elevada. El objetivo del estudio es desarrollar un modelo de activación eléctrica cardíaca por ordenador que permita simular fenómenos electrofisiológicos complejos y que no requiera la carga computacional necesaria en otros modelos habitualmente empleados.
Material y método. Se ha modelado el tejido cardíaco como un autómata celular, cada uno de cuyos elementos adopta estados discretos en función de su estado previo y del de las células vecinas siguiendo unas reglas sencillas. La activación se contempla como un proceso probabilístico y se ajusta mediante el fenómeno de restitución, mientras la repolarización se modela como un proceso determinista. Finalmente, las corrientes celulares se calculan utilizando un potencial de acción prototipo, lo que permite simular los electrogramas virtuales monopolares y bipolares en cualquier punto del espacio.
Resultados. Se ha conseguido reproducir frentes planos de activación, propagación de un estímulo focal y reentradas estables e inestables en 2 dimensiones, con sus electrogramas correspondientes. El modelo es particularmente adecuado para simular los fenómenos asociados a la curvatura de los frentes, y permite reproducir la conducción fibrilatoria y los rotores estables en 2 y 3 dimensiones.
Conclusiones. Aunque el modelo de autómata celular probabilístico desarrollado es sencillo y no requiere cargas computacionales elevadas, es capaz de simular de forma realista fenómenos complejos de gran interés en electrofisiología.
