Direzioni di ricerca

• Indagine multiscala di aritmie complesse
  La fibrillazione atriale (FA) è l'aritmia più diffusa nella popolazione e la sua prevalenza tende a crescere con l’avanzare dell'età (8-10% oltre gli 80 anni). L’importanza dell’aritmia è anche legata ad un significativo rischio di ictus cerebrale, prima causa di disabilità nel soggetto adulto-anziano. La fibrillazione atriale è una malattia multifattoriale complessa, in cui diversi fattori cardiaci ed extracardiaci, quali la genetica, l’invecchiamento, le disfunzioni del sistema nervoso e la presenza di altre patologie, concorrono alla formazione dei meccanismi di trigger e substrato dell'aritmia. La scarsa comprensione dei meccanismi della fibrillazione e la molteplicità dei fattori che promuovono l'aritmia nel paziente, hanno ostacolato lo sviluppo di approcci terapeutici efficaci. Il nostro lavoro di ricerca è rivolto allo studio dei meccanismi alla base dell'innesco e del mantenimento della FA, mediante tecniche avanzate di analisi del segnale, imaging multimodale, modelli computazionali e analisi strutturali/molecolari di campioni bioptici di tessuto cardiaco, con l'obiettivo finale di trasferire i risultati all'applicazione clinica diretta.

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• Nuovi marker di stratificazione del rischio di morte cardiaca improvvisa
  La morte cardiaca improvvisa (MCI), causata principalmente da aritmie ventricolari, è una delle principali cause di mortalità nei paesi industrializzati ed è responsabile del 60-70% di tutti i decessi di origine cardiovascolare. La stratificazione prognostica della morte improvvisa rappresenta una sfida tuttora aperta per la cardiologia. Le attuali linee guida per l'uso dei defibrillatori impiantabili nella prevenzione primaria si basano principalmente sul valore della frazione di eiezione, che è tuttavia un predittore subottimale di MCI. Utilizzando tecniche di meta-analisi, stiamo indirizzando la nostra ricerca all'identificazione di nuovi biomarcatori, basati sull’analisi di immagini e segnali elettrocardiografici, per migliorare la predizione e la stratificazione del rischio della morte cardiaca improvvisa.

• La radiochirurgia protonica come nuovo trattamento di ablazione delle aritmie potenzialmente letali
  L'ablazione transcatetere, che comunemente utilizza la radiofrequenza o l'energia criotermica, è una procedura invasiva per il trattamento delle aritmie, spesso accompagnata da complicanze procedurali e con esiti di efficacia ancora insoddisfacenti. La terapia con fasci di protoni, più comunemente usata per il trattamento dei tumori, associata all’imaging multimodale utlizzato per l’identificazione dell’area target, può rappresentare una metodica altamente innovativa per l'ablazione non invasiva delle aritmie cardiache. Nell’ambito di una rete di ricerca che comprende il Centro di Protonterapia, le Divisioni di Cardiologia e Radiologia dell'APSS di Trento, studieremo la fattibilità della radiochirurgia protonica guidata da immagini come nuova modalità terapeutica per pazienti affetti da tachicardie ventricolari potenzialmente letali. L'estensione dell'uso della protonterapia dalle applicazioni oncologiche a quelle cardiologiche potrebbe rappresentare una sfida aperta per la moderna radiochirurgia.

Componenti del gruppo

• Flavia Ravelli, PI
  Michela Masè, collaboratrice Postdoc
  Alessandro Cristoforetti, collaboratore Postdoc

Collaborazioni

• Department of Cardiovascular Sciences, Universit' di Leicester, UK (T. Almeida)
• BioMIT, Università politecnica di Valencia, Valencia (Spagna) (J.J. Rieta)
• BIOtech – Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Trento (G. Nollo)
• Divisioni di Cardiologia, Cardiochirurgia e Radiologia, Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari (APSS), Trento
• Centro di Protonterapia, APSS, Trento
• Medicaltech s.r.l., Polo Tecnologico, Rovereto

Pubblicazioni selezionate

Ravelli F., Masè M. MicroRNAs: new contributors to mechano-electric coupling and atrial fibrillation (2021) Progress in Biophysics & Molecular Biology, 159, pp 146-156

Almeida T, Soriano D, Masè M, Ravelli F., Bezerra A, Li X, Chu G, Salinet J, Stafford P, Andre Ng G, Schlindwein F, Yoneyama T. Unsupervised classification of atrial electrograms for electroanatomic mapping of human persistent atrial fibrillation (2021) IEEE Transactions on Biomedical Engineering 68(4), 9186302, pp 1131-1141

Disertori M, Masè M, Rigoni M, Nollo G, Ravelli F. Declining clinical benefit of ICD in heart failure patients: Temporal trend of mortality outcomes from randomized controlled trials (2020) Journal of Cardiology, 75 (2), pp. 148-154.

Marsili IA, Biasiolli L, Masè M, Adami A, Andrighetti AO, Ravelli F., Nollo G. Implementation and validation of real-time algorithms for atrial fibrillation detection on a wearable ECG device (2020) Computers in Biology and Medicine, 116, art. no. 103540

Masè, M, Grasso M, Avogaro L, Giacomaz MN, D'Amato E, Tessarolo F, Graffigna A, Denti MA, Ravelli F. Upregulation of mir-133b and mir-328 in patients with atrial dilatation: Implications for stretch-induced atrial fibrillation (2019) Frontiers in Physiology, 10, art. no. 1133

Cristoforetti A, Mase M, Bonmassari R, Dallago M, Nollo G, Ravelli F. A patient-specific mass-spring model for biomechanical simulation of aortic root tissue during transcatheter aortic valve implantation (2019) Physics in Medicine and Biology, 64 (8), art. no. 085014

Disertori M, Masè M, Ravelli F. Myocardial fibrosis predicts ventricular tachyarrhythmias (2017) Trends in Cardiovascular Medicine, 27 (5), pp. 363-372

Masè M, Grasso M, Avogaro L, D'Amato E, Tessarolo F, Graffigna A, Denti MA, Ravelli F. Selection of reference genes is critical for miRNA expression analysis in human cardiac tissue. A focus on atrial fibrillation (2017) Scientific Reports, 7, art. no. 41127

Disertori M, Masè M, Rigoni M, Nollo G, Ravelli F. Heart rate turbulence is a powerful predictor of cardiac death and ventricular arrhythmias in postmyocardial infarction and heart failure patients: a systematic review and meta-analysis (2016) Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology, 9 (12), art. no. e004610

Disertori M, Rigoni M, Pace N, Casolo G, Masè M, Gonzini L, Lucci, D., Nollo, G., Ravelli F. Myocardial fibrosis assessment by LGE is a powerful predictor of ventricular tachyarrhythmias in ischemic and nonischemic LV dysfunction: a meta-analysis (2016) JACC: Cardiovascular Imaging, 9 (9), pp. 1046-1055

Ravelli F., Masè M. Computational mapping in atrial fibrillation: How the integration of signal-derived maps may guide the localization of critical sources (2014) Europace, 16 (5), pp. 714-723

Ravelli F., Masè M, Cristoforetti A, Marini M, Disertori M. The logical operator map identifies novel candidate markers for critical sites in patients with atrial fibrillation (2014) Progress in Biophysics and Molecular Biology, 115 (2-3), pp. 186-197.

Disertori M, Masè M, Marini M, Mazzola S, Cristoforetti A, Del Greco M, Kottkamp H, Arbustini E, Ravelli F. Electroanatomic mapping and late gadolinium enhancement MRI in a genetic model of arrhythmogenic atrial cardiomyopathy (2014) Journal of Cardiovascular Electrophysiology, 25 (9), pp. 964-970.

Rieta JJ, Ravelli F., Sörnmo L. Guest Editorial: Advances in modeling and characterization of atrial arrhythmias (2013), Biomedical Signal Processing and Control, 8 (6), pp. 956-957.

Disertori M, Quintarelli S, Grasso M, Pilotto A, Narula N, Favalli V, Canclini C, Diegoli M, Mazzola S, Marini M, Del Greco M, Bonmassari R, Masè M, Ravelli F., Specchia C, Arbustini E. Autosomal recessive atrial dilated cardiomyopathy with standstill evolution associated with mutation of Natriuretic Peptide Precursor A (2013) Circulation: Cardiovascular Genetics, 6 (1), pp. 27-36

Cristoforetti A, Mase M, Ravelli F. A fully adaptive multiresolution algorithm for atrial arrhythmia simulation on anatomically realistic unstructured meshes (2013) IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 60 (9), art. no. 6514086, pp. 2585-2593.

Ravelli F., Masè M, Cristoforetti A, Del Greco M, Centonze M, Marini M, Disertori M. Anatomic localization of rapid repetitive sources in persistent atrial fibrillation: Fusion of biatrial CT images with wave similarity/cycle length maps (2012) JACC: Cardiovascular Imaging, 5 (12), pp. 1211-1220.

Masè M, Glass L, Disertori M, Ravelli F. Nodal recovery, dual pathway physiology, and concealed conduction determine complex AV dynamics in human atrial tachyarrhythmias (2012) American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, 303 (10), pp. H1219-H1228.