模拟显示，微弱电脉冲可以治疗心房和心室颤动

心房和心室颤动是一种危险的心律失常，每年夺去数百万人的生命。目前对他们的治疗是高能除颤休克，可能会非常痛苦，并导致进一步的心脏损伤。应用非线性动力学原理的新工作试图找到复位心脏的方法，同时减少副作用。

与数值模拟来自马克斯普朗克动力学和自组织研究所、德国心血管研究中心、乔治奥古斯特大学和大学医学中心的研究人员展示了一种新的方法来计时微弱电脉冲，可以阻止某些危及生命的心律失常。将他们的研究发表在混沌:非线性科学的跨学科期刊该小组的研究表明，定时脉冲在结束心房和心室颤动方面是成功的。

这项研究提供了早期的证据，证明一种控制纤颤的理论方法——自适应减速起搏——可以提高除颤器的性能。

作者Thomas Lilienkamp说:“在数值模拟中，我们研究了如何更有效地控制混沌电激发波的动力学，它在心脏颤动期间控制着动力学。”“我们的目标是使用数值模拟来找到避免高能电击应用的控制策略，也可以在实验设置中进行测试，最终在患者身上进行测试，以减少副作用。”

自适应减速起搏使用一系列弱脉冲，这些脉冲随着时间的推移间隔得更远，以对心脏做出反应，并在几次跳动后使其恢复正常节奏。

“通过我们的方法，我们可以开发一种脉冲序列是专门为特定的病人设计的甚至是为特定的心律失常利连坎普说。“这可能是至关重要的，因为即使是同一患者的两次心律失常，在潜在的动力学特征方面也可能不同。”

在启动了四种不同心脏模型心律失常的混沌螺旋波后，作者使用不同的脉搏起搏序列测试了他们的方法。动力学的高维复杂性及其对控制参数的依赖使得数值模拟成为处理如此大量计算的有用工具。

“为了研究和比较不同脉冲序列的性能，需要进行大量的数值模拟。的成功率我们使用的一个特定脉冲序列的基准是许多单个模拟结果的平均统计量，”Lilienkamp说。

将减速速率适应模拟心脏组织中电信号频率的频谱，显著提高了用相对较弱的脉冲停止心律失常的成功率。此外，自适应减速起搏不需要复杂的控制参数，有望在未来的除颤器中使用。

该小组希望在更复杂的模型和真正心脏组织的实验设置上继续他们的工作。

文章，“驯服心律失常:用自适应减速起搏终止螺旋波混沌”，发表于混乱2022年12月13日。