一种基于近红外光谱的新测绘方法可以区分心脏中的脂肪和肌肉组织

使用射频消融术是治疗室性心动过速的严重心律问题的神器，区别心脏中的脂肪和肌肉组织是至关重要的。据悉，近日来自哥伦比亚大学的研究人员们已经证明，一种基于近红外光谱的新测绘方法可以区分心脏中的脂肪和肌肉组织。

射频消融术是室性心动过速的唯一治疗方法，其中包括识别心脏中触发异常信号的区域，然后将其加热到异常信号不能再传递的程度。在手术过程中，要准确地确定在哪里输送能量，同时避开健康组织，这很重要，但也非常具有挑战性。

研究人员表示，这是首次实现利用消融导管结合近红外光谱学映射，成功区分心捐赠与心血管疾病患者各种组织的类型。目前，大多数临床心脏测绘系统都是基于功能测量，如能将提供底层组织组成信息的光学测量与标准功能方法共同使用，可以显著提高消融成功率。

图：近红外光谱心外膜成像的实验流程

研究人员使用近红外光谱技术，其工作原理是将宽波长范围的光照射到组织上，然后检测反射回来的光。这种反射光谱可根据吸收和散射特性提供有关组织组成的信息。通过使用可见光波段和近红外波段，可以深入到组织内部。这项技术能够区分人类心脏中的各种组织，因为脂肪、肌肉和消融损伤均有不同的散射和吸收波长依赖特性。这种方法不仅可以用来指导消融过程、评估其效果，而且还可以提供信息，用于开发新计算模型，这将有助于加深对心律失常机制的理解。一旦发现异常区域，就可对其进行加热以形成消融损伤，操作者就知道该损伤是否已被成功地处置、是否取得了预期的效果，该功能非常重要。直接测量组织特征可以提高发现异常组织和确定治疗效果的能力。

在射频消融术中使用近红外光谱需要研究人员开发新的消融术导管，该导管包含用以发射和探测光的光纤，以及用于跟踪的定制型尖端仪器。另外研究人员还开发了新型信号和数据处理技术，可以绘制解剖组织图的工作流，能够对组织进行空间绘图的导管进行跟踪。利用这种新导管，研究人员可使用跟踪仪器确定心脏表面移动时的位置。研究人员可在每个位置记录反射光谱，并用它计算脂肪和病变组织的光学指数。这项实验是在患有心血管疾病的死者供体心脏上完成，目的是复制可能在临床中遇到的情况。