Alternanza elettrocardiografica: sviluppo di una GUI di simulazione

Il cuore è un organo estremamente complesso nella sua forma e funzione ed è parte dell'apparato cardiovascolare. La sua funzione principale è assicurare un costante apporto di ossigeno e sostanze nutritive a tutti gli altri organi, mentre rimuove i prodotti di scarto delle cellule. La contrazione meccanica del cuore avviene grazie a un sistema sofisticato di conduzione di impulsi elettrici, che normalmente iniziano in un punto specifico del cuore e si diffondono attraverso di esso prima di spingere il sangue in tutto il corpo. Questa attività elettrica è il risultato di un complesso flusso di ioni attraverso la membrana delle cellule cardiache e viene registrata a scopo diagnostico o terapeutico tramite un test chiamato elettrocardiogramma (ECG). Le ricerche sull'ECG hanno evidenziato che le alternanze dell'onda T rappresentano un segno precoce di aritmie ventricolari gravi e di morte cardiaca improvvisa. I ricercatori si sono principalmente concentrati su questo aspetto, mentre gli studi riguardanti le variazioni nell'onda P e nel complesso QRS sono meno diffusi. Esistono vari algoritmi per rilevare e misurare automaticamente l'alternanza dell'onda T (dall’inglese T-wave alternans, TWA). Tuttavia, quando applicati allo stesso ECG, questi algoritmi possono produrre risultati differenti a causa delle diverse assunzioni che fanno riguardo al profilo della TWA. Lo scopo di questo studio è lo sviluppo di una interfaccia grafica per la simulazione dell’alternanza delle onde che compongono l’ECG. L’interfaccia grafica è un ambiente informatico che permette agli utenti di interagire con un sistema o un'applicazione attraverso un'interfaccia grafica anziché attraverso comandi testuali o codice; questi ambienti sono progettati per semplificare l'interazione tra l'utente e il sistema. Nella fattispecie, ECGA Simulator è uno strumento che consente di generare segnali ECG simulati affetti da onde T, Q, R, S con caratteristiche controllate; più precisamente possono essere utilizzati cinque profili differenti, quali: triangolare, rettangolare, gaussiano, browniano ed invertito. I profili possono avere varie ampiezze e possono essere sempre selezionate dall’utente; per ogni profilo, associato ad un’onda, sono stati creati appositamente, dopo vari test, diversi range di ampiezze tali da non andare a compromettere la conformazione dell’onda stessa. ECGA Simulator può essere utilizzato per validare e confrontare i metodi di identificazione TWA, in modo da migliorare l'accuratezza e l'affidabilità della rilevazione e misurazione della TWA nei dati ECG reali; inoltre permette di poter studiare le variazioni che affliggono le onde principali dell’elettrocardiogramma.