а) Фундаментальная концепция. Ротационная ангиография комбинирует точность традиционной ангиографии с компьютерной анимацией, которая дополняет флюороскопическую визуализацию структур сердца. Преимущества этой технологии были продемонстрированы при визуализации ЛП и аблации ФП. Эта технология позволяет осуществлять быструю интраоперационную визуализацию анатомии ЛП и окружающих структур, а именно пищевода. Первые работы продемонстрировали сопоставимую диагностическую значимость ротационной ангиографии по сравнению с КТ.
Принцип ротационной ангиографии схож с КТ-исследованием. Объемная реконструкция получается из изображений, полученных под различным углом. Рентгенологическая С-дуга вращается вокруг пациента (суммарный угол съемки 240°), делая большое количество снимков, после чего система делает реконструкцию с суммарным углом обзора 360° (или близким к этому). Для лучшей дифференцировки структур сердца возможно применение контрастного вещества с введением непосредственно в ЛП.
Также возможно введение контраста в ПП, при этом съемка начинается во время прохождения контраста через легкие. Пищевод можно контрастировать с помощью пассажа бария до начала выполнения ротационной ангиографии. Ангиографические изображения ЛП, ЛВ и пищевода, а также других окружающих структур можно сегментировать и сопоставить с флюороскопией с помощью специальной системы (ЕР Navigator; DynaCT Cardiac, Siemens, Forchheim, Germany).
Последние версии ПО позволяют выводить на экран флюороскопии объемную модель в режиме реального времени.
Ротационная ангиография может использоваться для получения объемных изображений левого предсердия и легочных вен. Контрастное вещество вводится через катетер типа «косичка», расположенный в легочной артерии, и ротационная визуализация выполняется во время левосторонней фазы, когда контрастное вещество возвращается в левое предсердие из легочных вен (A) для получения объемного изображения этой анатомической области (B). (C) Эти внутрипроцедурные ротационные изображения имеют сопоставимое качество с предварительно полученными трехмерными МРТ или КТ-сканами.
б) Технология визуализации. В первую очередь пациент правильно позиционирован, область интересов должна быть расположена по центру. Руки пациента могут быть заведены за голову для уменьшения затемнения от мышц рук и плечевого пояса. Контраст принимается перорально (5 мл сульфата бария в виде крема) непосредственно перед началом ротационной ангиографии. После визуализации пищевода выполняется контрастирование ЛП.
Для этого контраст внутривенно вводится в ствол легочной артерии, ПЖ, ПП или НПВ через циркулярный pigtail катетер размером 6 Fr. Наиболее распространенной техникой является контрастирование перехода НПВ в ПП, т.к. является наиболее безопасным, чем контрастирование в более дистальных отделах. При контрастировании НПВ и ПП используется большее количество контраста, чем при введении его непосредственно в легочную артерию.
Непосредственное введение контраста в ЛП позволяет получить более детальную анатомию ЛП или ЛВ, но требует внутривенного введения больших доз аденозина (30-50 мг) непосредственно до начала ротационной ангиографии. Транзиторная ЛВ-блокада предотвращает вымывание контраста из ЛВ во время поворота. Во время этой манипуляции для предотвращения осложнений, связанных с асистолией и остановкой дыхания, обычно требуется правожелудочковая стимуляция, глубокая седация и выполнение интубации.
Внутривенное введение аденозина в высоких дозах у пациентов в сознании сопровождается приливами и одышкой. Учитывая все особенности, внедрение этой методики в клиническую практику является более сложной задачей.
Для контрастирования ЛП в область перехода НПВ и ЛП через катетер с помощью инфузомата за 4 сек вводится 80-100 мл контрастного вещества. После чего происходит вращение С-дуги на 240° (RAO 120° и LAO 120") продолжительностью 4,1 сек. Съемка происходит со скоростью 30 кадров в секунду, в результате суммарно получается 120 изображений за весь поворот.
Для отслеживания поступления контрастного вещества в ЛП проводится непрерывный флюороскопический мониторинг с последующим запуском вращения. Начало запуска вращения определяется визуально, а не через эмпирически определенное время от начала контрастирования. Во время ротационной ангиографии пациент задерживает дыхание, для предотвращения артефактов, связанных с дыхательными движениями. После окончания процедуры пациент может продолжать дышать в обычном режиме.
Ротационная ангиография считается успешной, если ЛП и антральная часть всех ЛВ остаются контрастированными на протяжении большей части ротационного цикла без дефектов. Полученная видеозапись переносится на рабочую станцию ЕР Navigation, после чего изображения сегментируются и полученная модель накладывается на экран флюороскопии. После позиционирования катетеров в ЛП объемная модель используется для дальнейших манипуляций катетерами.
После сопоставления объемной модели при изменении положения С-дуги модель будет синхронно вращаться в зависимости от проекции. Для корректной навигации требуется постоянный контроль соответствия флюороскопической тени сердца и объемной модели ЛП.
Реконструкция ЛП с помощью ротационной ангиографии может быть интегрирована в навигационные системы (EnSite Velocity и CARTO-Merge). Данные переносятся с помощью носителя на рабочую станцию навигационной системы с последующей интеграцией с помощью специального ПО, без необходимости повторной сегментации.
При стабильном положении стола и отсутствии смещения пациента теоретически можно не использовать флюороскопическое изображение, а ориентироваться на объемную модель ротационной ангиографии.
Но, как правило, в ходе процедуры требуется смещение стола для установки катетеров, т.к. во избежание артефактов они позиционируются в сердце только после ротационной ангиографии. Поэтому чаще всего сопоставление изображений обязательно, т.к. в текущей версии система синхронизируется только с движениями С-дуги, а смещение стола не учитывается. Для сопоставления можно использовать несколько потенциальных ориентиров: установленные катетеры в сердце, контур сердца и ангиография ЛВ.
Эти методы особенно актуальны при наложении КТ-модели на флюороскопическое изображение, что также возможно в системе ЕР Navigator.
Текущая версия ПО позволяет отображать поверхность ЛП и ЛВ изнутри (эндоскопическая проекция), упрощая навигацию. Аблационные воздействия также можно отмечать на объемной модели, что повышает эффективность аблации благодаря формированию непрерывных линий воздействий. Кроме того, можно измерить расстояние до пищевода, чтобы избежать аблационных воздействий рядом с ним.
в) Клиническое применение. Одним из преимуществ ротационной ангиографии перед обычной флюороскопией является объемное отображение структур. Ротационная ангиография позволяет непосредственно визуализировать анатомию сердца, в то время как электроанатомические методы картирования требуют пространственного мышления оператора или использования дополнительных методов (например, КТ). Несмотря на то, что визуализация ЛП и ЛВ с помощью КТ и МРТ доступна в электроанатомических навигационных системах, диагностическое исследование и аблация сильно разнесены во времени.
Исследование может быть выполнено в различные фазы дыхания, ритм сердца и волемический статус пациента могут также отличаться в момент исследования и аблации. Все это в результате может привести к изменению размеров и смещению анатомических структур на момент сопоставления изображения.
Эту проблему решает интраоперационная оценка объемной анатомии ЛП и ЛВ. С помощью ротационной ангиографии можно непосредственно перед аблацией построить модель с помощью той же ангиографической установки.
Другим преимуществом ротационной ангиографии является возможность быстрого повторного создания объемной модели в случае перемещения пациента, без необходимости повторного картирования, как это происходит в навигационных системах.
При использовании ротационной ангиографии маневрирование аблационным катетером проводится под флюороскопическим контролем, однако доза и время флюороскопии при проведении аблации ФП не отличаются от не флюороскопических картирующих систем. Кроме того, ротационная ангиография не требует предоперационного выполнения КТ/МРТ, а доза радиации меньше, чем при КТ (в среднем 2,2 ± 0,2 мЗв за один круг ротационной ангиографии).
Визуализация не ограничивается лишь ЛП и ЛВ. В настоящее время можно визуализировать ПЖ и ВТПЖ с помощью ротационной ангиографии с контрастированием. Есть отдельные данные о методике одномоментной визуализации всех отделов сердца.
г) Ограничения. Использование контрастных препаратов в ходе выполнения ротационной ангиографии сильно ограничено у пациентов с сердечной недостаточностью или почечной недостаточностью. Также эта система очень чувствительна к движениям пациента во время исследования.
Другим недостатком ротационной ангиографии является отсутствие отражения электрофизиологических данных. В связи с отсутствием алгоритмов компенсации дыхательных движений, положение катетера в ходе аблации оценивается в позднюю фазу выдоха.
Расположение сердца в центре условного круга при ротационной ангиографии также является достаточно важным условием. Это вызвано опасениями, что при смещении от центра происходит усечение ЛП и ЛВ на наиболее часто используемых ангиографических системах. При расположении сердца по центру даже при расширенном ЛП можно получить качественное изображение.
Ротационная ангиография позиционируется как настоящий инструмент он-лайн визуализации, однако для широкого распространения требуется дальнейшее совершенствование системы. К ним относятся алгоритмы компенсации дыхательных движений и сокращений сердца, возможность проецирования данных активационного, вольтажного и других видов картирования. Дальнейшее усовершенствование вероятнее всего приведет к автоматизации различных процессов, изменению протоколов контрастирования и созданию ПО.
Кроме этого, развиваться будет визуализация других структур сердца (отличных от ЛП), в частности достаточно подвижных, таких как желудочки сердца; а также проекция электрокардиографических данных на объемную модель сердца.
