In Silico Pace Mapping for at optimere ventrikulær takykardi-ablation

Kateterablation af ventrikulær takykardi (VT) kræver oftest identifikation af udgangssteder for langsomt ledende diastoliske landtange forbundet med infarktvæv, som er kritiske for at opretholde den tilbagevendende arytmi. Pacemapping er en teknik, der identificerer udgangssteder ved at matche det registrerede 12-aflednings elektrokardiogram (EKG) QRS af kateter-pacerede slag på forskellige myokardielokationer med QRS af den kliniske VT. Når der findes en høj korrelation mellem QRS-morfologier, antages det, at det pacede-slag ligger ved VT-udgangsstedet, hvilket hjælper med at styre ablationen. Procedurer involverer således metodisk flytning af kateteret til flere (tilgængelige) steder for at producere et tempokort. Desværre er proceduren i sagens natur begrænset af følgende årsager:

i) Overfladekort - Oftest er pacingsteder begrænset til endokardiet (hvor kateteret er lettest). Følgelig kan identifikation af VT'er med et intramuralt eller epicardialt substrat være udfordrende, idet der opnås vildledende og/eller vanskelige at fortolke tempokort.

ii) Lav opløsning - På grund af tidspres og praktiske vanskeligheder ved katetermanipulation er pace map-steder ofte sparsomt placeret (typisk 40-60 separate steder). I komplekse strukturelle VT'er, med flere mulige anatomiske kredsløb gennem arret, er det ofte udfordrende at nøjagtigt identificere fra kortet det relevante landtangeudgangssted, der er ansvarlig for den præsenterende kliniske VT.

iii) VT-induktion - Tempokortlægning nødvendiggør normalt VT-induktion under proceduren, som er tidskrævende og indebærer en iboende risiko (~80 % af inducerede VT'er ved iskæmisk hjertesygdom (IHD) er enten ikke-vedvarende eller ikke hæmodynamisk tolereret), men induktion af den nøjagtige kliniske VT i sig selv er ofte udfordrende.

En ikke-invasiv, præ-procedureel tilgang, der er i stand til at generere nøjagtige, højopløselige 3-dimensionelle personlige tempokort, der korrelerer med den præsenterende kliniske VT uden behov for VT-induktion, ville således revolutionere VT-ablationsplanlægning, vejledning, sikkerhed og effektivitet .

To nyere undersøgelser har vist nytten af ​​at udføre et tempokort baseret på sammenligning med lagrede implanterede cardioverter defibrillator (ICD) elektrogrammer (EGM'er) af den kliniske VT. Den første undersøgelse viste oprindeligt, at lagrede ICD EGM'er tillader differentiering af den kliniske VT fra andre VT'er, og deres efterfølgende brug i pacemapping kan være nyttig til at identificere VT-udgangsstedet. For nylig er det blevet vist prospektivt, at tempokortlægning af ikke-inducerbare kliniske VT'er baseret på ICD EGM'er er mulige og resulterede i højere frihed fra tilbagevendende VT sammenlignet med kun at målrette inducerbare VT'er.

Efterforskerne har for nylig offentliggjort en pipeline til at skabe en patientspecifik billedbaseret hel torso-hjertemodel til at udføre virtuel ('in silico') pacemapping. Fremgangsmåden skaber et 3D-tempokort i høj opløsning, der med succes identificerer udgangsstedet for en induceret (simuleret) VT inden for samme model, ved hjælp af både simuleret 12-aflednings-EKG og ICD EGM-data afledt af den simulerede VT-episode. Her blev det demonstreret: 1) vigtigheden af ​​at skabe et tæt, fuldstændigt transmuralt (3D) tempokort for at tillade differentiering af epicardiale vs endokardiesubstrater; 2) at nøjagtigheden af ​​identifikation af udgangssted kunne forbedres ved at overveje flere EGM-sensorvektorer, f.eks. fra multipolære hjerteresynkroniseringsenheder (CRT-D) med yderligere epikardiale elektroder. Udviklet på simulerede data kræver denne arbejdsgang nu fuld validering med kliniske data fra ablationspatienter, som foreslået her, og forfining af metodiske algoritmer.