Kalp yeleği, kalbin elektriksel aktivitesinin ayrıntılı haritasını çıkarıyor - Fizik Dünyası

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/cardiac-vest-creates-detailed-map-of-the-hearts-electrical-activity-physics-world-4.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/cardiac-vest-creates-detailed-map-of-the-hearts-electrical-activity-physics-world-4.jpg" data-caption="Uygun maliyetli tarama aracı UCL'de geliştirilen ve bir tıp öğrencisi tarafından giyilen ECGI yeleği. (Nezaket: UCL Kardiyovasküler Bilim Enstitüsü/James Tye)”>

Kalbin elektriksel aktivitesinin yüksek çözünürlüklü haritalarını üreten yeniden kullanılabilir bir yelek, ani kalp ölümü riski taşıyan kişilerin belirlenmesine yardımcı olabilir. University College London'ın liderliğindeki bir ekip tarafından geliştirildi (UCL), yelek, 256 sensörü tarafından kaydedilen elektriksel verileri, kalp aktivasyonu ve iyileşme modellerinin gerçek zamanlı haritalarını oluşturmak için kalp yapılarının ayrıntılı MR görüntüleriyle birleştiriyor.

Dünya çapında her yıl 4-5 milyon ani kalp ölümü vakası yaşanıyor ve çoğunluğu kalp ritmi bozukluklarından kaynaklanıyor. Kalbin ritmini izleyen ve gerekirse onu normal ritmine döndüren implante edilebilir kardiyoverter defibrilatörler hayat kurtarabilir. Ancak implante edilmiş bir cihazın kendi riskleri vardır ve bu da belirli bir kalp yapısal anormalliğinin ani kalp ölümü riskini nasıl etkileyebileceğinin belirlenmesini zorunlu kılar.

Ayrıntılı elektrofizyolojik haritalama bu riski ölçebilirken, bu tür prosedürler zaman alıcı, maliyetli ve sıklıkla oldukça invaziftir. Bunun yerine araştırmacılar, kalp ve gövde geometrisini birden fazla elektrottan kaydedilen vücut yüzey potansiyelleriyle birleştiren, invazif olmayan bir teknik olan elektrokardiyografik görüntülemenin (ECGI) kullanılmasını öneriyor. ECGI yüksek çözünürlüklü olduğundan ve anatomiyi düzelttiğinden, geleneksel 12 derivasyonlu EKG'nin gözden kaçırabileceği bilgi açısından zengin elektriksel olayları tespit edebilir.

Yeleğin geliştiricisi şöyle açıklıyor: "EKG yalnızca kalbin yüzeyindeki 12 sınırlı noktadan gelen sinyalleri topluyor; bu, kalpteki tüm elektriksel veri akışının 3 boyutlu bir haritasını oluşturmak için yeterli değil." Gabriella Captur. "Böyle bir harita oluşturmak için ECGI gibi yoğun ve yüksek çözünürlüklü bir veri toplama yöntemine ihtiyacınız var. ECGI ile ön ve arka tarafta 256 derivasyona sahibiz ve bunları her kalpte 1000 ayrı düğüm elde edecek şekilde işliyoruz."

Captur, "12 derivasyonlu EKG, gece gökyüzüne çıplak gözle bakmaya benziyor" diyor Fizik dünyası. "ECGI yeleği, James Webb teleskopunu kullanarak derin uzaya bakarken birdenbire tüm evren yıldızlarla dolup taşmaya benziyor."

Anatomik görüntüleme için CT kullanan önceki ECGI yaklaşımlarından farklı olarak, yeni yelek, kardiyak yapı ve fonksiyon hakkında veri sağlamak için radyasyon içermeyen kardiyovasküler manyetik rezonans (CMR) kullanıyor.

“MRI kalp görüntülemenin 'Rolls Royce'udur. Captur bize kalp kası duvarının hangi bölümlerinin ölü, yaralı, iltihaplı, zayıflamış veya yaralı olduğunu söylüyor" diyor. "İlk kez, kalp kası duvarındaki bu değişikliklerin kalbin elektriğini nasıl etkilediğini tam olarak söyleyebiliyoruz; bu, tehlikeli kalp ritimlerinin olasılığını veya tedaviye yanıtı tahmin etme açısından bariz avantajlar sağlıyor."

Yeleği test edin

ECGI yeleği, tarif edilen Kardiyovasküler Manyetik Rezonans Dergisi256 tekstil bazlı kuru elektrot (2 × 2 cm) ile işlenmiş, her elektrotta EKG kablosunu bağlamak için bir grafit geçmeli konektör bulunan pamuklu bir giysidir. Derinin yanında bir jel tabakası gerektiren metalik elektrotlar yerine kuru elektrotlar kullandığından yelek (EKG uçları hariç) tamamen yıkanabilir ve yeniden kullanılabilir; bu da uygun maliyetli bir tarama aracı sağlar.

EKG verilerinin toplanması için, elektrot yeleği hastanın göğsünün etrafına sabitlenir ve cilt-elektrot temasını maksimuma çıkarmak için üstüne şişirilebilir bir yelek giyilir. Vücut yüzey potansiyelleri 5 dakika süreyle kaydedilir, ardından elektrot yeleği CMR taraması için bir "ayna yeleği" ile değiştirilir. Her elektrotun CMR güvenli bir referans işaretleyiciyle değiştirildiği bu ayna yelek, her kayıttan sonra 256 EKG kablosunun tümünün bağlantısının kesilmesi ihtiyacını ortadan kaldırır ve böylece süreci kolaylaştırır. CMR taraması daha sonra 3T veya 1.5T MRI sistemi kullanılarak gerçekleştirilir.

Araştırmacılar aynı yeniden kullanılabilir yeleği 77'si sağlıklı genç gönüllü ve 27'si yaşlı olmak üzere 50 katılımcı üzerinde test etti. Tüm ECGI kayıtları komplikasyon olmadan tamamlandı ve katılımcı başına 10 dakikadan az sürdü.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/cardiac-vest-team.jpg" data-caption="ECGI ekibi ECGI yeleğinin geliştirilmesinde ve kullanımında yer alan araştırmacılar ve personel. (Nezaket: UCL Kardiyovasküler Bilim Enstitüsü/James Tye)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/cardiac-vest-team. jpg”>

Veri toplandıktan sonra ekip epikardiyal elektrogramları yeniden oluşturdu ve bunları kardiyak aktivasyon süresi, repolarizasyon süresi ve aktivasyon toparlanma aralıkları dahil olmak üzere yerel elektrofizyolojik parametreleri hesaplamak için kullandı. CMR taramasından kalp-gövde geometrilerinin bölümlenmesi, sinyal ortalaması alınması ve epikardiyal haritaların yeniden yapılandırılması dahil olmak üzere toplam son işlem, katılımcı başına yaklaşık 15 dakika sürdü.

Araştırmacılar, 20 katılımcı üzerinde, işlem sonrası işlem hattındaki tüm adımların tekrarlanmasını içeren değişkenlik çalışmaları gerçekleştirdi. CMR-ECGI iş akışı, ölçülen ECGI parametrelerinde gözlemciler arası ve gözlemciler arası düşük değişkenlik ile mükemmel tekrarlanabilirlik gösterdi. Ekip ayrıca, yüksek tekrarlanabilirlik gözlemleyerek orijinal ölçümlerden en az üç ay sonra ECGI kaydını ve CMR taramasını tekrarlayarak sekiz katılımcıdaki tarama/yeniden tarama değişkenliğini de inceledi.

Yelek ölçümleri genç ve yaşlı katılımcılar arasında farklılıklar ortaya çıkardı; repolarizasyon süresi ve aktivasyon toparlanma aralığı gibi elektrofizyolojik parametreler yaşlılarda genç gruba göre daha uzundu. Ekip bunun, kardiyak iyon kanallarındaki ve kalsiyum kullanımındaki yaşa bağlı değişikliklerden kaynaklanabileceğini ve bunun aksiyon potansiyelinin süresini ve iyileşmesini değiştirebileceğini öne sürüyor.

Giyilebilir EKG sürekli kardiyak izleme sağlar

ECGI yeleği şu anda 800 hastada kullanıldı ve ekip şu anda bunu kalp kası bozukluğu olan kişilerde kullanıyor. "Bu yeleği, ECGI imzasının kalınlaşma başlamadan önce gen mutasyonunu taşıyanları tanımlayıp tanımlayamayacağını anlamak ve ECGI imzasının ani kalp kası riskini tahmin edip edemeyeceğini görmek için hipertrofik kardiyomiyopati (kalınlaşmış kalp kası) olan hastaların kalplerini incelemek için kullanıyoruz. ölüm” diyor Captur.

"Ayrıca yeleği dinlenme sırasında ve egzersiz sırasında kalp kası duvarının belirli bir bölümündeki yara izinin kişinin kalp durması riskini artırıp artırmadığını anlamak için kalpleri zayıf (genişlemiş kardiyomiyopati) olan hastaların kalplerini incelemek için kullanıyoruz."

Captur, yeleğin ABD'deki patentini aldı ve şu anda çalışıyor g.tec tıbbi mühendislikPrototipi oluşturan ve şu anda diğer araştırma merkezlerinin satın alıp kullanması için yeleği üretiyor.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/cardiac-vest-creates-detailed-map-of-the-hearts-electrical-activity/