研究者らは、わずか5分で心臓の電気活動の高解像度画像を取得できる、非侵襲的で再利用可能な「ECGベスト」を開発した。そのデータと心臓 MRI スキャンを組み合わせることで、将来心臓疾患のリスクがある人々をより適切に特定でき、心臓病患者に対するより個別化された治療への道が開かれる可能性があります。

ほとんどの人は、従来の 12 誘導心電図 (ECG) をよく知っています。これは、心臓の電気活動を記録するために胸部と手足に配置された 12 個の電極のセットで構成され、心臓突然死につながる可能性のある不整脈などの心臓の異常を診断するために使用されます。ただし、12 誘導 ECG が提供できる情報は限られています。

現在、心臓の電気活動は、心腔へのカテーテルの挿入を必要とする電気生理学 (EP) 研究を通じてマッピングすることができます。この侵襲的処置には通常約 2 時間かかり、大腿部または首に小さな切開が必要で、患者には鎮静が必要です。あるいは、放射線を必要とする CT スキャンを使用して心電図イメージング (ECGI) を行うこともできます。

今回、ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジ（UCL）の研究者らは、12誘導ECGに待望のアップグレードを施し、心臓の電気活動の高解像度画像を提供する、非侵襲的で時間を節約し、再利用可能なECGイメージング・ベストを開発した。このデバイスを心臓 MRI スキャンと組み合わせることで、将来の心臓問題のリスクを特定できます。

「我々は心臓病学における問題を特定した」とこの研究の責任著者であるギャビー・キャプチャー氏は述べた。 「心臓画像処理はここ数十年で大きな進歩を遂げましたが、心臓の電気的側面は常に私たちを捉えていませんでした。心臓の電気活動を監視する標準技術である 12 誘導心電図 (ECG) は、50 年間ほとんど変わっていません。」

従来の ECG 電極は、ECG 信号を伝導できる銀/塩化銀でできており、導体と患者の皮膚の間に電解質ゲルの層が必要です。このような電極は損傷しやすく、再利用できず、皮膚を刺激する可能性があります。そこで研究者らは、快適で伸縮性があり、ジェルフリーで、何度も洗って再利用できる、導電性の銀でコーティングされたポリアミド糸で作られた繊維ベースの乾式電極を使用しました。このベストには、取り外し可能なリード線に接続された 256 個のスナップ式電極が含まれており、通気性と耐久性に優れた綿 100% で作られており、高温での洗濯にも耐えることができます。

心電計ベストをテストするために、研究者らは50人の高齢者と27人の健康な若者のボランティアを含む77人の参加者を募集した。このベストは、参加者が仰向けになって休んでいる間に、心臓の電気活動を 5 分間記録しました。続いて、非侵襲的な心臓磁気共鳴 (CMR) スキャンを実行して、心臓の構造の詳細な画像を作成します。 EKG と CMR データを組み合わせることで、研究者は心臓とその電気活動の 3 次元デジタル モデルを生成できます。

「心臓MRIは心臓画像処理のゴールドスタンダードであり、死んだ筋肉細胞がどこにあるかなど、心筋組織の健康状態を示します」とこの研究の筆頭著者であるマシュー・ウェーバー氏は述べた。 「詳細な心電図イメージングは​​、これらの特徴をその結果、つまり心臓の電気システムに与える可能性のある影響と結び付けるのに役立ちます。パズルに欠けていたピースが追加されます。」

研究者らは、同社の心電図画像ベストは、将来の心臓疾患のリスクを特定するための効果的なスクリーニング方法になる可能性があると述べている。

「私たちが開発したベストは、迅速で費用対効果の高いスクリーニングツールになる可能性があり、それが提供する豊富な心電図情報は、将来、生命を脅かす心拍リズムを発症するリスクのある人々をより適切に特定するのに役立つ可能性があると信じています」とカプトゥール氏は述べた。 「さらに、薬剤、新しい心臓装置、ライフスタイル介入が心臓の健康に及ぼす影響を評価するためにも使用できる可能性があります。現在、心臓突然死のリスクを予測することは困難です。なぜなら、例えば心臓の特定の構造的特徴や異常がリスクにどのように影響するのかがまだわかっていないからです。」

研究者らは、不整脈のリスクをより正確に特定できれば、医療提供者はどの患者に植込み型除細動器などの機器が必要かを判断するのに役立つ可能性があると述べている。

研究が終了して以来、この装置は 800 人の患者に使用され、成功しています。現在、心筋症などの患者の心臓のマッピングに使用されています。縦断的研究により、心電図画像から得られる潜在的なバイオマーカーがリスクの予測に使用できるかどうかが確認されます。

この研究はJournal of Cardiovascular Magnetic Resonanceに掲載された。