An electric model of the human heart

A implementação de uma abordagem analítica baseada nas leis físicas ao estudo do coração humano é um passo inevitavel na substituição do em pirismo associado ao conhecimento médico usado para diagnosticar e tratar pacientes. Estas abordagens não são novas, e já foi realizado um trabalho extenso na aplicação de modelos matemáticos a problemas relacionados com o funcionamento elétrico do coração humano.

No entanto, estes estudos in silico são conduzidos utilizando geometrias que não têm semelhança com o órgão em questão, simulando apenas partes de tecido em vez de todo o coração. Neste trabalh o, apresentamos um modelo de todo o sistema de condução elétrica do coração humano e um procedimento para calcular as 3 primeiras derivações do Eletrocardiograma padrão de 12 derivações.

O modelo e o procedimento de ECG são depois comparados com dados clínicos provenientes de uma base de dados de atletas de alto rendimento noruegueses [1]. Os resultados estão em grande concordância com o ECG registado para o atleta 5 da referida base de dados. Após a validação do modelo e do procedimento de cálculo do respetivo ECG, são introduzidas patologias relacionadas com o sistema de condução elétrica do coração para analisar os resultados do sinal de ECG.

Alguns dos resultados desta análise destacam as limitações do modelo, mas de um modo geral, as ondas do ECG estão em concordância com os dados clínicos. Concluímos que é viável criar um modelo simples, tanto do ponto de vista geométrico como computacional, alcançando ainda assim resultados clinicamente relevantes.