introduktion
elektrisk isolering av lungvenerna (PV) är hörnstenen i kateterablationsstrategier för både paroxysmal och ihållande förmaksflimmer (AF). För närvarande tillgängliga energimodaliteter som radiofrekvens, kryoterapi och laserbaserad PV-isolering (PVI) begränsas av långsiktiga PV-återanslutningshastigheter som i bästa fall sträcker sig från 22% till 38%, 1, 2 med andra studier som rapporterar hastigheter så höga som 62.5%.3 vävnadsuppvärmning (radiofrekvens) eller frysning (kryoterapi), de två vanligaste metoderna, ablate vävnad på ett urskillningslöst sätt utan att skilja vävnadsplan. Följaktligen är dessa energikällor förknippade med säkerhetsskador såsom frenisk nerv och esofageal skada, inklusive den fruktade förmak-esofageala fisteln. Dessutom kan kateterablation associeras med andra komplikationer såsom PV-stenos, ångpoppar och risken för emboliska stroke.4,5 dessa säkerhetsbegränsningar förvärras tyvärr av bristen på konsekvent lesionstransmuralitet, en känd mekanism för AF-återfall.6 Det har således varit ett trängande behov av en ablativ strategi som inte bara är mycket effektiv utan också extremt säker.
pulserad fältablation (PFA) är en icke-termisk energimodalitet som har använts för både genelektrotransfer och fast organtumörablation under många år.7,8 mer nyligen har utredare visat en unik säkerhetsprofil och ablativ effekt relaterad till dess förmåga att selektivt rikta kardiomyocyter samtidigt som man sparar säkerhetsvävnad. Detta har drivit PFA i rampljuset som en ny energikälla för hjärtablation.
Fundamentals of PFA
PFA bygger i stort sett på begreppet likströmsablation som användes kort på 1980-talet före tillgängligheten av radiofrekvensenergi.4 specifikt involverar PFA den snabba (sub-second) appliceringen av intermittenta högintensiva elektriska pulser för att skapa ett elektriskt fält över cellmembranet lipid dubbelskikt för att skapa nanoskala porer (elektroporation) i cellmembranet (Figur 1). Termen reversibel elektroporering avser icke-permanent porbildning när ett elektriskt fält med låg intensitet som inte överstiger målvävnadens tröskel appliceras. Å andra sidan hänvisar irreversibel elektroporering till skapandet av permanenta porer när det elektriska fältet överstiger målvävnadens tröskel. Dessa permanenta porer leder till läckage av cellinnehåll, vilket kulminerar i celldöd (Figur 2). Kanske är den mest värdefulla egenskapen hos hjärt-PFA dess myokardiella selektivitet, vilket resulterar i att kardiomyocyter har de lägsta elektriska fälttröskelvärdena (400 V/cm) av alla vävnadstyper.4,5
Figur 1
Figur 2
PFA-teknik
PFA är en omfattande term som hänvisar till ett spektrum av puls-och kateterdesignegenskaper. Dessa funktioner är nära kopplade till PFA: s effekt-och säkerhetsprofil. En egenskap hos PFA som har betydande klinisk arbetsflödesimplikation är vågformsdesignen. Monofasiska vågformer orsakar vanligtvis signifikant muskulär aktivering, vilket kräver användning av generell anestesi och neuromuskulär förlamning. Omvänt har bifasiska PFA-vågformer visat begränsat skelettmuskulaturengagemang, vilket gör att det kan användas kliniskt utan behov av paralytik.9
prekliniska Data
prekliniska experimentella genomförbarhetsdata på PFA som en ablativ terapi för myokardiell vävnad har uppstått under det senaste decenniet.4,10-14 PFA-lesioner i hjärtvävnad är karakteristiskt homogena och sparar den extracellulära matrisen i vävnadsställningen.4 Detta står i kontrast till urskillningslösa och störande skador skapade med termiska energikällor. När det gäller PFA och förmaks vävnad har utredare visat fullständigt ablaterad myokardiell hylsa med 200 Joule monofasiska applikationer i svin PV ostia utan signifikant ärrbildning eller spridning av intima och elastisk lamina.11 viktigt, trots att man skapade lesioner inom själva PV, påverkades inte PV-diametrarna, 10, 11 som intygar PFAs unika icke-stenotiska ablativa mekanismer. I ventrikulär vävnad har PFA visat sig skapa stora lesioner med sparsam vaskulatur och nerver inom och intill lesionen.15 dessutom har PFA visat sig spara esophageal mucosal och sub-mucosal lager trots avsiktlig applicering av PFA på matstrupen.16,17 PFA har också visat sig inte skada den freniska nerven trots flera applikationer längs dess gång.18 dessa viktiga resultat tyder på att PFA har en unik säkerhetsprofil som gör den extremt attraktiv för förmaks vävnadsablation. Ovannämnda prekliniska utvärderingar utfördes alla med en monofasisk PFA-vågform. Nyare prekliniska data med nyare bifasiska PFA-vågformer har uppmuntrande visat sig skapa sammanhängande, homogena, transmurala atriella lesioner och för att uppnå relevanta slutpunkter såsom hållbar PV-isolering.19 viktigt är att varje PFA-vågform bör betraktas som en unik enhet och kräver detaljerad preklinisk säkerhets-och effektbedömning.
kliniska Data
Reddy et al. var de första som beskrev den initiala akuta kliniska erfarenheten av både endokardiell och epikardiell PFA. De genomförde en öppen, icke-randomiserad prospektiv studie av PFA hos patienter med AF.5 i denna studie användes en anpassad multispline PFA-kateter (FARAWAVE ) för att leverera endokardiella lesioner vid PV antra hos 15 patienter. Denna endokardiella PFA-kateter har 5 splines, vardera innehållande 4 elektroder, och kan anta antingen en blomma-eller korgkonfiguration. Denna design möjliggör perifer PV ostial och antral täckning (Figur 3). Dessutom användes en linjär PFA-kateter för att uppnå kombinerad PVI och bakre vänster förmaksisolering (box lesion set) hos ytterligare 7 patienter under samtidig hjärtkirurgi. Monofasiska pulsade spänningsvågformer levererades på bipolärt sätt i denna studie; därför utfördes alla procedurer under generell anestesi. Endokardiell PVI var akut framgångsrik hos alla 15 patienter (100%) med 3,26 0,5 lesioner/PV och energileveranstider på <60 sekunder per patient. Boxskadorna lyckades isolera den bakre väggen hos 6 av 7 patienter (86%). Den akuta säkerhetsprofilen var utmärkt utan procedurkomplikationer.
Figur 3
därefter publicerade samma grupp nyligen de kombinerade data från två icke-randomiserade kliniska prövningar av kateterbaserad PFA hos patienter med paroxysmal AF.20 tillsammans inkluderade dessa studier 81 patienter med symtomatisk paroxysmal AF resistent mot antiarytmiska läkemedel, med vänstra ventrikulära utstötningsfraktioner >40% och med vänster förmaks anteroposterior dimension < 5,5 cm. PFA-pulser synkroniserades till strax efter QRS-början. Proprietära bipolära PFA-vågformer levererades antingen på en monofasisk (900-1000 V per applikation; initiala fall) eller bifasiskt sätt (1800-2000 V per applikation; de flesta fall) med användning av endokardiell PFA-kateter (FARAWAVE). Akut PVI uppnåddes hos 100% av patienterna. På grund av pulsernas millisekund natur var den tid som krävdes för att leverera energi inte mer än 3 min/patient med hud-till-hud-procedurtider på 92,2 kg 27,4 min. Tre månaders PVI-hållbarhet ökade gradvis från 18% med den initiala monofasiska vågformen till 100% med de mer optimerade bipolära vågformerna i den sista kohorten i denna studie. Den uppskattade friheten från arytmi vid 12 månader i denna studie var 87 5,6%.
ur ett säkerhetsperspektiv rapporterades en enda procedurrelaterad perikardiell tamponad, men inga andra biverkningar rapporterades under 120-dagars median uppföljningsperiod. Endoskopi utfördes hos 29 patienter i genomsnitt 3,4 dagar efter ablation och avslöjade inga tecken på esofagusskador. Dessutom genomgick 8 patienter kontrastförstärkt kardiovaskulär magnetisk resonansavbildning efter proceduren där ingen esophageal förbättring noterades trots förbättring av den omedelbart intilliggande vänstra förmaksväggen. Detta stöder ytterligare bristen på esophageal skada med PFA. Denna energikälla genererar snabbt lösa mikrogasbubblor omedelbart efter en pulsleverans.21 Den teoretiska möjligheten att dessa gasbubblor hindrar kapillärt blodflöde som orsakar organischemi och cerebral mikroemboli observerades inte i denna kliniska erfarenhet.
Loh et al. undersökte också genomförbarheten och säkerheten för elektroporering för PVI i en mindre serie av 10 patienter med paroxysmal eller ihållande AF med hjälp av en anpassad 14-polär cirkulär ablationskateter. Akut PVI uppnåddes säkert hos 100% (40 PV) patienter med minst 2 icke-bågande 6 ms, 200 Joule-applikationer per PV med användning av en monopolär monofasisk vågform.22 säkerhets-och PVI-hållbarhetsutfallen i denna serie har ännu inte rapporterats.
Sammanfattningsvis kan PFA snabbt isolera PV med en utmärkt kortsiktig säkerhetsprofil och långsiktig hållbarhet. Även om detta är mycket lovande behövs större studier med längre uppföljning.
slutsats
PFA är en slående lovande och ny icke-termisk ablativ strategi som har förmågan att övervinna vissa begränsningar av samtida AF-ablationsteknik. De korta procedurtiderna, bristen på säkerhetsskada och förbättrad långsiktig hållbarhet hos PVI skiljer denna energikälla från andra. Ablationskatetern och pulsdesignen har både säkerhets-och effektivitetsimplikationer. Detta måste hållas i åtanke när nyare PFA-tekniker tar sig in i det kliniska riket.
- Hussein A, Das M, Riva S, et al. Användning av Ablationsindexstyrd Ablation resulterar i höga hastigheter av hållbar Lungvenisolering och frihet från arytmi hos ihållande Förmaksflimmerpatienter. Circ Arrytm Elektrofysiol 2018; 11: e006576.
- de Pooter J, Strisciuglio T, El Haddad M, et al. Återanslutning av lungvenen sker inte längre hos majoriteten av patienterna efter en enda Isoleringsprocedur för Lungven. JACC Clin Electrophysiol 2019; 5:295-305.
- Das M, Wynn GJ, Saeed Y, et al. Pulmonell ven Re-isolering som en Rutinstrategi oavsett symtom: tryck randomiserad kontrollerad studie. JACC Clin Electrophysiol 2017; 3: 602-11.
- Wittkampf FHM, van Es r, Neven K. elektroporation och dess relevans för Hjärtkateterablation. JACC Clin Electrophysiol 2018; 4: 977-86.
- Reddy VY, Koruth J, Jais P, et al. Ablation av förmaksflimmer med pulserade elektriska fält: en ultrasnabb, Vävnadsselektiv modalitet för hjärtablation. JACC Clin Electrophysiol 2018; 4: 987-95.det är en av de mest kända. Hur Man Uppnår Hållbar Antralisolering I Lungvenen? J Atr Fibrillering 2014; 6:1039.
- Paiella S, Butturini G, Frigerio I, et al. Säkerhet och genomförbarhet av irreversibel elektroporation (IRE) hos patienter med lokalt avancerad bukspottkörtelcancer: resultat av en prospektiv studie. Gräva Surg 2015; 32: 90-7.
- Heller R, Heller LC. Genelektrotransfer kliniska prövningar. Adv Genet 2015; 89: 235-62.
- Jais P, Takigawa M, Sacher F, et al. Jämförelse av bifasisk och monofasisk pulserad Fältablation i en djurmodell. J Cardiovasc Electrophysiol 2019; 1-28 (abstr).
- Witt CM, Sugrue A, Padmanabhan D, et al. Intrapulmonell Venablation Utan Stenos: En Ny Ballongbaserad Likströmselektroporationsmetod. J Am hjärta Assoc 2018; 7: e009575.
- van Driel VJ, Neven KG, van Wessel H, et al. Lungvenstenos efter kateterablation: elektroporering kontra radiofrekvens. Circ Arrytm Elektrofysiol 2014; 7: 734-8.
- Takigawa M, Vlachos K, Viswanathan R, et al. Akuta resultat av överlägsen vena Cava och Lungvenisolering med pulserad elektrisk Fältablation i en Svinmodell. Hjärtrytm 2018; 15: S178 – 179 (abstr).det är en av de mest kända. Intrakardiell pulserad fältablation: bevis på genomförbarhet i en kronisk svinmodell. Hjärtrytm 2019; 16: 754-64.
- Neven K, van Driel V, van Wessel H, van Es r, Doevendans PA, Wittkampf F. myokardiell lesionsstorlek efter epikardiell elektroporationskateterablation efter subxiphoid punktering. Circ Arrytm Elektrofysiol 2014; 7: 728-33.
- Kuroki K, Koruth JS, Pare M, et al. Inledande rapport om patologiska fynd av endokardiell pulsad Fältablation hos svin. Hjärta Rhyhtm 2019; 16: S583.
- Neven K, van Es R, van Driel V, et al. Akuta och långsiktiga effekter av full effekt elektroporation Ablation direkt på svin matstrupen. Circ Arrytm Elektrofysiol 2017; 10: e004672.
- McElderry H, Walcott G, Viswanathan R, Long G, Sauter E, Mickelsen S. säkerhet för pulserad elektrisk fältablation vid direkt applicering på svin matstrupen. J Cardiovasc Electrophysiol 2018; 29: 657-78 (abstr).det är en av de mest populära och mest populära spelen i världen. Låg sårbarhet hos rätt frenisk nerv till elektroporationsablation. Hjärtrytm 2015; 12: 1838-44.
- Kuroki K, Koruth J, Iwasawa J, et al. Lungvenisolering med bifasisk pulserad Fältablation: en preklinisk jämförelse med bevattnad radiofrekvensablation. J Cardiovasc Electrophysiol 2019; 1-28 (abstr).
- Reddy VY, Neuzil P, Koruth JS, et al. Pulserad Fältablation för isolering av Lungven vid förmaksflimmer. J Am Coll Cardiol 2019; 74: 315-26.
- van Es r, Groen MHA, Stehouwer M, Doevendans PA, Wittkampf FHM, Neven K. in vitro-analys av ursprunget och egenskaperna hos gasformig mikroemboli under kateterelektroporationsablation. J Cardiovasc Elektrofysiol 2019; 30: 2071-9.
- Loh P, van Es R, Groen MHA, et al. Lungvenisolering genom irreversibel elektroporation: första-i-mänsklig erfarenhet. Hjärtrytm 2019; 16:S579.
- Jourabchi N, Beroukhim K, Tafti BA, Kee ST, Lee EE. Irreversibel elektroporation (NanoKnife) vid cancerbehandling. Gastrointestinal Intervention 2014; 3: 8-18.
- l-Alonso B, Hern-a, Sarnago H, et al. Histopatologiska och ultrastrukturella förändringar efter elektroporering i grislever med Parallellplattelektroder och högpresterande Generator. Sci Rep 2019; 9: 2647.
kliniska ämnen: Arytmier och klinisk EP, hjärtkirurgi, dyslipidemi, invasiv kardiovaskulär angiografi och Intervention, icke-invasiv Avbildning, perikardiell sjukdom, EP grundvetenskap, SCD/ventrikulära arytmier, förmaksflimmer / supraventrikulära arytmier, hjärtkirurgi och arytmier, lipidmetabolism, interventioner och avbildning, magnetisk resonansavbildning
nyckelord: 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, Skelett, lever, anestesi, allmän, cellproliferation, Stroke, membranlipider, neoplasmer
< tillbaka till listorna