Биофизика охлаждения при радиочастотной аблации сердца
Существует две системы активного охлаждения электрода путем орошения: внутренная и наружная (рис. 1). При внутренней системе (Chilli, Boston Scientific, Natick, MA) охлаждение достигается циркуляцией жидкости внутри электрода (закрытое орошение). Напротив, при наружной системе (Celsius or Navistar ThermoCool, Biosense Webster, Diamond Bar, CA, United States; Therapy Cool Path, St. Jude Medical, St. Paul, MN, United States) охлаждение электрода происходит путем орошения физиологическим раствором через отверстия на кончике электрода (открытое орошение).
Рисунок 1. Схематическое изображение катетеров с орошением. (А) Катетер с закрытым орошением, 7 Fr, с 4-мм кончиком и внутренней термопарой. (Б) Катетер с открытым орошением, 7,5 Fr, с 3,5-мм кончиком и внутренней термопарой и шестью ирригационными отверстиями (диаметром 0,4 мм), расположенными вокруг электрода на расстоянии 1 мм от кончика. NaCI — натрия хлорид
Другая система охлаждения предполагает открытое орошение с помощью длинного проводника вокруг аблационного катетера для открытого орошения. Последняя система демонстрировала лучшие результаты, но этот тип охлаждения кончика катетера для клинического применения не доступен.
Активное охлаждение электрода орошением может привести к более высокой температуре тканей и формированию более обширных повреждений по сравнению с РЧА стандартными катетерами из-за уменьшения перегрева на границе раздела ткань-электрод даже в точках с низкой скоростью кровотока. Это позволяет высвобождать большее количество РЧ энергии в течение более продолжительного времени для создания относительно обширных, более глубоких повреждений, но без риска образования «мягкого тромба» и обугливания.
В отличие от стандартной РЧА область максимальной температуры при аблации с охлаждением находится внутри миокарда, а не на границе электрод-ткань или чуть ниже. Более высокая мощность приводит к большей глубине объемного нагрева, но если мощность аблации ограничена, то рассеивание мощности в объем циркулирующей крови фактически может привести к уменьшению глубины повреждения (рис. 2).
Рисунок 2. Зависимость эффекта от типа электрода на размер повреждения. Репрезентативные блоки миокарда представлены с повреждениями (выделены темным) в результате оптимальной доставки радиочастотной энергии для каждого типа электрода. 4-мм электрод создает небольшое неглубокое повреждение (слева). 8-мм электрод создает более крупное и глубокое повреждение (в центре). Электрод с открытым орошением создает более крупное и глубокое повреждение с максимальной шириной на некоторой глубине тканей (справа)
По сравнению с катетерами с более крупными кончиками, активное охлаждение, как было показано, приводит к эквивалентным повреждениям из-за высвобождения энергии через более мелкие электроды с орошением, с меньшей зависимостью от направления кончика катетера и внешнего охлаждения, в то время как более крупные электроды имеют значительную вариабельность на границе электрод-ткань в зависимости от направления катетера (см. рис. 2). При использовании катетера без орошения более объемные повреждения отмечаются при горизонтальном направлении РЧ электрода по сравнению с вертикальным.
При применении катетеров с орошением, наоборот, объем повреждения возрастает при перпендикулярном направлении электрода, а не при горизонтальном направлении.
Глубина повреждения считается одинаковой при работе с закрытым и открытым орошением электродов. Однако открытое орошение более эффективно в охлаждении на границе электрод-ткань, что приводит к более низкой температуре на границе электрод-ткань, меньшему числу тромбов и повреждению с меньшим диаметром на поверхности и с максимальным диаметром в более глубоких слоях ткани.
Эти различия между двумя электродами возрастают при низкой скорости кровотока, предположительно потому, что поток при орошении физиологическим раствором вызывает дополнительное охлаждение на границе электрод-ткань (наружная система охлаждения). Аблация с применением электрода с внутренней системой охлаждения при низкой скорости кровотока часто приводит к высокой температуре на границе электрод-ткань (несмотря на низкую температуру электрода) и образованию «мягкого тромба».
Если выбранные для каждого типа катетера максимальные параметры мощности и температуры не вызывали каких-либо признаков чрезмерного нагрева (включая паровые хлопки, кипение или повышение сопротивления), катетеры с внутренней системой охлаждения формировали несколько более объемные и глубокие повреждения, чем катетеры с открытым орошением. И те и другие катетеры работали лучше, чем стандартные катетеры с 4-мм кончиком и большие с 10-мм кончиком, которые вызывали более обширные повреждения только в зоне безопасной доставки энергии.
