Исследователи разработали неинвазивный многоразовый «жилет ЭКГ», который может захватывать изображения электрической активности сердца с высоким разрешением всего за пять минут. Объединение его данных с МРТ сердца могло бы лучше выявлять людей, подверженных риску будущих проблем с сердцем, и проложить путь к более персонализированному лечению пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Большинству людей знакома традиционная электрокардиограмма (ЭКГ) с 12 отведениями, которая состоит из набора из 12 электродов, расположенных в грудной клетке и конечностях для регистрации электрической активности сердца и используется для диагностики нарушений сердечного ритма, таких как аритмии, которые могут привести к внезапной сердечной смерти. Однако информация, которую может предоставить ЭКГ в 12 отведениях, ограничена.

В настоящее время электрическую активность сердца можно картировать с помощью электрофизиологических (ЭП) исследований, которые требуют введения катетеров в камеры сердца. Инвазивная процедура обычно занимает около двух часов, требует небольшого разреза на бедре или шее и требует введения пациенту успокоительного. Альтернативно, электрокардиограмма (ЭКГ) также может быть выполнена с помощью компьютерной томографии, требующей облучения.

Теперь исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) обновили ЭКГ с 12 отведениями, разработав неинвазивный, экономящий время, многоразовый жилет для визуализации ЭКГ, который обеспечивает изображения электрической активности сердца с высоким разрешением. В сочетании с МРТ сердца устройство может выявить риск будущих проблем с сердцем.

«Мы выявили проблему в кардиологии», — сказала Габи Каптур, автор исследования. «Визуализация сердца прошла долгий путь за последние десятилетия, но электрические аспекты сердца всегда ускользали от нас. Стандартный метод мониторинга электрической активности сердца, электрокардиограмма в 12 отведениях (ЭКГ), мало изменился за 50 лет».

Традиционные электроды ЭКГ изготавливаются из серебра/хлорида серебра, которые могут проводить сигналы ЭКГ, а между проводниками и кожей пациента требуется слой электролитного геля. Такие электроды легко повредить, их нельзя использовать повторно, они могут раздражать кожу. Поэтому исследователи использовали сухие электроды на текстильной основе, изготовленные из проводящей полиамидной пряжи с серебряным покрытием, которые удобны, растягиваются, не содержат геля, их можно стирать и использовать повторно несколько раз. Жилет содержит 256 защелкивающихся электродов, соединенных со съемными проводами, и изготовлен из 100% дышащего, прочного хлопка, выдерживающего стирку при высоких температурах.

Для тестирования жилета электрокардиографа исследователи набрали 77 участников, в том числе 50 пожилых людей и 27 здоровых молодых добровольцев. Жилет записывал электрическую активность сердца в течение пяти минут, пока участник лежал на спине. Впоследствии выполняется неинвазивное магнитно-резонансное сканирование сердца (МРТ) для создания детальных изображений структур сердца. Объединив данные ЭКГ и МРТ, исследователи могут создать трехмерную цифровую модель сердца и его электрической активности.

«МРТ сердца является золотым стандартом визуализации сердца, показывающим нам здоровье ткани сердечной мышцы, в том числе местонахождение мертвых мышечных клеток», — сказал Мэтью Вебер, первый автор исследования. «Углубленная визуализация ЭКГ может помочь нам связать эти особенности с их последствиями — влиянием, которое они могут оказать на электрическую систему сердца. Это добавляет недостающую часть головоломки».

Исследователи говорят, что их жилет для визуализации электрокардиограммы может стать эффективным методом скрининга для выявления риска будущих проблем с сердцем.

«Мы считаем, что разработанный нами жилет может стать быстрым и экономичным инструментом скрининга, а богатая информация ЭКГ, которую он предоставляет, может помочь нам лучше выявлять людей, подверженных риску развития опасных для жизни сердечных ритмов в будущем», — сказал Каптур. «Кроме того, его можно использовать для оценки влияния лекарств, новых сердечных устройств и изменений образа жизни на здоровье сердца. В настоящее время прогнозировать риск внезапной сердечной смерти сложно, потому что мы еще не знаем, как, например, конкретные структурные особенности или аномалии сердца влияют на риск».

Исследователи говорят, что более точное выявление риска аритмии может помочь медицинским работникам определить, каким пациентам необходимы такие устройства, как имплантируемые дефибрилляторы.

С момента завершения исследования устройство было успешно использовано у 800 пациентов. В настоящее время он используется для картирования сердца пациентов с такими заболеваниями, как кардиомиопатия. Продольные исследования подтвердят, можно ли использовать потенциальные биомаркеры, полученные с помощью электрокардиографической визуализации, для прогнозирования риска.

Исследование было опубликовано в Журнале сердечно-сосудистого магнитного резонанса.