Identificazione automatica della micro fibrillazione atriale

L’aritmia è una condizione clinica nella quale viene a mancare la normale frequenza o la regolarità del ritmo cardiaco. Esistono diversi tipi di aritmia Tra le varie aritmie che colpiscono rientra la fibrillazione atriale (FA). Per fibrillazione atriale si intende un’alterazione del ritmo cardiaco che si origina dagli atri del cuore. È una condizione patologica complessa ed eterogenia da un punto di vista fisiopatologico e clinico. Questa condizione può portare a stanchezza cronica, insufficienza cardiaca, formazione di grumi di sangue con il conseguente aumento di rischio di ictus ischemico e infarti. Viene definita fibrillazione atriale clinica episodi di FA che si protrae per un tempo maggiore o uguale di 30 s. Esiste anche un altro tipo di FA, chiamata micro fibrillazione atriale, o fibrillazione atriale sub clinica, che ha la caratteristica di avere una durata inferiore ai 30 s. Studi recenti hanno evidenziato come micro fibrillazione atriale e fibrillazione atriale siano connessi e che soggetti che sperimentano casi di micro FA abbiano alte probabilità di essere affetti in futura da fibrillazione atriale clinica. Una parte fondamentale per prevenire possibili casi di fibrillazione atriale è quella di riconoscere preventivamente se un soggetto sperimenta micro FA. La fibrillazione atriale, sia clinica che micro, è riconoscibile attraverso un tracciato elettrocardiografico (ECG) per la presenza dell’onda F, che compare al posto dell’onda P (la quale è presente in un normale tracciato ECG), e da un’alta variabilità della frequenza del ritmo cardiaco indicata con l’acronico HRV (Heart Rate Variabilty). In genere l’identificazione automatica si basa solo sulla valutazione di HRV nonostante evidenti complicanze in tracciati elettrocardiografici molto brevi. Siccome la micro-FA ha una durata inferiore ai 30 s e servirebbe analizzare tracciati molto brevi, l’approccio basato sulla valutazione di HRV non è ottimale. Si può, quindi, pensare di valutare la presenza o meno dell’onda F, tipica di un tracciato ECG nel caso di fibrillazione atriale. In questo studio di tesi cui è presentato un nuovo algoritmo basato sull’identificazione automatica di fibrillazione atriali in tracciati ECG, della durata di 10 s estratti da una registrazione Holter di 24 h, attraverso un indice spettrale dell’onda F chiamato SFWI (Spectal F Wave Index). Nel seguente elaborato vi è una prima parte in cui viene introdotto il cuore e il suo funzionamento (meccanico ed elettrico), l’elettrocardiogramma e le fibrillazioni e micro fibrillazioni atriali, e una seconda parte in cui è presentato (database, metodo e risultati) il nuovo algoritmo per l’identificazione automatica di fibrillazione attraverso l’indice SFWI. I dati sperimentali consistono in una registrazione Holter a derivazione singola dalla durata di 24 h di un paziente affetto da fibrillazione atriale. Da tali registrazioni sono state estratte delle finestre di 10 s a cui ciascuna è stato applicato l’algoritmo basato sull’indice spettrale dell’onda F indicando la percentuale di potenza spettrale nella banda 4-10 Hz. Alcuni dei risultati ottenuti sono stati raccolti in due tabelle che riportano due casi in cui l’algoritmo ha individuato automaticamente episodi di micro fibrillazione atriale. Le tabelle inoltre paragonano l’indice SFWI con l’indice HRV confermando come quest’ultimo sia meno attendibile in ECG brevi e, in generale, per l’identificazione automatica della micro fibrillazione atriale confermando una maggiore precisione e affidabilità a favore, invece, dell’algoritmo basato sull’indice SFWI. L’algoritmo presentato ha prodotto risultati più precisi rispetto ad un approccio basato sull’HRV e può essere pensato come uno strumento utile per identificare automaticamente la fibrillazione atriale, sia clinica che micro, in registrazioni ECG molto brevi.