A Novel Approach to Assess Atrial Electrical Abnormalities in Patients with Brugada Syndrome: From the ECG to the Creation of a Patient-Specific Cardiac Model

Das Brugada Syndrom (BrS) ist eine seltene kardiovaskuläre Erkrankung, die durch eine genetisch bedingte Dysfunktion der Ionenkanäle hervorgerufen wird. Bei Patienten, welche augenscheinlich Herzgesund sind, führt es zu einem erhöhten Risiko für Herzrhythmusstörungen und plötzlichen Herztod (SCD). In dieser Patientengruppe sind die pathologischen Mechanismen atrialer Arrhythmien bis heute nicht vollständig verstanden und die Rolle der genetisch bedingten Inonenkanal-Dysfunktion auf die Leitungseigenschaften der Vorhöfe ist weitgehend unbekannt. Die prognostische Bedeutung von Vorhofarrhythmien bei Patienten mit BrS ist ebenfalls unklar. Der Zusammenhang zwischen atrialem und ventrikulärem Phänotyp im 12-Kanal-EKG und ob die Kombination eines gegebenen atrialen Phänotypen mit einem spezifischen ventrikulären Phänotypen das Risiko für atriale/ventrikuläre Arrhythmien erhöht, ist ebenfalls nicht bekannt. Vor kurzem habe ich erstmals nachgewiesen, dass Patienten mit BrS, trotz fehlender Anamnese für VHF, einen abnormalen atrialen Phänotypen aufweisen. Unter Berücksichtigung der aktuellen Studienlage, habe ich die Hypothese aufgestellt, dass es bei Patienten mit BrS bestimmte atriale Phänotypen gibt, die mit einem erhöhten Risiko für sowohl atriale, als auch ventrikuläre Arrhythmien vergesellschaftet sind. Um diese Hypothese zu testen, werde ich eine grosse Serie von BrS-Patienten mit und ohne Vorgeschichte für Vorhofarrhythmien analysieren. Zum einen werde ich die elektrischen Eigenschaften der Vorhöfe, sowie die pathogenetischen Mechanismen die zu atrialen Arrhythmien führen untersuchen. Zum anderen werde ich nach einem möglichen Zusammenhang zwischen elektrischen Anomalien der Vorhöfe und dem Risiko für lebensbedrohliche Arrhythmien suchen sowie potenzielle therapeutische Strategien für VHF erforschen. Ausserdem werde ich Daten bzgl. klinischen Gegebenheiten, kardialen Magnet-Resonanz-Tomographien (MRT), speziellen EKG-Analysen (sog. „signal-averaged electrograms“) und mit einem hochauflösenden Mapping-Katheter durchgeführten elektrophysiologischen Untersuchungen (EPU) analysieren. Um meine Hypothese zu bestätigen werde ich einen multimodalen Multiscale-Ansatz verwenden. Jegliche Daten werden in ein allgemeines kardiales Computermodell integriert um ein patientenspezifisches Modell zu erhalten. Diese patientenspezifischen Modelle werden es uns ermöglichen, das Risiko für atriale Arrhythmien, die ihnen zugrundeliegenden pathophysiologischen Mechanismen sowie die Auswirkungen verschiedener pharmakologischer und invasiver Behandlungsverfahren zu untersuchen. Dieses Studienprojekt wird zur Erweiterung des therapeutischen Angebots und zu einer Verbesserung der Lebensqualität von BrS-Patienten beitragen, indem die elektrischen Anomalien in den Vorhöfen besser verstanden und somit die Risiken für Rhythmusstörungen reduziert werden.