In Silico Pace Mapping for å optimalisere ventrikulær takykardi-ablasjon

Kateterablasjon av ventrikulær takykardi (VT) krever oftest identifisering av utgangssteder for sakteledende diastoliske isthmuser assosiert med infarktvev som er kritiske for å opprettholde reentrant arytmi. Tempokartlegging er en teknikk som identifiserer utgangssteder ved å matche det registrerte 12-avlednings elektrokardiogram (EKG) QRS av kateter-temposlag på forskjellige myokardiske steder med QRS til den kliniske VT. Når det er funnet en høy korrelasjon mellom QRS-morfologier, antas det at paced-slaget ligger ved VT-utgangsstedet, og hjelper til med å styre ablasjonen. Prosedyrer innebærer således metodisk flytting av kateteret til flere (tilgjengelige) steder for å produsere et tempokart. Dessverre er prosedyren iboende begrenset på grunn av følgende årsaker:

i) Overflatekart - Oftest er pacingsteder begrenset til endokardiet (hvor katetertilgang er lettest). Følgelig kan identifisering av VT-er med et intramuralt eller epikardielt substrat være utfordrende, med misvisende og/eller vanskelig å tolke tempokart.

ii) Lav oppløsning - På grunn av tidspress og praktiske vanskeligheter med katetermanipulering, er tempokartsteder ofte sparsomt plassert (typisk 40-60 separate steder). I komplekse strukturelle VT-er, med flere mulige anatomiske kretsløp gjennom arret, er det ofte utfordrende å nøyaktig identifisere fra kartet det relevante isthmus-utgangsstedet som er ansvarlig for den presenterende kliniske VT.

iii) VT-induksjon - Tempokartlegging nødvendiggjør vanligvis VT-induksjon under prosedyren, som er tidkrevende og medfører en iboende risiko (~80 % av induserte VT-er ved iskemisk hjertesykdom (IHD) er enten ikke-vedvarende eller ikke hemodynamisk tolerert), men induksjon av den eksakte kliniske VT i seg selv er ofte utfordrende.

En ikke-invasiv, pre-prosedyremessig tilnærming som er i stand til å generere nøyaktige, høyoppløselige 3-dimensjonale personlige tempokart som korrelerer med den presenterende kliniske VT uten behov for VT-induksjon, vil dermed revolusjonere VT-ablasjonsplanlegging, veiledning, sikkerhet og effektivitet .

To nyere studier har vist nytten av å utføre et tempokart basert på sammenligning med lagrede implanterte cardioverter defibrillator (ICD) elektrogrammer (EGM) av klinisk VT. Den første studien viste i utgangspunktet at lagrede ICD-EGMer tillater differensiering av klinisk VT fra andre VT-er, og deres påfølgende bruk i tempokartlegging kan være nyttig for å identifisere VT-utgangsstedet. Nylig har det blitt vist prospektivt at tempokartlegging av ikke-induserbare kliniske VT-er basert på ICD EGM-er er mulig og resulterte i høyere frihet fra tilbakevendende VT, sammenlignet med målretting kun induserbare VT-er.

Etterforskerne har nylig publisert en pipeline for å lage en pasientspesifikk bildebasert hel torso-cardiac modell for å utføre virtuell ('in silico') tempokartlegging. Tilnærmingen skaper et 3D-tempokart med høy oppløsning som vellykket identifiserer utgangsstedet til en indusert (simulert) VT innenfor samme modell, ved å bruke både simulert 12-avlednings-EKG og ICD EGM-data hentet fra den simulerte VT-episoden. Her ble det demonstrert: 1) viktigheten av å lage et tett, fullstendig transmuralt (3D) tempokart for å tillate differensiering av epikardielle vs endokardiale substrater; 2) at nøyaktigheten av identifikasjon av utgangssted kan forbedres ved å vurdere flere EGM-sensorvektorer, f.eks. fra multipolare hjerteresynkroniseringsenheter (CRT-D) med ekstra epikardiale elektroder. Utviklet på simulerte data, krever denne arbeidsflyten nå full validering med kliniske data fra ablasjonspasienter, som foreslått her, og foredling av metodiske algoritmer.