2013年4月21日
このレポートでは、最近になって人間の心臓電気生理学の手順については、新しいロボットのツールとして導入されている磁気駆動力に基づいて、新しいリモートナビゲーションシステムの詳細な説明を提供します。
本プロトコルでは、人間の心臓電気生理学的手技のための新しいロボットツールとして最近導入された、磁気駆動力を基盤とする新しいリモートナビゲーションシステムを利用します。まず、患者を手術台上に配置し、医療スタッフが右および左の大腿動脈軸を確保し、カテーテルを手動で心腔内に留置します。8つのコイルコア電磁石に基づくシステムが動的磁場を生成し、磁場の強度を急速に変化させることで、非常に柔軟な磁性カテーテルのリモートナビゲーションが可能になります。
電解剖学的マッピングシステムを用いて3D幾何学的再構築を行うため、磁性カテーテルを心腔内に挿入します。次に、リモートナビゲーションおよびエントレインメントマッピングなどの電気生理学的操作を用いて、不整脈回路の特性を明らかにします。最終的に、マッピングステップで特定された標的部位へのリモート高周波送電の成功が結果として示されます。
オペレーターが患者のテーブルから離れている際のナビゲーションを容易にし、安定性を向上させるために、新しい遠隔ナビゲーションシステムが開発されました。しかし、第一世代のこれらのシステムにはいくつかの制限があります。最近開発されたカテーテルナビゲーションシステムでは、患者の体幹の周囲に配置された8つの電磁石を利用しています。
これにより、電磁石によって生成される磁場の急速な動的変化に基づき、カテーテルチップをほぼリアルタイムで迅速に移動させることが可能になります。カテーテルガイダンス制御およびイメージング(CGCI)システムは、強力な電磁石を用いて、効果的な制御エリア内に極めて機敏な磁場を生成し、磁場がほぼ完全に磁気チャンバー内に集中し保持されるよう最適化されています。本システムは、磁気ガイダンスモード以外では磁場を生成しません。
磁場発生装置は、先端に永久磁石ペレットを装着したカテーテルの先端を移動、位置決め、および方向制御するためのトルクと力を提供します。このロボットシステムは、操作コンソール、CGCIコントローラーコンピューター、および電動リニアカテーテル前進機構で構成されています。システムには標準的な3軸ジョイスティックが使用されており、これにより磁場の回転およびカテーテルの手動での前進または後退が行われます。
3Dコントローラーを使用して、画面上の任意の方向にカテーテルを推進させます。X線Cアームは、X線ダイアログを用いて操作コンソールで回転または抽出させることができます。操作コンソールでは、NEX EP記録システム内のCGCIシステム、心腔内超音波、およびX線の表示が統合されています。
これにより、内部ナビゲーションシステムおよびEP記録システムをキーボードとマウスで直接制御することが可能になります。通常、センター画面は内部画面およびCECIオーバーレイグラフィックスに使用されます。患者の準備は磁気チャンバーの外で行います。
医療スタッフは、左心房粗動の手術のため、局所麻酔下で左右の大腿静脈軸を確保する。まず、デキャップ、カラー、およびスクリューカテーテルをそれぞれ冠状静脈洞および右心房中隔に配置する。また、心腔内超音波心臓エコープローブを右心房内に配置する。
次に、不整脈機序の従来的な精査を行います。左房粗動の機序が確認されたら、経中隔シースを用い、連続的なサイズモニタリングを行いながら、左心房への経中隔穿刺ルートを確保します。
また、経中隔穿刺を通じて左心房にマルチポーラカテーテルを留置します。リモートナビゲーションには、電極付きの専用シースから導入された磁気アブレーションカテーテルを使用します。電動デバイスにより、カテーテルのロックを追加または解除します。
本デバイスは、滅菌可能なホイール駆動ギアボックスとモーターベースで構成されています。また、使い捨てのシースクリップとレッグマウントも含まれています。シースをクリップに装着し、カテーテルをシース内に挿入して左心房まで手動で進め、マッピングシステムと透視装置で位置を確認します。
次に、サムレバーを引いて、カテーテルラインをホイールドライブギアボックスのローラーの間に配置します。X線Cアームを磁気チャンバー内の操作位置に移動させます。患者の安定性を確保し、磁場内でTorxを特定するために前進させます。
次に、術者は手術室を出て、操作コンソールから制御を行います。センタースクリーンには、磁気カテーテルと電極付きの特殊シースが表示されます。すべてのCGCIおよびinside Naviの操作機能がCGCI操作コンソールで利用可能です。術者は左手の3軸ジョイスティックを使用して、カテーテルの移動量を制御します。
右手の3Dコントローラーを使用して、磁場の方向を変化させることで、カテーテルを左心房内の特定の部位に誘導します。黄色の磁気矢印は磁場の方向を示しています。
磁気アイコンにより、コイルの電力値が色で表示されます。緑色は強い正の磁場を、赤色は強い負の磁場を示します。次に3D表示を確認します。
左心房および肺静脈内でカテーテルを遠隔操作して移動させ、活動電位と初期の力間隔を用いてジオメトリを構築します。リエントリー回路を特性づけるためにインターバルマップを作成します。標的を特定し、3Dジオメトリ上で局在化させます。自動磁気ガイダンスモードでは、内部ラベルをダブルクリックすることで、術者はカテーテルを特定の標的まで自動的に誘導できます。
これは、遠隔および自動でのアブレーションラインを作成するための不可欠な機能です。自動モードでは、システムにターゲット設定ダイアログが表示されます。ここには、意図したターゲット範囲の時間と、ターゲット探索の状態が表示されます。
ジョイスティックまたは3Dコントローラーを使用して自動検索を手動で介入させ、不整脈を停止させることが可能です。高周波エネルギーをターゲットポイントとして特定の部位に送ります。手動または自動ガイドによって不整脈が停止し、リエントリー回路が遮断されることで、ahyサインが回復します。高速心房ペーシングによる再誘発を行わないことで、不整脈の消失が確認されます。
カテーテルを抜去し、穿刺部位を圧迫して止血したところで処置は終了します。この電磁気ベースのシステムにより、心腔内の選択したターゲットに対する迅速で再現性のあるナビゲーションと、正確で安定したカテーテル位置決めが可能になります。これらの機能は、経壁性病変の作成や、特に手技的なカテーテル操作の経験が十分でない場合に、解剖学的に困難な部位へカテーテルを誘導する上で重要です。
これにより、より効果的で安全なアブレーション手技が可能になると考えられます。
本レポートでは、心臓電気生理学的手技のためのロボットツールとして設計された、磁気駆動力を利用した新しいリモートナビゲーションシステムについて詳述します。
リモート磁気ナビゲーションシステムは、アブレーション治療においてカテーテルの精密かつ安定した位置決めを可能にすることで、心臓電気生理学における重要な課題を解決します。この技術は、リアルタイムのクローズドループ制御を通じて複雑な不整脈基質におけるターゲットの検証をサポートし、手技のばらつきを抑え、再現性を向上させます。病変作成の精度を高め、術者がテーブルから離れて操作できる環境を提供することで、心臓治療の初期トランスレーショナル研究におけるメカニズム的なリスク低減に寄与します。
本システムは心臓電気生理学の探索ワークフローに統合されており、不整脈の特性評価による仮説検証をサポートし、マッピングされた標的への確実な介入を可能にします。