ابداع جلیقه ای برای ثبت تصاویر واضح از قلب

به نقل از نیو اطلس، پژوهشگران یک «جلیقه ECG» غیرتهاجمی و قابل استفاده مجدد ساخته‌اند که تنها ظرف پنج دقیقه قادر است تصاویری با وضوح بالا از فعالیت الکتریکی قلب ثبت کند.

ترکیب داده‌های این جلیقه با اسکن‌های MRI قلب می‌تواند افراد در معرض خطر مشکلات قلبی آینده را بهتر شناسایی کند و همچنین می‌تواند راه را برای درمان شخصی‌تر بیماران مبتلا به بیماری قلبی هموار کند.

اکثر ما با دستگاه نوار قلب یا همان ECG آشنا هستیم که شامل مجموعه‌ای از ۱۲ الکترود قرار گرفته در اطراف قفسه سینه و روی اندام‌هاست که فعالیت الکتریکی قلب را ثبت می‌کنند و برای تشخیص ناهنجاری‌های قلبی مانند آریتمی‌هایی که می‌تواند منجر به ایست ناگهانی قلب شود، استفاده می‌شود. با این حال این ۱۲ الکترود در اطلاعاتی که می‌توانند ارائه دهند، محدودیت دارند.

در حال حاضر، نقشه‌برداری از فعالیت الکتریکی قلب را می‌توان از طریق یک مطالعه الکتروفیزیولوژی(EP) انجام داد که شامل قرار دادن یک کاتتر در حفره‌های قلب است. این روش تهاجمی معمولاً حدود دو ساعت طول می‌کشد و نیاز به ایجاد یک برش کوچک در ران یا گردن دارد و همچنین نیاز به آرام کردن بیمار دارد.

روش دیگر، تصویربرداری الکتروکاردیوگرافی(ECGI) است که می‌توان آن را با استفاده از سی‌تی اسکن که نیاز به اشعه دارد، انجام داد.

اکنون پژوهشگران کالج دانشگاهی لندن آن دستگاه ۱۲ الکترودی را به شکل قابل توجهی ارتقا داده‌اند و یک جلیقه ECGI ساخته‌اند که غیرتهاجمی، کارآمد، سریع و قابل استفاده مجدد است و تصاویری با وضوح بالا از فعالیت الکتریکی قلب ارائه می‌کند.

این دستگاه همراه با اسکن MRI قلب می‌تواند خطر مشکلات قلبی در آینده را شناسایی کند.

گابی کاپتور نویسنده مسئول این مطالعه می‌گوید: ما یک مشکل را در پزشکی قلب و عروق شناسایی کردیم. تصویربرداری قلب در دهه‌های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است، اما آنچنان که باید به فعالیت الکتریکی قلب نپرداخته‌ایم و فناوری استاندارد رایج برای نظارت بر فعالیت الکتریکی قلب، الکتروکاردیوگرام ۱۲ الکترودی(ECG) است که در ۵۰ سال گذشته به ندرت تغییر کرده است.

الکترودهای ECG معمولی از نقره/کلرید نقره ساخته شده‌اند که سیگنال‌های ECG را با لایه‌ای از ژل الکترولیت که رسانایی را از پوست بیمار جدا می‌کند، هدایت می‌کند. این الکترودها به راحتی آسیب می‌بینند، قابل استفاده مجدد نیستند و می‌توانند باعث تحریک پوست شوند. بنابراین پژوهشگران از الکترودهای خشک مبتنی بر پارچه -ساخته شده از نخ پلی آمید با روکش نقره رسانا – استفاده کردند که راحت، قابل کشش و بدون ژل است و می‌تواند چندین بار شسته و دوباره استفاده شود.

این جلیقه که شامل ۲۵۶ الکترود متصل و قابل جابجایی است، صد درصد از پنبه ساخته شده، قابل تنفس و بادوام است و می‌تواند در برابر شستشو در دمای بالا مقاومت کند.

پژوهشگران برای آزمایش جلیقه ECGI خود، ۷۷ داوطلب شامل ۵۰ فرد مسن و ۲۷ داوطلب جوان سالم را انتخاب کردند و تنها پنج دقیقه طول کشید تا این جلیقه فعالیت الکتریکی قلب آنها را در حالت درازکش به پشت ثبت کند.

پس از آن، یک اسکن تشدید مغناطیسی قلبی غیر تهاجمی(CMR) برای ایجاد تصاویر دقیق از ساختارهای قلب انجام شد و پژوهشگران با ترکیب داده‌های ECGI و CMR توانستند مدل‌های دیجیتال سه بعدی از قلب و فعالیت الکتریکی آن تولید کنند.

متیو وبر، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ام‌آرآی قلب به عنوان یک استاندارد طلایی در تصویربرداری قلب، سلامت بافت ماهیچه قلب را به ما نشان می‌دهد، از جمله اینکه سلول‌های ماهیچه‌های مرده ممکن است در کجا باشند. تصویربرداری عمیق الکتروکاردیوگرافی می‌تواند به ما کمک کند تا این ویژگی‌ها را با پیامدهایشان مرتبط کنیم و ببینیم چه تاثیری ممکن است بر سیستم الکتریکی قلب داشته باشند. جلیقه ابداعی ما بخش گمشده این پازل را تکمیل می‌کند.

پژوهشگران می‌گویند، جلیقه ECGI آنها می‌تواند یک روش غربالگری موثر برای شناسایی خطر مشکلات قلبی در آینده باشد.

کاپتور می‌گوید: ما معتقدیم جلیقه‌ای که تولید کرده‌ایم می‌تواند یک ابزار غربالگری سریع و مقرون به صرفه باشد و با اطلاعات الکتریکی غنی که ارائه می‌دهد، می‌تواند به ما در شناسایی بهتر خطر ابتلا به آریتمی‌های قلبی خطرناک در آینده کمک کند.

وی افزود: علاوه بر این می‌توان از آن برای ارزیابی تأثیر داروها، دستگاه‌های جدید قلبی و مداخلات سبک زندگی بر سلامت قلب استفاده کرد. در حال حاضر، پیش‌بینی خطر مرگ ناگهانی قلبی دشوار است. به عنوان مثال، مشخص نیست که چگونه ممکن است یک ویژگی ساختاری یا ناهنجاری قلب بر خطر تأثیر بگذارد.

به گفته پژوهشگران، توانایی تشخیص بهتر خطر آریتمی به ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی کمک می‌کند تا تشخیص دهند کدام بیماران به دستگاه‌هایی مانند دفیبریلاتورهای قابل کاشت که بر قلب نظارت می‌کنند و در صورت نیاز به قلب ضربه وارد می‌کنند تا ریتم طبیعی داشته باشد، نیاز دارند.

از زمان پایان این مطالعه، این دستگاه با موفقیت در ۸۰۰ بیمار مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر از آن برای ترسیم تصویر قلب افراد مبتلا به بیماری‌هایی مانند کاردیومیوپاتی استفاده می‌شود.

مطالعات طولی تأیید خواهند کرد که آیا نشانگرهای زیستی بالقوه‌ای به دست آمده از ECGI وجود دارد که بتواند برای پیش‌بینی خطر استفاده شود؟

این مطالعه در مجله Cardiovascular Magnetic Resonance منتشر شده است.