维度网讯，伦敦大学学院（UCL）与欧洲同步辐射设施（ESRF）的研究人员利用层次相衬断层扫描（HiP-CT）技术，首次制作出法洛四联症患者心脏电传导系统的三维图谱。该图谱揭示了可能导致患者出现心脏传导障碍的解剖特征，为外科手术提供了更清晰的导航。研究作为国际人类器官图谱（Human Organ Atlas）合作的一部分，成果发表在《胸心血管外科杂志》（The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery）上。

先天性心脏病影响全球约1%的人口。许多婴儿出生后需接受心脏手术，虽然存活率较高，但部分患者后期可能出现心律异常等并发症。外科医生长期面临一个难题：心脏精细的电传导系统在手术中不可见，一旦受到干扰就可能引发问题。UCL心脏解剖学教授、该研究资深作者Andrew Cook将这一困境比喻为房屋翻修：“你不会想在不知道电线位置的情况下就开始在墙上钻孔。同样的原理也适用于心脏。”

研究团队使用的HiP-CT技术由UCL领导的国际团队在法国格勒诺布尔的ESRF开发。该技术利用新一代同步辐射光源，提供比传统医院CT扫描仪高出百万倍的X射线束强度，能够离体且非破坏性地扫描整个人体器官，并放大至接近细胞分辨率，最低可达2微米。UCL研究员、ESRF访问科学家Joseph Brunet解释说，一个多世纪以来放射学和组织学提供了非常不同的身体视图，HiP-CT技术最终弥合了这一差距。

研究人员利用HiP-CT技术，非破坏性地检查了18个完整的人类心脏标本，包括患病和未患病的。通过对扫描数据的3D重建，团队描绘出心脏传导系统的精细纤维网络。结果显示，在法洛四联症患者中，右心室的电传导线路比健康心脏更细，且分布在室间隔上，呈现类似布料覆盖表面的形态。这一发现为外科医生提供了更清晰的解剖结构图像。英国伯明翰儿童医院和伊丽莎白女王医院的先天性心脏外科专科医生Adrian Crucean表示，在极具挑战性的环境中手术，任何关于心脏解剖结构的新知识都可以帮助改进手术技术。

莱顿大学医学中心成人先天性心脏病专家、EuReCCA联盟成员Monique Jongbloed指出，许多成年患者在儿童时期成功接受手术，但后来出现了心律异常等并发症。“这些信息无疑是一个游戏规则改变者，重塑了我们对先天性心脏病中心脏传导系统结构和精确解剖位置的理解。”

研究人员还开发了计算工具，能够在沉浸式3D环境中分析并可视化数据。UCL博士生、该论文的通讯作者Vaishnavi Sabarigirivasan解释说，这些信息可以带入虚拟现实并以3D打印出来，可用于培训外科医生，此前从未有可能以这种方式看到传导系统。ESRF科学家、人类器官图谱成像技术先驱Paul Tafforeau表示，HiP-CT技术最初在新冠疫情期间开发用于研究人类肺部，几年内数据质量和采集速度急剧提高，使得能够扫描足够多的器官进行相关病理研究。UCL机械工程系教授、HOA束线首席研究员Peter Lee强调，人类器官图谱汇集了全球九家机构的科学家和医生，正在不断扩大，帮助获得从骨关节炎到心脏病等疾病的新见解。UCL机械工程系副教授、人类器官图谱中心主任Claire Walsh指出，该图谱展示了团队科学的最佳状态，是一个令人难以置信的资源，将继续增长。

EuReCCA联盟的成员来自伦敦、巴黎、莱顿和伯明翰，具有心脏结构架构方面的特定专业知识，正将研究扩展到“单心室疾病”等其他形式的先天性心脏病。他们的目标包括对先天性及获得性心脏病进行“深度表型分析”，将研究快速转化为临床实践和外科培训，并生成开放获取数据，支持科学家创建心脏功能的“数字孪生”。

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