Удаленная Магнитные навигации для точного, позиционирование в реальном времени катетера и абляции в сердечной электрофизиологии Процедуры
21 апреля 2013 г.
Этот отчет содержит подробное описание нового удаленного навигационной системы на основе магнитных управляемых сил, который недавно был введен в качестве нового роботизированного инструмента для человеческого сердечных процедур электрофизиологии.
В этом протоколе используется новая система дистанционной навигации, основанная на магнитных движущих силах, которая недавно была представлена в качестве нового роботизированного инструмента для процедур электрофизиологии сердца человека. Это достигается за счет первого положения пациента на операционном столе, где медицинский персонал получает правую и левую бедренную ось БА, а катетеры вручную помещаются в камеры сердца. Система на основе электромагнита с восьмикатушечным сердечником генерирует динамическое магнитное поле, которое позволяет дистанционно перемещаться по очень гибким намагниченным катетерам по быстрым изменениям величины магнитного поля.
В камеры сердца вводится намагниченный катетер для 3D-геометрической реконструкции с помощью системы электроанатомического картирования. Затем контур аритмии характеризуется с помощью дистанционной навигации и электрофизиологических маневров, таких как картирование увлечения. Наконец, результаты показывают успешную удаленную доставку радиочастот на целевой объект, локализованный на этапе картирования.
Новые системы дистанционной навигации были разработаны для облегчения навигации и повышения устойчивости, когда оператор находится вдали от стола пациента. Однако первое поколение этих систем имеет ряд ограничений. В недавно разработанной катетерной навигационной системе используются восемь электромагнитов, расположенных вокруг туловища пациента.
Это позволяет быстро перемещать кончик катетера практически в реальном времени на основе быстрых динамических изменений магнитных полей, генерируемых этими электромагнитами. Система управления и визуализации CGCI с катетерным наведением использует мощные электромагниты для создания высокодинамичного магнитного поля в эффективной зоне контроля, оптимизированного для фокусировки и удержания магнитного поля почти полностью в магнитной камере. Система не создает магнитного поля, когда она не находится в режиме магнитного наведения.
Генераторы магнитного поля обеспечивают крутящий момент и силу для перемещения, позиционирования и направления наконечника катетера, оснащенного гранулой с постоянным магнитом, прикрепленной к этому концу. Роботизированная система включает в себя операционную консоль, компьютер-контроллер CGCI и моторизованный механизм продвижения линейного катетера. В системе используется стандартный трехосевой джойстик, который используется для вращения магнитного поля и ручного перемещения или втягивания катетера.
3D-контроллер используется для проталкивания катетера в любом направлении, ориентированном на экран. Рентгеновский манипулятор C может быть повернут или извлечен на операционной консоли с помощью рентгеновского диалога. Операционная консоль объединяет отображение системы CGCI внутри системы регистрации NEX EP, внутрисердечного ультразвука и рентгена.
Он позволяет напрямую управлять клавиатурой и мышью внутренней системой Navi и системой записи EP. Как правило, центральный экран используется для внутреннего экрана и наложенной графики CECI. Пациент подготавливается вне магнитной камеры.
Медицинский персонал проводит операции по оси бедренной кости правой и левой вен под местной анестезией для проведения операций на более плоском левом предсердии. Декап, колар и винтовой катетер первоначально размещаются в коронарном синусе и в правой межпредсердной перегородке соответственно. Внутрисосудистый кардиальный эхокардиографический зонд Эхокардиография также размещается в правой аумме.
Далее проводится традиционная проработка механизма аритмии. После оставления левого предсердия подтверждается более плоский механизм. Транссептальная ось к левому предсердию достигается с помощью транссептальной оболочки и непрерывного контроля размеров.
Мультиполярный катетер также помещается в левое предсердие через транссептальную пункцию. Для дистанционной навигации используют магнитный абляционный катетер, вводимый через специальную оболочку с электродами. Моторизованное устройство добавляет или снимает блокировку катетеров.
Устройство состоит из стерилизуемого колесного привода, редуктора и моторной базы. Он также включает в себя одноразовый зажим для ножен и крепление для ног. Тубус монтируется в клипсу, а катетер вставляется в оболочку и вручную продвигается в левое предсердие, что подтверждается системой картирования и рентгеноскопией.
Далее катетерная линия помещается между роликами редуктора привода колес путем оттягивания назад рычага для большого пальца. Рентгеновский манипулятор С перемещается в рабочее положение в магнитной камере. Конюшня пациента теперь усовершенствована для локализации Torx в магнитном поле.
Далее оператор покидает операционную и принимает управление с пульта управления. Магнитный катетер и специальная оболочка с электродами теперь отображаются на центральном экране, все функции CGCI и внутри Navi доступны на консоли управления CGCI. Оператор использует левый трехосевой джойстик для контроля количества недостающих катетеров.
Правый контроллер hand. 3D используется для направления катетера к определенному участку в левом предсердии путем изменения направления магнитного поля. Желтая магнитная стрелка указывает направление магнитного поля.
Магнитный значок отображает значения мощности катушки в виде цветов. Зеленый цвет указывает на сильное позитивное чувство, а красный — на сильное негативное поле. Далее 3D.
Геометрия строится путем дистанционного перемещения катетера в левом предсердии и легочных венах, напряжения активации и расстояния между первыми силами. Генерируются интервальные карты для определения характеристик повторной абляции цепи Цели идентифицируются и локализуются на 3D-геометрии. В режиме автоматического магнитного наведения оператор может автоматически направлять катетер к определенной цели, дважды щелкнув по внутренней этикетке.
Это представляет собой важную функцию для создания линий удаленной и автоматической абляции. В автоматическом режиме система отображает диалоговое окно наведения. Это указывает на предполагаемую дальность цели, время и статус поиска цели.
Ручное вмешательство автоматического поиска возможно с помощью джойстика или 3D-контроллера для прекращения аритмии. Радиочастотная энергия доставляется на определенный уровень объекта в качестве целевой точки, либо вручную, либо автоматически направляется, аритмия прекращается, а знак ahy восстанавливается при прерывании цепи повторного входа. Нет.Реиндукция с помощью быстрой предсердной стимуляции подтверждает устранение аритмии.
Процедура прекращается после удаления катетеров, вереска и сдавливания мест проколов для гемостаза. Эта система на основе электромагнита обеспечивает быструю воспроизводимую навигацию, точное и стабильное положение катетера на выбранных мишенях в сердечных камерах. Эти приспособления важны при создании трансмуральных поражений и для направления катетера к анатомически сложным участкам, особенно без большого опыта работы с ручным катетером.
Это может привести к более эффективным и безопасным процедурам абляции.
Обзор
В данном отчете подробно описывается новая система дистанционной навигации, использующая магнитные движущие силы и разработанная в качестве роботизированного инструмента для процедур в области электрофизиологии сердца.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Электрофизиология сердца
- Роботизированные навигационные системы
- Применение магнитных полей
Теоретическая часть
- Традиционные методы навигации катетеров имеют свои ограничения.
- Системы магнитной навигации повышают стабильность и точность управления.
- Электромагнитные поля позволяют эффективно направлять гибкие катетеры.
- Последние достижения привели к совершенствованию технологий навигации катетеров.
Цель исследования
- Представить новый роботизированный инструмент для кардиологических процедур.
- Повысить точность навигации катетера.
- Оценить эффективность системы магнитной навигации.
Используемые методы
- Позиционирование катетеров в камерах сердца.
- Использование электромагнитной системы с восьмикатушечным сердечником.
- Трехмерная геометрическая реконструкция с помощью электроанатомического картирования.
- Дистанционная навигация и электрофизиологические манипуляции для характеристики аритмии.
Основные результаты
- Успешная дистанционная подача радиочастотного тока в целевые зоны.
- Повышенная стабильность и контроль при навигации катетера.
- Автоматизированное магнитное наведение повысило эффективность прицеливания.
- Эффективная характеристика путей проведения аритмии.
Выводы
- Новая навигационная система является перспективной для применения в кардиологических процедурах.
- Магнитное наведение может повысить маневренность катетера.
- Дальнейшие разработки могут позволить устранить ограничения более ранних систем.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Системы дистанционной магнитной навигации решают критические задачи в кардиологической электрофизиологии, обеспечивая точное и стабильное позиционирование катетера при проведении процедур абляции. Данная технология позволяет осуществлять валидацию мишеней в сложных субстратах аритмии с помощью замкнутого контура управления в режиме реального времени, что снижает вариабельность процедур и повышает их воспроизводимость. Повышая точность формирования очагов поражения и уменьшая зависимость оператора от стола, эта технология способствует снижению механистических рисков в ранних трансляционных исследованиях методов терапии сердечно-сосудистых заболеваний.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет исследовать аритмогенные субстраты за счет точного и стабильного позиционирования катетера для картирования и абляции.
- Практическая ценность: снижает зависимость от мануальных навыков оператора, стандартизируя навигацию катетера независимо от специалиста или лаборатории.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: Облегчает подготовку валидированных 3D-анатомических реконструкций для последующей электрофизиологической оценки.
- Практическая ценность: Обеспечивает высокоточное и воспроизводимое создание геометрии, необходимое для согласованного тестирования соединений или устройств.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Связывает этап открытия с доклинической валидацией, обеспечивая надежное воздействие на цепи аритмии в моделях, релевантных заболеванию.
- Практическая ценность: Предоставляет многократно используемую платформу для лонгитюдных исследований, требующих повторного и точного доступа катетером к камерам сердца.
Интеграция конвейера и рабочих процессов
Система интегрируется в рабочий процесс исследований в области электрофизиологии сердца, поддерживая проверку гипотез посредством характеристики аритмий и обеспечивая надежное проведение вмешательств в картированных мишенях.
- Фундаментальная биология: способствует уточнению путей передачи сигнала и снижению механистических рисков за счет возможности точного электрофизиологического картирования и абляции выявленных субстратов.
- Скрининг: повышает готовность анализа за счет стабильного и воспроизводимого позиционирования катетера для получения согласованных электрических измерений.
- Аналитика: позволяет проводить количественные измерения зависимых переменных, таких как напряжение активации, интервалы расстояний и формирование областей абляционного повреждения.
- Трансляционные исследования: связывает ранние этапы открытий с преклинической преемственностью путем валидации мишеней в моделях, имитирующих субстраты аритмии у человека.
- Корпоративное использование: функционирует как общий ресурс для лабораторий электрофизиологии, сокращая избыточность инфраструктуры навигации.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышение достоверности прогнозирования локализации мишени, снижение механистической неопределенности при характеристике аритмии.
- Операционная ценность: Стандартизация, воспроизводимость и масштабируемость навигации катетера в различных центрах и исследованиях.
- Стратегическая ценность: Оптимизация принятия решений о целесообразности (go/no-go) при валидации мишени, повышение эффективности использования капитала за счет сокращения числа неудачных процедур и снижение биологических рисков при трансляционном переходе.
- Влияние на портфель: Приоритизация кардиологических мишеней с учетом рисков на основе воспроизводимых результатов абляции и долговечности очагов поражения.
Особенности реализации
- Опыт работы в области электрофизиологии сердца, безопасности магнитных полей и эксплуатации специализированного программного обеспечения системы.
- Инструментарий, включающий восемь электромагнитов с сердечниками из катушек, моторизированный привод для продвижения катетера и интегрированные методы визуализации (флюороскопия, ультразвук, электроанатомическое картирование).
- Межкомандная стандартизация протоколов навигации, порогов безопасности и рабочих процессов наведения между группами электрофизиологов, инженеров и специалистов по визуализации.
- Особенности адаптации с учетом различных вариантов анатомии сердца, типов катетеров и субстратов аритмии в доклинических и клинических моделях.
- Практические ограничения включают необходимость обеспечения среды, безопасной для ферромагнетиков, возможность влияния магнитного поля на металлические имплантаты и потребность в специальном обучении для дистанционного управления с консоли.
