Orientador: Pedro Xavier de Oliveira

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: Apesar de a aplicação de campos elétricos de alta intensidade ser atualmente a única terapia disponível para interromper a fibrilação ventricular, esse processo pode causar lesões às células cardíacas, prejudicando sua contratilidade. Neste estudo, aplicamos pulsos elétricos de alta...

Resumo: Apesar de a aplicação de campos elétricos de alta intensidade ser atualmente a única terapia disponível para interromper a fibrilação ventricular, esse processo pode causar lesões às células cardíacas, prejudicando sua contratilidade. Neste estudo, aplicamos pulsos elétricos de alta intensidade a miócitos isolados de ratos Wistar adultos. Obtivemos as curvas de letalidade por meio de análise de sobrevivência, que foram usadas para determinar a intensidade de campo necessária para matar 50% das células (EL50) e com esses valores obtivemos a curva de intensidade-duração (IxD) para letalidade para 10 durações diferentes: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10; 20; 35 e 70 ms. Também obtivemos a curva IxD para excitação celular, por meio dos valores de média ± erro padrão da média para a intensidade de campo limiar de excitação para todas as durações, e obtivemos uma relação entre letalidade e excitação em função da duração do pulso, chamada de Fator de Segurança (FS), um indicador de segurança estimulatória. Essa curva foi determinada a partir da divisão entre os pontos das curvas IxD de letalidade e excitação. Observamos que quanto me-nor a duração de pulso, maior a intensidade de campo que causa morte celular. Ao contrário do que se esperava, o maior valor de FS não correspondeu à menor duração utilizada (0,1 ms), mas sim à duração de 0,5 ms. Como o limiar de desfibrilação foi descrito como dependente da duração do pulso aplicado, nossos resultados indicam que o uso de estímulos com duração mais curta - em vez da duração tipicamente usada na clínica, de 10 ms - pode diminuir as lesões celulares, e, portanto, aumentar a efetividade da desfibrilação

Abstract: Although high intensity electric fields application is currently the only effective therapy available to terminate ventricular fibrillation, it may cause injury to cardiac cells, impairing their contractility. In this study we applied high electric field pulses with different durations to...

Abstract: Although high intensity electric fields application is currently the only effective therapy available to terminate ventricular fibrillation, it may cause injury to cardiac cells, impairing their contractility. In this study we applied high electric field pulses with different durations to isolated rat ventricular myocytes. We obtained lethality curves by survival analysis, which were used to determine the value of applied electric field necessary to kill 50% of cells (EL50) and plotted a strength-duration (IxD) curve for lethality with 10 different durations: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 3, 5, 10, 20, 35 and 70 ms. For the same durations we also obtained an IxD curve for excitation and established an indicator for stimulatory safeness, named Safety Factor (FS), as the ratio between the points on the IxD curve for lethality and the one for excitation. We found that the lower the pulse duration, the higher the electric field intensity required to cell death. Contrary to expecta-tions, the highest FS value does not correspond to the lowest pulse duration but to the one of 0.5 ms. As defibrillation threshold has been described as duration dependent, our results imply that the use of shorter stimulus duration - instead of the one typically used in the clinic (10 ms) - may decrease electric cell damage, therefore increasing defibrillation effectiveness