Proaktif Özofagus Soğutma ile Atriyal Fibrilasyon Ablasyonunda Süreklilik İndeksi Değerlerinin Belirlenmesi
Summary
Bu protokol, radyofrekans ablasyon kullanılarak pulmoner ven izolasyon prosedürleri uygulanan hastalarda süreklilik indeksini belirlemek için kullanılan yöntemleri açıklar ve geleneksel luminal özofagus sıcaklık monitörizasyonu kullanan prosedürlere kıyasla proaktif özofagus soğutması kullanan ablasyon prosedürleri arasındaki süreklilik indeksindeki farklılıkları gösterir.
Abstract
Atriyal fibrilasyon tedavisi için pulmoner ven izolasyonu (PVI) gerçekleştirmek için radyofrekans (RF) ablasyonu, yemek borusu da dahil olmak üzere kollateral yapılar için bazı riskler içerir. Özel bir cihaz kullanılarak proaktif özofagus soğutmasına, RF kardiyak ablasyon prosedürlerine bağlı ablasyonla ilişkili özofagus yaralanması riskini azaltmak için Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından pazarlama izni verilmiştir ve daha yeni veriler ayrıca özofagus soğutmasının tedavinin uzun vadeli etkinliğinin artmasına katkıda bulunabileceğini düşündürmektedir. Bu bulguları açıklayan mekanik bir temel, Süreklilik İndeksi (CI) olarak tanımlanan lezyon yerleştirme bitişikliğinin niceliksel olarak ölçülmesi yoluyla mevcuttur. Kautzner ve ark. CI’yi lezyon yerleştirme sırasına göre ölçtüler, öyle ki bir lezyon önceki lezyona bitişik olmayan bir şekilde yerleştirildiğinde, CI kateter ucunun hareket ettiği segment sayısı kadar artar.
Koklear implantın gerçek zamanlı hesaplamasını kolaylaştırmak ve bu enstrümanın daha fazla benimsenmesini teşvik etmek için, bitişik olmayan lezyonların yerleştirilmesinin Kİ’yi yalnızca bir birim artırdığı ve atriyal segmentasyonun potansiyel olarak belirsiz belirteçlerini sayma ihtiyacını ortadan kaldıran bir modifikasyon öneriyoruz. Bu protokolün amacı, hem gerçek zamanlı PVI vakaları sırasında prospektif olarak hem de kayıtlı vaka verilerini kullanarak retrospektif olarak CI hesaplama yöntemlerini tanımlamaktır. Daha sonra proaktif özofagus soğutması kullanan vakalar ile luminal özofagus sıcaklığı (LET) izlemesi kullanan vakalar arasında elde edilen sonuçların bir karşılaştırması sağlanmıştır.
Introduction
Radyofrekans (RF) kateter ablasyonu kullanılarak yapılan pulmoner ven izolasyonu (PVI), dünya çapında artan sayıda atriyal fibrilasyon (AF) vakasında sinüs ritmini eski haline getirmek için en yaygın yöntemlerden biri haline gelmiştir1. Araştırmalar, empedans azalması, kateter-doku temas kuvveti, kateter stabilitesi ve bipolar elektrogram amplitüdünde azalma gibi dolaylı lezyon kalite belirteçlerinin, PVI2’nin etkinliğine katkıda bulunan transmuralite kanıtı olarak hizmet ettiğini göstermiştir. Bu mevcut belirteçlere rağmen, başarılı izolasyonun iyileştirilmesi ve nihayetinde aritmilerden uzun süreli özgürlük, elektrofizyologlar için yüksek bir öncelik olmaya devam etmektedir. Klinik veriler, çevresel izolasyon hattı boyunca bitişik, üst üste binen ve sürekli lezyonların yerleştirilmesinin, daha düşük nüks oranları ve transmuralite ile ilişkili unipolar elektrogram (TUE) elde etme olasılığının daha yüksek olduğunu göstermiştir2,3.
Kautzner ve ark., EFFICAS II Çalışmasında, bir ablasyon sırasında lezyon yerleştirme sırasının hem kısa hem de uzun vadeli etkinliği nasıl etkilediğini daha iyi anlama çabalarında süreksiz lezyon yerleşimini ölçmek için Süreklilik İndeksini (CI) geliştirmiştir (Şekil 1)3. CI, lokal aşırı ısınma nedeniyle RF gücünü erken durdurduktan sonra kateter ucunun sonraki lezyonları bitişik olmayan pozisyonlara yerleştirmek için hareket ettiği pozisyon sayısını ifade eder. Daha yüksek bir CI, sıralı lezyon yerleşiminde daha fazla süreksizlik anlamına gelir. Bu çalışma, düşük CI’li (CI < 6) bir PVI'nin, bitişik kateter hareketinin bir sonucu olarak başarılı izolasyonda önemli bir artışa yol açtığını ve bir CI ≥ 6'ya kıyasla daha etkili elektriksel izolasyona izin verdiğini göstermiştir3. Daha yüksek bir CI ile ilişkili uzun vadeli etkinlikte gözlenen azalma için olası bir mekanizma, lezyonların etrafında meydana gelen hızlı ödem oluşumudur ve bunun geri dönüşümlü PVI 4,5 ile sonuçlandığı düşünülmektedir. Sonraki lezyonlar geciktiğinde, hızlı ödem oluşumu bitişik pozisyonlarda transmural veya bitişik lezyon oluşumunu önleyebilir ve sersemlemiş dokubölgesindeki lokal elektrogramları önemli ölçüde değiştirebilir veya gizleyebilir 2,3. PVI sırasında özofagus termal yaralanmasını ve potansiyel olarak ölümcül atrioözofageal fistülü (AEF) önlemeye ihtiyaç vardır; bununla birlikte, geleneksel luminal özofagus sıcaklığı (LET) izlemenin kullanılması, yemek borusunda tespit edilen lokal aşırı ısınmanın bir sonucu olarak genellikle RF enerjisi uygulamasının durmasına neden olur 6,7,8. Bu da CI’nin önemli ölçüde artmasına neden olur.
Şekil 1: İki ablasyon modeli örneği için orijinal olarak tanımlandığı gibi süreklilik indeksi hesaplama örneği3. Bu rakam Kautzner ve ark.3’ten alınmıştır. Kısaltma: CI = süreklilik indeksi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Radyofrekans kardiyak ablasyon prosedürlerinden kaynaklanan ablasyonla ilişkili özofagus yaralanması olasılığını azaltmak için Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından proaktif bir özofagus soğutma cihazına (Malzeme Tablosuna bakınız) pazarlama izni verilmiştir ve 25.000’den fazla hastadan elde edilen veriler, soğutma ile AEF oranında önemli bir azalma olduğunu göstermektedir9. Uzun vadeli takip verileri, LET izlemenin aksine soğutma kullanılırken aritmiden kurtulma özgürlüğünün arttığını da göstermektedir10,11. Soğutma cihazı, bir hastayı soğutmak veya ısıtmak amacıyla, orogastrik bir tüp gibi, yemek borusuna yerleştirilen, steril olmayan, çok lümenli bir silikon tüptür. Tüp, yanlışlıkla yemek borusuna iletilen RF enerjisi için bir soğutucu görevi görür, böylece yemek borusu dokusu hasarını en aza indirirken, perikardiyal dokular atriyal dokunun önemli ölçüde soğumasını önler12. Cihaz sıcaklığı, özofagus soğutma cihazının, cihaz içinde damıtılmış suyu dolaştıran harici bir ısı eşanjörüne bağlanmasıyla kontrol edilir (Şekil 2). Cihaz, standart bir orogastrik tüp yerleştirmek için izin verilen herhangi bir sağlayıcı (hemşireler, doktorlar, sağlık görevlileri) tarafından yerleştirilebilir. Ablasyon prosedürleri için, cihaz genellikle anestezi ve entübasyon indüksiyonunu takiben anestezi uzmanı veya CRNA tarafından yerleştirilir. Mide boşluğundaki radyoopak distal ucun floroskopide görüntülenmesi ile yerleşimi doğrulanır. Cihaz ayrıca ablasyonlar sırasında yaygın olarak kullanılan intrakardiyak ekokardiyografide (ICE) de görülebilir. İşlem sırasında, hastanın sıcaklığı olağan yollarla (Foley, rektal, alın, aksiller veya timpanik membran sıcaklık probu) sürekli olarak ölçülebilir, ancak özofagus probu ile ölçülemez. Aksiller sıcaklığın tipik olarak çekirdek sıcaklığından 1,5 ° C daha düşük olduğunu hatırlayın ve bunu koltuk altı ölçümüne eklemek, hasta çekirdek sıcaklığınıyansıtmak için gereklidir 13.
Şekil 2: Aktif özofagus sıcaklık yönetim sisteminin şeması. Ticari olarak temin edilebilen ısı değişim ünitesi, sıcaklık kontrollü su üretir ve bu su daha sonra standart boru setleri üzerinden yemek borusuna yerleştirilen cihaza iletilir. Su, cihaz içinde ~1,5 L/dk hızında dolaştıktan sonra ısı değişim ünitesine geri döner. Bağımsız merkezi lümen, gastrik dekompresyon ve emmeye izin verir. Cihazın distal ucunun radyoopasitesi, doğru yerleşimi doğrulamak için mide boşluğunda floroskopik görselleştirmeye izin verir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Son yanık yaralanması literatürü, termal yaralanma sonrası soğuma ile yanık yaralanması şiddetinde bir azalma arasında güçlü bir ilişki bulmuştur ve bu etkinin mekanizmaları, (i) laktat ve histamin salınımının azalması, (ii) tromboksan ve prostaglandin seviyelerinin stabilize edilmesi, (iii) lokal metabolizmanın yavaşlaması, (iv) membran geçirgenliğini değiştirmek ve (iv) kallikrein aktivitesini inhibe etmek14. Yanık yaralanmasında hipoterminin lokal etkilerinin giderek daha iyi anlaşılması, bu çalışmada kullanılan özofagus soğutma cihazında görülen önemli güvenlik yararı için mekanik bir temel sağlamaktadır15. Proaktif özofagus soğutması, muhtemelen yukarıda açıklanan mekanizmalar nedeniyle, sıralı lezyonların kesintisiz olarak ve lokal aşırı ısınma koşulları veya sıcaklık alarmları için duraklamaya gerek kalmadan bitişik olarak yerleştirilmesine izin verir. Bu da operatörün bilişsel yükünü azaltır, prosedür süresini azaltır ve uzun vadeli PVI başarısını artırabilen daha düşük bir CI’ye izin verir 16,17.
Bu protokoldeki amacımız, gerçek zamanlı olgularda modifiye edilmiş bir Kİ’yi prospektif olarak hesaplama yöntemlerini tanımlamak ve kayıtlı vakalarda modifiye bir Kİ’yi geriye dönük olarak hesaplamak için kullanılan yöntemleri tanımlamaktır. Daha sonra, hem proaktif özofagus soğutmasını kullanan gerçek zamanlı gözlemleri hem de soğutmanın benimsenmesinden önce geriye dönük verileri kullanan vakalar için temsili sonuçlar sunuyoruz. Bu yaklaşımın bir avantajı, CI’nin hem gerçek zamanlı hem de geriye dönük olarak kolayca ölçülebilmesidir. Soğutmalı ve soğutmasız PVI vakalarında CI’yi gözlemleyerek, soğutmanın uzun vadeli etkinlik ve lezyon sürekliliği üzerindeki etkisi daha fazla ölçülebilir ve CI’nin bir PVI kalite ölçüsü olarak kullanımı potansiyel olarak daha da teşvik edilebilir. RF ablasyonu ve klinik etkinlik açısından CI ve lezyon kalitesini araştırmak için devam eden araştırmalar, özellikle darbeli alan ablasyonunun uzun vadeli sonuçları ikna edici bir şekilde iyileştirmeden yeni advers olay riski ile ilişkili göründüğü durumlarda önemini korumaktadır 18.
Protocol
Representative Results
Discussion
CI, PVI vakalarında elde edilen izolasyon kalitesini yansıtan ek bir ölçüdür. Kautzner ve ark., EFFICAS II çalışmasında, bu anahtar değişkeni ölçmek için ilk yöntemi geliştirdiler ve CI’nin izolasyonun tamlığı ve sonuçta ortaya çıkan aritmi özgürlüğü üzerindeki önemli etkisini gösterdiler3. Burada açıklanan protokolde, CI hesaplaması, hesaplamayı daha da basitleştirmek ve hem gerçek zamanlı canlı vakalarda prospektif olarak hem de rutin olarak elde edilen vaka kayıtlarından geriye dönük olarak CI hesaplamak için daha basit bir yol sağlamak için EFFICAS II çalışmasından modifiye edilmiştir (Şekil 4). Pulmoner venleri görüntülemek ve canlı bir vaka sırasında herhangi bir lezyonun hangi kadrana yerleştirildiğini değerlendirmek zor olabilir (pulmoner ven segmentlerinin resmi sınırlarının olmaması ve bunun sonucunda ortaya çıkan uygun sayıda indeks biriminin belirsizliği nedeniyle). Burada açıklanan önerilen değiştirilmiş yöntem, EFFICAS II’de bildirilen temel varsayımları ve metodolojiyi yakalarken, mevcut haritalama sistemlerinde otomasyona katkıda bulunabilecek her durum için CI’yi elde etmek için daha uygun bir yaklaşım sunar.
Şekil 4: Gerçek zamanlı ve geriye dönük hesaplama için değiştirilmiş süreklilik indeksi hesaplama örneği. Bu hesaplamalar, bitişik olmayan her lezyonun sadece bir birim arttırılmasını içerir. Kısaltma: CI= süreklilik indeksi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Prospektif vakalarda Kİ’yi belirlemenin kritik parçası, gerçek zamanlı prosedürler sırasında lezyon yerleşimini takip etme ve verileri kaydetme becerisine sahip bir personele sahip olmaktır. Geriye dönük vaka incelemesi için kritik parça, vakaya kolay ve verimli bir şekilde erişebilmek ve verileri kaydedebilmek için CARTO 3 haritalama yazılımına erişimi olan bir personele sahip olmaktır. Retrospektif vakalar için CI’nin sayımını ve toplamını (adım 2.9.7-2.10) detaylandıran protokolün kritik adımı tipik olarak ~10-15 dakika sürer. Ancak, indirme işlemi vaka başına 10 dakikadan fazla sürebileceğinden, önceki adımları tamamlamak için yaklaşık 30 dakika daha gereklidir.
Yöntemdeki sınırlamalar arasında, canlı bir vaka sırasında CI’nin hesaplanmasının, bir doktor ablasyon yaparken odada ek bir kişinin bulunmasını gerektirmesi ve bu çaba için zaman gereksinimi yer alır. Bu kişi, ilk lezyon yerleşiminden son lezyon yerleşimine kadar mevcut olduklarından emin olmak için tipik olarak her durumda bir saat veya daha uzun süre harcar. Birçok laboratuvar ve kontrol odası sınırlı alana sahiptir ve ek bir kişinin yerleştirilmesi zor olabilir. Retrospektif bir vaka için CI’nin ölçülmesi de özel bir kişinin bulunmasını gerektirir. Bu çalışmada, LET ile izlenen bir PVI’de CI’nin karşılaştırılması için temsili bir retrospektif vaka sağlanmıştır. Daha resmi ve yeterince güçlendirilmiş bir karşılaştırmalı analiz sağlamak için şu anda ek veriler toplanmaktadır.
Ek sınırlamalar, toplanan verilerin hem prospektif hem de retrospektif vakalar için tek bir merkezde 4 operatörden alınmasını içerir. Retrospektif inceleme muhtemelen yanlılığı en aza indirmiş olsa da, elektrofizyoloğun prospektif vakalar sırasında veri elde edilirken CI’yi en aza indirmek için lezyon yerleştirme stratejisini değiştirmiş olması mümkündür. Ek olarak, her vakanın CI’si bir gözden geçiren tarafından belirlendi ve ikinci bir gözden geçiren tarafından bağımsız olarak doğrulanmadı.
Yöntemin gelecekteki uygulamaları veya yönleri, CI edinme sürecini otomatikleştirmek olacaktır. Kateter-doku temas kuvvetine benzer şekilde, CI ideal olarak, kateter aracılığıyla lezyon yeri yerleşimi ve mevcut elektroanatomik haritalama yetenekleri ile ölçülen, vaka sırasında gerçek zamanlı olarak hesaplanan otomatik olarak oluşturulan bir değer olacaktır. Bir vaka sırasında 5-6 Kİ ünitesine yaklaşan doktorlar daha sonra bir sonraki planlanan lezyon yerleşimlerini ayarlayabilir veya lezyon süreksizliğini/yüksek Kİ’leri en aza indirmek için başka yöntemler benimseyebilir.
RF ablasyonu sırasında ensoETM (Attune Medical, Chicago) kullanan proaktif özofagus soğutması, düşük bir CI elde edilmesini sağlar. Önceki yayınlar, bunun proaktif soğutma ile PVI vakalarında görülen daha yüksek uzun süreli aritmi özgürlüğü oranları için olası bir mekanizma olabileceğini düşündürmektedir10,11. Proaktif özofagus soğutmasının LET izlemesine karşı uzun vadeli prosedür etkinliği üzerindeki etkisini karşılaştıran prospektif randomize kontrollü bir çalışma (NCT04577859) devam etmektedir. Bu çok merkezli çalışmanın 250 hastalık bir kayıt hedefi vardır ve siteler CI verilerini içerecektir. Bu değişkenin randomize kontrollü bir çalışmada daha fazla araştırılmasının, CI’nin aritmiden uzun süreli özgürlük üzerindeki etkisinin daha güçlü tahminlerini sağlaması beklenmektedir. Önemli bir etkinin güçlü kanıtı, ablasyon kateteri üreticilerinin bu önlemi içerecek şekilde yazılım geliştirme çabalarını destekleyebilir.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu yayında bildirilen araştırmalar kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü tarafından R44HL158375 Numaralı Ödül altında desteklenmiştir (içerik yalnızca yazarların sorumluluğundadır ve Ulusal Sağlık Enstitüleri’nin resmi görüşlerini temsil etmek zorunda değildir)
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 |
References
- Scott, M., et al. Contemporary trends in cardiac electrophysiology procedures in the United States, and impact of a global pandemic. Heart Rhythm O2. 4 (3), 193-199 (2023).
- Jankelson, L., et al. Lesion sequence and catheter spatial stability affect lesion quality markers in atrial fibrillation ablation. JACC Clin Electrophysiol. 7 (3), 367-377 (2021).
- Kautzner, J., et al. EFFICAS II: optimization of catheter contact force improves outcome of pulmonary vein isolation for paroxysmal atrial fibrillation. Europace. 17 (8), 1229-1235 (2015).
- Thomas, S., et al. Higher contact force during radiofrequency ablation leads to a much larger increase in edema as compared to chronic lesion size. J Cardiovasc Electrophysiol. 29 (8), 1143-1149 (2018).
- Ren, J. F., Callans, D. J., Schwartzman, D., Michele, J. J., Marchlinski, F. E. Changes in local wall thickness correlate with pathologic lesion size following radiofrequency catheter ablation: an intracardiac echocardiographic imaging study. Echocardiography. 18 (6), 503-507 (2001).
- Della Rocca, D. G., et al. Clinical presentation, diagnosis, and treatment of atrioesophageal fistula resulting from atrial fibrillation ablation. J Cardiovasc Electrophysiol. 32 (9), 2441-2450 (2021).
- Shen, K. R. Commentary: The rising storm of atrioesophageal fistulae after catheter ablation for atrial fibrillation. JTCVS Tech. 6, 169 (2021).
- Tan, M. C., et al. Causes of early mortality after catheter ablation of atrial fibrillation. Circ Arrhythm Electrophysiol. 16 (5), e011365 (2023).
- Sanchez, J., et al. Atrioesophageal fistula rates before and after adoption of active esophageal cooling during atrial fibrillation ablation. JACC Clin Electrophysiol. 9 (12), 2558-2570 (2023).
- Wm Leung, L., et al. Effect of esophageal cooling on ablation lesion formation in the left atrium: insights from ablation index data in the IMPACT trial and clinical outcomes. J Cardiovasc Electrophysiol. 33 (12), 2546-2557 (2022).
- Joseph, C., et al. Improved 1-year outcomes after active cooling during left atrial radiofrequency ablation. J Interv Card Electrophysiol. 66 (7), 1621-1629 (2023).
- Mercado Montoya, M., et al. Proactive esophageal cooling protects against thermal insults during high-power short-duration radiofrequency cardiac ablation. International Journal of Hyperthermia. 39 (1), 1202-1212 (2022).
- Sessler, D. I. Temperature monitoring and perioperative thermoregulation. Anesthesiology. 109 (2), 318-338 (2008).
- Griffin, B. R., Frear, C. C., Babl, F., Oakley, E., Kimble, R. M. Cool running water first aid decreases skin grafting requirements in pediatric burns: a cohort study of two thousand four hundred ninety-five children. Ann Emerg Med. 75 (1), 75-85 (2020).
- Bender, D., et al. The acute impact of local cooling versus local heating on human skin microcirculation using laser Doppler flowmetry and tissue spectrophotometry. Burns. 46 (1), 104-109 (2019).
- Cooper, J., et al. Active esophageal cooling during radiofrequency ablation of the left atrium: data review and update. Expert Rev Med Devices. 19 (12), 949-957 (2022).
- Joseph, C., et al. Reduced procedure time and variability with active esophageal cooling during radiofrequency ablation for atrial fibrillation. JoVE. (186), (2022).
- Bunch, T. J. Hope, hype, and reality of pulsed field ablation for atrial fibrillation. N Engl J Med. 389 (18), 1720-1721 (2023).
