科技养生：新的量子技术可以帮助诊断和治疗心脏疾病

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心房颤动(房颤)是一种心脏疾病，引起不规则和异常的心率，有可能导致血块、中风、心力衰竭和其他与心脏有关的并发症。虽然引起房颤的原因尚不清楚，但它影响到英国约100万人，预计病例将增加，而NHS将为此付出巨大代价。
目前，房颤通常是用心电图(ECG)诊断的，但这只能在发作时进行，因此需要补充诊断手段。
房颤是通过一种叫做“导管消融”的外科手术来治疗的，这种手术会小心地破坏心脏的病变区域，从而中断异常的电路。在50%的病例中，患者需要进一步治疗。
UCL开发技术的测试，今天发表在应用物理信函表明它可以成功地成像模拟生物组织的溶液的电导率，因此，可以用于诊断房颤，并确定心脏手术应针对的区域。
它将通过在2D中映射心脏的电导率来识别心脏失火的异常。
相应的作者Luca Marmugi博士(UCL物理学与天文学和UCLQ)说：“心房颤动是一种严重的疾病，人们对此知之甚少，我们希望通过与临床医生在诊断和治疗方面的工作来改变这一点。
“治疗心房颤动的手术有效地切断了导线，防止心脏出现短路，将不规则的心跳重置为正常的心跳，我们的技术将有助于确定短路的位置。虽然在临床上还没有找到，但我们第一次证明，可以将活体组织的电导率小到前所未有的灵敏度和室温水平。 ”
研究小组用交流磁场的无屏蔽原子磁强计将溶液的电导率与活组织的电导率相提并论，其灵敏度可达每米0.9西门子，分辨率可达1厘米。这些溶液的体积为5毫升，符合房颤诊断的预期需要。
这个信号是用基于铷的量子传感器检测出来的，该小组专门开发了这种传感器，可以在几天内精确、一致地对小体积进行成像，亮度区域显示出高电导率。
能够检测到每米不到一个西门子的电导率比以前的成像结果提高了50倍，表明该技术具有足够的灵敏度和稳定性，可用于在非屏蔽环境中对生物组织进行成像。
他的合著者和小组组长费鲁乔·伦佐尼教授(UCL物理学和天文学)说：“电磁感应成像已经成功地应用于一系列实际应用，如无损评估、材料表征和安全筛选，但这是首次证明它对生物医学成像有用，我们认为使用它是安全的，因为它将使心脏等器官暴露于磁共振扫描仪中常用的磁场的十亿分之一。
“在没有屏蔽的室温环境中，我们的敏感度达到了惊人的水平，这使我们更接近于将这项技术引入临床。只有使用量子技术才有可能，我们对改善心房颤动临床结果的潜在应用感到兴奋。 ”
研究小组设想了一组可以放置在心脏上的量子传感器，在几秒钟内给出读数。
【科技养生：新的量子技术可以帮助诊断和治疗心脏疾病】下一步是团队与临床医生合作，将这项技术集成到一个工具中，用于全科医生、外科手术和医院。