螺旋波隐形传态理论为心脏除颤、终止心律失常提供了新途径
心脏中螺旋波的电活动会导致灾难性的后果。一个螺旋波会导致心动过速——心跳过快，多个螺旋波会导致一种被称为纤颤的无序收缩状态。来自乔治亚理工学院的研究人员提供了一种阻断螺旋波的新方法，这种方法使用更少的能量，可能比传统的除颤更少痛苦。
这项研究一直在物理学院教授Flavio Fenton的实验室进行，他的学生Noah DeTal和研究科学家Abouzar Kaboudian。他们的最新发现发表在《用单一设计的刺激终止螺旋波:隐形传态作为除颤机制》杂志上美国国家科学院院刊．
螺旋波的问题
电波使心脏收缩并将血液输送到全身。当电波变成螺旋时，它的旋转速度比心脏的自然起搏器快，抑制了正常的心脏功能。相反，一个螺旋波会产生更多的螺旋波，直到心脏被多个螺旋波覆盖，导致无序收缩，并阻止心脏向身体提供血液。
多年来，科学家和医生们一直在努力寻找在螺旋波失控之前阻止它的最佳方法。然而，半个多世纪以来，最好的方法一直是一次强电击。除颤所需的300焦耳能量不仅使心脏细胞兴奋，而且使整个身体兴奋，使病人非常痛苦。
多年来，研究人员一直在试验使用较弱的电击来重组心律失常。
芬顿说:“我们仍然不清楚除颤是如何起作用的。“这项研究解释了真正终止心律失常所需的最低能量，我相信它阐明了除颤的机制。”
对称的解决方案
研究人员确定，由于螺旋波是成对发展的，它们也必须成对终止。每一个螺旋波都与另一个相反方向的螺旋波相连。使螺旋波通过电击立即消除两个波。
研究人员使用了一种数学方法来识别针对螺旋波的电击刺激的关键区域。他们确定，一个刚刚离开的螺旋波的刺激传递到组织区域，并能够维持一个新的波，可以使心脏除颤。
在终止螺旋波的过程中，研究人员实际上也在通过一种他们称之为“隐形传态”的概念移动它们。
芬顿说:“我们称之为瞬间移动，因为它非常类似于你在科幻小说中看到的东西瞬间从一个地方移动到另一个地方。”
螺旋波可以通过这种方法传送到心脏的任何地方。特别是，螺旋波可以被移动，从而与它们的同伴发生碰撞，从而使它们消失。芬顿解释说这是为了成功去纤颤状态要产生螺旋波，必须以这种方式消除所有对螺旋波。
研究人员计划进一步测试这一概念使用二维培养心细胞。
芬顿说:“下一步是通过实验证明我们在数值上所做的是可能的。”
芬顿补充说，他们希望最终开发出可以用于临床的方法，并正在与埃默里大学(Emory University)的心脏病学家合作开展这项工作。
进一步探索
