מדענים חושפים את הגיאומטריה הנסתרת של הלב כדי לחולל מהפכה בפירוש א.ק.ג.

מחקר שנערך על ידי מדענים בקינגס קולג' בלונדון מצא כי הכיוון הפיזי של הלב בחזה משפיע באופן משמעותי על האותות החשמליים הנרשמים באלקטרוקרדיוגרמה (אק"ג) - תגלית שעשויה לסלול את הדרך לאבחון אישי ומדויק יותר של מחלות לב.

באמצעות נתונים מיותר מ-39,000 משתתפים בפרויקט UK Biobank, זהו אחד המחקרים הגדולים ביותר מבוססי אוכלוסייה עד כה, הבוחן את הקשר בין האנטומיה של הלב לפעילות החשמלית שלו. על ידי שילוב של הדמיית לב תלת-ממדית עם נתוני א.ק.ג., הצוות יצר תאומים דיגיטליים פשוטים של ליבו של כל משתתף.

מודלים מותאמים אישית אלה אפשרו לחוקרים לחקור כיצד המיקום האנטומי של הלב, המכונה הציר האנטומי, קשור למדד מרחבי של פעילות חשמלית, או הציר החשמלי. המחקר פורסם בכתב העת PLOS Computational Biology.

תאומים דיגיטליים הופכים לכלי רב עוצמה במחקר קרדיווסקולרי, המאפשרים למדענים לדמות ולחקור את מבנה ותפקוד הלב בפירוט חסר תקדים. במחקר זה, הם מילאו תפקיד מפתח בחשיפת האופן שבו שינויים טבעיים בכיוון הלב, המעוצבים על ידי גורמים כמו מדד מסת הגוף (BMI), מין ויתר לחץ דם, יכולים להשפיע באופן משמעותי על קריאות א.ק.ג.

"משאבים ביו-רפואיים בקנה מידה גדול כמו בנק הביולוגי בבריטניה סוללים את הדרך לאפיון מחלות הממוקד במטופל על ידי כך שהם מאפשרים ניתוח מפורט של שינויים אנטומיים ואלקטרופיזיולוגיים באוכלוסייה."

"עבודה זו הדגימה הבדלים בצירים הלבביים בין אנשים בריאים לחולים, תוך הדגשת הפוטנציאל להתאמה אישית מוגברת של תאומים דיגיטליים ולשיפור הפרוגנוזה ואפיון המחלות, מה שיאפשר בסופו של דבר טיפול קליני מותאם אישית יותר", אומר מוחמד קייאלי.

החוקרים הציעו הגדרות חדשות וסטנדרטיות הן לצירים האנטומיים והן לצירים החשמליים, המבוססות על יישורם במרחב התלת-ממדי. הם מצאו כי אנשים עם BMI גבוה יותר או לחץ דם גבוה נוטים להיות בעלי לב הממוקם בצורה אופקית יותר בחזה, ושינוי זה משתקף באותות ה-ECG שלהם.

המחקר מצא גם הבדלים ברורים בין גברים לנשים: לבבותיהם של גברים נוטים להיות בעלי אוריינטציה אופקית יותר מאשר לבבות נשים, והבדל מבני זה משתקף בפעילות החשמלית על פני השטח. הבדלים מגדריים אלה מדגישים את הצורך בגישה מותאמת אישית יותר לפירוש אק"ג.

על ידי זיהוי וכימות שונות זו על פני אוכלוסייה גדולה, המחקר מדגיש את החשיבות של הבחנה בין מאפיינים אנטומיים תקינים לבין סימנים מוקדמים של מחלה. זה עשוי לסייע לרופאים לזהות מצבים כגון יתר לחץ דם, הפרעות הולכה או שינויים מוקדמים בשריר הלב מוקדם יותר ומדויק יותר, במיוחד בחולים שכיוון הלב שלהם סוטה מההנחות הסטנדרטיות.

"היכולת ליצור מודלים מותאמים אישית (כלומר תאומים דיגיטליים) של מערכת הלב וכלי הדם היא תחום מחקר מרתק שבו אנו מקווים למצוא פרמטרים חדשים שיכולים לתרום טוב יותר למניעה, אבחון וסיכון למחלות לב וכלי דם. בעבודה זו, אנו מתחילים לחקור תחומים לא נחקרים אלה ומקווים להציע בקרוב דרכים חדשות לגילוי מוקדם של מצבים כמו הפרעות הולכה חשמלית", אומר פרופסור פבלו למטה.

הממצאים מצביעים על עתיד שבו אק"ג לא יפורש עוד באופן אחיד שמתאים לכולם, אלא יותאם לאנטומיה הייחודית של כל מטופל. גישה מותאמת אישית זו עשויה להפחית שגיאות אבחון ולתמוך בהתערבויות מוקדמות ומדויקות יותר.