Стимуляционное картирование позволяет определить локализацию источника тахикардии путем эндокардиальной стимуляции различных источников с последующим сравнением морфологии стимулированных комплексов ЭКГ и комплексов тахикардии. Стимуляционное картирование основано на том, что стимуляция из области источника фокальной аритмии с циклом, равным TCL, будет иметь идентичную тахикардии последовательность возбуждения.
При распространении активации из локального участка миокарда, как в случае фокальной тахикардии или стимуляции, ЭКГ конфигурация стимулированного или спонтанного комплекса (комплекса QRS или волны Р) определяется последовательностью активации. Она в большей степени определяется локализацией источника деполяризации, при условии отсутствия нарушений проводимости в этой области.
Анализ всех отведений ЭКГ позволяет примерно определить локализацию источника, а сравнение стимулированных и исходных комплексов позволяет точно определить зону фокальной активности. Однако по данным исследования есть значимые пространственные различия в разрешающей способности стимуляционного картирования в различных камерах сердца (ВТПЖ, свободная стенка АЖ и т.д.).
С другой стороны, у пациентов с рубцовым поражением миокарда площадь цепи реентри может составлять несколько квадратных сантиметров и иметь различные конфигурации. Во многих случаях волна реентри распространяется внутри рубца по оставшимся миоцитам, деполяризация которых не регистрируется на ЭКГ. Формирование комплекса QRS происходит после выхода волны деполяризации из области рубца с последующим возбуждением тканей желудочков.
Ожидается, что стимуляция в области выхода из рубца будет формировать комплекс, идентичный комплексу тахикардии (рис. 1). При выполнении стимуляции проксимальнее выхода из рубца также должен формироваться идентичный по морфологии комплекс QRS, однако в этом случае интервал стимул-QRS будет длиннее. Интервал стимул-QRS прогрессивно увеличивается при движении в проксимальном направлении относительно выхода из истмуса.
Рисунок 1. Выявление оптимальной области для аблации реентри желудочковой тахикардии (ЖТ) с помощью стимуляционного картирования. (А) Пять ЭКГ с ЖТ и 4 схемы петли реентри с указанием направления распространение волны (стрелки); истмус на схеме изображен короткой прямой стрелкой. (Б) Стимуляция выполняется на фоне ЖТ из области вблизи входа в истмус (звездочка); импульс должен пройти зону замедления, прежде чем произойдет возбуждение миокарда и будет зарегистрирован комплекс QRS. Это проявляется в удлинении Ст—QRS (левая нижняя ЭКГ). (В) Стимуляция из той же области, что и в (Б), только на фоне синусового ритма; импульс распространяется по более короткому пути в противоположном направлении (короткий Ст-QRS). В связи с чем комплекс QRS значительно отличается от предыдущего примера. (Г) При стимуляции на синусовом ритме в области выхода, импульс распространяется по тому же пути, что и при ЖТ, соответственно комплексы идентичны ЖТ и имеют короткий интервал Ст—QRS. RV — правый желудочек; НСР — нормальный синусовый ритм
В случае ЖТ у постинфарктных пациентов конфигурация стимуляционного комплекса QRS не всегда совпадает с таковым при ЖТ. Это не всегда говорит о том, что область находится вне цепи реентри. На различных участках реентри во время синусового ритма конфигурация QRS при стимуляции может значительно отличаться от исходной ЖТ.
Также для ЖТ у постинфарктных пациентов нехарактерна одинаковая или чрезвычайно схожая морфология при стимуляции из области истмуса, определенного другими методами картирования. Это объясняется несколькими факторами. Первый, активация желудочков сильно зависит от последовательности прохождения волны деполяризации после выхода из истмуса и ее дальнейшего паттерна распространения. Она может значительно отличаться на фоне ЖТ и при стимуляции на синусовом ритме (см. рис. 1).
При стимуляции волна деполяризации может распространяться центробежно во многих направлениях, а при ЖТ — только в одном (ортодромно). Это одно из самых значимых ограничений стимуляционного картирования для идентификации критического истмуса у пациентов с ишемической ЖТ. Из-за значительной гетерогенности тканей в области рубца небольшое смещение катетера может значительно изменить вектор распространения деполяризации и морфологию QRS.
Расположение области стимуляции внутри истмуса, время проведения и наличие блока проведения определяет соответствие морфологии стимуляционного комплекса QRS и комплекса при ЖТ. При стимуляции из области истмуса волна деполяризации может распространяться только внутри истмуса, как минимум в двух направлениях: ортодромном и антидромном (относительно вектора распространения деполяризации при ЖТ). Деполяризация будет отражаться на поверхностной ЭКГ только в случае выхода из истмуса.
Если истмус протяженный, стимуляция из дистальной его части, ближе к области выхода, приведет к быстрой деполяризации миокарда вокруг рубца, а антидромная волна деполяризации столкнется с ортодромной волной ЖТ. В этом случае морфология QRS будет идентична комплексу ЖТ. При коротком истмусе или проксимальном расположении катетера на фоне стимуляции, волна, распространяясь антидромно, достигнет области входа и деполяризует миокард. При этом морфология будет существенно отличаться от ЖТ (см. рис. 1). Если распространение волны происходит одновременно в обоих направлениях, то на ЭКГ регистрируется сливной комплекс QRS.
Вторым фактором, который объясняет возникновение ЖТ у пациентов со структурным поражением сердца, является наличие области замедленного проведения (функционального блока проведения). Область функционального блока проведения, по определению, не обладает фиксированными параметрами и может иметь различную протяженность. Защищенный истмус является ключевым звеном формирования цепи реентри.
Два главных компонента истмуса — область замедленного проведения и полного блока проведения (например, постинфарктный рубец). Область замедленного проведения может играть основную роль в проведении импульса во время тахикардии, при этом не участвовать во время стимуляционного картирования на фоне синусового ритма. Отсутствие блока проведения на фоне стимуляции приведет к тому, что стимул будет распространяться во всех направлениях, и, как следствие, отличной от ЖТ морфологии QRS во время стимуляции.
Для того, чтобы во время стимуляции не было индукции ЖТ, картирование выполняют с PCL большим, чем TCL (т.е. на меньшей частоте стимуляции), а это, в свою очередь, уменьшает вероятность формирования функционального блока проведения и эффективность картирования. Дополнительно, если область стимуляции представлена невозбудимой тканью, это потребует увеличения силы тока, что приведет к деполяризации отдаленных тканей и изменению паттерна активации желудочков.
Это может быть признаком стимуляции из области истмуса, где стимуляция с низкой амплитудой приводит к изолированному захвату истмуса. Высокая амплитуда стимуляции приведет к деполяризации тканей как истмуса, так и отдаленных участков миокарда, что будет причиной отличий морфологии QRS и продолжительности интервала стимул-QRS. И наконец, в некоторых цепях реентри может быть несколько выходов, что приводит к распространению волны деполяризации из области рубца в различных направлениях. Это может наблюдаться только при ЖТ, но не во время стимуляции, и наоборот.
С другой стороны, даже стимуляция вне цепи реентри может иметь идентичную с ЖТ морфологию QRS, поскольку физиологически волна деполяризации будет распространяться по тому же пути, что и при ЖТ, если область стимуляции находится между входом и выходом истмуса. Несмотря на то, что в этом случае мы выявляем или недоминантную внутреннюю петлю, или пассивную часть цепи, это все же может быть полезным для идентификации области циркуляции ЖТ.
Паттерн активации, отличный от тахикардии (и как следствие, другая морфология комплекса QRS), может быть следствием частотно-зависимых изменений проведения, различий в частоте стимуляции и применения антиаритмических препаратов. Для уменьшения вероятности частотно-зависимых нарушений проводимости стимуляцию проводят с относительно низкой частотой. Однако, если частота стимуляции более низкая, чем частота во время ЖТ, морфология стимулированных комплексов QRS может отличаться от морфологии QRS во время ЖТ.
При биполярной стимуляции захват может происходить не только с дистального электрода, но и с проксимального (анода), что, в свою очередь, также приводит к изменению морфологии QRS. Паттерн желудочковой активации может также варьироваться в зависимости от амплитуды наносимых стимулов. Это больше характерно для биполярной, чем униполярной стимуляции, т.к. при большей амплитуде стимулов чаще происходит захват с проксимального электрода. Это можно исключить путем использования униполярной стимуляции с амплитудой стимула, не превышающей 10 мА, и продолжительностью стимула не более 2 мсек, что является обычными параметрами при программной стимуляции в ходе ЭФИ.
Те же принципы картирования ЖТ применимы к ПТ, но при этом проводится сопоставление внутрисердечной последовательности активации на фоне стимуляции и при тахикардии. Это обусловлено сложностью сопоставления морфологии волны Р на ЭКГ, однако с помощью многополюсных электродов возможно оценить паттерн активации большой массы предсердного миокарда и сравнить его на фоне стимуляции и на фоне тахикардии.
а) Сопоставление результатов стимуляционного картирования. Высокая степень соответствия между стимулированными и спонтанными комплексами тахикардии говорит о близком расположении катетера к источнику тахикардии. Идентичная или близкая к спонтанным морфология стимулированных комплексов должна отмечаться во всех 12 отведениях ЭКГ (рис. 2). Различие даже в одном отведении может быть критическим.
Рисунок 2. Стимуляционное картирование выносящего тракта правого желудочка (ВТПЖ). Стимуляционное картирование из разных областей ВТПЖ с различными морфологиями QRS (А-Г) с разной степенью совпадения с QRS желудочковой тахикардии (ЖТ) (левая панель). На (Д) показано точное совпадение. Abldist— дистальный электрод аблационного катетера; Ablprox — проксимальный электрод аблационного катетера; RVA — верхушка правого желудочка; S — стимул
В случае с ЖТ, небольшие отличия как минимум в одном отведении (т.е. зазубрина, новый небольшой компонент, изменения в амплитуде изолированной части комплекса или общее изменение формы QRS) наблюдаются уже на расстоянии от источника в 5 мм.
Значимые изменения в комплексах QRS регистрируются, если расстояние между источником и картирующим электродом составляет более 15 мм.
Несмотря на частое использование стимуляционного картирования, существует немного объективных критериев для количественной оценки соответствия по всем 12 отведениям ЭКГ. Большинство из них достаточно субъективны, как например «соответствие 10/12 отведений». Исходы аблации ЖТ могут напрямую зависеть от различий во мнениях относительно соответствия морфологий комплексов. Чаще всего ошибки могут быть при оценке амплитуды или соотношения зубцов при сравнении двух комплексов ЭКГ.
В связи с чем используются два математических показателя — коэффициент корреляции (CORR) и средняя величина абсолютного отклонения (MAD), с помощью которых проводят сравнение по всем 12 отведениям ЭКГ комплексов ЖТ/ЖЭС со стимулированными комплексами QRS. Предполагалось, что автоматизированная оценка может превзойти качественную интерпретацию. Несмотря на более частое использование CORR, MAD обладает большей чувствительностью в определении различий амплитуды комплекса.
Шкала MAD ранжировала все 12 отведений ЭКГ от 0% (идентичный) до 100% (полностью отличный). Показатель MAD до 12% указывает на источник успешной аблации с чувствительностью 93% и специфичностью 75%. Такие различия в чувствительности и специфичности MAD неудивительны, т.к. роль в успешности аблации играет не только соответствие по 12 отведениям ЭКГ, степень контакта катетера с тканью, ориентация контакта и нагрев тканей.
Позже авторизированные алгоритмы сравнения с использованием CORR были интегрированы в электрофизиологическую станцию Boston Scientific LabSystem PRO ЕР (Boston, MA, United States) (рис. 3). Также сравнительные алгоритмы интегрированы в картирующую систему CARTO 3-D (PaSo, Biosense Webster) (рис. 4). Эти алгоритмы автоматически сравнивают цифровые изображения заданного комплекса QRS и стимулированного комплекса и оценивают по шкале соответствия между ними. Программное обеспечение сопоставляет заданный QRS со всеми регистрируемыми комплексами до наилучшего совпадения.
Рисунок 3. Стимуляционное картирование с автоматическим алгоритмом сопоставления комплексов в ЭФИ-станции Boston Scientific LabSystem PRO ЕР (Boston, MA, United States). Слева — 12-канальная электрокардиограмма спонтанной желудочковой экстрасистолы (ЖЭС), сохраненная в качестве образца. В центре — коэффициент (желтые цифры), который отражает степень соответствия между заданной ЖЭС (красный цвет) и стимулированным комплексом QRS (белый цвет) в каждом из 12 отведений. Соответствие, близкое к 99%, говорит о точном совпадении морфологий. Справа — соответствие равно 95%, с наибольшей разницей в I отведении (в этом отведении совпадение всего 67%)
Рисунок 4. Автоматическое сравнение морфологий в картирующей системе. (А, В) Алгоритм автоматического сопоставления морфологий интегрирован в картирующую систему CARTO-3 (PaSo, Biosense Webster, Diamond Bar, CA, United States), сравнивает спонтанные ЖЭС (зеленый цвет) и стимулированные комплексы (желтый цвет), и вычисляет коэффициент от 0 до 1. (Б, Г) Электроанатомическое активационное картирование в системе CARTO (отражается разными цветами) выносящего тракта правого желудочка (передняя проекция). (А, Б) Стимуляция с кончика аблационного катетера (визуализируется на активационной карте) на расстоянии 18 мм от источника наиболее ранней активации (зоны красного цвета), совпадение 80%. (В, Г) Стимуляции ближе к источнику с более высокой степенью совпадения (98%)
Сравнение происходит одновременно по всем отведениям, важную роль здесь играют как полярность, так и амплитуда QRS, что отражается в коэффициенте совпадения, рассчитанного системой. Получение наивысшего процента корреляции (99-100%) указывает на наилучшее совпадение морфологии по всем 12 отведениям ЭКГ. Совпадение выше 90% имеет высокую чувствительность в отношении успешной аблации. ЭФИ-система Boston Scientific LabSystem PRO также имеет в арсенале алгоритм сопоставления последовательностей активации, однако он не является таким же точным, как алгоритм сравнения QRS (рис. 5).
Рисунок 5. Стимуляционное картирование при фокальной предсердной тахикардии. (А) Внутрисердечная последовательность активации во время фокальной тахикардии с источником в нижнелатеральном отделе правого предсердия. (Б) Стимуляция в области наиболее ранней локальной активации демонстрирует точное соответствие (обведено красным) с паттерном внутрисердечной активации. Сопоставление морфологии волны Р затруднено. Abl D — дистальный аблационный электрод; Abl P — проксимальный авиационный электрод; Abluni —- униполярный авиационный электрод; CSdist —дистальный отдел коронарного синуса; CSprox — проксимальный отдел коронарного синуса; НIS D — дистальный отдел пучка Гиса; HIS М — средний отдел пучка Гиса; HIS Р — проксимальный отдел пучка Гиса; S — стимул; TAdist — дистальные отделы кольца трикуспидального клапана; ТАprox — проксимальные отделы кольца трикуспидального клапана
б) Оценка интервала стимул-QRS во время стимуляционного картирования. При стимуляции здоровой ткани желудочков интервал стимул-QRS составляет менее 20 мсек. Увеличение этого интервала более 40 мсек говорит о наличии замедленного проведения в области стимуляции, что обычно сопровождается регистрацией фракционированной электрограммы на фоне синусового ритма. Следовательно, во время стимуляционного картирования с помощью измерения интервала стимул-QRS можно выявить область замедленного проведения.
Удлинение интервала стимул-QRS обычно говорит о стимуляции в области истмуса, прилежащего к зонам блока проведения. Однако этот истмус может быть ключевым звеном реентри или пассивной частью цепи.
Предполагается, что при стимуляции из области выхода волны реентри из рубца у постинфарктных пациентов комплекс QRS будет идентичен комплексу QRS при ЖТ. Стимуляция более проксимально, из области истмуса, также должна формировать идентичный комплекс, но с более длинным интервалом стимул-QRS. Интервал стимул-QRS прогрессивно увеличивается при движении вдоль истмуса в проксимальном направлении, что говорит об удалении от выхода из истмуса.
Комбинация методик сравнения морфологии комплекса QRS и анализа продолжительности интервала стимул-QRS позволяет установить локализацию истмуса во время стимуляционного картирования на фоне синусового ритма. Это эффективно работает во время тахикардии, когда распространение волны происходит в одном направлении, которое обусловлено функциональными или анатомическими барьерами. Однако при выполнении стимуляции на фоне синусового ритма, эти барьеры могут отсутствовать. Как следствие, направление волны деполяризации в этом случае может быть отличным от направления во время тахикардии. Это особенно актуально при стимуляции в области входа в истмус (см. рис. 1).
При перемещении электрода вдоль истмуса в проксимальном (по отношению к вектору распространения волны при ЖТ) направлении, на фоне синусового ритма стимулированный комплекс будет иметь аналогичную ЖТ конфигурацию QRS, однако с прогрессивным удлинением интервала стимул-QRS. При дальнейшем перемещении катетера область, в которой происходит резкая смена конфигурации комплекса QRS, является наиболее перспективной для выполнения аблации.
Эта область располагается ближе ко входу, чем к выходу из истмуса. Практически это может быть использовано при ЖТ с несколькими морфологиями. Иллюстрацией этого феномена служит стимуляция, во время которой при различной амплитуде в одной и той же области регистрируются две и более морфологии QRS. Аблация в этой области может устранить несколько ЖТ, которые имеют общий истмус, но разные точки выхода из него.
