Области эффективности полусинусоидальных монополярного дефибрилляционных импульсов на диаграмме энергия / фаза цикла фибрилляции и биполярного деполяризующих
Аннотация
Целью данного исследования является сравнение областей эффективности полусинусоидальных монополярного и биполярного деполяризующих дефибрилляционных импульсов на диаграмме энергия / фаза цикла фибрилляции. Результаты компьютерного моделирования показали, что области эффективности у монополярного и биполярного дефибрилляционных импульсов имеют существенное различие. У биполярного импульса доля цикла фибрилляции, на которой обеспечивается удлинение рефрактерности, при низких значениях энергии дефибрилляционного импульса существенно превышает таковую у монополярного импульса. Можно предположить, что этим обеспечивается энергетическое преимущество биполярного импульса дефибрилляции перед монополярным.
Горбунов Б. Б., Нестеренко И. В., Телышев Д. В., Селищев С. В. Области эффективности полусинусоидальных монополярного и биполярного деполяризующих дефибрилляционных импульсов на диаграмме энергия / фаза цикла фибрилляции. Ural Radio Engineering Journal. 2021;5(4):369–379. DOI: 10.15826/urej.2021.5.4.003.
Ключевые слова
Полный текст:
Без имени (English)Литература
Gurvich N. L., Makarychev V. A. Electro impulse method for treating cardiac arrhythmias. In: Pavlenko C. M. (ed.). Cardiac fibrillation and defibrillation: Proceedings of a symposium June 21–22, 1966. Moscow; 1966, pp. 97–100. (In Russ.)
Gurvich N. L., Makarychev V. A. Defibrillation of the heart with biphasic electrical impulses. Kardiologiya. 1967;(7):109–112. (In Russ.)
Gurvich N. L., Tabak V. Ya., Bogushevich M. S., Venin I. V., Makarychev V. A. Defibrillation of the heart with a biphasic pulse in experiment and clinic. Kardiologiya. 1971;11(8):126–130. (In Russ.)
Negovsky V. A., Gurvich N. L., Tabak V. Y., Bogushevich M. S. The nature of electric defibrillation of the heart. Resuscitation. 1973;2(4):255–259. DOI: 10.1016/0300-9572(73)90030-0
Greene H. L., DiMarco J. P., Kudenchuk P. J., Scheinman M. M., Tang A. S., Reiter M. J., Echt D. S., Chapman P. D., Jazayeri M. R., Chapman F. W., Ahmed M., Johnson J. L., Niskanen R. A. Comparison of monophasic and biphasic defibrillating pulse waveforms for transthoracic cardioversion. The American Journal of Cardiology. 1995;75(16):1135–1139. DOI: 10.1016/S0002-9149(99)80745-0
Schuder J. C., McDaniel W. C., Stoeckle H. Comparison of effectiveness of relay-switched, one-cycle quasisinusoidal waveform with critically damped sinusoid waveform in transthoracic defibrillation of 100-kilogram calves. Medical Instrumentation. 1988;22(6):281–285.
Walcott G. P., Melnick S. B., Chapman F. W., Jones J. L., Smith W. M., Ideker R. E. Relative efficacy of monophasic and biphasic waveforms for transthoracic defibrillation after short and long durations of ventricular fibrillation. Circulation. 1998;98(20):2210–2215. DOI: 10.1161/01.cir.98.20.2210
ten Tusscher K. H., Panfilov A. V. Alternans and spiral breakup in a human ventricular tissue model. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 2006;291(3):H1088–H1100. DOI: 10.1152/ ajpheart.00109.2006
Sweeney R. J., Gill R. M., Steinberg M. I., Reid P. R. Ventricular refractory period extension caused by defibrillation shocks. Circulation. 1990;82(3):965–972. DOI: 10.1161/01.cir.82.3.965
Sweeney R. J., Gill R. M., Reid P. R. Characterization of refractory period extension by transcardiac shock. Circulation. 1991;83(6):2057–2066. DOI: 10.1161/01.CIR.83.6.2057
Dillon S. M. Optical recordings in the rabbit heart show that defibrillation strength shocks prolong the duration of depolarization and the refractory period. Circulation Research. 1991;69(3):842–856. DOI: 10.1161/01.RES.69.3.842
Towar O. H., Jones J. L. Relationship between “extension of refractoriness” and probability of successful defibrillation. The American journal of physiology. 1997;272(2 Pt 2):H1011–H1019. DOI: 10.1152/ ajpheart.1997.272.2.H1011
Trayanova N. A., Aguel F., Skouibine K. Extension of refractoriness in a model of cardiac defibrillation. In Biocomputing ‘99 – Proceedings of the Pacific Symposium. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.; 1999, pp. 240–251.
Gorbunov B. B., Vostrikov V. A., Nesterenko I. V., Telyshev D. V. Areas of effectiveness of defibrillating pulse in the energy/phase diagram for the fibrillation cycle on the cardiomyocyte model. International Journal of Bioelectromagnetism. 2018;20(1):1–4.
Gorbunov B. B., Vostrikov V. A., Galyastov A. A., Nesterenko I. V., Telyshev D. V., Denisov M. V. Guaranteed defibrillation on a cardiomyocyte model. In: 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). IEEE; 2020, pp. 0058–0061. DOI: 10.1109/USBEREIT48449.2020.9117701
Antonioletti M., Biktashev V. N., Jackson A., Kharche S. R., Stary T., Biktasheva I. V. BeatBox – HPC Simulation Environment for Biophysically and Anatomically Realistic Cardiac Electrophysiology. PLoS One. 2017;12(5):e0172292. DOI: 10.1371/journal.pone.0172292
Gorbunov B. B. Study of the impact of rectangular current pulses on the ten Tusscher-Panfilov model of human ventricular myocyte. Journal of Biomedical Science and Engineering. 2017;10(7):355–366.
Gorbunov B. B., Vostrikov V. A., Nesterenko I. V., Selishchev S. V., Telyshev D. V. Evaluation of the influence of the rise and fall times of a monophasic trapezoidal defibrillation pulse on its energy efficiency using the ten Tusscher–Panfilov cardiomyocyte model. Biomedical Engineering. 2020;54(4):270–274. DOI: 10.1007/s10527-020-10020-8
Gorbunov B. B., Nesterenko I. V., Telyshev D. V., Selishchev S. V. Areas of effectiveness of half-sine monophasic and biphasic depolarizing defibrillation pulses on the diagram of energy / phase of fibrillation cycle: Supplementary resources. Available at: https://www.researchgate.net/ publication/356893474 (Accessed: 9.12.2021)