超声解决了诊断心律失常的一个重要临床难题

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)是用于诊断和定位这些疾病的非侵入性临床金标准，但它的准确性有限，不能提供解剖工具来直观地定位心律失常的来源，并且根据临床医生观察信号的不同，可能会有一些解释的差异。

哥伦比亚工程学院的研究人员今天宣布，他们使用了十年前首创的一种超声技术——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实验中临床研究．

“这项研究在解决一个主要未满足的临床需求方面取得了重大进展:在各种心律失常患者中准确定位心律失常，”Natalia Trayanova说，她是Murray B. Sachs捐赠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。“使用标准医院硬件的EWI的非侵入性性质，以及其在3-D中可视化心律失常源的能力，使其成为临床消融手术中一个有吸引力的组件。”

EWI是一种高帧率超声技术，可以无创性地绘制心脏机电激活;它很容易获得，携带方便，可以通过提供3-D心脏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%。

“我们知道EWI在个体患者中是可行的，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有区别，”指导这项研究的罗伯特和玛格丽特·哈里里生物医学工程和放射学(物理学)教授Elisa Konofagou说。她的团队一直在与哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)心脏科的电生理学家进行几项研究，为了这项研究的目的，Konofagou团队与Elaine Wan合作，Elaine Wan是CUIMC的Esther Aboodi医学助理教授和联合资深作者，她看到了这项新技术的潜力，并希望合作。

科诺法古解释说:“因此，我们与心脏电生理学家合作，首次确定了临床应用。”“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术的最佳位置，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ECG和临床工作流程，可以改善与患者关于治疗方案和术前规划的讨论，并有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例患者既往患有心脏病，包括既往导管消融和/或其他心血管疾病，在导管消融手术前进行EWI扫描以生成其心脏的激活图。该团队回顾性比较了由Wan领导的团队中的六位专家电生理学家所做的EWI图和12导联ECG评估，以及在侵入性导管测绘中获得的心内电解剖图上发现的成功消融部位。

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是生物医学工程系的博士生，在Konofagou的团队工作，他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差异可能发挥了作用，但我们也知道12导联ecg在从心脏后部诊断心律失常方面是有限的，而EWI可以更容易地在3-D中进行解剖定位。事实上，EWI的一个很大的优势是，激活图可以很容易地明确划分最早的感兴趣的部位，以及使用临床医生已经接受过培训的标准超声心动图扫描的直接解剖可视化。”

研究人员目前正在计划一项长期的临床研究，将于今年晚些时候开始，该研究将使用EWI预测来提高消融部位的准确性，并使正常组织免于消融，从而改善消融结果。

Melki说:“现在很清楚，当EWI与标准的12导联ECG结合使用时，它可以成为诊断、临床决策和心律失常患者治疗计划的宝贵工具。”“我们相信，我们的EWI技术，只需最少的培训，就能在现场获得更高的精度消融这是一种更快的手术，并发症更少，手术后可以重复就诊。这对患者和临床医生来说都是双赢的。”

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