2013년 4월 21일
이 보고서는 최근 인간의 심장 전기 생리학 절차에 대한 새로운 로봇 도구로 도입 된 자기 주도 세력을 기반으로 새 원격 네비게이션 시스템에 대한 자세한 설명을 제공합니다.
본 프로토콜은 최근 인간 심장 전기생리학적 시술을 위한 새로운 로봇 도구로 도입된 자기 구동력 기반의 새로운 원격 내비게이션 시스템을 활용합니다. 이를 위해 먼저 환자를 수술대에 위치시킨 후, 의료진이 좌우 대퇴동맥(BA femoral axis)을 확보하고 카테터를 심장 챔버 내에 수동으로 배치합니다. 8개의 코어 전자기 코일 기반 시스템이 동적 자기장을 생성하며, 이를 통해 자기장 강도의 급격한 변화를 이용하여 매우 유연한 자성 카테터의 원격 내비게이션이 가능해집니다.
전기 해부학적 매핑 시스템을 이용한 3D 기하학적 재구성을 위해 자화 카테터를 심실 내로 삽입합니다. 그런 다음 원격 내비게이션과 엔트레인먼트 매핑과 같은 전기생리학적 조작을 통해 부정맥 회로의 특성을 분석합니다. 최종적으로, 매핑 단계에서 국소화된 표적 부위에 원격 고주파 전달이 성공적으로 이루어졌음을 보여줍니다.
시술자가 환자 테이블에서 떨어져 있는 동안 내비게이션을 용이하게 하고 안정성을 높이기 위해 새로운 원격 내비게이션 시스템이 개발되었습니다. 그러나 이러한 시스템의 1세대 모델은 몇 가지 한계점이 있습니다. 최근에 개발된 카테터 내비게이션 시스템은 환자의 몸통 주위에 배치된 8개의 전자석을 활용합니다.
이를 통해 이 전자기기들에 의해 생성되는 자기장의 빠른 동적 변화를 기반으로 카테터 팁을 거의 실시간으로 신속하게 이동시킬 수 있습니다. 카테터 가이드 제어 및 영상 CGCI 시스템은 효과적인 제어 영역 내에 매우 민첩한 자기장을 생성하는 강력한 전자기기를 사용하며, 자기장이 거의 완전히 자기 챔버 내에 집중되고 유지되도록 최적화되어 있습니다. 이 시스템은 자기 가이드 모드가 아닐 때는 자기장을 생성하지 않습니다.
자기장 발생기는 끝단에 영구 자석 펠릿이 부착된 카테터 팁을 이동, 배치 및 방향 조정하는 데 필요한 토크와 힘을 제공합니다. 로봇 시스템은 조작 콘솔, CGCI 컨트롤러 컴퓨터 및 전동식 선형 카테터 전진 메커니즘으로 구성됩니다. 이 시스템은 표준 3축 조이스틱을 사용하여 자기장을 회전시키거나 카테터를 수동으로 전진 또는 후퇴시킵니다.
3D 컨트롤러를 사용하여 화면의 어느 방향으로든 카테터를 밀어 넣을 수 있습니다. X선 대화 상자를 통해 작동 콘솔에서 X선 C-arm을 회전시키거나 추출할 수 있습니다. 작동 콘솔은 NEX EP 기록 시스템 내의 CGCI 시스템 디스플레이, 심장 내 초음파 및 X선을 통합하여 보여줍니다.
이를 통해 내부 Navi 시스템과 EP 기록 시스템을 키보드와 마우스로 직접 제어할 수 있습니다. 일반적으로 중앙 화면은 내부 화면과 CECI 오버레이 그래픽을 표시하는 데 사용됩니다. 환자는 자기 챔버 외부에서 준비됩니다.
의료진은 좌심방 조동(left atrial flatter) 시술을 위해 국소 마취 하에 좌우 대퇴정맥 경로를 확보합니다. 우선 디캡(decap), 칼라(colar) 및 스크류 카테터를 각각 관상정맥동(coronary sinus)과 우심방 중격(right Atrial septum)에 위치시킵니다. 또한 혈중 심장 초음파(intravascular cardiac Echo) 프로브를 우심방에 위치시킵니다.
다음으로, 부정맥 기전에 대한 일반적인 분석을 수행합니다. 좌심방 조동 기전이 확인되면, 경중격 시스(transseptal sheath)와 지속적인 크기 모니터링을 통해 좌심방으로의 경중격 축을 확보합니다.
다극 카테터 또한 중격 천자를 통해 좌심방에 배치합니다. 원격 내비게이션을 위해서는 전극이 부착된 특수 시스(sheath)를 통해 삽입된 자기 절제 카테터를 사용하십시오. 전동 장치는 카테터 잠금을 추가하거나 제거합니다.
해당 장치는 멸균 가능한 휠 드라이브 기어박스와 모터 베이스로 구성됩니다. 또한 일회용 시스 클립과 다리 고정 장치가 포함되어 있습니다. 시스를 클립에 장착하고 카테터를 시스 내로 삽입한 후, 매핑 시스템과 투시 영상을 통해 확인하며 좌심방으로 수동 전진시킵니다.
다음으로, 엄지 레버를 뒤로 당겨 카테터 라인을 휠 드라이브 기어박스의 롤러 사이에 배치합니다. X선 C-arm을 자기 챔버 내의 작동 위치로 이동시킵니다. 이제 환자 안정 장치를 전진시켜 자기장 내에서 Torx의 위치를 국소화합니다.
다음으로, 시술자는 시술실에서 나와 조작 콘솔에서 제어권을 갖습니다. 이제 중앙 화면에 마그네틱 카테터와 전극이 포함된 특수 시스(sheath)가 표시됩니다. 모든 CGCI 및 inside Navi 조작 기능은 CGCI 조작 콘솔에서 사용할 수 있습니다. 시술자는 왼손의 3축 조이스틱을 사용하여 카테터의 이동량을 조절합니다.
오른손입니다. 3D 컨트롤러를 사용하여 자기장의 방향을 변경함으로써 카테터를 좌심방 내의 특정 부위로 조종합니다. 노란색 자기 화살표는 자기장의 방향을 나타냅니다.
자기 아이콘은 코일 전력 값을 색상으로 표시합니다. 녹색은 강한 양의 자기장을 나타내고, 적색은 강한 음의 자기장을 나타냅니다. 다음으로 3D 단계입니다.
카테터를 좌심방과 폐정맥 내에서 원격으로 이동시켜 기하학적 구조를 생성하고, 활성화 전압 및 초기 힘 간격을 측정합니다. 재진입 회로의 특성을 규명하기 위해 간격 맵을 생성합니다. 이후 3D 기하학적 구조 상에서 소작 표적을 식별하고 위치를 지정합니다. 자동 자기 가이드 모드에서는 내부 레이블을 더블 클릭하여 카테터를 특정 표적으로 자동 안내할 수 있습니다.
이는 원격 및 자동 절제선을 생성하는 데 필수적인 기능입니다. 자동 모드에서 시스템은 타겟팅 대화 상자를 표시합니다. 여기에는 의도한 타겟 범위 시간과 타겟팅 검색 상태가 나타납니다.
조이스틱 또는 3D 컨트롤러를 사용하여 자동 탐색에 수동으로 개입함으로써 부정맥을 종료시킬 수 있습니다. 재진입 회로가 차단되어 부정맥이 종료되고 동리듬(sinus rhythm)이 회복되면, 수동 또는 자동 유도 방식으로 타겟 지점인 특정 부위에 고주파 에너지를 전달합니다. 빠른 심방 페이싱을 통한 재유발 시험으로 부정맥의 소실을 확인합니다.
카테터를 제거하고 천자 부위를 압박하여 지혈함으로써 시술이 종료됩니다. 이 전자기 기반 시스템을 통해 심장 내 선택된 타겟에 대해 신속하고 재현 가능한 탐색과 정확하고 안정적인 카테터 위치 선정이 가능합니다. 이러한 고정 장치는 전층 병변을 생성하고, 특히 광범위한 수동 카테터 조작 경험이 없는 경우에도 해부학적으로 접근이 어려운 부위로 카테터를 유도하는 데 중요합니다.
이는 더 효과적이고 안전한 절제술 절차로 이어질 수 있습니다.
본 보고서에서는 심장 전기생리학 시술을 위한 로봇 도구로 설계된, 자기 구동력을 이용한 새로운 원격 내비게이션 시스템에 대해 상세히 설명합니다.
원격 자기 내비게이션 시스템은 절제술을 위한 정밀하고 안정적인 카테터 위치 선정을 가능하게 함으로써 심장 전기생리학의 핵심적인 과제들을 해결합니다. 이 기술은 실시간 폐쇄 루프 제어를 통해 복잡한 부정맥 기질의 표적 검증을 지원하며, 시술의 변동성을 줄이고 재현성을 높입니다. 병변 형성의 정확도를 높이고 시술자가 수술대에서 독립적으로 조작할 수 있게 함으로써, 심장 치료의 초기 중개 연구에서 기전적 위험 요소를 줄이는 데 기여합니다.
본 시스템은 심장 전기생리학 연구 워크플로우에 통합되어, 부정맥 특성 분석을 통한 가설 검증을 지원하고 매핑된 표적 지점에 중재 시술을 안정적으로 수행할 수 있게 합니다.