新的量子技术可以帮助诊断和治疗心脏病

心房颤动(AF)是一种导致不规则且异常快的心律的心脏病，可能导致血液凝块，中风，心力衰竭和其他与心脏相关的并发症。虽然房颤的病因尚不清楚，但它影响了英国约100万人，预计病例数将增加给国家医疗服务系统(NHS)。

目前，房颤通常使用心电图(ECG)进行诊断，但是只能在发作期间进行，因此需要辅助诊断手段。

AF是通过称为“导管消融”的外科手术治疗的，该手术会仔细破坏心脏的患病区域，以中断异常电路。在50%的情况下，患者需要进一步治疗。

由UCL开发的技术的测试(今天在《应用物理快报》上发表)表明，它可以成功地模拟模仿生物组织的溶液的电导率，因此可以用于诊断房颤并确定应作为手术目标的心脏区域。

通过以2D方式绘制心脏的电导率以识别心脏失火的异常来起作用。

通讯作者卢卡·马尔穆吉(Luca Marmugi)博士(UCL物理与天文学和UCLQ)说：“房颤是一种严重的疾病，对此知之甚少。我们希望通过与临床医生合作进行诊断和治疗来改变这种情况。

“治疗房颤的手术有效地切断了导线，防止了心脏的短路，将不规则的心跳重置为正常的心跳，我们的技术将有助于识别出短路的位置。虽然目前尚无临床应用，但我们首次表明，可以将小体积活组织的电导率映射到前所未有的灵敏度，并在室温下进行。”

该团队使用具有交流磁场的非屏蔽原子磁力计，对电导率与活体组织低至0.9西门子每米，分辨率达到1厘米的溶液进行了成像。这些溶液的体积均为5 ml，以符合AF诊断中预期的应用需求。

该信号是使用基于Rub的量子传感器检测到的，该团队专门开发了这种传感器，可以在几天内准确，一致地对小体积的图像进行成像，其中亮度区域表示高电导率。

能够以每米不到1西门子的电导率进行检测，比以前的成像结果提高了50倍，并且证明了该技术足够灵敏和稳定，可用于在非屏蔽环境中对生物组织进行成像。

共同作者兼小组负责人Ferruccio Renzoni教授(UCL物理与天文学)说：“电磁感应成像已成功用于一系列实际应用中，例如无损评估，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，因为它将使诸如心脏等器官暴露于MRI扫描仪常用的十亿分之一的磁场中。

“在非屏蔽的室温环境中，我们已经达到了惊人的灵敏度水平，这使我们更接近将这项技术应用于临床。只有通过使用量子技术才有可能，而且我们为改进这一技术的潜在应用感到兴奋。心房颤动的临床结果。”

研究小组设想了一系列可以放置在心脏上方的量子传感器，可以在几秒钟内给出读数。