In Silico Pace Mapping för att optimera ventrikulär takykardi-ablation

Kateterablation av ventrikulär takykardi (VT) kräver oftast identifiering av utgångsställen för långsamt ledande diastoliska näs associerade med infarktvävnad som är avgörande för att upprätthålla den återkommande arytmin. Pacemapping är en teknik som identifierar utgångsställen genom att matcha det inspelade 12-avledningselektrokardiogrammet (EKG) QRS från kateterstimulerade slag på olika myokardiska platser med QRS för den kliniska VT. När en hög korrelation mellan QRS-morfologier hittas, tror man att taktslaget ligger vid VT-utgångsstället, vilket hjälper till att styra ablationen. Procedurerna involverar således att metodologiskt flytta katetern till flera (tillgängliga) platser för att producera en taktkarta. Tyvärr är proceduren i sig begränsad på grund av följande skäl:

i) Ytkartor - Oftast är stimuleringsställena begränsade till endokardiet (där kateteråtkomst är lättast). Följaktligen kan identifiering av VT med ett intramuralt eller epikardiellt substrat vara utmanande, med missvisande och/eller svårtolkade taktkartor.

ii) Låg upplösning - På grund av tidspress och praktiska svårigheter vid katetermanipulation, är pace kartplatser ofta glest placerade (vanligtvis 40-60 separata platser). I komplexa strukturella VT, med flera möjliga anatomiska kretsar genom ärret, är det ofta utmanande att exakt identifiera från kartan den relevanta näsutgångsplatsen som är ansvarig för den presenterande kliniska VT.

iii) VT-induktion - Tempokartläggning kräver vanligtvis VT-induktion under proceduren, vilket är tidskrävande och medför en inneboende risk (~80 % av inducerade VT vid ischemisk hjärtsjukdom (IHD) är antingen icke-upprätthållna eller inte hemodynamiskt tolererade), men induktion av den exakta kliniska VT i sig är ofta utmanande.

Ett icke-invasivt, pre-procedurellt tillvägagångssätt som är kapabelt att generera exakta, högupplösta 3-dimensionella personliga taktkartor som korrelerar med den presenterade kliniska VT utan behov av VT-induktion skulle således revolutionera VT-ablationsplanering, vägledning, säkerhet och effektivitet .

Två nyligen genomförda studier har visat nyttan av att utföra en taktkarta baserad på jämförelse med lagrade elektrogram (EGM) av den kliniska VT:n med implanterade cardioverter-defibrillatorer (ICD). Den första studien visade initialt att lagrade ICD-EGM tillåter differentiering av den kliniska VT från andra VT, och deras efterföljande användning i pacemapping kan vara användbar för att identifiera VT-utgångsplatsen. På senare tid har det prospektivt visat sig att taktkartläggning av icke-inducerbara kliniska VTs baserade på ICD EGMs är genomförbart och resulterade i högre frihet från återkommande VT, jämfört med att endast rikta in inducerbara VT.

Utredarna har nyligen publicerat en pipeline för att skapa en patientspecifik bildbaserad hel bål-hjärtmodell för att utföra virtuell ('in silico') taktkartläggning. Tillvägagångssättet skapar en högupplöst 3D-tempokarta som framgångsrikt identifierar utgångsplatsen för en inducerad (simulerad) VT inom samma modell, med hjälp av både simulerad 12-avlednings-EKG och ICD EGM-data härledd från den simulerade VT-episoden. Här visades det: 1) vikten av att skapa en tät, helt transmural (3D) taktkarta för att tillåta differentiering av epikardiella kontra endokardiella substrat; 2) att noggrannheten för identifiering av utgångsställe skulle kunna förbättras genom att beakta flera EGM-avkänningsvektorer, t.ex. från multipolära hjärtåtersynkroniseringsenheter (CRT-D) med ytterligare epikardiella elektroder. Utvecklat på simulerade data kräver detta arbetsflöde nu fullständig validering med kliniska data från ablationspatienter, som föreslås här, och förfining av metodologiska algoritmer.