インターベンション電気生理学における透視削減のための非透視カテーテルトラッキング
2015年5月26日
放射線被曝は、複雑なアブレーション手順において過小評価されているリスクです。ここでは、新しい非透視カテーテル視覚化システムを使用して、患者と検査スタッフの両方の透視時間と投与量を大幅に短縮するプロトコルについて説明します。
次の実験の全体的な目標は、非透視カテーテルの視覚化を使用して、複雑な電気生理学的処置中の透視曝露を減らすことです。これは、最初に2つの短い透視ループを適切な投影角度で記録することによって達成されます。次に、先端に小型センサーを備えたカテーテルを大腿骨アクセスを介して患者に導入し、事前に記録された2つのループを介して投影された非透視的に視覚化されます。
次に、患者の根本的な不整脈を治療するためにアブレーション手順が行われます。最終的に、この結果は、この方法が従来の手順と比較して放射線被ばくを大幅に減少させ、不整脈の効果的な治療法を提供することを示しています。この手法が3次元マッピングシステムなどの既存の方法よりも優れている点は、オペレーターが放射線を使用せずに仮想透視環境で作業できることです。
この技術の重要な意味の1つは、APラボのスタッフが、これらの肺処置中の放射線被曝に関連する潜在的なリスクから身を守るために、重い鉛のエプロンを着用する必要がなくなったという事実です。入院当日は、患者さんの定期健康診断を受けてください。国際正規化比率は2から3の間である必要があります。
次に、手順を開始するには、3Dマッピングシステム、パッチを首、腹部、および患者の胸部の前面と背面の左側と右側に配置します。次に、酸素飽和度と非侵襲的血圧を監視し、鼠径部を消毒して患者をわずかに鎮静させるためのフィンガークリップを患者に装備します。次に、左右の鼠径部に40ミリリットルの1%メピバカインを注射して手順を開始します。
次に、静脈アクセスのための1つの7フレンチ穿刺、大腿動脈の内側1センチメートルと1センチメートル下。合成とクリスタ・イレカ・アンテリア・スーペリアとの間の接続は、血管が成功裏に穿刺された後、静脈アクセス部位より1センチメートル上段の2番目の7F静脈穿刺を配置します。Gワイヤーを進め、穿刺針を取り外し、セルディンガー法に従ってワイヤーの上にシースを置きます。
次に、侵襲的な血圧測定のために右大腿動脈に4F穿刺を留置し、右大腿静脈に11F穿刺を留置します。透視法を使用して、シースが所定の位置にあるときに経中隔シースを配置するためのワイヤーの血管内位置を制御します。抗凝固のためにヘパリンを投与し、活性化凝固時間または20分ごとにCTを確認します。
次に、X線透視装置を用いて、右前方斜め投影15度と左前方斜め投影50°で、それぞれ約3秒の長さの2つのライブシナップループを取得します。次に、冠状静脈洞診断カテーテルの先端を上大静脈CVAまたはSVCに進め、ゆっくりと引き戻し、カテーテルを最大許容曲線にそらし、時計回りに回転させて先端を冠状静脈洞骨に持ってきます。次に、カテーテルを冠状静脈洞にできるだけ深く進めます。
安定した位置に持っていくには、他の診断カテーテルを使用して、上大静脈と下大静脈と窩のランドマークを配置します。次に経中隔穿刺を行うには、長いガイドワイヤーをSVCに挿入します。長いステアラブルシースを介して挿入された診断用カテーテルの1つを窩バルに配置し、カテーテルを持続性孔バレットを介して左心房に持っていきます。
次に、ステアラブルシースをカテーテルの上に進め、透視制御下で左心房の中央の位置に持ってきます。ワイヤーの上にシースを進め、下大静脈に持っていきます。次に、拡張器をシースから外します。
シースから10ミリリットルの血液を吸引し、ヘパリン化生理食塩水でチャネルを1時間あたり2ミリリットルの一定の流量で慎重に洗い流します。デカポ診断用カテーテルを使用して、3Dマッピングシステムを使用して左心房のマッピングを開始します。次に、シースを上肺静脈まで進め、15ミリリットルの造影剤を注入します。
これに続いて、電気解剖学的マップと3D再構成されたCT解剖学的構造との融合が続きます。左心房の解剖学的ランドマークをマッピングし、融合プロセスのために少なくとも 10 から 15 のポイントを慎重にマークし、ロービング カテーテルとの共登録プロセスを再確認して最適化します。完了すると、セグメント化されたCTモデルは、3D空間の解剖学的に正しい位置に配置されます。
次に、3つの熱電対を備えた温度プローブを経経口的に配置して、左心房のレベルで管腔内食道内温度を測定します。次に、経中隔シースを介してアブレーションカテーテルを挿入し、毎分17ミリリットルの灌漑速度で、前方35ワットと後方25ワットの同側肺静脈の周囲をアブレーションします。管腔内温度が摂氏39度を超える場合は、アブレーションを停止し、電源設定を調整します。
次に、スパイラルカテーテルのすべてのビスからデッキ無極円形カテーテルを使用して、最大出力で操作のペースを調整します。肺静脈隔離の完全性を確認するには、冠状静脈洞カテーテルの信号をチェックして、この時点でも刺激が左心房を捕らえていないことを確認します。必要に応じて、アブレーションカテーテルを周囲病変の周囲に移動させ、アブレーションカテーテルの先端から最大出力で組織を刺激して、病変セットに観察されたギャップを検出して閉じます。
心房が捕捉された場合は、必要に応じて、すべての肺静脈の周囲の領域で局所的な捕捉が消えるまでアブレーションします。アイソレーションラインが完成したら、左心房の電圧マップを作成し、正常組織の場合は0.5ミリボルト、瘢痕組織の場合は0.2ミリボルトのカットオフ値を使用して、心房が健康で線維化している場所を特定します。次に、誘導性を確認するために、300、250、および 200 ミリ秒の心房難治時間のサイクル長で冠状静脈洞から 10 秒間のバースト ペーシングを開始し、左心房の誘導性をテストします。
次に、経中隔シースとカテーテルを取り外し、ヘパリンを硫酸プロタミンで拮抗させます。.大腿動脈を手動で10分間圧迫します。次に、鼠径部からシースを取り外し、両側の穿刺部位を少なくとも10分間圧縮します。
アクティブな出血場所がない場合は、非透視カテーテル追跡技術を使用して、穿刺に6時間圧迫包帯を巻き付けます。この手順は、18 秒間の透視検査と 92.4 の放射線量で行われました。マイクログレー x 平方メートルで、有効線量は 0.2 ミリ シーワード未満に相当します。
ここで観察されるように、左心房に低電圧領域の線維性組織がある場合、健康な左心房組織を持つ患者と比較して、不整脈を繰り返す可能性が高くなります。ただし、ペースとアブレートのアプローチを使用すると、発作性心房細動のアブレーションは、ここに示されているように 4 つの肺静脈すべてを電気的に分離することで成功裏に実行できます。アブレーションカテーテルからの最大出力で刺激することで、局所的な隙間を検出し、同時アブレーションですぐに閉じることができます。
実際、グラフに示されているように、複雑なアブレーション手順でさえ、最小限の透視曝露で実行できます。典型的な心房粗動のアブレーション、心房性心室リンパ節、リエントラント性頻脈、心臓再同期療法デバイスの埋め込みなどの右心房手術でも同じ結果が観察されます。これは、患者だけでなく、毎日放射線にさらされている電気生理学研究室のスタッフにも関係しています。
一度マスターすると、このテクニックは適切に実行すれば2時間以内に完了することができます。
概要
本研究では、非透視的カテーテル可視化システムを利用することで、複雑な電気生理学的処置における放射線曝露を低減することを目的としたプロトコルを提示します。この手法により、患者および検査スタッフ双方の透視時間と被曝線量を大幅に減少させることができます。
研究の主要構成要素
科学分野
- 電気生理学
- 循環器学
- 放射線安全管理
背景
- アブレーション処置において、放射線被ばくは重大なリスクである。
- 従来の手法では、広範な透視が行われることが多い。
- 非透視技術を用いることで、患者と医療スタッフ双方の安全性を高めることができる。
- 3Dマッピングシステムなどの既存の手法でも、依然として放射線被ばくを伴う。
研究の目的
- アブレーション処置中の透視使用を最小限に抑えるプロトコルを開発すること。
- 非透視カテーテル可視化システムの有効性を評価すること。
- スタッフの安全性および患者の転帰への影響を評価すること。
使用した手法
- 特定の投影角度での透視ループの記録。
- 大腿動脈アクセスによる小型センサー付きカテーテルの挿入。
- 非透視可視化ガイドによるアブレーション処置の実施。
- 患者のバイタルサインのモニタリングおよび必要に応じた抗凝固療法。
主な結果
- 非透視法により、放射線被曝量を大幅に低減できる。
- スタッフは保護のための重い鉛製エプロンを着用する必要がなくなる。
- この手法により、安全性を向上させた不整脈治療が効果的に行える。
- 結果は、3Dマッピングと非透視法の統合が成功したことを示している。
結論
- 本研究は、電気生理学的処置において、従来の透視法に代わる実行可能な手法を提示している。
- この手法を採用することで、患者と医療従事者の双方の安全性を向上させることができる。
- 今後の研究により、さまざまな医療応用における非透視技術をさらに最適化できる可能性がある。
よくある質問
産業界における重要性
非透視下のカテーテル追跡プラットフォームは、複雑な電気生理学的手技における放射線被曝量を大幅に削減することを可能にし、術者の安全性と手技の拡張性に直接的な影響を与えます。この技術は、職業的な危険性を最小限に抑え、高スループットのラボ運営を支援することで、デバイスベースの心臓介入における極めて重要な転換点に対応します。その導入により、患者とスタッフ双方の生物学的リスクを軽減しつつ、手技の結果に対する予測精度を高めることができます。
バイオファーマR&Dにおける戦略的応用
初期探索およびターゲットバリデーション
- 心臓伝導路の精密なマッピングを可能にし、デバイス開発におけるメカニズム的なリスク軽減を実現します。
- 疾患関連心臓モデルにおけるカテーテルベースの介入の機能的検証をサポートします。
- 不整脈のメカニズムおよびアブレーションの効果に関する仮説検証を促進します。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- 前臨床研究において、再現性のある電気生理学的測定のための検証済みプラットフォームを提供します。
- アブレーションの完遂度および組織反応の定量評価を標準化します。
- 新しいカテーテル設計やナビゲーションアルゴリズムの拡張可能な評価を可能にします。
トランスレーショナルおよび前臨床研究
- 電圧マッピングや不整脈誘発能などの臨床的に関連のあるバイオマーカーと、手技上のエンドポイントを整合させます。
- ベンチトップでの検証から、in vivoでの前臨床研究およびトランスレーショナル研究への連続性をサポートします。
- 縦断的研究における放射線曝露に関連する混絡変数を減少させます。
パイプラインおよびワークフローの統合
この非透視的トラッキング法は、初期のデバイスコンセプトの検証から、前臨床およびトランスレーショナル心臓研究に至る一連の流れに統合されます。
- 探索生物学：電気生理学的仮説の厳密な検証および不整脈誘発基質のマッピングを可能にする。
- スクリーニング：アブレーションの有効性と組織の状態について、再現性のある定量的なリードアウトを提供する。
- 分析：介入間の比較分析のための、電圧マッピングおよび不整脈誘発性のデータを提供する。
- トランスレーショナルリサーチ：放射線による交絡因子を最小限に抑えることで、前臨床での知見を臨床的な処置基準へと橋渡しする。
- エンタープライズ再利用：心臓電気生理学におけるデバイスおよびプロトコルの反復的な最適化のための、再利用可能なプラットフォームを構築する。
運用および企業への影響
- 科学的価値：アブレーション結果の予測信頼性を高め、不整脈モデルにおける機序的な曖昧さを軽減する。
- 運用上の価値：手順を標準化し、再現性を向上させ、職業上のリスクを最小限に抑える。
- 戦略的価値：後期段階の生物学的リスクを軽減することで、go/no-go判断および資本効率を改善する。
- ポートフォリオへの影響：リスク調整に基づいた、推進すべきデバイスおよびプロトコル候補の優先順位付けを可能にする。
実施上の検討事項
- 高度な電気生理学的知識およびカテーテル操作の習熟が必要である。
- 非透視追跡システムを、既存の3Dマッピングおよびイメージング・インフラストラクチャに統合する必要がある。
- 手技のエンドポイントおよびデータ出力について、チーム間での標準化が必要である。
- 異なる心臓モデルや不整脈基質に応じて、適応させる必要がある場合がある。
- 最適に導入するためには、初期の学習期間とワークフローの調整が必要である。
