In-Silico-Pace-Mapping zur Optimierung der ventrikulären Tachykardie-Ablation

Die Katheterablation einer ventrikulären Tachykardie (VT) erfordert am häufigsten die Identifizierung von Austrittsstellen von langsam leitenden diastolischen Isthmen, die mit infarziertem Gewebe assoziiert sind, die kritisch sind, um die Reentry-Arrhythmie aufrechtzuerhalten. Pace-Mapping ist eine Technik, die Austrittsstellen identifiziert, indem die aufgezeichneten 12-Kanal-Elektrokardiogramm (EKG)-QRS von katheterstimulierten Schlägen an verschiedenen myokardialen Stellen mit den QRS der klinischen VT abgeglichen werden. Wenn eine hohe Korrelation zwischen QRS-Morphologien gefunden wird, wird angenommen, dass der stimulierte Schlag an der VT-Austrittsstelle liegt, was hilft, die Ablation zu führen. Die Verfahren umfassen somit das methodische Bewegen des Katheters an mehrere (zugängliche) Stellen, um eine Schrittmacherkarte zu erstellen. Leider ist das Verfahren aus folgenden Gründen von Natur aus begrenzt:

i) Oberflächenabbildungen – Meistens sind Stimulationsstellen auf das Endokard beschränkt (wo der Katheterzugang am einfachsten ist). Folglich kann die Identifizierung von VTs mit einem intramuralen oder epikardialen Substrat schwierig sein, da irreführende und/oder schwer zu interpretierende Schrittmacherkarten erhalten werden.

ii) Niedrige Auflösung – Aufgrund von Zeitdruck und praktischen Schwierigkeiten bei der Kathetermanipulation sind Schrittmacherkartenstellen oft spärlich angeordnet (typischerweise 40–60 separate Stellen). Bei komplexen strukturellen VTs mit mehreren möglichen anatomischen Schaltkreisen durch die Narbe ist es oft schwierig, die relevante Isthmus-Ausgangsstelle, die für die vorliegende klinische VT verantwortlich ist, auf der Karte genau zu identifizieren.

iii) VT-Induktion – Pace Mapping erfordert in der Regel eine VT-Induktion während des Eingriffs, was zeitaufwändig und mit einem inhärenten Risiko verbunden ist (ca Die Induktion der genauen klinischen VT selbst ist oft eine Herausforderung.

Ein nicht-invasiver, präprozeduraler Ansatz, der in der Lage ist, genaue, hochauflösende 3-dimensionale personalisierte Pace-Maps zu erstellen, die mit der vorliegenden klinischen VT korrelieren, ohne dass eine VT-Induktion erforderlich ist, würde somit die Planung, Anleitung, Sicherheit und Wirksamkeit der VT-Ablation revolutionieren .

Zwei kürzlich durchgeführte Studien haben die Nützlichkeit der Erstellung einer Schrittmacherkarte basierend auf dem Vergleich mit gespeicherten Elektrogrammen (EGMs) des implantierten Kardioverter-Defibrillators (ICD) der klinischen VT gezeigt. Die erste Studie zeigte zunächst, dass gespeicherte ICD-EGMs eine Unterscheidung der klinischen VT von anderen VT ermöglichen und dass ihre anschließende Verwendung bei der Schrittmacherkartierung nützlich sein kann, um die VT-Austrittsstelle zu identifizieren. Kürzlich wurde prospektiv gezeigt, dass Pace-Mapping von nicht-induzierbaren klinischen VTs auf der Grundlage von ICD-EGMs machbar ist und zu einer höheren Freiheit von rezidivierenden VTs führt, verglichen mit der Ausrichtung auf nur induzierbare VTs.

Die Forscher haben kürzlich eine Pipeline zur Erstellung eines patientenspezifischen bildbasierten Ganzkörper-Herz-Modells veröffentlicht, um eine virtuelle (in silico) Pace-Mapping durchzuführen. Der Ansatz erstellt eine hochauflösende 3D-Schrittmacherkarte, die die Austrittsstelle einer induzierten (simulierten) VT innerhalb desselben Modells erfolgreich identifiziert, wobei sowohl simulierte 12-Kanal-EKG- als auch ICD-EGM-Daten verwendet werden, die aus der simulierten VT-Episode abgeleitet wurden. Hier wurde Folgendes demonstriert: 1) die Bedeutung der Erstellung einer dichten, vollständig transmuralen (3D) Schrittmacherkarte, um eine Differenzierung zwischen epikardialen und endokardialen Substraten zu ermöglichen; 2) dass die Genauigkeit der Identifizierung der Austrittsstelle verbessert werden könnte, indem mehrere EGM-Erfassungsvektoren berücksichtigt werden, z. von multipolaren kardialen Resynchronisationsgeräten (CRT-D) mit zusätzlichen epikardialen Elektroden. Dieser Arbeitsablauf, der auf simulierten Daten entwickelt wurde, erfordert nun eine vollständige Validierung mit klinischen Daten von Ablationspatienten, wie hier vorgeschlagen, und eine Verfeinerung der methodischen Algorithmen.