亞洲健康互聯
優化產業的推手,生醫商機的GPS!

首頁產業資訊醫材報導醫材產業ICAN-第一個能夠定位患者特異性的消融目標演算法

ICAN-第一個能夠定位患者特異性的消融目標演算法

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/05/21
使用人類房顫模擬,研究人員已經證明他們的技術可以使導管停在正確的目標位置,並以95.25%的成功率確定源類型。這種新演算法在疤痕組織中也是有效的,這使得消融更具挑戰性,並且無論疤痕大小,檢測率都達到99%。 圖片來源:佛羅里達大西洋大學

研究人員開發出了新演算法,將導管引導到正確位置治療房顫。

患有心房顫動,簡稱房顫(Atrial fibrillation, Af A-fib)的患者,在其心臟上腔室(心房)中經歷混亂的電信號,其引起不規則或顫動的心跳(心律失常),會導致血液凝塊和心力衰竭。房顫也是中風的主要原因,影響全球3300萬人。

當藥物治療和其他治療方法失敗時,受過專門訓練的心臟病專家(電生理學家)會轉向消融,這種消融涉及導管,該導管被輕柔地引導至心臟,以摧毀故障組織並使有問題的區域瘢痕化。在手術之前,電生理學家需要對心臟進行高階3D繪圖,以將其引導到有問題的區域,這是一個費力且耗時的過程。該程序還給醫生帶來了許多挑戰,需要新技術成功地引導導管運動,並準確地檢測房顫目標。

來自佛羅里達大西洋大學工程與電腦科學學院的研究人員和合作者,開發出了第一個,能夠定位患者特異性消融目標的新演算法 - 迭代導管導航(iterative catheter navigation , ICAN),而不需要專門的導管或心臟3D電解剖圖。

在發表於【心血管工程與技術】期刊的研究中,研究人員使用人類房顫模擬,證明ICAN在找到房顫源時停止導管,成功率超過95.25%。

研究人員還使用人類房顫模擬,測試了ICAN在存在纖維化和斑片狀心肌疤痕時的有效性,這使得房顫源檢測更具挑戰性,無論瘢痕大小如何,檢測率均為99%。

ICAN迭代地導航導管朝向房顫源,不涉及心臟整個表面的電生理學映射,並且不對房顫源類型做出任何假設,以導航導管。結果,該演算法可用於定位不同類型的房顫源。

該論文資深作者,FAU電氣工程與電腦科學助理教授Behnaz Ghoraani博士說:「我們已經開發了第一種透過迭代導航常規用於消融手術的20電極圓形導管,定位心房顫動源的演算法。ICAN引導這種導管的增量運動,從心房組織的任意初始位置開始,直到演算法檢測到心律失常、轉子或局灶性來源。」

來自羅徹​​斯特理工學院,羅徹斯特大學醫學中心和紐約州立大學上州醫學中心的Ghoraani及其合作者,在實際模擬數據上測試了ICAN,其中包括轉子和病灶驅動的心律失常的幾個測試案例,涵蓋了廣泛的2D以及3D 房顫模擬啟動模式。他們將導管放置在模擬區域上的114,921個初始導管位置,用於不同的轉子和病灶機制。在所有情況下,他們模擬全球分佈的纖維化。

FAU工程與電腦學院院長Stella Batalama博士說:「Ghoraani教授及其合作者已開發出一種尖端技術,有可能成為電生理學家如何透過消融治療心房顫動的改變者。高源性檢測成功率,證明了該演算法的高性能。ICAN可以顯著提高患者特異性心房顫動消融的成功率,並有助於在疾病進展到永久性階段之前治療患者。」

此外,研究人員已經證明了他們在一些人類臨床房顫病例中進行研究的可行性,並計劃在更多患者中進一步驗證ICAN。目前該演算法的某些部份正在申請兩項專利。