Аблация с помощью постоянного тока применялась в начале 1980-х гг., но была вытеснена вскоре после того, как РЧ энергия стала более безопасным и эффективным источником энергии для катетерной аблации. Аблация постоянным током ассоциировалась с высоким риском серьезных осложнений, предположительно связанных с баротравмой и проаритмогенным действием.
Баротравма вызвана ударной волной высокого давления, возникающей в результате электрически изолированного обволакивающего облака пара, приводящего к возникновению дуги (искры) и взрыву на кончике катетера. Считалось, что проаритмогенные эффекты развиваются из-за формирования негомогенного повреждения при аблации постоянным током.
Эффекты данной технологии было трудно предсказуемы, что проявлялось полным отсутствием воздействия на субстрат аритмии, успешной аблацией, и длительным оглушением миокарда без пульсовой электрической активности.
Электропорация — недавняя адаптация катетерной аблации постоянным током низкой энергии. При электропорации применяются большие электроды, что снижает общую плотность тока, тем самым минимизируются риски, связанные со стандартной катетерной аблацией постоянным током.
Повреждение ткани при электропорации — результат управляемой электрическим полем реорганизации липидной структуры клеточной мембраны. Воздействие пульсового электрического поля высокого напряжения приводит к проникновению молекул воды в липидный бислой мембраны, вызывая перенаправление прилежащих липидов и групп их полярных головок в сторону молекул воды, что приводит к формированию маленьких (наноразмерных) пор в клеточной мембране.
Образованные в плазматической мембране поры повышают проницаемость и электропроводность и обеспечивают транспорт для широкого диапазона молекул, включая ДНК, в клетку и из нее.
Этот эффект — мембранная электропорация — может быть как обратимым, так и необратимым. В случае обратимой электропорации нанопоры обеспечивают временный транспорт, но после электрического импульса они постепенно закрываются, клетки восстанавливают целостность и функцию мембраны, и большинство клеток сохраняет свою жизнеспособность.
В 2018 году первое исследование на людях, посвященное электропорационной абляции, показало, что импульсные электрические поля могут воздействовать на определенные ткани при фибрилляции предсердий
В диапазоне необратимой электропорации воздействие электрического поля с более высоким напряжением образует более крупные нанопоры (за гранью восстановительной способности клетки), приводя к гибели клетки. Другие структуры клетки, такие как ДНК, коллаген или другие белки, при необратимой электропорации напрямую не повреждаются. Граница между обратимой и необратимой электропорацией зависит от порогового значения электрического поля ткани.
Объем повреждения, вызванного электропорацией, зависит от наличия клеточных мембран, подвергшихся воздействию электрического поля, и электрической резистивности целевой ткани. Следовательно, ткани могут отличаться по своей уязвимости для электропорации, что обеспечивает некоторую степень тканевой специфичности при образовании повреждений.
В микробиологии обратимая электропорация применялась для временного повышения проницаемости клеточной мембраны с целью проникновения в клетку химических веществ, лекарственных препаратов или новой кодирующей ДНК (например, трансфекция генов). Необратимая электропорация успешно применяется в лечении некоторых видов рака в сложных органах, таких как печень, легкое, поджелудочная железа, почка и простата.
В настоящее время необратимая электропорация исследуется для катетерной аблации сердечных аритмий и потенциально может иметь явные преимущества. В отличие от других источников аблационной энергии (РЧ, криовоздействие, микроволны, ультразвук и лазер), формирование повреждения с помощью электропорации постоянным током не опосредовано термически.
Необратимой электропорации как нетермическому воздействию не препятствует эффект охлаждения/отвода тепла локальной сосудистой системой (что может быть преимуществом в случае расположения цели аблации вблизи крупной коронарной артерии), она менее зависит от перфузии (что хорошо для эпикардиальной аблации) и ассоциируется с меньшим риском коллатерального термического повреждения.
Более того, уменьшение воспаления после лечения способствует уменьшению рубцевания и сохранению экстрацеллюлярного матрикса и основных тканевых архитектурных компонентов.
Коронарные артерии не подвергаются или минимально подвергаются воздействию необратимой электропорации. Наличие значительного количества соединительной ткани вокруг коронарных артерий имеет относительное меныпее количество крупных клеточных мембран, что делает их относительно неуязвимыми для необратимой электропорации.
Более новые конструкции катетеров (многополюсные, с большой площадью электродов с круговым расположением) изучались на моделях свиней и показали, что способны выполнять аблацию на должном уровне при воздействии в эпикарде без повреждения коронарных артерий, а также при аблации ЛВ без возникновения стеноза.
