心房颤动或AFib患者的心脏上腔（心房）经历混沌电信号，导致不规则或颤动的心跳（心律失常），可导致血块和心力衰竭。AFib也是中风的主要原因，影响着全球3300万人。
当药物治疗和其他治疗失败时，经过专门训练的心脏病专家（电生理学家）会转而进行消融术，包括轻轻引导导管进入心脏，以破坏故障组织并在问题区域留下疤痕。在手术前，电生理学家需要先进的心脏三维成像技术来引导他们找到问题区域，这是一个费时费力的过程。
这一过程也给医生带来了许多挑战，包括长期成功率低，这需要新技术来成功引导导管移动和准确检测AFib靶点。
佛罗里达大西洋大学工程和计算机科学学院的研究人员及其合作者开发了第一种算法，可以在不需要专门导管或心脏三维电解剖图的情况下，在心房内定位患者特定的消融目标。新算法——迭代导管导航（ICAN）——与现有方法有着根本的不同。
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在这项研究中，研究人员证明ICAN在发现AFib来源时停止了导管，并使用人类AFib模拟识别了来源类型，成功率超过95.25%。研究人员还测试了ICAN在存在纤维化和斑片状心肌疤痕时的有效性，这使得AFib来源检测更具挑战性，使用人类AFib模拟，无论疤痕大小，检测率均为99%。
ICAN迭代地将导管导航至AFib源，不涉及整个心脏表面的电生理标测，也不对AFib源类型进行任何假设以导航导管。因此，该算法可用于定位不同类型的AFib源，如旋转电路和焦拍。“我们已经开发出第一种算法，通过迭代导航一个常规用于消融程序的20电极圆形导管来定位房颤源，”资深作者、FAU计算机与电气工程和计算机科学系助理教授Behnaz Ghorani博士说，以及FAU的传感和嵌入式网络系统研究所（I-SENSE）和FAU的大脑研究所（I-Brain）的研究员，这是该大学四大研究支柱中的两个。ICAN引导该导管从心房组织的任意初始位置开始逐渐移动，直到算法检测到心律失常源（转子或局灶）
来自罗彻斯特理工学院、罗切斯特大学医学中心和Suny UpStand医学中心的Ghoraani和合作者，通过几个转子和病灶驱动的心律失常的测试案例来测试ICAN的真实模拟数据，这覆盖了2D和3D AFIB仿真中的广泛范围的激活模式。他们将导管放置在114921个初始导管位置，模拟不同转子和病灶机制的区域。在所有情况下，他们模拟了全球分布的纤维化。
FAU工程和计算机科学学院院长Stella Batalama博士说：“Gooraani教授和她的合作者开发了一种尖端技术，有可能成为电生理学家如何通过消融治疗心房颤动的游戏规则改变者。”。“该算法的高性能表现在高源检测成功率上。ICAN可以显著提高患者特异性心房颤动消融的成功率，并促进在疾病发展到永久性阶段之前对患者进行治疗。”
此外，研究人员已经在一些人类临床AFib病例中证明了其研究的可行性，并计划在更多患者中进一步验证ICAN。目前该算法的某些方面有两项专利正在申请中。
资料来源：佛罗里达大西洋大学
