Casus 1 - Planning en begeleiding van de katheterablatie van een atypische atriale flutter
Dit geval is een 59-jarige mannelijke (body mass index -BMI-30) patiënt met een voorgeschiedenis van hypertensie, roken, hartklepaandoeningen, EHRA IIb-classificatie en een CHA2DS 2-VASc-score van 1 met een indicatie van katheterablatie als gevolg van atypische atriale flutter (AFL) op basis van een 12-afleidingen ECG (Figuur 9A). De patiënt had geen voorgeschiedenis van katheterablatie. Pre-procedurele late gadoliniumvergroting MRI (LGE-MRI) toonde uitgebreide fibrose in de achterwand van het linker atrium (LA), met een normale LA-planimetrie van 24 cm² en geconserveerde linkerventrikelejectiefractie (LVEF) van 54%.
Niet-invasieve beeldloze ECGI werd slechts enkele minuten voor de introductie van de katheter uitgevoerd via een dijbeenschede. Een volledige cyclus van de AFL (209 ms), vrij van QRST-complexen, werd geselecteerd voor analyse. De kartering onthulde een macro-terugkerend circuit rond de mitralisklep (MV), waarbij de perimitrale lijn werd aangewezen als het optimale ablatiedoel voor het beëindigen van aritmieën (Figuur 9B). Hierna werd contactgebaseerde EAM (Figuur 9C) uitgevoerd, die het voortplantingspatroon bevestigde dat werd waargenomen in de niet-invasieve beeldloze ECGI. Ablatie langs de perimitrale lijn maakte met succes een einde aan de aritmie.
In dit klinische geval werd de aritmie nauwkeurig gekarakteriseerd vóór invasieve EAM, waardoor een nauwkeurige lokalisatie van het voortplantingspatroon van de aritmie mogelijk was en de ablatieprocedure werd gestroomlijnd. Voor complexe atriale tachycardieën, zoals AFL of focale tachycardie, biedt Imageless ECGI echter real-time, single-beat mapping, waardoor het bijzonder waardevol is in gevallen van niet-aanhoudende aritmie. Het aanpassingsvermogen aan veranderingen in aritmiepatronen tijdens een procedure zorgt voor een nauwkeurige en dynamische mapping. Bovendien, hoewel de diagnose van AFL tegen de klok in meestal eenvoudig is op basis van een 12-afleidingen ECG, kan het een uitdaging zijn om het mechanisme van complexe tachyaritmieën nauwkeurig te lokaliseren en te identificeren. Bijgevolg kan het uitvoeren van beeldloze ECGI tijdens een medisch consult of minuten ervoor de procedurele veiligheid en efficiëntie verbeteren door stroomopwaartse begeleiding te bieden voor de planning van katheterablatie en onnodige transseptale benaderingen te elimineren.
Casus 2 - Evolutie van fase-singulariteiten tijdens de katheterablatie van aanhoudend atriumfibrilleren
Dit geval is een 63-jarige mannelijke patiënt (BMI 31) met geconserveerde linkerventrikel-ejectiefractie (LVEF, 55%), geen gedilateerde LA, en New York Heart Association (NYHA) van I was geïndiceerd voor katheterablatie vanwege aanhoudende AF. Er werd geen pre-procedurele CT- of MRI-beeldvorming uitgevoerd. De patiënt had in december 2019 een voorgeschiedenis van katheterablatie voor longaderisolatie (PVI).
Bij aankomst was de patiënt in AF. Het substraat werd in kaart gebracht met behulp van beeldloze ECGI tijdens de ablatieprocedure (Figuur 10A). Bij aanvang identificeerde ECGI fasesingulariteiten in de rechteratriale (RA) laterale wand, de basis van het rechter atriumaanhangsel (RAA), de linker atriale achterwand (PW) en de basis van het linker atriumaanhangsel (LAA). Deze bevindingen correleerden met hoogfrequente en gefragmenteerde EGM's die werden waargenomen met behulp van endocavitarische katheters, en adequate PVI werd bevestigd via LA EAM-reconstructie. Pulsed-field ablatie (PFA) werd geïnitieerd op de LAA-basis, wat resulteerde in een ritmeverandering van AF naar atypische AFL. Beeldloze ECGI onthulde een perimitrale AFL, die werd bevestigd via meevoering vanaf de distale pool van de coronaire sinuskatheter. Er werd een mitralislijn gemaakt; AF werd echter opnieuw geïnduceerd. Vervolgens werd volledige PW-isolatie bereikt. Desondanks bleef beeldloze ECGI significante fase-singulariteiten identificeren op de RAA-basis. Na meerdere PFA-toepassingen gericht op dit gebied, werd sinusritme bereikt (Figuur 10B).
Deze klinische casus is een weergave van hoe AF unieke uitdagingen met zich meebrengt vanwege de hoge variabiliteit van elektrische activiteit in de atria. Beeldloze ECGI legde effectief ruimtelijk-temporele patronen van AF-progressie vast tijdens ablatie, met maximaal drie niet-invasieve kaarten die werden verkregen om substraatmodificatie te begeleiden totdat SR werd bereikt. Standaardbehandelingen, zoals isolatie van de longader, hebben relatief hoge recidiefpercentages29. De belangrijkste moeilijkheden bij de behandeling van AF liggen op twee gebieden: (1) bepalen welke patiënten baat zullen hebben bij PVI alleen, en (2) voor degenen die een bredere aanpak nodig hebben, het identificeren van de regio's buiten het PVI-gebied waarvan ablatie het meest effectief zal zijn om terugkeer van aritmie te verminderen. Tijdens het sinusritme heeft Imageless ECGI aangetoond dat het in staat is om CV-kaarten te genereren, die nuttig zijn gebleken bij het voorspellen van het succes van PVI-ablatie17. In dit geval legde beeldloze ECGI echter gelijktijdig AF-dynamiekpatronen vast, waardoor clinici een uitgebreid beeld kregen van hoe AF zich voortplant en hielp bij het identificeren van de belangrijkste regio's die de aritmie veroorzaken. Uitkomstanalyse moet zich richten op de correlatie tussen de geablateerde beeldloze ECGI-gedetecteerde AF-drivers en klinische eindpunten, zoals aritmievrije overleving op lange termijn, om het nut ervan bij het optimaliseren van AF-ablatiestrategieën verder te valideren.
Case 3 - Begeleiding van biventriculaire stimulatie-optimalisatie voor cardiale resynchronisatietherapie
Dit geval is een 67-jarige vrouwelijke patiënt met niet-ischemische gedilateerde cardiomyopathie, een LVEF van 25%, geen bewijs van late gadoliniumversterking op pre-procedurele MRI, met een linkerbundeltakblok (LBBB) op basis-ECG en een QRS-duur van 156 ms. De patiënt was geïndiceerd voor biventriculaire stimulatie (BiVP) als onderdeel van CRT.
Tijdens de cardiale CRT-procedure werd real-time beeldloze ECGI gebruikt om de ventriculaire synchronisatie voor en na de implantatie van de pacemaker te beoordelen. Bij aanvang werd het laatste activeringsgebied van de patiënt geïdentificeerd in de basale-laterale wand van de linkerventrikel (LV), zoals weergegeven in figuur 11A. De ventriculaire totale activeringstijd (TAT) werd gemeten op 116 ms, wat wijst op significante ventriculaire asynchronie. Verschillende apparaatconfiguraties werden geëvalueerd met behulp van ECGI, waarbij de optimale opstelling werd bepaald als BiVP met gelijktijdige activering van de distale en proximale polen van de LV-geleider en een atrioventriculaire vertraging van 140 ms. Zoals te zien is in figuur 11B, resulteerden de drie ventriculaire stimulatiepunten in geen laat geactiveerde regio's, wat wijst op succesvolle synchronisatie, met een verbeterde TAT van 70 ms.
Cardiale resynchronisatietherapie heeft tot doel de elektrische coördinatie in de ventrikels te herstellen en de hartfunctie te verbeteren bij patiënten met hartfalen en langdurige QRS. In dit geval zorgde Imageless ECGI voor real-time mapping die essentieel was bij het begeleiden van BiVP-optimalisatie tijdens de CRT-procedure. Het maakte een nauwkeurige evaluatie van ventriculaire activeringspatronen mogelijk en hielp bij het identificeren van de optimale apparaatconfiguratie, waardoor volledige ventriculaire synchronisatie werd gegarandeerd. Het niet-invasieve karakter en de onmiddellijke feedback van ECGI stelden clinici in staat om de leadprogrammering te verfijnen. Daarentegen, hoewel studies de waarde van ECGI benadrukken bij het begeleiden van de plaatsing van de linkerventrikelstift in de buurt van de laatste geactiveerde regio30, kunnen anatomische beperkingen de toepasbaarheid ervan beperken. Basale en uiteindelijke resynchronisatieparameters bepaald door ECGI, zoals TAT, moeten verband houden met klinische resultaten door de klinische respons van de patiënt op CRT in de loop van de tijd te volgen, inclusief symptoomverbetering en ventriculaire functie op lange termijn.
Case 4 - Geleidend geleidingssysteem stimulatie-implantaat voor cardiale resynchronisatietherapie in real-time
Deze klinische casus is een 45-jarige vrouwelijke patiënt met ernstige ventriculaire disfunctie (LVEF 15%) en LBBB met een QRS-duur van 172 ms. De patiënt werd geïndiceerd voor een implanteerbare cardioverte defibrillator CRT met behulp van een geleidingssysteem (CSP) pacing-benadering.
Real-time beeldloze ECGI werd gebruikt tijdens de implantatie van het apparaat om de ventriculaire synchronie te bewaken tijdens het hele proces van het schroeven van de elektrode in het septumgebied. Zoals te zien is in figuur 12, identificeerde de basislijn ECGI-kaart de zijwand van de LV als het laatst geactiveerde gebied, met een TAT van 133 ms. Beat-to-beat ECGI-mapping tijdens het schroeven van de elektrode toonde progressieve verbeteringen in ventriculaire synchronie, met optimale synchronisatie bereikt bij het bereiken van de linkerbundeltak, wat resulteerde in een TAT van 95 ms.
Deze casus toonde het potentieel aan van real-time beeldloze ECGI om LBBP-implantatie tijdens een CRT-procedure te begeleiden. De single-beat, real-time mapping-mogelijkheden maakten analyse van ventriculaire TAT en hersynchronisatie mogelijk bij elke stap van de implantatie van de lead in het septumgebied. Het systeem bood een snelle, visuele en gemakkelijk te interpreteren metriek, die het gebrek aan standaardisatie in elektrocardiografische CSP-criteria aanpakte. Naast bij BiVP-CRT-procedures zijn verdere studies nodig om te bepalen of beeldloze ECGI-parameters significant correleren met klinische CRT-respons en hoe deze zich verhouden tot 12-afleidingen ECG-voorspellers.
Casus 5 - Planning en begeleiding van de katheterablatie van ventriculaire tachycardie
Dit geval is een 53-jarige mannelijke patiënt (BMI 25,4) met ischemische cardiomyopathie, ernstige ventriculaire disfunctie (LVEF 15%) en NYHA klasse II werd doorverwezen voor een katheterablatieprocedure vanwege recidiverende VT. Pre-procedurele MRI onthulde uitgebreide endocardiale fibrose en aritmogene kanalen gelokaliseerd in de inferobasale en infero-mediale segmenten van de linkerventrikel. De patiënt had in 2018 een voorgeschiedenis van VT-katheterablatie.
Gelijktijdige beeldloze ECGI-mapping (Figuur 13A) en invasieve EAM (Figuur 13B) werden gedurende de hele procedure uitgevoerd. Het katheterablatieproces omvatte het in kaart brengen op basis van substraten tijdens apicale stimulatie van het rechterventrikel (RV) en VT-inductie met behulp van geprogrammeerde stimulatie. Beeldloze ECGI identificeerde een geleidingsgebied dat vertraagt in het inferobasale segment van de LV tijdens het in kaart brengen van het sinusritme voorafgaand aan de introductie van de katheter. Deze bevinding kwam overeen met fibrose waargenomen op de MRI. Daaropvolgende stimulatie vanaf de top van de rechterventrikel (RV) bevestigde de geleiding in de basale en mediale segmenten van de LV, waardoor dit gebied werd geïdentificeerd als het waarschijnlijke aritmogene substraat. Een VT met een cycluslengte van 380 ms werd kort geïnduceerd, waardoor cardioversie nodig was vanwege hemodynamische instabiliteit. Bijgevolg werd slechts een beperkt aantal EAM-punten verworven. Met behulp van een enkele VT-cyclus identificeerde beeldloze ECGI echter met succes de VT-landengte in hetzelfde gebied waar isochronale crowding werd waargenomen in de tempokaarten.
Het gebruik van real-time beeldloze ECGI in deze VT-case heeft met succes twee belangrijke klinische uitdagingen in VT-behandeling aangepakt: (1) de precieze lokalisatie van potentiële ablatiedoelen tijdens het sinusritme en (2) de karakterisering van VT met hemodynamische instabiliteit. Aan de hand van een enkele slag werd de VT-landengte nauwkeurig geïdentificeerd in zowel substraat- als aritmie-activeringskaarten. Het systeem stelde operators in staat om aritmogene substraten voor of tijdens ablatie te identificeren en om meerdere induceerbare VT's in realtime te karakteriseren vanuit een enkele cyclus.

Afbeelding 1: Beeldloze ECGI-hardwarecomponenten. (A) Bipotentiaalversterker met specifieke kabelaansluitpoorten. (B) Rechter- en linkerkabels, uitgerust met versterkerconnectoren aan het ene uiteinde en connectoren van sensorvesten aan het andere uiteinde. (C) Configuratie met de rechter- en linkerkabels die zijn aangesloten op de bipotentiaalversterker. (D) Schematische workflow van de procedure voor het aansluiten van het sensorvest op de kabelbussen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: Scannerprocedure voor 3D-torsoreconstructie. (A) Het 128-afleidingen potentiaalsensorvest, bestaande uit vier componenten (rechtsvoor, linksvoor, rechtsachter, linksachter), wordt voorafgaand aan de 3D-reconstructie op de romp van de patiënt geplaatst. Elke elektrode heeft een unieke QR-code voor automatische identificatie. De verbindingen tussen de elektroden kunnen worden gevouwen om het vest aan te passen aan de lichaamsvorm van de patiënt. (B) De QR-code op het onderdeel rechtsvoor valideert het vest, waardoor de 3D-scannertoepassing de torsoreconstructie kan starten. (C) Het 3D-scannerplatform genereert via de 3D-scannertoepassing de gereconstrueerde romp met behulp van een infrarood gestructureerde lichtcamera. Afkortingen: FR: rechtsvoor; FL: linksvoor; BR: rechtsachter; en BL: linksachter. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Afbeelding 3: Beeldloos ECGI-inlogscherm van de gebruikersinterface waarvoor een toegewezen gebruikersnaam en wachtwoord nodig zijn voor toegang tot de software. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4: Startvenster. Het startvenster maakt het beheer van patiënten, artsen en gebruikers mogelijk, evenals de configuratie van patiëntsessies. Het geeft ook informatie weer over de geïmporteerde sessies en de status van het systeem en de versterker. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 5: Venster voor de geometrie van de romp. In het Torso Geometry-venster kunnen gebruikers het 3D-torsomodel uploaden en bekijken, elektroden segmenteren en het type hartgeometrie selecteren via de knop Compute Geometry , die de schatting mogelijk maakt of om een segmentatie te bieden op basis van gepersonaliseerde CT/MRI. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 6: Schatting van de cardiale geometrie. (A) SSM-algoritme dat gebruikmaakt van basale kenmerken en de 3D-torsoreconstructie van de patiënt om de cardiale geometrie te schatten. (B) Geschatte cardiale geometrie binnen het SSM van de romp met antero-posterieure (linkerkant) en postero-anterieure (rechterkant) aanzichten. Afkortingen: 3D: driedimensionaal; SSM: statistisch vormmodel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 7: Versterker venster. Het versterkervenster maakt real-time visualisatie mogelijk van de signalen die worden verkregen uit elke elektrode van het sensorvest. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 8: Real-time venster. (A) Schematische weergave van de actieve draden van het high-density elektrode-arrayvest. Groene elektroden bevatten signalen van goede kwaliteit, terwijl rode elektroden luidruchtige signalen bevatten en niet deelnemen aan de berekening van het omgekeerde probleem. (B) Schatting van de 12 afleidingen van het elektrocardiogram in realtime. (C) Automatische activering en afbakening van het begin en de offset van het QRS-complex (groengekleurd venster). Het gemiddelde signaal van alle leads die deelnemen aan de mappingberekening wordt in blauw weergegeven. (D) De sectie Visualisatie van kaarten ondersteunt weergaven met enkele, dubbele of vier kaarten. In dit voorbeeld ziet u een weergave met dubbele toewijzing met activeringskaarten voor basale en linkerbundeltakstimulatietoestanden (definitieve toewijzing) tijdens een CRT-procedure. De basale kaart bevindt zich in de bevriezingsmodus en blijft statisch, terwijl de uiteindelijke kaart zich in de updatemodus bevindt en opnieuw wordt berekend met elk nieuw geanalyseerd QRS-complex. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 9: Grafisch voorbeeld van een linkszijdige atypische AFL en de verschillende diagnostische capaciteiten van het 12-afleidingen ECG, beeldloze ECGI en invasieve EAM. (A) De 12-afleidingen ECG-signalen van de atypische AFL vertonen positieve supraventriculaire golven in V1. (B) Beeldloze ECGI met behulp van een geschatte cardiale geometrie van een SSM en met een antero-posterieure weergave. Het voortplantingscircuit toont alle kleuren rond de MV, een typisch patroon voor een perimitrale AFL. (C) Lokale activeringsmapping afgeleid van EAM en met een antero-posterieure weergave toont een macro-terugkeer rond de MV, wat de diagnose van de beeldloze ECGI bevestigt. Afkortingen: ECG: elektrocardiogram; EAM: elektro-anatomische mapping; ECGI: elektrocardiografische beeldvorming. SVC: superieure vena cava; IVC: inferieure vena cava; CS: coronaire sinus; LSPV: linker superieure longader; RIPV: rechter inferieure longader; RSPV: rechter superieure longader. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 10: Het volgen van de evolutie van het atriale substraat tijdens AF-katheterablatie met behulp van niet-invasieve beeldloze ECGI-mapping. (A) Postero-anterieure, antero-postero en rechter zijaanzichten van beeldloze ECGI, met PFA-plaatsen gemarkeerd door groene cirkels. De basislijn PS-kaart markeert reentries in de RA-zijwand, RAA-basis, LA achterwand en LAA-basis. PFA op de LAA-basis veranderde het ritme naar perimitrale AFL. Ondanks het voltooien van de mitralislijn en de isolatie van de achterwand, werd AF spontaan opnieuw geïnduceerd. ECGI onthulde PS in de RAA-basis, die het ablatiedoel werd. In dat gebied werden meerdere PFA-toepassingen uitgevoerd en het sinusritme werd hersteld. (B) Het 12-afleidingen ECG en de intracardiale signalen op het moment dat AF veranderde in SR. Afkortingen: SVC: superieure vena cava; IVC: inferieure vena cava; LPV's: linker longaders; RPV's: rechter longaders; AF: atriumfibrilleren, SR: sinusritme, PS: fase-singulariteiten, LAT: lokale activeringstijden, TV: tricuspidalisklep, MV: mitralisklep, PVI: isolatie van de longader, AFL: atriale flutter, PW: achterwand en PFA: ablatie van gepulseerd veld. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 11: Optimalisatie van biventriculaire stimulatie met behulp van beeldloze ECGI. (A) Basisritme van de patiënt. De beeldloze ECGI-kaart (links-lateraal aanzicht) onthult een laat geactiveerd gebied (paars) in de laterale wand van de LV, met een TAT van 116 ms, wat wijst op ventriculaire dyssynchronie. Dit komt overeen met het basislijn-ECG, dat een breed QRS-complex (156 ms) laat zien met een LBBB-patroon. (B) Configuratie na implantatie van een pacemaker. Na BiVP met gelijktijdige activering van de distale en proximale polen van de LV-afleiding en een atrioventriculaire vertraging van 140 ms, toont de beeldloze ECGI-kaart geen vertraagde geactiveerde gebieden (geen paars gebied), wat wijst op synchrone ventriculaire activering en een verminderde TAT van 70 ms. Dit komt overeen met het verkorte QRS-complex dat wordt waargenomen in het laatste ECG, waar de QRS-duur afneemt tot 102 ms. (C) Antero-posterieure röntgenfoto van de geïmplanteerde pacemaker, met de locatie van de pacemakerelektroden. De stimulatie-activiteit van zowel de distale als de proximale polen van de LV-lead wordt ook weerspiegeld in de ECGI-kaart. Afkortingen: LBBB: linker bundeltakblok, BiVP: biventriculaire stimulatie, CRT: cardiale resynchronisatietherapie, RVOT: rechterventrikel uitstroomkanaal, MV: mitralisklep, TAT: totale activeringstijd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 12: Niet-invasieve evaluatie van CRT via stimulatie van het geleidingssysteem met behulp van beeldloze ECGI. (A) Basisritme van de patiënt. De ECGI-kaart (links-zijaanzicht) geeft een gebied van vertraagde activering (paars) aan op de laterale wand van de LV, met een TAT van 133 ms, wat wijst op ventriculaire dyssynchronie. Dit komt overeen met het basis-ECG, dat een breed QRS-complex (172 ms) weergeeft dat typisch is voor LBBB. (B) Tussenfase (stimulatie van het middenseptum) tijdens de implantatie van de LBBP-afleiding. De niet-invasieve kaart toont een gedeeltelijke correctie van het vertraagde gebied in de LV, waarbij de kleur verschuift van paars naar blauw. Dit gaat gepaard met een verkorting van de duur van het QRS-complex. (C) De uiteindelijke positie van de LBBP-kabel tijdens het schroefproces. De kaart toont volledige correctie van het vertraagde gebied, waarbij de kleur overgaat van paars naar groen, wat wijst op synchrone activering van beide ventrikels. Afkortingen: LBBB: linker bundeltakblok, LBB: linker bundeltak, RVOT: uitstroomkanaal rechterventrikel, MV: mitralisklep, TAT: totale activeringstijd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 13: Niet-invasieve beoordeling van de VT-landengte met behulp van beeldloze ECGI. (A) Beeldloze ECGI-kartering tijdens de VT-ablatieprocedure identificeert het aritmogene substraat en de VT-landengte in de inferobasale en infero-mediale gebieden van de LV. De eerste rij komt overeen met het sinusritme, de middelste rij met RV apicale pacing en de onderste rij met VT. (B) Invasieve EAM verkregen tijdens de VT-ablatieprocedure toont isochronale activeringsmapping in dezelfde regio's die door ECGI zijn geïdentificeerd. De bovenste rij komt overeen met RV apicale afstand, terwijl de onderste rij VT vertegenwoordigt. Afkortingen: RV: rechterventrikel, LV: linkerventrikel, SR: sinusritme, RVOT: uitstroomkanaal rechterventrikel, MV: mitralisklep, TV: tricuspidalisklep. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.