Articolo metodologico

Modellazione tridimensionale dell'atrio sinistro e delle vene polmonari con un approccio ecocardiografico intracardiaco preciso

DOI:

10.3791/65353

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30 giugno 2023

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1Cardiology Department, China-Japan Union Hospital of Jilin University, 2Qianwei Hospital of Jilin Province

In questo articolo

Sommario

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L'ecocardiografia intracardiaca accurata (ICE) mostra una significativa accuratezza nella stima della struttura atriale sinistra, un metodo di stima della struttura cardiaca prospettico e promettente. Qui proponiamo un protocollo per la modellazione tridimensionale dell'atrio sinistro e delle vene polmonari con ICE e rimodellamento del catetere a mappatura anatomica rapida (FAM).

Abstract

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L'ecocardiografia intracardiaca (ICE) è un nuovo strumento per stimare l'anatomia cardiaca durante le procedure di isolamento della vena polmonare, in particolare l'anatomia dell'atrio sinistro (LA) e le strutture delle vene polmonari. L'ICE è ampiamente utilizzato per stabilire un modello strutturale atriale sinistro tridimensionale (3D) durante le procedure di ablazione. Tuttavia, non è chiaro se l'utilizzo di ICE in un metodo di modellazione 3D preciso possa fornire un modello 3D atriale sinistro più accurato e l'approccio transettale. Questo studio propone un protocollo per modellare l'atrio sinistro e le vene polmonari con ICE e rimodellamento del catetere a mappatura anatomica rapida (FAM). Valuta l'accuratezza dei modelli prodotti utilizzando i due metodi attraverso il punteggio dell'osservatore. Sono stati inclusi 50 pazienti sottoposti a rimodellamento 3D basato su ICE e 45 sottoposti a rimodellamento 3D FAM basato su procedure di isolamento della vena polmonare. Il rimodellamento dell'antro della vena polmonare viene stimato confrontando l'area dell'antro acquisita dal rimodellamento e dall'angiografia con tomografia computerizzata (CTA) dell'atrio sinistro. I punteggi degli osservatori per la modellazione nei gruppi ICE e FAM sono stati rispettivamente 3,40 ± 0,81 e 3,02 ± 0,72 (P < 0,05). L'area dell'antro venoso polmonare ottenuta utilizzando i metodi basati su ICE e FAM ha mostrato una correlazione con l'area acquisita dalla TC dell'atrio sinistro. Tuttavia, la distorsione dell'intervallo di confidenza al 95% era più stretta nei modelli acquisiti con ICE rispetto ai modelli acquisiti con FAM (da -238 cm 2 a 323 cm 2 contro -363 cm 2 a 386 cm 2, rispettivamente) utilizzando l'analisi di Bland-Altman. Pertanto, l'ICE preciso possiede un'elevata accuratezza nella stima della struttura atriale sinistra, diventando un approccio promettente per la futura stima della struttura cardiaca.

Introduzione

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La fibrillazione atriale (FA) è comunemente associata al rimodellamento atriale, compreso il rimodellamento meccanico, il rimodellamento elettrofisiologico e il rimodellamento strutturale1. Il rimodellamento strutturale influenzerà notevolmente l'anatomia dell'atrio. Pertanto, la valutazione dell'anatomia atriale sinistra nei pazienti con fibrillazione atriale è essenziale per le procedure di ablazione della fibrillazione atriale e per qualsiasi procedura mirata all'atrio sinistro. Per la modellazione 3D FAM, la modellazione 3D del cuore viene ricostruita in base al cambiamento di posizione spaziale della sua posizione corrispondente al campo magnetico fisso spostando continuamente il catetere magnetico nel cuore. Al contrario, la modellazione ICE 3D integra l'immagine bidimensionale nella cavità cardiaca con il sistema di mappatura elettroanatomica 3D posizionando il sensore all'estremità della testa del catetere phase array ICE. Pertanto, il settore degli ultrasuoni rappresenta la modellazione 3D per dimostrare la relazione anatomica e la posizione del catetere in tempo reale.

Sulla base della nostra esperienza clinica, l'ecocardiografia intracardiaca (ICE) può identificare il confine della parete atriale e stabilire ulteriormente il rimodellamento 3D. Tuttavia, la maggior parte dell'utilizzo di ICE durante l'ablazione della fibrillazione atriale o il rimodellamento 3D fornisce solo un breve profilo degli atri o delle vene polmonari. Originariamente, l'ICE è stato applicato per guidare la chiusura interventistica del difetto del setto interatriale e del forame ovalepervio 2. L'ICE può chiarire la posizione e la forma del setto interatriale ed è stato utilizzato per varie procedure interventistiche che richiedono la puntura del setto interatriale3. Questi includono l'ablazione transcatetere a radiofrequenza della fibrillazione atriale, la terapia interventistica della valvola mitrale, ecc. L'ICE è in grado di identificare con precisione i confini delle vene polmonari e le pareti atriali per stabilire un modello 3D più dettagliato3. Non è chiaro se questo metodo possa fornire agli operatori una valutazione più precisa dell'anatomia atriale, in particolare per la vena polmonare, l'antro e i siti transettali. In questo studio, abbiamo confrontato l'immagine TC dell'atrio sinistro e il rimodellamento 3D stabilito utilizzando metodi tradizionali e precise procedure ICE per determinare informazioni aggiuntive.

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Protocollo

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Questa procedura di ricerca ha aderito strettamente alle regole del comitato etico della ricerca umana dell'ospedale dell'Unione Cina-Giappone dell'Università di Jilin. I pazienti sottoposti ad ablazione con radiofrequenza della fibrillazione atriale sono stati ricercati sul sistema Carto (sistema di mappatura 3D). Quindi, il sistema PACS è stato utilizzato per determinare se il paziente è stato sottoposto all'esame TC atriale sinistro prima dell'intervento chirurgico per accertare che ogni paziente selezionato avesse lasciato immagini TC atriali per il confronto. Soundstar è il catetere ICE utilizzato in questo studio e un modulo Cartosound è disponibile nel sistema di mappatura 3D. Ogni paziente ha fornito il consenso informato scritto prima della modellazione ICE 3D.

1. Preparazione prima della scansione

  1. Controllare le informazioni sul paziente, come la frequenza cardiaca accurata, il ritmo, la pressione sanguigna e la saturazione di ossigeno. Lasciare che il paziente sia supino con le braccia su entrambi i lati e le cosce leggermente abdotte.
  2. Fornire sedazione cosciente profonda con fentanil (200 μg/mL) a tutti i pazienti durante la procedura. Selezionare la vena femorale destra come punto di puntura, che viene disinfettata e pavimentata per l'anestesia locale con lidocaina al 2%.
  3. Configurare il catetere ICE: collegare la linea di coda del catetere ICE con il sistema di mappatura 3D e una macchina a ultrasuoni. Aprire l'interfaccia Studio nel sistema di mappatura 3D e selezionare P500 in Macchine connesse.
  4. Posizionare il catetere ICE (diametro: 10f; modalità ecografia: modalità B) all'interno della vena femorale. Durante il processo di spinta, monitorare l'ecografia in tempo reale per assicurarsi che il catetere si trovi in uno spazio sicuro.
  5. Passare il catetere di ablazione nell'atrio destro per sviluppare l'atrio destro e il modello del seno coronarico. Posizionare l'elettrodo del seno coronarico combinandolo con la guida ICE.
  6. Dopo che il catetere ICE è entrato nell'atrio destro, assicurarsi che l'atrio sinistro e la struttura dell'appendice atriale sinistra siano visualizzati sullo schermo del display del sistema di mappatura 3D utilizzando gli assi corto e lungo dell'atrio sinistro escludendo il trombo atriale sinistro.
  7. Determinare il sito di puntura ottimale sotto guida ICE dopo aver inserito l'ago per puntura del setto interatriale. Quindi, eseguire la puntura transettale.
    1. Utilizzare la vista Home per verificare che l'ICE abbia raggiunto l'atrio destro. Quindi il software visualizza la sezione PV sinistra. Fare clic su Piegatura destra per mostrare la vena cava inferiore e il setto interatriale.
    2. Spostare la guaina dell'ago di puntura in modo che punti a ore quattro. Ritrarre la guaina dell'ago nella fossa ovale durante il monitoraggio dell'ICE e il "segno della tenda" è visibile.
    3. Regolare il catetere ICE per rivelare il PV sinistro come un "segno dell'orecchio di coniglio". Sotto la guida del ghiaccio, ritirare lentamente la guaina dell'ago verso il bordo inferiore della fossa ovale.
    4. Ruotare l'ago della puntura in senso orario per sfondare la fossa ovale. Quindi, iniettare la soluzione salina di eparina attraverso l'ago per puntura del setto interatriale.
      NOTA: Sono state osservate vesciche di sale nel LA, che indicano una puntura riuscita del setto interatriale.

2. 3D modellazione dell'atrio sinistro e della vena polmonare

NOTA: L'ICE costruisce il modello dell'atrio sinistro in due direzioni.

  1. Dopo aver spinto il catetere ICE nella vena femorale, farlo passare attraverso la vena cava inferiore e superiore ed entrare nell'atrio destro.
  2. Spingere il catetere ecografico al centro dell'atrio destro sull'asse corto e ruotarlo in senso orario. A questo punto, la ventola a ultrasuoni punta verso l'una (vista Home) che rappresenta l'atrio destro e il ventricolo destro.
  3. Serrare la manopola di tensione per ottenere la regolazione della tensione di bloccaggio. Quindi passare alla vista Home e fare clic su Antecurvatura (A) per visualizzare completamente l'anulus tricuspide. Attaccati all'anulus tricuspidale per l'allenamento con gating e usa la modellazione della fase di fine respiro.
  4. Dalla vista Home , ruotare in senso orario verso la parete anteriore atriale sinistra, portando alla comparsa dell'appendice atriale sinistra.
  5. Continuare la rotazione in senso orario verso l'atrio sinistro, che porta alla comparsa delle vene polmonari superiori e inferiori sinistre, visualizzate come un "segno dell'orecchio di coniglio". Quindi, ruotalo in senso orario e antiorario per raccogliere con precisione l'immagine delle vene polmonari sinistre identificando i confini anteriori e posteriori di Venere.
  6. Continua a girare in senso orario verso l'atrio sinistro, stabilendo la parete posteriore e, nel processo, l'esofago appare come il "segno del doppio binario".
  7. Ruotare verso l'atrio sinistro in senso orario per osservare la vena polmonare inferiore destra, visualizzata come un "segno di 3 parole". Quindi, ruotalo in senso orario e antiorario per catturare con precisione l'immagine delle vene polmonari destre identificando i confini anteriori e posteriori.
  8. Sull'asse lungo, fare clic su Palintropo (P) per fare in modo che la punta del catetere si trovi alla stessa altezza della bocca del seno coronarico. Questo integra il modello dell'atrio sinistro. Regolare Piega sinistra/Piegatura destra (L/R) per osservare la parete anteriore dell'asse lungo dell'atrio sinistro. Questa immagine cattura la parete anteriore dell'atrio sinistro.
  9. Contrassegnare di conseguenza le posizioni anatomiche importanti, tra cui l'ostio della vena polmonare, l'appendice atriale sinistra e altri siti vitali (Video 1).

3. Acquisizione di immagini e misurazione dell'area venosa polmonare

  1. TC atriale sinistra
    1. Aprire il sistema PACS facendo doppio clic sull'icona. Fare clic su Query avanzata per inserire il nome del paziente e l'elemento di ispezione. Fare clic su OK per trovare l'immagine.
    2. Fare clic su Tune (Sintonizza ) per trasferire l'immagine al sistema vue pacs (sistema di archiviazione e comunicazione delle immagini).
    3. Trasferire l'immagine di ricostruzione del volume 3D nella casella di lavoro e fare clic su Esporta immagine per salvare le immagini della posizione posteriore sinistra anteriore (PA), sinistra successiva (LL) e laterale destra (RL) all'interno della cartella.
    4. Dopo essere tornati al programma precedente, trasferire la sequenza di miglioramento della fase arteriosa atriale sinistra nella casella di lavoro e fare clic sull'immagine visualizzata come 3D.
    5. Fare doppio clic sull'immagine 3D, quindi fare clic su 3D nella barra degli strumenti. Selezionare lo strumento Resezione per rimuovere le costole, la colonna vertebrale, l'aorta e altre strutture per esporre l'atrio sinistro e il sistema venoso polmonare.
    6. Esporre il vestibolo della vena polmonare. Fare clic su Figura nella barra degli strumenti e selezionare Area per calcolare l'area della sezione trasversale del vestibolo della vena polmonare.
  2. GHIACCIO
    1. Aprire il sistema di mappatura 3D. Quindi, fare clic su Review Study e inserire il nome del paziente. Infine, utilizzare Cerca paziente corrente per identificare l'immagine.
    2. Fare clic su OK per aprire l'interfaccia di lavoro.
    3. Fate clic su Studio > Continua studio (Continue Study ) e selezionate le sequenze Modello (Model ) e Canale (Channel ).
    4. Fare clic su Preferenze di acquisizione, quindi selezionare Regione e regolare l'immagine su "Posteriore-anteriore", "Laterale sinistro", "Laterale destro", "Obliquo anteriore sinistro (LAO)" e "Obliquo anteriore destro (RAO)".
    5. Fare clic su Immagine, selezionare l'area della foto e fare clic su OK per salvare l'immagine.
    6. Fare clic sull'opzione Mappa e selezionare Salva mappa. Quindi, usa Gomma nella barra degli strumenti per rimuovere le vene polmonari sinistra e destra.
    7. Fare clic sull'immagine, selezionare Misurazione dell'area e misurare l'area del vestibolo della vena polmonare.

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Risultati

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Da gennaio 2021 a giugno 2022 abbiamo selezionato 114 pazienti sottoposti ad ablazione con radiofrequenza della fibrillazione atriale presso il nostro ospedale. I pazienti sono stati esclusi in base ai seguenti criteri: nessuna immagine di ricostruzione del volume 3D della TC atriale sinistra (n = 11), nessuna immagine ICE della puntura transettale (n = 4) e ricostruzione incompleta delle immagini dell'atrio sinistro e della vena polmonare (n = 4). Infine, 50 pazienti con modellazione 3D ICE e 45 con modellazione 3D FAM ...

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Discussione

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L'ecocardiografia intracardiaca (ICE) è uno strumento di ricostruzione tridimensionale senza contatto. Determina il piano di ablazione appropriato e riduce l'incidenza della stenosi venosa polmonare. Inoltre, l'ICE migliora l'efficacia dell'ablazione transcatetere valutando la posizione distale del catetere per ablazione e la sua relativa associazione con le strutture anatomiche. Queste strutture includono l'atrio sinistro e la vena polmonare e il diametro e la morfologia della vena polmonare.

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Ringraziamenti

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Ringraziamo Junming Yan, consulente di Johnson&Johnoson, responsabile delle borse di ricerca. Questo lavoro è stato finanziato dal Dipartimento provinciale di scienza e tecnologia di Jilin (20220402076GH).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
CARTO V6Johnson& Johnson6.0.80.45
CARTO V7Johnson& Johnson7.1.80.33
Sistema PACSPhilips (Cina) Investment Co., LtdN/A
SoundstarJohnson & JohnsonN/A

Riferimenti

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  1. Xu, Y., Sharma, D., Li, G., Liu, Y. Atrial remodeling: new pathophysiological mechanism of atrial fibrillation. Medical Hypotheses. 80 (1), 53-56 (2013).
  2. George, J. C., Varghese, V., Mogtader, A. Intracardiac echocardiography: evolving use in interventional cardiology. Journal of Ultrasound in Medicine. 33 (3), 387-395 (2014).
  3. Jingquan, Z., et al. Intracardiac echocardiography Chinese expert consensus. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 9, 1012731(2022).
  4. Anter, E., et al. Comparison of intracardiac echocardiography and transesophageal echocardiography for imaging of the right and left atrial appendages. Heart Rhythm. 11 (11), 1890-1897 (2014).
  5. Rossillo, A., et al. Novel ICE-guided registration strategy for integration of electroanatomical mapping with three-dimensional CT/MR images to guide catheter ablation of atrial fibrillation. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 20 (4), 374-378 (2009).
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