摘要
背景
心律失常是导致发病率和死亡率上升的主要原因，增加了中风、心力衰竭和心脏性猝死的风险。无影像心电图成像技术作为一种便捷的无创替代方法，可以从体表电位进行心脏电活动映射。然而，传统的心电图成像仅限于心外膜重建，降低了其在准确识别源自更深层心肌结构的心律失常方面的可靠性。我们的目标是通过重建三维心脏活动来克服这一限制。
方法
我们引入了一种体积式公式化方法，通过使用格林函数求解逆源问题，超越了心外膜电位估计的限制。该技术能够实现心脏激活的三维重建，改善在解剖结构复杂区域中心律失常的定位。我们在模拟的室性早搏以及代表临床挑战的四名患者身上评估了该方法，包括源自右心室流出道的室性早搏、左束支传导阻滞、室性心动过速和沃尔夫-帕金森-怀特综合征患者。我们还在一个用于心肌梗死估计的开源数据集上评估了其性能。
结果
我们的结果表明，体积式心电图成像能够重建三维心脏激活过程，并增强心律失常起源点的定位能力，与仅限于表面的方法相比，估计起源点与模拟起源点之间的测地线误差减少了59.3%。在患者案例中，恢复的激活模式与临床诊断结果一致。
结论
无影像体积式心电图成像技术实现了无创、便捷的心脏激活三维映射，解决了仅限于表面方法的根本性局限。这一能力可能支持更准确的术前规划，有助于指导消融靶点，并可优化心脏再同步化治疗候选人的选择和调整。
简明语言摘要
心律失常十分常见，通常需要侵入性操作进行诊断和治疗。为减少这种需求，先进无创方法如心电图成像利用胸部传感器信号、人体几何结构和基于物理的计算模型来创建心脏电活动图谱。目前大多数图谱仅覆盖心脏表面。我们开发了一种无创方法，可在三维空间内映射心肌内部的激活过程。我们在计算机模拟、四名具有代表性心律问题的患者以及来自心脏病患者的一个公共数据集上测试了该方法。结果表明，与仅限于表面的图谱相比，该方法能更准确地识别异常搏动的起始位置，并与临床评估结果一致。未来将通过更大规模的队列研究评估该技术是否能够改善手术规划并有助于选择可能的治疗方案。
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