基于微电极阵列与人工智能技术探究左旋肉碱对心肌生物电活动的影响机制及其临床转化潜力

来自俄罗斯的研究团队通过微电极阵列技术结合人工智能算法，首次利用U-Net架构神经网络分析离体大鼠心肌在左旋肉碱和肾上腺素作用下的多通道电信号。研究发现左旋肉碱会降低心率、心肌兴奋传导速度、冠脉血流强度及对肾上腺素的生理反应，该智能分析方法为临床心脏电生理研究提供了创新技术路径。

　　

本研究通过微电极阵列（Microelectrode Arrays）记录离体大鼠心肌在左旋肉碱（L-Carnitine）和肾上腺素作用下的多通道电信号，并首次采用基于U-Net架构的神经网络模型进行一维信号分割，精准定位电信号激活时间点。结果表明：作为体内脂肪酸氧化关键物质的左旋肉碱，其外源性补充会显著降低心率、心肌兴奋传导速度、冠脉血流强度以及心脏对肾上腺素的生理响应能力。该研究建立的智能分析方法有望转化应用于临床心脏电生理检查（Electrophysiology Study），为人类心脏疾病的机制研究和诊断提供新技术支撑。图文摘要显示，神经网络模型可实现微电极阵列数据的自动化分析，有效解析心肌生物电活动的频率与时空动态特征。