Questo protocollo descrive i metodi utilizzati per determinare l’indice di continuità nei pazienti sottoposti a procedure di isolamento della vena polmonare mediante ablazione con radiofrequenza e dimostra le differenze nell’indice di continuità tra le procedure di ablazione che utilizzano il raffreddamento esofageo proattivo rispetto alle procedure che utilizzano il tradizionale monitoraggio della temperatura esofagea luminale.
L’ablazione con radiofrequenza (RF) per eseguire l’isolamento della vena polmonare (PVI) per il trattamento della fibrillazione atriale comporta alcuni rischi per le strutture collaterali, incluso l’esofago. Il raffreddamento esofageo proattivo con un dispositivo dedicato ha ottenuto l’autorizzazione all’immissione in commercio dalla Food and Drug Administration (FDA) per ridurre il rischio di danno esofageo correlato all’ablazione dovuto alle procedure di ablazione cardiaca RF e dati più recenti suggeriscono anche che il raffreddamento esofageo può contribuire a migliorare l’efficacia a lungo termine del trattamento. Una base meccanicistica che spiega questi risultati esiste attraverso la quantificazione della contiguità del posizionamento della lesione definita come Indice di Continuità (CI). Kautzner et al. hanno quantificato l’IC in base all’ordine di posizionamento della lesione, in modo tale che ogni volta che una lesione viene posizionata non adiacente alla lesione precedente, l’IC viene incrementato del numero di segmenti su cui si è spostata la punta del catetere.
Per facilitare il calcolo in tempo reale dell’IC e incoraggiare l’ulteriore adozione di questo strumento, proponiamo una modifica in cui il posizionamento di lesioni non adiacenti incrementa l’IC di una sola unità, evitando la necessità di contare marcatori potenzialmente nebulosi di segmentazione atriale. L’obiettivo di questo protocollo è quello di descrivere i metodi di calcolo dell’IC sia in modo prospettico durante i casi PVI in tempo reale che retrospettivamente utilizzando i dati dei casi registrati. Viene quindi fornito un confronto dei risultati ottenuti tra i casi che hanno utilizzato il raffreddamento esofageo proattivo e i casi che hanno utilizzato il monitoraggio della temperatura esofagea luminale (LET).
L’isolamento della vena polmonare (PVI) mediante ablazione transcatetere a radiofrequenza (RF) è diventato uno dei metodi più comuni per ripristinare il ritmo sinusale nel crescente numero di casi di fibrillazione atriale (FA) in tutto il mondo1. La ricerca ha dimostrato che i marcatori indiretti della qualità della lesione, come il declino dell’impedenza, la forza di contatto catetere-tessuto, la stabilità del catetere e la riduzione dell’ampiezza dell’elettrogramma bipolare, fungono da prova della transmuralità, che contribuisce all’efficacia di PVI2. Nonostante questi marcatori disponibili, il miglioramento del successo dell’isolamento e, in ultima analisi, l’assenza a lungo termine dalle aritmie rimane una priorità assoluta per gli elettrofisiologi. I dati clinici hanno dimostrato che il posizionamento di lesioni adiacenti, sovrapposte e continue lungo la linea di isolamento circonferenziale è associato a tassi di recidiva più bassi e a una maggiore probabilità di raggiungere l’elettrogramma unipolare associato alla transmuralità (TUE)2,3.
Kautzner et al., nello studio EFFICAS II, hanno sviluppato l’indice di continuità (CI) per quantificare il posizionamento discontinuo della lesione nel tentativo di comprendere ulteriormente come l’ordine di posizionamento della lesione durante un’ablazione influisca sull’efficacia sia a breve che a lungo termine (Figura 1)3. L’IC si riferisce al numero di posizioni in cui la punta del catetere si è spostata per posizionare le lesioni successive in posizioni non adiacenti dopo aver interrotto precocemente l’alimentazione RF a causa del surriscaldamento locale. Un IC più elevato implica una maggiore discontinuità nel posizionamento sequenziale della lesione. Questo studio ha suggerito che un PVI con un basso IC (CI < 6) ha portato a un aumento significativo dell'isolamento riuscito a seguito del movimento contiguo del catetere che consente un isolamento elettrico più efficace rispetto a un CI ≥ 63. Un possibile meccanismo per la diminuzione osservata dell’efficacia a lungo termine associata a un IC più elevato è la rapida formazione di edema che si verifica intorno alle lesioni, che si ritiene provochi PVIreversibile 4,5. Quando le lesioni successive sono ritardate, la rapida formazione di edema può prevenire la formazione di lesioni transmurali o contigue in posizioni adiacenti e può alterare o nascondere significativamente gli elettrogrammi locali nella regione del tessuto stordito 2,3. Esiste la necessità di prevenire la lesione termica esofagea e la fistola atrioesofagea potenzialmente letale (AEF) durante la PVI; tuttavia, l’uso del tradizionale monitoraggio della temperatura esofagea luminale (LET) spesso costringe alla cessazione dell’applicazione dell’energia RF a causa del surriscaldamento locale rilevato nell’esofago 6,7,8. Questo, a sua volta, provoca un aumento significativo dell’IC.
Figura 1: Esempio di calcolo dell’indice di continuità come originariamente definito per due esempi di modelli di ablazione3. Questa cifra è stata presa da Kautzner et al.3. Abbreviazione: CI = indice di continuità. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
La Food and Drug Administration (FDA) ha ottenuto l’autorizzazione all’immissione in commercio di un dispositivo di raffreddamento esofageo proattivo (vedere la Tabella dei materiali) per ridurre la probabilità di danno esofageo correlato all’ablazione derivante da procedure di ablazione cardiaca con radiofrequenza e i dati di oltre 25.000 pazienti suggeriscono una riduzione significativa del tasso di AEF con il raffreddamento9. I dati di follow-up a lungo termine suggeriscono anche una maggiore libertà dall’aritmia quando si utilizza il raffreddamento rispetto al monitoraggio LET10,11. Il dispositivo di raffreddamento è un tubo di silicone multilume non sterile posizionato nell’esofago, proprio come un sondino orogastrico, allo scopo di raffreddare o riscaldare un paziente. Il tubo funge da dissipatore di calore per l’energia RF erogata inavvertitamente all’esofago, riducendo così al minimo il danno al tessuto esofageo, mentre i tessuti pericardici impediscono un raffreddamento significativo del tessuto atriale12. La temperatura del dispositivo viene controllata collegando il dispositivo di raffreddamento esofageo a uno scambiatore di calore esterno che fa circolare l’acqua distillata all’interno del dispositivo (Figura 2). Il dispositivo può essere posizionato da qualsiasi fornitore autorizzato a posizionare un sondino orogastrico standard (infermieri, medici, paramedici). Per le procedure di ablazione, il dispositivo viene solitamente posizionato dall’anestesista o dal CRNA immediatamente dopo l’induzione dell’anestesia e dell’intubazione. Il posizionamento è confermato dalla visualizzazione della punta distale radiopaca nello spazio gastrico alla fluoroscopia. Il dispositivo può essere utilizzato anche per l’ecocardiografia intracardiaca (ICE) comunemente utilizzata durante le ablazioni. Durante la procedura, la temperatura del paziente può essere misurata continuamente con i mezzi consueti (sonda di temperatura di Foley, rettale, frontale, ascellare o della membrana timpanica), ma non tramite sonda esofagea. Ricordiamo che la temperatura ascellare è in genere inferiore di 1,5 °C rispetto alla temperatura interna e che è necessario aggiungerla alla misurazione ascellare per riflettere la temperatura interna del paziente13.
Figura 2: Diagramma del sistema attivo di gestione della temperatura esofagea. L’unità di scambio termico, disponibile in commercio, genera acqua a temperatura controllata, che viene poi erogata attraverso set di tubi standard nel dispositivo posizionato nell’esofago. Dopo aver circolato a una velocità di ~1,5 L/min all’interno del dispositivo, l’acqua ritorna all’unità di scambio termico. Il lume centrale indipendente consente la decompressione e l’aspirazione gastrica. La radiopacità della punta distale del dispositivo consente la visualizzazione fluoroscopica nello spazio gastrico per confermare il corretto posizionamento. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
La recente letteratura sulle lesioni da ustione ha trovato una forte associazione tra il raffreddamento dopo la lesione termica e una riduzione della gravità della lesione da ustione, con i meccanismi di questo effetto che si estendono oltre la dissipazione del calore, per includere l’alterazione del comportamento cellulare attraverso (i) la diminuzione del rilascio di lattato e istamina, (ii) la stabilizzazione dei livelli di trombossano e prostaglandine, (iii) il rallentamento del metabolismo locale, (iv) alterazione della permeabilità della membrana e (iv) inibizione dell’attività della callicreina14. La crescente comprensione degli effetti locali dell’ipotermia nelle lesioni da ustione fornisce una base meccanicistica per il significativo vantaggio in termini di sicurezza osservato con il dispositivo di raffreddamento esofageo utilizzato in questo studio15. Il raffreddamento esofageo proattivo consente il posizionamento contiguo delle lesioni sequenziali senza interruzioni e senza la necessità di pause per condizioni di surriscaldamento locale o allarmi di temperatura, probabilmente a causa dei meccanismi sopra descritti. Questo a sua volta riduce il carico cognitivo dell’operatore, riduce il tempo della procedura e consente una riduzione dell’IC che può aumentare il successo del PVI a lungo termine16,17.
Il nostro obiettivo in questo protocollo è quello di descrivere i metodi di calcolo prospettico di un CI modificato in casi in tempo reale e descrivere i metodi utilizzati per calcolare retrospettivamente un CI modificato nei casi registrati. Forniamo quindi risultati rappresentativi per i casi che hanno utilizzato sia osservazioni in tempo reale che utilizzano il raffreddamento esofageo proattivo, sia dati retrospettivi prima dell’adozione del raffreddamento. Un vantaggio di questo approccio è che l’IC può essere misurato facilmente sia in tempo reale che retrospettivamente. Osservando l’IC nei casi di PVI con e senza raffreddamento, l’impatto del raffreddamento sull’efficacia a lungo termine e sulla continuità della lesione può essere ulteriormente quantificato e l’uso dell’IC come misura della qualità PVI può essere ulteriormente promosso. La ricerca continua per esplorare l’IC e la qualità delle lesioni in termini di ablazione RF ed efficacia clinica rimane importante, soprattutto quando l’ablazione in campo pulsato sembra essere associata al rischio di nuovi eventi avversi senza migliorare in modo convincente gli esiti a lungo termine 18.
L’IC è una misura aggiuntiva che riflette la qualità dell’isolamento ottenuto nei casi di PVI. Kautzner et al., nello studio EFFICAS II, hanno sviluppato il metodo iniziale per misurare questa variabile chiave e hanno dimostrato l’influenza significativa dell’IC sulla completezza dell’isolamento e sulla conseguente libertà dall’aritmia3. Nel protocollo qui descritto, il calcolo dell’IC è stato modificato rispetto allo studio EFFICAS II per semplificare ulteriormente il calcolo e fornire un mezzo più semplice per calcolare l’IC sia in modo prospettico in casi reali in tempo reale, sia retrospettivamente da registrazioni di casi ottenute di routine (Figura 4). Visualizzare le vene polmonari e valutare in quale quadrante è stata posizionata una determinata lesione durante un caso dal vivo può essere difficile (a causa della mancanza di demarcazioni formali dei segmenti delle vene polmonari e della conseguente ambiguità di un numero appropriato di unità di indice da incrementare). Il metodo modificato proposto qui descritto coglie le presunzioni e la metodologia sottostanti riportate nell’EFFICAS II, offrendo al contempo un approccio più fattibile per ottenere l’IC per ciascun caso, che a sua volta può prestarsi all’automazione nei sistemi di mappatura esistenti.
Figura 4: Esempio di calcolo dell’indice di continuità modificato per il calcolo in tempo reale e retrospettivo. Questi calcoli comportano l’incremento di ogni lesione non adiacente di una sola unità. Abbreviazione: CI= indice di continuità. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
L’elemento fondamentale per determinare l’IC nei casi prospettici è avere a disposizione un membro del personale con la capacità di seguire il posizionamento della lesione e registrare i dati durante le procedure in tempo reale. L’elemento fondamentale per la revisione retrospettiva dei casi è avere un membro del personale con accesso al software di mappatura CARTO 3 per poter accedere in modo semplice ed efficiente al caso e registrare i dati. La fase critica del protocollo che descrive in dettaglio il conteggio e la somma dell’IC (passaggi 2.9.7-2.10) per i casi retrospettivi richiede in genere ~10-15 minuti. Tuttavia, sono necessari circa 30 minuti aggiuntivi per completare i passaggi precedenti, poiché il download può richiedere più di 10 minuti per caso.
Le limitazioni del metodo includono il fatto che il calcolo dell’IC durante un caso dal vivo richiede la presenza di una persona in più nella stanza mentre un medico sta eseguendo l’ablazione e il tempo necessario per questo sforzo. Questo individuo in genere trascorre un’ora o più in ogni caso per assicurarsi che sia presente dal primo all’ultimo posizionamento della lesione. Molti laboratori e sale di controllo hanno uno spazio limitato e potrebbe essere difficile ospitare una persona in più. La misurazione dell’IC per un caso retrospettivo richiede anche la disponibilità di una persona dedicata. In questo studio, è stato fornito un caso retrospettivo rappresentativo come confronto dell’IC in un PVI monitorato da LET. Ulteriori dati sono attualmente in fase di raccolta per fornire un’analisi comparativa più formale e adeguatamente potenziata.
Ulteriori limitazioni includono il fatto che i dati raccolti provenivano da 4 operatori in un unico centro sia per i casi prospettici che per quelli retrospettivi. Mentre la revisione retrospettiva ha probabilmente minimizzato il bias, è possibile che l’elettrofisiologo possa aver modificato la propria strategia di posizionamento della lesione per ridurre al minimo l’IC mentre i dati venivano ottenuti durante i casi prospettici. Inoltre, l’IC di ciascun caso è stato determinato da un revisore e non convalidato in modo indipendente da un secondo revisore.
Le applicazioni o le direzioni future del metodo sarebbero l’automazione del processo di acquisizione dell’IC. Simile alla forza di contatto catetere-tessuto, l’IC sarebbe idealmente un valore generato automaticamente calcolato in tempo reale durante il caso, misurato dal posizionamento della posizione della lesione tramite il catetere e dalle capacità di mappatura elettroanatomica esistenti. I medici che si avvicinano a 5-6 unità di IC durante un caso potrebbero quindi regolare il successivo posizionamento della lesione pianificata o adottare altri metodi per ridurre al minimo la discontinuità della lesione/IC elevati.
Il raffreddamento esofageo proattivo che utilizza l’ensoETM (Attune Medical, Chicago) durante l’ablazione RF consente il raggiungimento di un basso IC. Pubblicazioni precedenti suggeriscono che questo potrebbe essere un possibile meccanismo per i tassi più elevati di libertà a lungo termine dall’aritmia osservati nei casi di PVI con raffreddamento proattivo10,11. È in corso uno studio prospettico randomizzato controllato (NCT04577859) che confronta l’effetto del raffreddamento esofageo proattivo rispetto al monitoraggio LET sull’efficacia della procedura a lungo termine. Questo studio multicentrico ha un obiettivo di arruolamento di 250 pazienti e i siti includeranno i dati IC. Si prevede che un’ulteriore esplorazione di questa variabile all’interno di uno studio randomizzato controllato fornisca stime più solide dell’influenza dell’IC sulla libertà da aritmia a lungo termine. Una forte evidenza di un’influenza significativa può a sua volta supportare gli sforzi dei produttori di cateteri per ablazione per sviluppare un software che includa questa misura.
The authors have nothing to disclose.
La ricerca riportata in questa pubblicazione è stata supportata in parte dal National Heart, Lung, And Blood Institute del National Institutes of Health con il numero di premio R44HL158375 (il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente le opinioni ufficiali del National Institutes of Health)
Blanketrol III hyper-hypothermia system | Gentherm Medical, Cincinnati, OH | Model 233 | Programmable heat exchanger for temperature regulation |
Carto 3 System | Biosense Webster, Inc. (J&J MedTech), Irvine, CA | FG-5400-00 | 3-D mapping system with the integration, scalability and insights to help electrophysiologists make optimal treatment decisions. |
ensoETM | Attune Medical, Chicago, IL | ECD02A | Active esophageal cooling device |
Esophageal Stethoscope with Temperature Sensor Level 1 | Smiths Medical ASD Inc., Minneapolis, MN | ES400-18 | Luminal Esophageal Temperature (LET) monitoring system |