Determination of Continuity Index Values in Atrial Fibrillation Ablation with Proactive Esophageal Cooling(능동적 식도 냉각을 통한 심방세동 절제술의 연속성 지수 값 결정)
Summary
이 프로토콜은 고주파 절제를 사용하여 폐정맥 격리 시술을 받는 환자의 연속성 지수를 결정하는 데 사용되는 방법을 설명하고, 전통적인 내강 식도 온도 모니터링을 사용하는 시술과 비교하여 사전 예방적 식도 냉각을 사용하는 절제 시술 간의 연속성 지수의 차이점을 보여줍니다.
Abstract
심방세동 치료를 위해 폐정맥 격리(PVI)를 수행하기 위한 고주파(RF) 절제술은 식도를 포함한 측부 구조물에 약간의 위험을 수반합니다. 미국 식품의약국(FDA)은 RF 심장 절제 시술로 인한 절제 관련 식도 손상의 위험을 줄이기 위해 전용 장치를 사용한 적극적인 식도 냉각을 시판 허가를 받았으며, 보다 최근의 데이터는 식도 냉각이 치료의 장기적인 효능 향상에 기여할 수 있음을 시사합니다. 이러한 결과를 설명하는 기계론적 토대는 연속성 지수(Continuity Index, CI)로 정의되는 병변 배치 인접성의 정량화를 통해 존재합니다. Kautzner et al.은 병변 배치 순서에 따라 CI를 정량화하여 병변이 이전 병변에 인접하지 않게 배치될 때마다 CI가 카테터 팁이 이동한 분절의 수만큼 증가하도록 했습니다.
CI의 실시간 계산을 용이하게 하고 이 기기의 추가 채택을 장려하기 위해, 비인접 병변의 배치가 CI를 한 단위만 증가시켜 심방 분할의 잠재적으로 모호한 마커를 계산할 필요성을 없애는 수정을 제안합니다. 이 프로토콜의 목적은 실시간 PVI 케이스 중에 전향적으로 그리고 기록된 케이스 데이터를 사용하여 소급적으로 CI를 계산하는 방법을 설명하는 것입니다. 그런 다음 적극적인 식도 냉각을 활용한 사례와 내강 식도 온도(LET) 모니터링을 사용한 사례 간에 얻은 결과를 비교합니다.
Introduction
고주파(RF) 카테터 절제술을 사용한 폐정맥 격리술은 전 세계적으로 증가하는 심방세동(AF) 사례에서 동리듬을 회복하는 가장 일반적인 방법 중 하나가 되었습니다1. 연구에 따르면 임피던스 감소, 카테터-조직 접촉력, 카테터 안정성 및 양극성 전기그램 진폭 감소와 같은 간접 병변 품질 마커는 transmurality의 증거로 작용하며, 이는 PVI2의 효과에 기여합니다. 이러한 사용 가능한 마커에도 불구하고 성공적인 분리를 개선하고 궁극적으로 부정맥으로부터 장기적으로 자유로워지는 것은 전기 생리학자들에게 여전히 높은 우선 순위로 남아 있습니다. 임상 데이터에 따르면 원주 격리선을 따라 인접하고 겹치며 연속적인 병변을 배치하면 재발률이 낮고 경관성 관련 단극 전기그램(TUE)을 달성할 가능성이 높아집니다2,3.
Kautzner et al.은 EFFICAS II 연구에서 절제 중 병변 배치 순서가 단기 및 장기 효능에 어떤 영향을 미치는지 더 자세히 이해하기 위해 불연속적인 병변 배치를 정량화하기 위해 연속성 지수(CI)를 개발했습니다(그림 1)3. CI는 국부적 과열로 인해 RF 전원을 조기에 중단한 후 카테터 팁이 인접하지 않은 위치에 후속 병변을 배치하기 위해 이동한 위치 수를 나타냅니다. CI가 높을수록 순차적 병변 배치에서 더 많은 불연속성을 의미합니다. 이 연구는 낮은 CI(CI < 6)를 가진 VIPI가 연속적인 카테터 이동의 결과로 성공적인 분리가 유의하게 증가하여 CI ≥ 6에 비해 더 효과적인 전기 격리를 가능하게 한다는 것을 시사했습니다 3. 더 높은 CI와 관련된 장기 효능의 관찰된 감소에 대한 한 가지 가능한 메커니즘은 병변 주변에서 발생하는 빠른 부종 형성이며, 이는 가역적 PVI 4,5를 초래하는 것으로 생각되었습니다. 후속 병변이 지연될 때, 빠른 부종 형성은 인접 위치에서 경벽 또는 인접 병변 형성을 방지할 수 있으며, 기절한 조직 2,3 영역의 국소 전기도를 크게 변경하거나 은폐할 수 있습니다. PVI 중 식도 열 손상 및 잠재적으로 치명적인 식도 누공(AEF)을 예방할 필요가 있습니다. 그러나, 전통적인 내강 식도 온도(LET) 모니터링의 사용은 종종 식도에서 감지된 국부적 과열의 결과로 RF 에너지 적용의 중단을 강요한다(6,7,8). 이로 인해 CI가 크게 증가합니다.
그림 1: 절제 패턴의 두 가지 예에 대해 원래 정의된 연속성 지수 계산의 예3. 이 그림은 Kautzner et al.3에서 발췌한 것입니다. 약어: CI = 연속성 지수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
고주파 심장 절제 시술로 인한 절제 관련 식도 손상의 가능성을 줄이기 위해 FDA(Food and Drug Administration)로부터 능동적 식도 냉각 장치(재료 표 참조)가 시판 허가를 받았으며, 25,000명 이상의 환자로부터 얻은 데이터에 따르면 냉각 시 AEF 비율이 크게 감소하는 것으로 나타났습니다9. 장기간의 추적 데이터는 또한 LET 모니터링과 달리 냉각을 사용할 때 부정맥으로부터 향상된 자유를 시사합니다10,11. 냉각 장치는 환자를 냉각시키거나 따뜻하게 하기 위해 구강관과 마찬가지로 식도에 배치되는 비멸균 다중 루멘 실리콘 튜브입니다. 튜브는 부주의하게 식도로 전달된 RF 에너지에 대한 방열판 역할을 하여 식도 조직 손상을 최소화하는 반면, 심낭 조직은 심방 조직의 상당한 냉각을 방지합니다12. 장치 온도는 식도 냉각 장치를 장치 내부의 증류수를 순환시키는 외부 열교환기에 연결하여 제어됩니다(그림 2). 이 장치는 표준 구강 위관을 배치할 수 있도록 허가된 모든 제공자(간호사, 의사, 구급대원)가 배치할 수 있습니다. 절제 절차의 경우 일반적으로 마취 유도 및 삽관 직후 마취과 의사 또는 CRNA가 장치를 배치합니다. 배치는 형광투시에서 위 공간의 방사선 불투과성 원위 팁을 시각화하여 확인합니다. 이 장치는 절제 중에 일반적으로 사용되는 심장 내 심장 초음파(ICE)에서도 볼 수 있습니다. 시술 중에 환자의 체온은 일반적인 수단(폴리, 직장, 이마, 겨드랑이 또는 고막 온도 프로브)으로 지속적으로 측정할 수 있지만 식도 프로브를 통해서는 측정할 수 없습니다. 겨드랑이 온도는 일반적으로 심부 온도보다 1.5°C 낮으며, 환자의 심부 온도를 반영하기 위해 이를 겨드랑이 측정에 추가해야 합니다13.
그림 2: 활성 식도 온도 관리 시스템의 다이어그램. 시중에서 판매되는 열교환 장치는 온도 조절이 가능한 물을 생성하며, 이 물은 표준 튜브 세트를 통해 식도에 배치된 장치로 전달됩니다. 장치 내부에서 ~1.5L/min의 속도로 순환한 후 물은 열교환 장치로 돌아갑니다. 독립적인 중앙 내강은 위 감압 및 흡입을 허용합니다. 장치 말단 팁의 방사선 불투과성은 위 공간에서 형광 투시경 시각화를 통해 올바른 배치를 확인할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
최근의 화상 부상 문헌은 열 손상 후 냉각과 화상 부상 중증도의 감소 사이에 강한 연관성이 있음을 발견했으며, 이 효과의 메커니즘은 열 발산을 넘어 (i) 젖산 및 히스타민 방출 감소, (ii) 트롬복산 및 프로스타글란딘 수치 안정화, (iii) 국소 신진대사 둔화를 통한 세포 행동의 변화를 포함합니다. (iv) 막 투과성 변경 및 (iv) Kallikrein 활성 억제14. 화상 부상에서 저체온증의 국소적 영향에 대한 이해가 증가함에 따라 이 연구에서 사용된 식도 냉각 장치에서 볼 수 있는 중요한 안전 이점에 대한 기계론적 토대가 제공됩니다15. 적극적인 식도 냉각은 중단 없이 그리고 국부적인 과열 조건이나 온도 경보를 위해 일시 중지할 필요 없이 순차적인 병변을 연속적으로 배치할 수 있게 하며, 이는 위에서 설명한 메커니즘으로 인한 것일 수 있습니다. 이는 차례로 작업자의 인지 부하를 감소시키고, 절차 시간을 단축하며, CI를 감소시켜 장기적인 PVI 성공률을 높일 수 있습니다16,17.
이 프로토콜의 목표는 실시간 사례에서 수정된 CI를 전향적으로 계산하는 방법을 설명하고 기록된 사례에서 수정된 CI를 소급하여 계산하는 데 사용되는 방법을 설명하는 것입니다. 그런 다음 사전 예방적 식도 냉각을 활용한 실시간 관찰과 냉각을 채택하기 전의 후향적 데이터를 모두 활용한 사례에 대한 대표적인 결과를 제공합니다. 이 접근 방식의 장점은 CI를 실시간 및 소급적으로 쉽게 측정할 수 있다는 것입니다. 냉각이 있거나 없는 PVI 사례에서 CI를 관찰함으로써 냉각이 장기 효능 및 병변 연속성에 미치는 영향을 더욱 정량화할 수 있으며, VIVI 품질 측정으로 CI를 사용하는 것이 잠재적으로 더욱 촉진될 수 있습니다. RF 절제 및 임상적 효능 측면에서 CI 및 병변의 질을 탐구하기 위한 지속적인 연구는 여전히 중요하며, 특히 펄스장 절제가 장기적인 결과를 설득력 있게 개선하지 않고 새로운 부작용의 위험과 관련이 있는 것으로 보이는 경우 더욱 중요하다 18.
Protocol
Representative Results
Discussion
CI는 VIP 사례에서 얻은 격리 품질을 반영하는 추가 측정입니다. Kautzner et al.은 EFFICAS II 연구에서 이 핵심 변수를 측정하기 위한 초기 방법을 개발하고, CI가 격리의 완전성과 부정맥으로부터의 자유에 미치는 유의미한 영향을 입증했다3. 여기에 설명된 프로토콜에서 CI 계산은 EFFICAS II 연구에서 수정되어 계산을 더욱 단순화하고 실시간 실시간 사례에서 전향적으로 CI를 계산할 수 있는 더 간단한 방법을 제공할 뿐만 아니라 일상적으로 얻은 사례 기록에서 소급적으로 계산할 수 있는 더 간단한 방법을 제공합니다 (그림 4). 폐 정맥을 관찰하고 실제 사례 중에 주어진 병변이 어느 사분면에 배치되었는지 평가하는 것은 어려울 수 있습니다(폐 정맥 분절의 공식적인 경계가 없고 증가시킬 적절한 지수 단위 수의 모호성으로 인해). 여기에 설명된 제안된 수정된 방법은 EFFICAS II에 보고된 기본 추정 및 방법론을 캡처하는 동시에 기존 매핑 시스템의 자동화에 도움이 될 수 있는 각 사례에 대한 CI를 얻기 위한 보다 실현 가능한 접근 방식을 제공합니다.
그림 4: 실시간 및 소급 계산을 위한 수정된 연속성 지수 계산의 예. 이러한 계산에는 인접하지 않은 각 병변을 한 단위씩만 증가시키는 것이 포함됩니다. 약어: CI= 연속성 지수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
예상 사례에서 CI를 결정하는 데 중요한 부분은 실시간 절차 중에 병변 배치를 추적하고 데이터를 기록할 수 있는 직원을 보유하는 것입니다. 회고적 사례 검토에서 가장 중요한 부분은 CARTO 3 매핑 소프트웨어에 액세스할 수 있는 직원이 사례에 쉽고 효율적으로 액세스하고 데이터를 기록할 수 있도록 하는 것입니다. 회귀적 사례에 대한 CI의 계산 및 합계를 자세히 설명하는 프로토콜의 중요한 단계(2.9.7-2.10단계)는 일반적으로 10~15분이 걸립니다. 그러나 다운로드하는 데 케이스당 10분 이상 걸릴 수 있으므로 이전 단계를 완료하는 데 약 30분이 더 필요합니다.
이 방법의 제한 사항에는 실제 사례 중에 CI를 계산하려면 의사가 휴식을 취하는 동안 추가 사람이 병실에 있어야 한다는 사실과 이러한 노력에 필요한 시간이 포함된다는 사실이 포함됩니다. 이 환자는 일반적으로 첫 번째 병변 배치부터 마지막 병변 배치까지 존재하는지 확인하기 위해 각 사례에서 한 시간 이상을 보냅니다. 많은 실험실과 제어실은 공간이 제한되어 있으며 추가 인력을 수용하기 어려울 수 있습니다. 소급 사례에 대한 CI를 측정하려면 전담 인력이 필요합니다. 이 연구에서는 LET 모니터링 VIP에서 CI를 비교하기 위해 하나의 대표적인 후향적 사례를 제공했다. 보다 공식적이고 적절하게 지원되는 비교 분석을 제공하기 위해 현재 추가 데이터를 수집하고 있습니다.
추가 제한 사항으로는 수집된 데이터가 예상 및 후향적 사례 모두에 대해 단일 센터의 4개 운영자로부터 수집되었다는 것입니다. 후향적 문헌고찰이 비뚤림을 최소화했을 가능성이 있지만, 전기생리학자가 전향적 증례 동안 데이터를 얻는 동안 CI를 최소화하기 위해 병변 배치 전략을 변경했을 가능성이 있습니다. 또한 각 사례의 CI는 한 명의 검토자에 의해 결정되었으며 두 번째 검토자에 의해 독립적으로 검증되지 않았습니다.
이 방법의 향후 응용 프로그램 또는 방향은 CI 획득 프로세스를 자동화하는 것이 될 것입니다. 카테터-조직 접촉력과 유사하게, CI는 카테터를 통한 병변 위치 배치와 기존의 전기해부학적 매핑 기능으로 측정된 사례 중에 실시간으로 계산되는 자동 생성 값인 것이 이상적입니다. 증례 중 5-6개의 CI 단위에 접근하는 의사는 다음에 계획된 병변 배치를 조정하거나 병변 불연속성/높은 CI를 최소화하기 위한 다른 방법을 채택할 수 있습니다.
RF 절제 중 ensoETM(Attune Medical, Chicago)을 활용한 사전 예방적 식도 냉각을 통해 낮은 CI를 달성할 수 있습니다. 이전의 간행물들은 이것이 선제적 냉각을 가진 PVI 사례에서 볼 수 있는 부정맥으로부터 장기적으로 더 높은 비율의 자유로움을 위한 가능한 메커니즘일 수 있음을 시사한다10,11. 적극적인 식도 냉각과 LET 모니터링이 장기 시술 효능에 미치는 영향을 비교하는 전향적 무작위 대조 시험(NCT04577859)이 진행 중입니다. 이 다기관 연구는 250명의 환자를 등록하는 것을 목표로 하고 있으며 시험기관에는 CI 데이터가 포함됩니다. 무작위 대조 시험에서 이 변수에 대한 추가 탐색은 부정맥의 장기적 자유에 대한 CI의 영향에 대한 더 강력한 추정치를 제공할 것으로 예상됩니다. 상당한 영향에 대한 강력한 증거는 절제 카테터 제조업체가 이 조치를 포함하는 소프트웨어를 개발하려는 노력을 지원할 수 있습니다.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 간행물에 보고된 연구는 미국 국립보건원(National Institutes of Health)의 국립심장, 폐, 혈액 연구소(National Heart, Lung, and Blood Institute of the National Institutes of Health)의 수상 번호 R44HL158375에 따라 부분적으로 지원되었습니다(내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 미국 국립보건원의 공식 견해를 나타내는 것은 아님)
Materials
| 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 |
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