西班牙马德里的格雷戈里奥·马拉尼翁大学综合医院在其研究和患者护理工作中取得了新的里程碑，FDA批准的创新无创心脏映射系统ACORYS已进入美国市场。该设备由西班牙巴伦西亚理工大学（Polytechnic University of Valencia）合作开发，并通过衍生公司Corify Care转移到私营部门。
什么是心脏映射？
心脏映射是一种技术，可以可视化心脏的电活动以识别心律失常的源头。有多种映射系统，传统上，该程序通过侵入性电生理学研究进行，即将导管插入心脏以记录其内部电活动，创建心脏电功能的三维图谱。
得益于这项技术，专家可以精确定位负责产生异常信号的区域，并应用心脏消融等治疗方法。例如，这种程序用于心房颤动等疾病，心房颤动是最常见的心律失常。
心脏向量
电活动的起源基于心肌细胞膜内外的电位差。离子通过通道和泵的移动导致这种电位差变化，产生电信号。在心脏周期中，心肌细胞去极化（收缩），进入平台期，然后复极化（放松），回到静息电位。这种电活动有两个重要特征：自律性（自主产生冲动的能力）和传导性（冲动的传播）。自律性是一个较慢的过程，而传导性则能更快地传播冲动。
这些信号的总和称为心脏向量，用箭头表示，因为它具有方向、幅度和方向性。这三个特性在整个心脏周期中变化，取决于组成心脏的每个细胞的电状态。
心电图的逆问题
所有这些电活动都由形成导联的成对电极记录；每个导联可以表示为一个向量，其起点是一个电极，终点是另一个电极。每个导联捕获心脏向量的强度以及它与导联本身的对齐程度。在物理学中，这被称为两个向量的标量积。电生理学的目标是通过研究从这些导联接收的信息来重建心脏内部的电活动。
使用n个电极可以创建的导联数量是可能形成的对数。在数学中，这被称为从n个元素中取两个的组合，即n选2。例如，如果有10个电极，就有45种可能的组合。然而，人脑无法分析如此多的信息；因此，标准心电图（ECG）通常关注12个最具信息量的导联，这些导联最能代表心脏电活动。由于新系统使用数百个电极，它们收集的数据量巨大。
心电图的广场模型
为了简化对所有这些复杂概念的解释，让我们想象一个挤满人的广场。每个人代表一个心肌细胞，为了象征电活动，我们给每个人一个手电筒。在静止状态下，手电筒是关闭的。当心脏周期开始时，位于特定位置（窦房结）的人由于自律性开始打开他们的手电筒，导致广场中其他人以有序、渐进的方式打开他们的手电筒（传导性的表现）。
所有这些光源的总和代表心脏向量；导联就像墙壁，根据心脏周期的时刻和组合光与墙壁方向的对齐程度，在墙壁上产生光和阴影。心电图的目标是利用这些光和阴影来确定哪些手电筒已被打开以及它们在何时打开。在侵入性技术中，信号从心脏内部直接记录，方式简单直接；相比之下，当电极放置在身体表面时，解决逆问题要复杂得多。
结论
得益于生物医学研究，前景广阔的无创心脏映射设备已经研发成功。这些进展反映了医学领域的一个日益增长的趋势：整合生理学、人工智能和计算模型，设计出对患者造成最小不适的越来越准确的诊断工具。
作者声明无利益冲突。
本故事翻译自Medscape专业网络的一部分——Univadis西班牙语版。
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