超声解决了诊断心律失常的一个重要的临床问题
心律失常是全世界发病率和死亡率的主要原因。目前，12导联心电图(ECG)是用于诊断和定位心律失常的无创临床金标准，但它的准确性有限，不能提供解剖工具来视觉定位心律失常的来源，而且根据观察信号的临床医生的不同，可能存在一些解释的差异性。
哥伦比亚工程学院的研究人员今天宣布，他们已经使用了一种十年前首创的超声技术——机电波成像(EWI)——来精确定位心房和心室心律失常在成人患者中在双盲试验中临床研究．
“这项研究在解决一个主要的未被满足的临床需求方面取得了重大进展:各种心律失常患者的心律失常准确定位，”Natalia Trayanova说，她是Murray B. Sachs基金主席和生物医学工程和医学教授，也是约翰霍普金斯大学心血管诊断和治疗创新联盟的主任，她没有参与这项研究。EWI使用标准的医院硬件，具有非侵入性，并且能够以3-D的方式可视化心律失常源，这使得它成为临床消融过程中一个有吸引力的组成部分。”
EWI是一种高帧率超声技术，可以无创地绘制心脏的机电激活;它很容易获得，便于携带，并且可以通过提供三维心脏地图来确定心律失常的来源。这项新研究发表在科学转化医学，评估了EWI对所有四个心室各种心律失常定位的准确性导管消融:结果显示EWI对心律失常位置的预测准确率为96%，而12导联心电图(ECG)的预测准确率为71%。
生物医学工程和放射学(物理学)教授Elisa Konofagou说:“我们知道EWI在个别患者中是可行的，我们想看看它在治疗许多不同类型心律失常患者的临床环境中是否会产生不同的效果。”她的团队一直在与哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)心内科的电生理学家进行几项研究，为了这项研究，Konofagou团队与Elaine Wan合作，Elaine Wan是CUIMC的医学助理教授Esther Aboodi和共同资深作者，他们看到了这项新技术的潜力，想要一起合作。
Konofagou解释说:“因此，我们与心脏电生理学家合作，首次确定其临床用途。”“我们能够证明，我们的成像方法不仅在困难的情况下有效心律失常但它也可以在手术前预测射频消融的最佳位置，目前在临床上没有其他成像工具可以做到这一点。使用EWI作为临床可视化工具，结合心电图和临床工作流程，可以改善与患者关于治疗方案和术前计划的讨论，并可能减少多余的消融部位、延长手术时间和麻醉时间。”
研究人员进行了一项双盲临床研究，以评估EWI在定位和识别房性和室性心律失常部位方面的诊断准确性。55名既往有心脏疾病的患者，包括既往导管消融和/或其他心血管共病，在导管消融手术前进行EWI扫描，生成心脏激活图。该团队回顾性比较了EWI图和12导联心电图评估，这些评估由Wan领导的团队中的6名电生理学专家完成，并在有创导管测绘过程中获得的心内电解剖图上发现了成功消融的部位。
该研究的共同第一作者Lea Melki说:“EWI的准确性高于电生理学家阅读标准12导联心电图的临床诊断。”Lea Melki是Konofagou团队生物医学工程系的博士生，她与电生理学研究员和共同第一作者Chris Grubb合作完成了这项任务。“虽然我们的专家电生理学家的观察者之间的变异性可能发挥了作用，我们也知道12导联心电图在从心脏后侧诊断心律失常方面是有限的，而EWI允许更容易的三维解剖定位。事实上，EWI的一大优势是激活图可以很容易地明确划分早期感兴趣的部位，同时使用标准超声心动图扫描直接解剖可视化，临床医生已经接受过相关培训。”
研究人员目前正在计划一项长期的临床研究，将于今年晚些时候启动，通过增加消融部位的准确性和切除正常组织，使用EWI预测来改善消融结果。
Melki说:“现在非常清楚的是，当EWI与标准12导联心电图结合使用时，对于心律失常患者的诊断、临床决策和治疗计划都是有价值的工具。”“我们相信，我们的EWI技术，只需最少的训练，就可以在现场获得更高的精度消融手术速度更快，并发症更少，术后复查更少。这对每个人都是双赢的，无论是患者还是临床医生。”
进一步探索
