Zdalna nawigacja magnetyczna dla precyzyjnego pozycjonowania cewnika i ablacji w czasie rzeczywistym w procedurach elektrofizjologicznych serca

Niniejszy protokół wykorzystuje nowy system zdalnej nawigacji oparty na siłach napędowych pola magnetycznego, który został niedawno wprowadzony jako nowe narzędzie robotyczne do zabiegów w zakresie elektrofizjologii serca u ludzi. Procedura ta rozpoczyna się od ułożenia pacjenta na stole operacyjnym, gdzie personel medyczny uzyskuje dostęp do osi tętnic udowych prawej i lewej, a następnie cewniki są ręcznie wprowadzane do jam serca. System oparty na elektromagnesie z ośmioma rdzeniami cewek generuje dynamiczne pole magnetyczne, co umożliwia zdalną nawigację bardzo elastycznych cewników magnetycznych poprzez szybkie zmiany natężenia pola magnetycznego.

Do jam komór serca wprowadza się zaklejony magnesem cewnik w celu wykonania trójwymiarowej rekonstrukcji geometrycznej przy użyciu systemu mapowania elektroanatomicznego. Następnie, wykorzystując zdalne nawigowanie oraz manewry elektrofizjologiczne, takie jak mapowanie entrainment, charakteryzuje się obwód arytmii. Ostatecznie wyniki wykazują skuteczne zdalne dostarczenie energii częstotliwości radiowej do miejsca docelowego zlokalizowanego podczas etapu mapowania.

Opracowano nowe zdalne systemy nawigacji, aby ułatwić sterowanie i zwiększyć stabilność w sytuacji, gdy operator znajduje się z dala od stołu pacjenta. Jednak pierwsza generacja tych systemów posiada kilka ograniczeń. Niedawno opracowany system nawigacji cewnika wykorzystuje osiem elektromagnesów rozmieszczonych wokół tułowia pacjenta.

Umożliwia to szybki ruch końcówki cewnika w czasie niemal rzeczywistym, w oparciu o gwałtowne dynamiczne zmiany pól magnetycznych generowanych przez te elektromagnesy. System kontroli prowadzenia i obrazowania cewnika CGCI wykorzystuje potężne elektromagnesy do wytwarzania wysoce dynamicznego pola magnetycznego w obrębie efektywnego obszaru sterowania, zoptymalizowanego tak, aby skupić i utrzymać pole magnetyczne niemal w całości wewnątrz komory magnetycznej. System nie generuje pola magnetycznego, gdy nie znajduje się w trybie prowadzenia magnetycznego.

Generatory pola magnetycznego zapewniają moment obrotowy i siłę niezbędną do przemieszczania, pozycjonowania i kierowania końcówką cewnika wyposażonego w przymocowany do tej końcówki magnes trwały. System robotyczny składa się z konsoli sterowniczej, komputera kontrolera CGCI oraz zmotoryzowanego mechanizmu liniowego do wprowadzania cewnika. System wykorzystuje standardowy joystick trójosiowy, który służy do obracania pola magnetycznego oraz ręcznego posuwania lub wycofywania cewnika.

Do przesuwania cewnika w dowolnym kierunku zorientowanym względem ekranu używany jest kontroler 3D. Ramiona C rentgenowskie można obracać lub wysuwać z poziomu konsoli sterującej za pomocą okna dialogowego RTG. Konsola sterująca integruje wyświetlanie systemu CGCI w ramach systemu rejestracji NEX EP, ultrasonografii wewnątrzsercowej oraz obrazowania rentgenowskiego.

Umożliwia bezpośrednie sterowanie klawiaturą i myszą systemem nawigacji wewnątrzczaszkowej oraz systemem rejestracji EP. Zazwyczaj ekran centralny jest wykorzystywany do wyświetlania obrazu wewnętrznego oraz nakładek graficznych CECI. Pacjent jest przygotowywany poza komorą magnetyczną.

Personel medyczny uzyskuje dostęp do osi żył udowych prawej i lewej strony w znieczuleniu miejscowym w celu przeprowadzenia procedur leczenia trzepotania lewego przedsionka. Cewnik typu decap, kołnierz oraz cewniky śrubowy są początkowo pozycjonowane odpowiednio w zatokach wieńcowych i w przegrodzie prawego przedsionka. Sonda do wewnątrzsercowej echokardiografii jest również pozycjonowana w prawym przedsionku.

Następnie wykonuje się konwencjonalną analizę mechanizmu arytmii. Po potwierdzeniu mechanizmu trzepotania lewego przedsionka uzyskuje się dostęp przezprzedziałkowy do lewego przedsionka przy użyciu pochodni przezprzedziałkowej i ciągłego monitorowania rozmiaru.

Przez punkcję przezprzedsionkową do lewego przedsionka wprowadzany jest również cewnik wielobiegunowy. Do nawigacji zdalnej należy użyć magnetycznego cewnika ablacyjnego wprowadzonego przez specjalną osłonkę z elektrodami. Urządzenie z napędem umożliwia blokowanie lub zwalnianie cewników.

Urządzenie składa się ze sterylizowalnej przekładni napędu koła oraz podstawy silnika. W zestawie znajduje się również jednorazowy klips osłonki i uchwyt do nogi. Osłonkę montuje się w klipsie, a cewnik wprowadza do osłonki i ręcznie posuwa do lewego przedsionka, co zostaje potwierdzone przez system mapowania i fluoroskopię.

Następnie, poprzez pociągnięcie dźwigni kciukiem, linię cewnika umieszcza się pomiędzy rolkami przekładni napędu koła. Ramie rentgenowskie typu C zostaje przesunięte do pozycji roboczej wewnątrz komory magnetycznej. Następnie przesuwany jest stabilizator pacjenta, aby zlokalizować śrubę Torx w polu magnetycznym.

Następnie operator opuszcza salę operacyjną i przejmuje kontrolę z poziomu konsoli operacyjnej. Magnetyczny cewnik oraz specjalna osłona z elektrodami są teraz wyświetlane na ekranie centralnym; wszystkie funkcje operacyjne CGCI i inside Navi są dostępne na konsoli operacyjnej CGCI. Operator używa trójosiowego dżojstika w lewej ręce, aby sterować ruchem cewników.

Prawa ręka. Kontroler 3D służy do sterowania cewnikiem w kierunku konkretnego miejsca w lewym przedsionku poprzez zmianę kierunku pola magnetycznego. Żółta magnetyczna strzałka wskazuje kierunek pola magnetycznego.

Ikona magnetyczna wyświetla wartości mocy cewki w formie kolorów. Zielony oznacza silne pole dodatnie, a czerwony silne pole ujemne. Następnie 3D.

Geometria jest tworzona poprzez zdalne przesuwanie cewnika w obrębie lewego przedsionka i żył płucnych, przy uwzględnieniu napięcia aktywacji oraz pierwszego odstępu siły. Generowane są mapy odstępów w celu scharakteryzowania pętli reentry. Cele ablacji są identyfikowane i lokalizowane na geometrii 3D. W trybie automatycznego prowadzenia magnetycznego operator może automatycznie skierować cewnik do określonego celu, dwukrotnie klikając na etykietę wewnętrzną.

Stanowi to kluczową funkcję pozwalającą na tworzenie zdalnych i automatycznych linii ablacji. W trybie automatycznym system wyświetla okno dialogowe celowania. Wskazuje ono zamierzony czas zakresu celu oraz status wyszukiwania celu.

Ręczna interwencja podczas automatycznego poszukiwania jest możliwa poprzez użycie dżojstika lub kontrolera 3D w celu przerwania arytmii. Energia wysokiej częstotliwości jest dostarczana do konkretnego miejsca na określonym poziomie jako punkt docelowy; po naprowadzeniu ręcznym lub automatycznym arytmia ustępuje i przywrócony zostaje rytm zatokowy po przerwaniu obwodu wejścia ponownego. Ponowna indukcja poprzez szybką stymulację przedsionków potwierdza eliminację arytmii.

Procedurę kończy się po usunięciu cewników, monitorowaniu stanu zdrowia oraz uciskaniu miejsc nakłucia w celu uzyskania hemostazy. Ten system oparty na elektromagnesach umożliwia szybką, powtarzalną nawigację oraz dokładne i stabilne pozycjonowanie cewnika w wybranych obszarach w obrębie jam serca. Funkcje te są istotne przy tworzeniu zmian transmuralnych oraz prowadzeniu cewnika do anatomicznie trudnych miejsc, szczególnie w przypadku braku rozległego doświadczenia w manualnym operowaniu cewnikiem.

Może to prowadzić do bardziej skutecznych i bezpieczniejszych procedur ablacji.