Оптимизация контакта катетера с тканью и минимизация смещения катетера критически важны для выполнения безопасного и эффективного повреждения. Плохой или нестабильный контакт приводит к неэффективному нагреву ткани и повреждению, как и потенциальному ущербу прилежащих структур.
Субоптимальный контакт может привести к формированию частично успешных аблационных повреждений, которые могут временно прервать аритмию или прекратить ее воспроизводимость, но без значимого повреждения аритмогенного субстрата. Такой исход затрудняет дальнейшее картирование и аблацию и предполагает высокий риск рецидива аритмии.
Кроме того, повторяющиеся РЧ аппликации с непостоянным контактом могут привести к отеку ткани, который будет препятствовать формированию эффективного повреждения во время последующих применений РЧ энергии (даже при оптимизированном контакте с тканью). Поэтому перед каждым аблационным повреждением следует обеспечить стабильный контакт катетера.
С другой стороны, избыточное давление катетера на стенку сердца во время РЧА может вызвать сдавление и истончение ткани, и, как следствие, риск развития феномена «парового хлопка» и перфорации сердца. Чрезмерное давление также может привести к растягиванию и потенциальному разрыву стенки камеры, даже без РЧА.
Надавливание на стенку камеры потенциально может приблизить кончик аблационного катетера к прилежащим экстракардиальным структурам (например, пищеводу, диафрагмальному нерву), повышая риск их повреждения во время РЧА.
Разработано несколько методов для оптимизации контакта и минимизации смещения катетера. Для оптимизации стабильности катетера и минимизации влияния респираторных воздействий на контакт катетера во время РЧА применяются общая анестезия и высокочастотная вентиляция.
Кроме того, использование управляемых интродьюсеров облегчает достижение стабильного и прочного контакта с тканью, по крайней мере частично, за счет увеличения жесткости совместного использования интродьюсера и катетера. К тому же для достижения адекватного контакта катетера с тканью во время РЧА существует несколько подходов (табл. 2).
В большинстве подходов применяются косвенные методы, которые несовершенны и представляют собой некий заменитель. Хотя эти методы потенциально могут указывать на неадекватный контакт катетера с тканью, они гораздо менее надежны в оценке силы, с которой кончик катетера воздействует на стенку камеры.
Совсем недавно измерение контакта катетера с тканью и силы контакта в реальном времени стало доступно для некоторых аблационных катетеров с орошением, что потенциально может улучшить эффективность и безопасность РЧА.
а) Запись электрограмм. Характеристики локальной электрограммы (высокоамплитудная локальная электрограмма по сравнению с электрограммой от удаленных источников), стабильность записанных электрограмм от сокращения к сокращению и порог стимуляции представляют некоторую информацию о контакте с тканью.
Однако электрограммы предоставляют только временную информацию о контакте и, как было показано, неточны в его оценке. Кроме того, оценка контакта с патологической миокардиальной тканью (например, постинфарктный рубец) может быть затруднена, т.к. локальные электрограммы часто имеют низкую амплитуду и определение локального порога стимуляции может быть невозможно.
б) Рентгеноскопия. Рентгеноскопия может быть полезной в оценке контакта путем мониторинга катетера и его кончика относительно сердца. Однако использование рентгеноскопии с этой целью существенно увеличивает лучевую нагрузку как на пациента, так и на оператора. Кроме того, рентгеноскопический мониторинг трудно титровать, он не помогает избежать избыточного давления катетера на стенку сердца.
в) Тактильная обратная связь. Тактильная обратная связь часто используется в качестве косвенного заменителя контакта катетера со стенкой камеры. Однако тактильная обратная связь субъективна, зависит от опыта оператора, ее трудно титровать. Применение управляемых интродьюсеров может улучшить стабильность и контакт катетера, но такая техника часто нарушает обратную тактильную связь.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что полагаться только на тактильную обратную связь не стоит, необходимо прикладывать как можно больше усилий для сбора большего количества информации о контакте с помощью как можно большего количества воспринимающих устройств. Кроме того, применение только трехмерных (3-D) картирующих систем без рентгеноскопии для дополнения тактильной обратной связи может оказаться недостаточным.
г) Внутрисердечная эхокардиография. Визуализация кончика катетера с помощью внутрисердечной эхокардиографии может помочь подтвердить контакт с тканью. Однако визуализация катетера с помощью внутрисердечной эхокардиографии во всех эндокардиальных локализациях на протяжении всего сердечного цикла обычно неосуществима.
д) Мониторинг температуры. Усиленный контакт электрода с тканью во время нанесения РЧ энергии приводит к повышению температуры, и плато достигается позднее. Таким образом, отсутствие повышения температуры, несмотря на высокий выход РЧ энергии, предполагает плохой контакт с тканью.
Тем не менее, расхождения между фактической температурой ткани и температурой кончика катетера могут вызывать несколько факторов, включая направление кончика катетера, охлаждающий эффект кровотока и орошение электрода.
е) Мониторинг сопротивления. Базовое сопротивление электрода, изменения температуры электрода и сопротивления во время РЧ аппликации предоставляют информацию относительно степени контакта электрода с тканью. Считается, что более высокое базовое сопротивление при большем контакте связано с увеличением площади границы электрод-ткань и уменьшением площади границы между электродом и объемом крови с низким сопротивлением.
В исследованиях на животных было показано, что прочный контакт с тканью ассоциировался с повышением базового сопротивления (в среднем, на 22%) и более выраженным начальным падением сопротивления (в течение первых 20 сек РЧ аппликации).
Однако клинические исследования с использованием измерений силы контакта в реальном времени показали, что измерения сопротивления (как базовых уровней, так и последующего снижения сопротивления) обладают низкой или умеренной эффективностью в качестве суррогатных маркеров силы контакта катетера с тканью, следовательно, бесполезны для прогнозирования силы контакта катетера с тканью в клиническом использовании.
ж) Электроанатомическая локализация катетера. Современные системы для электроанатомического картирования позволяют создавать виртуальную анатомическую внутрисердечную геометрию путем перемещения катетера во всех направлениях по интересующей камере сердца.
Точки, расположенные на наиболее удаленных внешних границах, используются для создания внешней геометрии (оболочки), в то время как точки, расположенные внутри, автоматически удаляются. Кроме того, данные, полученные ранее при магнитно-резонансной или компьютерной томографии и внутрисердечной эхографии, в режиме реального времени могут регистрироваться на трехмерных электроанатомических картах. Эти системы также оценивают близость аблационного электрода к виртуальной оболочке камеры.
Однако часто встречается анатомическое искажение и расширение виртуального изображения из-за меняющегося контактного усилия на кончике электрода в процессе создании геометрии. Поэтому в оценке контакта кончика катетера с тканью не стоит полагаться на трехмерную анатомическую геометрию, созданную с помощью различных методов картирования.
Стоит отметить, что в исследованиях, оценивающих точность этих технологий во время аблации ФП, было показано, что трехмерная геометрическая реконструкция ЛП, воспроизведенная с помощью внутрисердечной эхокардиографии, меньше, чем реконструкция, полученная во время электроанатомического картирования в сочетании с трехмерной эхокардиографической реконструкцией или компьютерной томографией.
з) Мониторинг силы контакта. Разработаны два различных дизайна для аблационных катетеров с открытым орошением для измерения силы контакта катетера с тканью в реальном времени во время выполнения картирования и аблации (рис. 1). В первом варианте (ThermoCool SmartTouch CF, Biosense Webster, Diamond Bar, CA, United States) используется маленькая пружина, соединяющая кончик аблационного электрода с телом катетера, с магнитным сенсором датчиками местоположения для измерения микроотклонений пружины.
Рисунок 1. Сравнение оптоволоконных и пружинных датчиков контактного усилия для радиочастотной аблации. В настоящее время для измерения контактного усилия применяются две различные технологии. В одном катетере используется датчик на основе интерферометра Фабри-Перо (слева). Усилие на дистальном кончике катетера изменяет длину воздушной полости, изменяя картину отражения света через два прилегающих полуотражающих зеркала. Это изменяет интерференционную картину света, и эта картина передается обратно в операционную систему для измерения контактного усилия. В другом катетере используется пружинный датчик (справа). Усилие на дистальном кончике катетера сжимает прецизионную пружину. Отклонение (х) пружины определяется путем микроперемещений катушки передатчика, находящегося дистальнее пружины, и контактное усилие рассчитывается на основе известных характеристик пружины (k)
Во второй конструкции (TactiCath, Endosense, St. Jude Medical, St. Paul, MN, United States) применяется датчик силы встроенный между вторым и третьим электродом, состоящий из деформируемого тела и трех оптических волокон, для измерения микродеформаций, коррелирующих с силы, приложенной к кончику катетера.
Электроды для аблации с измеряемой силой контакта обещают улучшить результаты сложных аблационных процедур. Определение силы контакта также может повысить безопасность катетерной аблации, избегая чрезмерного усилия и, следовательно, снижая риск перфорации и «парового хлопка». Катетеры с измерением силы контакта также могут улучшить навыки управления катетером у операторов, обеспечивая обратную связь касательно контакта катетера с тканью в режиме реального времени.
Тем не менее, диапазон силы контакта, которая одновременно является эффективной и безопасной, еще предстоит определить. Клинические исследования показали, что для формирования оптимального повреждения требуется хотя бы 10 г силы контакта. Уровень силы контакта, применяемой в этих исследования, превышал 10 г (10-40 г). Имеется широкий диапазон безопасного воздействия за пределами 10 г.
Экспериментальные исследования показали, что при постоянной мощности и времени аппликации увеличение силы контакта (на 2-40 г) значительно повышает температуру ткани (на глубине 3-7 мм) с существенным увеличением глубины, диаметра и объема РЧ повреждения. Размер очага повреждения больше зависел от силы контакта, чем от мощности. Однако увеличение силы контакта ассоциируется с более высоким риском развития «парового хлопка» и «мягкого тромба».
С другой стороны, в ином исследовании аблация с применением низкой силы (< 10 г) приводила к образованию РЧ повреждения, эквивалентного по размеру, качеству и трансмуральности таковому при использовании высокой силы (> 20 г) в модели предсердной аблации. При использовании режима контроля по температуре, более высокая выходная мощность во время нанесения РЧ энергии, по-видимому, компенсирует снижение передачи энергии от катетера к миокарду при низкой силе контакта.
Совсем недавно была разработана новая автоматическая технология, позволяющая маркировать точки аблации, основанная на информации о стабильности катетера, для обеспечения обратной связи о стабильности катетера в режиме реального времени (CARTO 3, VisiTag Module, Biosense Webster, Diamond Bar, CA, United States). В этой системе применяется алгоритм автоматизированного аннотирования аппликаций при РЧА, основанный на объективных, предустановленных параметрах, включающих диапазон стабильности движения катетера, падение сопротивления и силу контакта на кончике катетера.
Эти параметры записываются и обновляются 60 раз/сек на протяжении каждой аппликации энергии, аблационные метки точно отображаются на электроанатомической карте на основе координат расположения катетера в каждой отдельной точке аблации (рис. 2). Кроме того, точки кодируются цветом, чтобы обеспечивать биофизическую информацию касательно каждой отдельной точки аблации. Однако идеальные настройки для выполнения эффективного аблационного повреждения с помощью этой технологии не являются общепринятыми.
Рисунок 2. Использование меток VisiTag для указания контакта с тканями во время аблации. Вид сзади левого предсердия в случае циркулярной аблации легочных вен во время фибрилляции предсердий. (А) Стандартные темно-красные метки, нанесенные вручную, указывают точки аблации (куда была доставлена энергия, но неизвестно ее количество для формирования повреждения). (Б) Автоматические метки VisiTag указывают на продолжительность нахождения кончика катетера в каждой точке (более темные оттенки = более длительный контакт) во время доставки радиочастотной энергии. Метка не будет размещена, если не будет хотя бы 20-секундного контакта. Обратите внимание, что области, обозначенные желтыми стрелками, где VisiTag не зарегистрировал достаточного контакта/времени аблации для нанесения метки, но оператор полагал, что было выполнено адекватное повреждение. В обоих случаях изоляция легочных вен была неполной из-за брешей аблации в этих областях, которые в последующем были успешно устранены
Другим методом обеспечения трансмурального повреждения предсердия во время изоляции легочных вен (ЛВ) является интеграл сила-время (St. Jude Medical, Sunnyvale, CA, United States) — произведение силы контакта и времени, в течение которого проводилось нанесение энергии в заданную точку. Некоторые данные свидетельствуют о том, что интеграл сила-время менее 400 г ассоциирован с восстановлением проведения из ЛВ после их электрической изоляции, таким образом, необходимой является сила давления, превышающая 400 г.
Но не учитывается ни количество подаваемой энергии, ни непрерывность ее нанесения. Согласно другим данным, толщина ткани представляется еще одной переменной, которую нужно учитывать, толщина ткани 100 г/мм является более соответствующей. Следует отметить, что ни один из методов, применяемых для обеспечения адекватной аблации, не показал снижения потенциальных осложнений (таких как побочный ущерб от слишком глубокого аблационного повреждения).
и) Аблация, синхронизированная с злектрограммой. Даже если контакт катетера с тканью-мишенью представляется стабильным, кончик аблационного катетера часто скользит по поверхности ткани сердца во время движения сокращающегося сердца. Это скользящее движение распространяет РЧ энергию во время обычной аблации на большую площадь поверхности эндокарда, снижая эффективность нагрева (меньше нагрев на единицу площади ткани) и ограничивая глубину повреждения.
Исследования у пациентов, перенесших изоляцию ЛВ, показали, что сила контакта во время РЧ аппликаций очень вариабельна из-за движения желудочков (меньше чем предсердий) и перемещения сердца во время дыхания, даже при оптимизации контакта.
В недавнем исследовании описан новый метод компенсации движения сердца путем синхронизации нанесения импульсной РЧ энергии с регистрируемой локальной электрограммой, при котором нанесение РЧ энергии происходит при контакте катетера с локальной целью аблации (оценивается качество локальной электрограммы) в отличие от остальной части сердечного цикла, когда катетер может скользить по миокарду. Этот метод потенциально может помочь улучшить формирование повреждения и избежать неадекватного нанесения энергии в окружающую ткань во время движения катетера.
Тем не менее, синхронизация с электрограммой может быть затруднена, когда локальная электрограмма низкоамплитудная или фракционированная, или когда электрограмма изменяется в ответ на РЧА и когда во время подачи энергии возникает электрический шум.
