Vorhofflimmern

Was diese Seite dokumentiert

Diese Seite beschreibt die bioelektrische Architektur, die mathematischen Konstanten der chaotischen Vorhofdepolarisation und das Verhalten des Atrioventrikularknotens im dreidimensionalen MioAtlas-Kardiosimulator für Vorhofflimmern. Der ausschließliche Zweck dieses Dokuments besteht darin, Transparenz über die Computermodellierung und ihre biophysikalischen Grundlagen zu schaffen; es stellt weder eine klinische Behandlungsleitlinie noch ein Notfallprotokoll oder ein Diagnosewerkzeug dar. Eine detaillierte Darstellung der mathematischen Integration der 12 Ableitungen finden Sie im Bereich der technischen Methodik.

Modellparameter

Die quantitativen Werte, die Erregungskinematik und Kammerantwort in der Simulations-Engine steuern, entstammen der AFIB-Entität des Reizleitungssystems-Katalogs:

Herkunft der einzelnen Parameterwerte

Die in MioAtlas implementierte bioelektrische Modellierung basiert auf folgenden wissenschaftlichen Referenzquellen:

1. Anatomische Lokalisation des ektopen Fokus (FOCUS_LA_PV): Die Zuordnung des Initialfokus zu Myokardmanschetten der Lungenvenen entspricht der klassischen Vorhof-Mikroanatomie nach Anderson et al. (2009).
2. 12-Kanal-EKG-Signalstandardisierung und Kalibrierung: Vorschubgeschwindigkeit von 25 mm/s, Spannungskalibrierung auf 10 mm/mV und schmale QRS-Morphologie (90 ms) folgen den AHA/ACCF/HRS-Empfehlungen in Kligfield et al. (2007).
3. Dipoldynamik und dreidimensionale EKG-Synthese: Die Ausbreitung der Erregungsfront über multiple Raumdipole auf einen synthetischen Torso beruht auf dem Modell von Sovilj et al. (2013).
4. Dynamische QT-Intervallanpassung: Trotz unregelmäßiger R-R-Zyklen passt sich die theoretische Kammerrepolarisation zyklusweise dynamisch über die kubische Formel von Fridericia (1920) an.

Modellierungsmethode

Im interaktiven Frontalschnitt des Herzens entkoppelt der Simulator die Sinusknotenaktivität und aktiviert einen Rauschgenerator in beiden Vorhöfen. Dieser Generator zerlegt die Vorhofaktivität in 7 Reentry-Wavelets (waveletCount = 7), die sich mit heterogener Geschwindigkeit über das Myokardnetz bewegen.

Am AV-Übergang fungiert der AV-Knoten als Filter mit stochastischem Refraktärzustand. Trifft ein Wavelet auf den Knoten, berechnet der Algorithmus die Zeit seit der letzten Kammerdepolarisation: In der absoluten Refraktärphase wird der Impuls blockiert; in der relativen Refraktärphase entsteht eine variable Verzögerung vor Weiterleitung ins His-Bündel. Im 12-Kanal-EKG resultiert dies im Fehlen von P-Wellen, ersetzt durch niedrigamplitudige f-Wellen (0.05 – 0.15 mV) und eine vollkommen unregelmäßige R-R-Folge mit bis zu 40 % Streuung.

Was NICHT reproduziert wird

Um eine flüssige Darstellung mit 120 Bildern pro Sekunde im Browser ohne Prozessorüberlastung zu gewährleisten, wurden bewusste biophysikalische Vereinfachungen vorgenommen:

• Intrakavitäre Hämodynamik und Verlust der Vorhofkontraktion: Der Simulator berechnet weder die akute Reduktion des Herzzeitvolumens noch Veränderungen des linksventrikulären enddiastolischen Drucks in Echtzeit.
• Thromboserisiko und Blutstase im Vorhofohr: Computergestützte Fluiddynamik (CFD) der Stase im linken Herzohr und automatische Embolierisiko-Scores sind nicht implementiert.
• Adaptive vegetative Modulation: Fluktuationen von Sympathikus und Parasympathikus bei Belastung oder Lageänderung werden nicht kontinuierlich angepasst.
• Schlag-zu-Schlag-Ashman-Phänomen: Obwohl das R-R-Intervall unregelmäßig ist, generiert der Simulator nach einer Lang-Kurz-Sequenz nicht selbsttätig einen funktionellen Rechtsschenkelblock.
• Detaillierte zelluläre Elektrophysiologie: Einzelne Membranionenströme (IKur, INa, ICaL) hochkomplexer Hodgkin-Huxley-Modelle werden nicht berechnet.

Interaktive Varianten

Untersuchen Sie verschiedene elektrophysiologische Konfigurationen direkt im Simulator über folgende Links:

• Klassisches Vorhofflimmern (unkontrollierte Kammerfrequenz, 125 bpm): Standardzustand mit feinen f-Wellen und schmalen QRS-Komplexen.
• Präexzitiertes Vorhofflimmern (Leitung über akzessorische Bahn): Schnelle, breite und unregelmäßige Erregung über ein extranodales Bündel.
• Typisches Vorhofflattern (cavotrikuspidales Makro-Reentry): Regelmäßiger Sägezahnrhythmus bei 300 bpm mit 2:1-AV-Block im Kontrast zur FA-Desorganisation.

Verwandte Entitäten zum Vergleich im Simulator

Zum vertieften Studium supraventrikulärer Rhythmusstörungen in der 3D-Umgebung:

• Typisches Vorhofflattern im 3D-Simulator: Organisiertes Vorhof-Makro-Reentry mit regelmäßigen F-Wellen bei 300 bpm und konstanter AV-Überleitung.
• AV-Knoten-Reentrytachykardie (AVNRT) im 3D-Simulator: Doppelter AV-Knoten-Leitungsweg im Koch-Dreieck mit schmalem, regelmäßigem QRS bei 180 bpm.
• Multifokale atriale Tachykardie (MAT) im 3D-Simulator: Drei oder mehr verschiedene P-Wellen-Morphologien mit variablen PR-Intervallen.
• Respiratorische Sinusarrhythmie im 3D-Simulator: Atemabhängige physiologische Variabilität des P-P-Intervalls bei normalen P-Wellen.