Inleiding

elektrische isolatie van de longaders (PV) is de hoeksteen van katheter ablatiestrategieën voor zowel paroxysmaal als persistent atriumfibrilleren (AF). Momenteel beschikbare energiemodaliteiten zoals radiofrequentie, cryotherapie en lasergebaseerde PV-isolatie (PVI) worden beperkt door langdurige PV-heraansluitingspercentages die, in het beste geval, variëren van 22% tot 38%,1,2, met andere studies rapportagesnelheden tot 62,5%.3 Weefselverwarming (radiofrequentie) of bevriezing (cryotherapie), de twee meest gebruikte benaderingen, ablate weefsel op een willekeurige manier zonder onderscheid Weefsel vlakken. Bijgevolg, worden deze energiebronnen geassocieerd met bijkomende schade zoals phrenic zenuw en slokdarmverwonding, met inbegrip van de gevreesde atrial-slokdarmfistel. Bovendien, katheter ablatie kan worden geassocieerd met andere complicaties zoals PV stenose, stoom pops, en het risico van embolische beroertes.4,5 deze veiligheidsbeperkingen worden helaas nog verergerd door het gebrek aan consistente laesietransmuraliteit, een bekend mechanisme voor herhaling van AF.6 Er is dus dringend behoefte aan een ablatieve strategie die niet alleen zeer doeltreffend, maar ook uiterst veilig is.

Pulsed field ablatie (PFA) is een niet-thermische energiemodaliteit die al vele jaren wordt gebruikt voor zowel genelektrotransfer als voor de ablatie van vaste orgaantumoren.7,8 recenter hebben onderzoekers een uniek veiligheidsprofiel en ablatieve werkzaamheid aangetoond met betrekking tot zijn vermogen om selectief cardiomyocyten te richten terwijl het collaterale weefsel wordt gespaard. Dit heeft PFA in de schijnwerpers gezet als een nieuwe energiebron voor cardiale ablatie.

Fundamentals of PFA

PFA is in grote lijnen gebaseerd op het concept van gelijkstroom ablatie dat kort werd gebruikt in de jaren tachtig voorafgaand aan de beschikbaarheid van radiofrequente energie.4 specifiek, impliceert PFA de snelle (sub-seconde) toepassing van intermitterende elektroimpulsen met hoge intensiteit om een elektrisch veld over het celmembraan lipide bilayer tot stand te brengen om nanoscale poriën (elektroporatie) in het celmembraan (figuur 1) te creëren. De term omkeerbare elektroporatie verwijst naar niet-permanente porievorming wanneer een laag-intensiteit elektrisch veld dat de drempel van het doelweefsel niet overschrijdt wordt toegepast. Anderzijds, verwijst de onomkeerbare elektroporatie naar de verwezenlijking van permanente poriën wanneer het elektrische gebied de drempel van het doelweefsel overschrijdt. Deze permanente poriën leiden tot celinhoud lekkage, culminerend in celdood (Figuur 2). Misschien wel het meest waardevolle kenmerk van cardiale PFA is de myocardiale selectiviteit, volgend op cardiomyocyten met de laagste elektrische velddrempelwaarden (400 V/cm) van alle weefseltypen.4,5

figuur 1

×

figuur 1

Figuur 2

×

Figuur 2

PFA technologie

PFA is een omvattende term die verwijst naar een spectrum van puls-en katheterontwerpkenmerken. Deze kenmerken zijn nauw verbonden met het werkzaamheids-en veiligheidsprofiel van PFA. Een kenmerk van PFA dat significante klinische workflow implicatie heeft is het golfvormontwerp. De monofasische golfvormen veroorzaken typisch significante spieractivering, die het gebruik van algemene anesthesie en neuromusculaire verlamming verplicht. Omgekeerd hebben bifasische PFA-golfvormen een beperkte betrokkenheid van de skeletspieren aangetoond, waardoor het klinisch kan worden gebruikt zonder de noodzaak voor paralytische middelen.

Preclinical Data

Preclinical experimental feasibility data on PFA as an ablatieve therapy for myocardial tissue are are curring in the last decade.4,10-14 PFA laesies in hartweefsel zijn kenmerkend homogeen en sparen de extracellulaire matrijs binnen de weefselsteiger.4 Dit contrasteert met willekeurige en ontwrichtende laesies die ontstaan met thermische energiebronnen. Wat PFA en atriumweefsel betreft, hebben onderzoekers aangetoond dat de myocardiale huls volledig is afgebroken met 200 Joule monofasische toepassingen bij porcine PV ostia zonder significante littekenvorming of proliferatie van de intima en de elastische lamina.11 belangrijk is dat ondanks het creëren van laesies binnen de PV zelf,de PV diameters niet werden beïnvloed,10, 11 waaruit blijkt dat PFAs uniek niet-stenotisch ablatief mechanisme. In ventriculair weefsel, is PFA getoond om grote laesies met het sparen van de vasculature en zenuwen binnen en naast de laesie te creëren.Bovendien is aangetoond dat PFA de slokdarm mucosale en sub-mucosale lagen spaart ondanks opzettelijke toepassing van PFA op de slokdarm.16,17 PFA is ook aangetoond dat de frenische zenuw niet verwond ondanks meerdere toepassingen langs zijn loop.Deze belangrijke bevindingen suggereren dat PFA een uniek veiligheidsprofiel heeft dat het zeer aantrekkelijk maakt voor ablatie van atriumweefsel. De bovengenoemde preklinische evaluaties werden allemaal uitgevoerd met een monofasische PFA-golfvorm. Meer recente preklinische gegevens met nieuwere bifasische PFA-golfvormen hebben bemoedigend aangetoond dat ze aaneengesloten, homogene, transmurale atriale laesies creëren en relevante eindpunten zoals duurzame PV-isolatie bereiken.Belangrijk is dat elke PFA-golfvorm als een unieke entiteit moet worden beschouwd en een gedetailleerde preklinische veiligheids-en werkzaamheidsbeoordeling vereist.

klinische gegevens

Reddy et al. waren de eerste om de initiële acute klinische ervaring met zowel endocardiale als epicardiale PFA te beschrijven. Zij voerden een open-label, niet-gerandomiseerde prospectieve studie van PFA uit bij patiënten met AF.In dit onderzoek werd bij 15 patiënten een aangepaste over-the-wire multispline PFA-katheter (FARAWAVE ) gebruikt om endocardiale laesies aan de PV antra toe te dienen. Deze endocardiale PFA katheter heeft 5 splines, elk met 4 elektroden, en kan zowel een bloem of mand configuratie aannemen. Dit ontwerp maakt circumferentiële PV ostial en antral dekking (Figuur 3). Daarnaast werd een lineaire PFA-katheter gebruikt om gecombineerde PVI en posterieure linker atriale isolatie (box laesieset) te bereiken bij nog eens 7 patiënten tijdens een gelijktijdige hartoperatie. Monofasische gepulseerde spanningsgolfvormen werden in deze studie op bipolaire wijze geleverd; daarom werden alle procedures onder algemene anesthesie uitgevoerd. Endocardiale PVI was acuut succesvol bij alle 15 patiënten (100%) met 3,26 ± 0,5 laesies/PV en energietijden van <60 seconden per patiënt. De dooslaesies waren succesvol in het isoleren van de achterste wand bij 6 van de 7 patiënten (86%). Het acute veiligheidsprofiel was uitstekend zonder procedurele complicaties.

Figuur 3

×

Figuur 3

vervolgens publiceerde dezelfde groep onlangs de gecombineerde gegevens van twee niet-gerandomiseerde klinische onderzoeken met PFA op katheterbasis bij patiënten met paroxysmale AF.In deze onderzoeken werden samen 81 patiënten opgenomen met symptomatische paroxysmale AF die resistent waren voor antiaritmica, met linker ventriculaire ejectiefracties >40% en met linker atrium anteroposterior dimensie <5,5 cm. PFA-pulsen werden gesynchroniseerd met vlak na het begin van QRS. Propriëtaire bipolaire PFA-golfvormen werden geleverd op een monofasische (900-1000 V per toepassing; initiële gevallen) of bifasische wijze (1800-2000 V per toepassing; de meeste gevallen) met behulp van de endocardiale PFA-katheter (FARAWAVE). Acute PVI werd bereikt bij 100% van de patiënten. Vanwege de milliseconde aard van de pulsen, was de tijd die nodig was om energie te leveren niet meer dan 3 min/patiënt met huid-op-huid procedure tijden van 92,2 ± 27,4 min. De PVI-duurzaamheid van drie maanden nam geleidelijk toe van 18% met de initiële monofasische golfvorm tot 100% met de meer geoptimaliseerde bipolaire golfvormen in de laatste cohort in deze studie. De geschatte Vrijheid van aritmie na 12 maanden in deze studie was 87 ± 5,6%.

vanuit het oogpunt van veiligheid werd één enkele proceduregerelateerde pericardiale tamponade gemeld, maar er werden geen andere bijwerkingen gemeld gedurende de mediane follow-upperiode van 120 dagen. Endoscopie werd uitgevoerd bij 29 patiënten gemiddeld 3,4 dagen na ablatie en toonde geen bewijs van slokdarmlaesies. Daarnaast ondergingen 8 patiënten post-procedure contrastverhogende cardiovasculaire magnetische resonantiebeeldvorming waarbij geen slokdarmvergroting werd waargenomen ondanks verbetering van de direct aangrenzende linker atriumwand. Dit ondersteunt verder het gebrek aan slokdarmletsel met PFA. Deze energiebron genereert snel oplossende micro-gasbellen onmiddellijk na een pulse levering.De theoretische mogelijkheid dat deze gasbelletjes de capillaire bloedstroom belemmeren en orgaanischemie en cerebrale micro-embolie veroorzaken, is niet waargenomen in deze klinische ervaring.

Loh et al. onderzocht ook de haalbaarheid en veiligheid van elektroporatie voor PVI in een kleinere reeks van 10 patiënten met paroxysmale of persistente AF met behulp van een aangepaste 14-polaire circulaire ablatie katheter. Acute PVI werd veilig bereikt bij 100% (40 PV) patiënten met een minimum van 2 niet-vonken 6 ms, 200 Joule toepassingen per PV met behulp van een monopolaire monofasische golfvorm.22 de veiligheids-en PVI-duurzaamheidsresultaten van deze serie zijn nog niet gerapporteerd.

samengevat kan PFA PV snel isoleren met een uitstekend veiligheidsprofiel op korte termijn en duurzaamheid op lange termijn. Hoewel dit veelbelovend is, zijn grotere studies met een langere follow-up nodig.

conclusie

PFA is een opvallend veelbelovende en nieuwe niet-thermische ablatieve strategie die in staat is om bepaalde beperkingen van hedendaagse af ablatietechnologieën te overwinnen. De korte procestijden, het ontbreken van bijkomende schade en de verbeterde duurzaamheid op lange termijn van PVI onderscheiden deze energiebron van andere. Het ablatiekatheter en pulsontwerp hebben zowel veiligheids-als werkzaamheidsimplicaties. Dit moet in gedachten worden gehouden aangezien nieuwere PFA-technologieën hun weg in het klinische gebied maken.

1. Hussein A, Das m, Riva S, et al. Het gebruik van ablatie Index-geleide ablatie resulteert in hoge percentages van duurzame Longaderisolatie en Vrijheid van aritmie bij patiënten met Persistent atriumfibrilleren. Circ Arrhythm Electrofysiol 2018; 11: e006576.de Pooter J, Strisciuglio T, El Haddad M, et al. Reconnectie van de longaders vindt bij de meerderheid van de patiënten niet meer plaats na een enkele Longadersisolatieprocedure. JACC Clin Electrofysiol 2019; 5: 295-305.
2. Das M, Wynn GJ, Saeed Y, et al. Pulmonale ader Re-isolatie als een Routine strategie, ongeacht de symptomen: de druk gerandomiseerde gecontroleerde studie. JACC Clin Electrofysiol 2017; 3: 602-11.
3. Wittkampf FHM, van Es R, Neven K. Electroporation and its Relevance for Cardiac Catheter Ablation. JACC Clin Electrofysiol 2018; 4: 977-86.
4. Reddy VY, Koruth J, Jais P, et al. Ablatie van atriumfibrilleren met gepulseerde elektrische velden: een ultrasnelle, Weefselselectieve modaliteit voor cardiale ablatie. JACC Clin Electrofysiol 2018; 4: 987-95.
5. Darrat Y, Morales G, Di BL, Natale A, Elayi CS. Hoe Te Bereiken Duurzame Pulmonale Ader Antral Isolatie? J Atr Fibrillatie 2014; 6: 1039.Paiella S, Butturini G, Frigerio I, et al. Veiligheid en haalbaarheid van irreversibele elektroporatie (Ire) bij patiënten met lokaal gevorderde alvleesklierkanker: resultaten van een prospectieve studie. Ik Heb De Code Hierboven Ingevoerd.
6. Heller R, Heller LC. Klinische proeven met genelektrotransfer. Adv Genet 2015; 89: 235-62.
7. Jais P, Takigawa M, Sacher F, et al. Vergelijking van bifasische en monofasische Pulsed Field ablatie in een diermodel. J Cardiovasc Electrofysiol 2019; 1-28 (abstr).
8. Witt CM, Sugrue A, Padmanabhan D, et al. Intrapulmonale Ader Ablatie Zonder Stenose: Een Nieuwe Ballon-Gebaseerde Gelijkstroom Elektroporatie Benadering. Ik heb een vraag over dit artikel.van Driel VJ, Neven KG, van Wessel H, et al. Pulmonale ader stenose na katheter ablatie: elektroporatie versus radiofrequentie. Circ Arrhythm Electrofysiol 2014; 7: 734-8.
9. Takigawa M, Vlachos K, Viswanathan R, et al. Acute resultaten van superieure vena Cava en pulmonale Vene isolatie met behulp van gepulseerde elektrische veld ablatie in een Varkensmodel. Hartritme 2018; 15: S178-179 (abstr).Stewart MT, Haines de, Verma A, et al. Intracardiac pulsed field ablatie: bewijs van haalbaarheid in een chronisch varkensmodel. Hartritme 2019; 16: 754-64.
10. Neven K, Van Driel V, van Wessel H, Van Es R, Doevendans PA, Wittkampf F. myocardiale laesiegrootte na epicardiale electroporatie katheter ablatie na subxiphoid punctie. Circ Arrhythm Electrofysiol 2014; 7: 728-33.
11. Kuroki K, Koruth JS, Pare M, et al. Eerste rapport van pathologische bevindingen van endocardiale Pulsed Field ablatie bij varkens. Ik Heb Nog Geen Bericht Van Steam Support …
12. Neven K, Van Es R, Van Driel V, et al. Acute en lange termijn effecten van Volvermogen Electroporatie ablatie direct op de varkens slokdarm. Circ Arrhythm Electrofysiol 2017; 10: e004672.McElderry h, Walcott G, Viswanathan R, Long G, Sauter E, Mickelsen S. Safety of pulsed electric field ablation in direct application to the porcine slokdarm. J Cardiovasc Electrofysiol 2018; 29: 657-78 (abstr).van Driel VJ, Neven K, Van Wessel H, Vink A, Doevendans PA, Wittkampf FH. Lage kwetsbaarheid van de rechter phrenische zenuw voor elektroporatie ablatie. Hartritme 2015; 12: 1838-44.
13. Kuroki K, Koruth J, Iwasawa J, et al. Pulmonale Vene isolatie met bifasische Pulsed Field ablatie: een preklinische vergelijking met geïrrigeerde radiofrequente ablatie. J Cardiovasc Electrofysiol 2019; 1-28 (abstr).
14. Reddy VY, Neuzil P, Koruth JS, et al. Pulsed Field ablatie voor pulmonale Vene isolatie in atriumfibrilleren. Ik Heb Een Vraag Over Dit Product.van Es R, Groen MHA, Stehouwer M, Doevendans PA, Wittkampf FHM, Neven K. In vitro analysis of the origin and characteristics of gasvormige microemboli during catheter electroporation ablation. J Cardiovasc Electrofysiol 2019; 30: 2071-9.
15. Loh P, Van Es R, Groen MHA, et al. Longaderisolatie door irreversibele elektroporatie: eerste in de mens ervaring. Hartritme 2019; 16:S579.Jourabchi N, Beroukhim K, Tafti BA, Kee ST, Lee EE. Onomkeerbare elektroporatie (NanoKnife) in kankerbehandeling. Gastro-Intestinale Interventie 2014; 3: 8-18.López-Alonso B, Hernáez A, Sarnago H, et al. Histopathologische en ultrastructurele veranderingen na elektroporatie in varkenslever met behulp van Parallelplaatelektroden en krachtige Generator. Sci Rep 2019; 9: 2647.

klinische onderwerpen: Aritmieën en klinische EP, cardiale chirurgie, dyslipidemie, invasieve cardiovasculaire angiografie en interventie, niet-invasieve beeldvorming, pericardiale ziekte, EP basiswetenschap, SCD/ventriculaire aritmieën, atriumfibrilleren/supraventriculaire aritmieën, cardiale chirurgie en aritmieën, lipidenmetabolisme, interventies en beeldvorming, Magnetic Resonance Imaging

: Atrial Fibrillation, Cardiac Tamponade, Feasibility Studies, Follow-Up Studies, Stroke Volume, Catheter Ablation, Anti-Arrhythmia Agents, Endoscopy, Electroporation, Magnetic Resonance Imaging, Cohort Studies, Phrenic Nerve, Myocytes, Cardiac, Pulmonary Veins, Cicatrix, Microscopy, Electron, Scanning, Feasibility Studies, Prospective Studies, Tissue Scaffolds, Catheter Ablation, Constriction, Pathologic, Heart Atria, Heart Rate, Esophageal Fistula, Cryotherapy, Cardiac Surgical Procedures, Endocardium, Electroporation, Cell Membrane, Electrodes, Extracellular Matrix, Cell Death, Muscle, Skelet, lever, anesthesie, Algemeen, celproliferatie, beroerte, membraanlipiden, neoplasmata

< terug naar lijst