不要错过任何一个节拍:计算机模拟可能治疗最常见的心律失常

霍普金斯大学的科学家已成功创建个性化的数字复制品心脏的心房,用它们来指导精确治疗的患者遭受持续不规则心跳。这些模拟准确识别,临床医生需要摧毁组织恢复心脏的正常节奏。

概念验证研究,发表在自然生物医学工程8月19日,是一个有前途的一步simulation-driven治疗和为团队的fda批准的临床试验计划今年秋天开始。

“个性化数字副本允许我们准确地模拟和分析心脏电活动在10个病人和确定组织需要被摧毁,”默里Natalia Trayanova说b (goldman Sachs)生物医学工程学系的教授约翰·霍普金斯大学工程和医学学校。

“处理这些副本的美妙之处在于,我们可以测试和预测不规则心跳持续的方式我们永远不可能在诊所做了一个模拟的临床过程一遍又一遍,直到我们确信不规则跳动不会再次出现。”

这种方法有可能消除试错的过程在治疗心律紊乱和防止重复这样的过程,Trayanova说。

心房纤颤或电信号源于心脏异常的两个心房,心房,最常见的原因是不规则的心跳,在全世界影响1 - 2%的人。如果不及时治疗,心房纤维性颤动会引起致命的中风。

典型的治疗障碍,称为导管消融,是一根导管发射无线电频率进心摧毁组织发送电子信号不稳定。具体来说,心脏病专家将摧毁在心房组织的四个肺静脉,这是研究人员认为不点火信号通常开始。

然而,一个子集的一种持久的房颤患者心房(纤维化),瘢痕不受益于接收标准病变在肺静脉和经常必须经过多个程序,因为异常信号阻止新兴新领域的心房。与每个过程,新的疤痕组织形式,心房电活动的变化,使目标不点火的领域更加困难。

团队的个性化simulation-driven指导消融的过程,称为最优目标识别通过造型Arrhythmogenesis(最佳状态),用对比度增强MRI扫描从10位病人在约翰霍普金斯医院创建个性化的数字复制品的病变的心房。

对于每个个性化模型,团队跑初始模拟预测不稳定的电信号,组织应该被摧毁。因为每个消融心房的重新配置电活动并可以创建新的心律失常,研究者执行虚拟消融,直到没有新的心律失常出现。

研究人员随后的最后“地图”组织目标区域和进口它为导管在临床系统导航。不仅医生然后将导管对组织目前引起的电子发射,也对未来的组织就会导致失效,预测的模拟。整个过程,获得一个MRI显示最终的地图在手术室用了不到一个星期。在未来,Trayanova和团队希望可以缩短整个过程。

虽然这是一个概念验证研究旨在证明可行性和不是一个临床试验旨在衡量病人的结果,心房纤维性颤动不复发的患者超过300天的观察期。10个病人,只有一个返回另一个消融,这是一个简单的心房心律失常。

“我很乐观地认为,这种个性化simulation-driven方法将被证明是缺失的环节需要显著改善患者的导管消融结果更高级形式的心房纤颤。这种新方法可能改变当前的方法导管消融的心房纤颤补充道:“休·卡尔金斯医学教授约翰霍普金斯医学和作者的研究。

这项研究和它的成功只是一个项目的约翰霍普金斯大学心血管疾病的诊断和治疗的创新联盟(提前),一个中心,旨在给诊所带来心血管工程方法,组合Trayanova和卡尔金斯。

”这样的成功是一个激动人心的例子,如何应用于临床工程技术来帮助使治疗更加准确和备用病人从多个,昂贵,有时风险程序,“Trayanova补充道