2025年4月11日
本研究介绍了一种利用无创、无需影像的心电图成像系统进行实时心脏标测的新方法。该系统能够在无需术前进行计算机断层扫描或磁共振成像的情况下获取心脏电生理图,从而为射频消融和心脏再同步化治疗植入等心脏手术提供高效引导。
本研究旨在描述一种新型无创ECGI系统(亦称无影像ECGI)的特征及其临床应用,该系统能够在无需术前CT或MRI扫描的情况下实现心脏实时标测。
如今,电生理标测系统被用于指导导管消融手术,但其在捕捉心房颤动及非持续性心律失常的时间-空间离散模式方面存在困难。此外,由于其具有侵入性,难以用于指导心肺同步化治疗及其他心脏器械的植入。
实时ECGI成像正在开启心脏电活动无创标测的新时代。与传统的ECGI系统相比,无影像ECGI能够在无需预先获取CT等影像数据的情况下实现实时标测。
无影像ECGI通过消除对CT或MRI的需求、缩短患者准备时间,并采用先进的单一处理算法,克服了传统ECGI系统的关键局限性,从而提高了心律失常定位的准确性和手术效果。
[旁白] 首先,让患者站立或坐在椅子或电生理检查台上,确保整个躯干区域无衣物遮挡。检查患者皮肤后,将传感器背心的四个部分正确放置于患者躯干上。如有必要,通过折叠电极之间的连接处来调节背心以适应患者体型。将传感器背心的右腿驱动电极(RLD)置于右腿,参考电极置于左腿,确保这两个电极尽可能远离背心上的其他电极。让患者将双臂举过头顶,以避免对三维躯干重建造成干扰。进行三维躯干重建时,取3D扫描平台并打开3D扫描应用程序。扫描背心前右侧组件外侧的二维码,以验证传感器背心。确保背心为一次性使用且未过期。将3D扫描平台置于患者躯干水平前方位置。用双手牢固握住扫描仪,围绕患者完成360度完整旋转,以获取三维躯干重建图像。对三维躯干重建结果进行目视检查,确保整个躯干被灰色阴影覆盖,且重建的网格中无孔洞。扫描完成后,在应用程序中保存三维躯干重建图像。让患者平躺在电生理检查室的操作台上。将传感器背心的四个部分连接至对应的左右连接电缆。将前右侧和后右侧背心连接器接入右侧电缆插口,前左侧和后左侧背心连接器接入左侧电缆插口。开启生物电位放大器,使无影像心电图成像软件能够接收实时电生理信号。接下来,为估算患者的心脏几何结构,点击“加载躯干扫描”按钮并上传三维躯干重建图像。在躯干几何窗口中,检查躯干重建结果,点击“优化模型”。然后选择“计算几何”按钮。选择“估算心脏几何”选项,随后点击“计算几何数据”并确认,以估算患者的心脏几何结构。对于无创无影像ECGI标测,进入放大器窗口并点击“连接放大器”按钮,开始获取实时电生理信号。点击不同导联,可在放大器屏幕上查看相应信号。进入实时窗口以获得实时无创心脏标测。随后,为排除噪声信号,进入“查看电极”界面。点击“128导联视图”按钮,并选择“仅用户”作为噪声导联选择模式。双击噪声信号以将其排除,再生成ECGI图。点击“12导联视图”按钮,可实时查看估算的12导联心电图。确保“RT On”按钮处于激活状态,以便在信号分析部分自动更新信号。此选项将自动触发并定义待分析的QRS波群的起始和终止点。通过点击“选项”按钮配置心电图成像激活标测分析,以生成适用于心脏再同步治疗(CSPCRT)手术的最佳基础节律图。选择“分析心室”选项,仅对心室进行标测。选择“基于小波分析”选项作为激活时间算法。在“标测类型”下选择“平均心跳”选项,以计算最近10个QRS波群的平均波形。保持偏移校正、心跳数量、同步选项和描记选项的默认设置不变。现在,在“图谱可视化”部分选择“查看双图”选项。填写左侧图谱的名称。确保其设置为“更新”模式,以便随着每个新分析的平均QRS波群持续更新,并保存该图谱。然后进入图谱列表,选择最近保存的图谱,并在右侧显示双心室基础激活图。当右侧图谱结果可重复时,将其设置为“冻结”模式。接下来,再次点击“选项”按钮配置ECGI激活标测分析,以在室间隔区域进行旋入和起搏过程中获得最佳图谱。选择“分析心室”选项,仅对心室进行标测。选择“基于小波分析”选项作为激活时间算法。在“标测类型”下选择“单次心跳”选项,以分析单次心跳的波形,并捕捉在不同室间隔位置同时进行旋入和起搏过程中心电信号的变化。保持偏移校正、心跳数量、同步选项和描记选项的默认设置不变。将左侧面板图谱设置为“更新”模式,确保在旋入过程中每次新分析的单次心跳QRS波群都能持续更新。通过“关联数值”菜单将左侧面板图谱的颜色标尺范围与右侧基础图谱同步,并通过“关联相机”菜单同步其相机位置。最后,在室间隔区域进行旋入过程中,一旦观察到激活模式发生变化,立即命名并点击“保存图谱”按钮保存每一张图谱。持续此过程,直至到达左束支区域。此处展示了使用无影像ECGI优化双心室起搏的效果。基础状态下的心室激活标测显示左心室基底侧壁激活延迟,总激活时间为116毫秒,证实存在心室不同步。在优化电极位置后进行双心室起搏,未观察到晚激活区域,总激活时间改善至70毫秒。X线成像确认起搏电极位置正确,左心室导线的远端和近端电极均成功传递起搏治疗。在室性心动过速消融期间,无创心电图标测在窦性心律下识别出左心室基底下区域传导减慢。右心室起搏证实基底段和中段存在缓慢传导,精确定位了致心律失常基质。室性心动过速激活标测准确识别出同一区域的传导峡部,从而实现靶向消融。这些无创发现与侵入性EAM在基质和VT激活标测中的结果一致。
本研究介绍了一种新型的无创心电图成像系统,该系统能够在无需术前影像扫描的情况下实现心脏的实时标测。这一进步旨在提高射频消融和心脏再同步化治疗等心脏介入手术的指导精度。
无需影像引导的无创心电图成像技术(ECGI)能够在无需术前影像的情况下实现心脏的实时高分辨率标测,解决了电生理学领域中关键的工作流程和风险挑战&D. 该技术可提高心律失常定位和器械置入的预测置信度,支持在关键的发现和转化转折点上实现更高效、可重复的决策。其整合应用有助于简化早期验证流程,并减少心脏器械与疗法研发管线中的生物学不确定性。
无需影像的ECGI系统适用于从早期发现到转化及临床前心脏器械开发的全过程,能够实现假设验证、机制性风险降低以及干预策略的定量评估。