Kardiyak Elektrofizyoloji İşlemleri Doğru, gerçek zamanlı Kateter Konumlandırma ve Ablasyon için uzaktan Manyetik Navigasyon
21 Nisan 2013
Bu rapor, son zamanlarda insan kalp elektrofizyoloji işlemleri için yeni bir robot aracı olarak ortaya konmuştur manyetik tahrik kuvvetleri, dayalı yeni bir uzaktan navigasyon sistemi ayrıntılı bir açıklamasını sağlar.
Bu protokol, yakın zamanda insan kardiyak elektrofizyoloji prosedürleri için yeni bir robotik araç olarak tanıtılan manyetik itici kuvvetlere dayalı yeni bir uzaktan navigasyon sistemi kullanır. Bu, hastanın ameliyat masasına ilk pozisyonda sağlık personelinin sağ ve sol BA femoral aks elde etmesi ve kateterlerin manuel olarak kalp odacıklarına yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir. Sekiz bobin çekirdekli elektromıknatısa dayalı bir sistem, manyetik alan büyüklüğündeki hızlı değişikliklerle çok esnek manyetize kateterlerin uzaktan navigasyonuna izin veren dinamik bir manyetik alan üretir.
Elektro anatomik haritalama sistemi kullanılarak 3D geometrik rekonstrüksiyon için kalp odalarına manyetize bir kateter sokulur. Daha sonra aritmi devresi, uzaktan navigasyon ve sürüklenme haritalaması gibi elektrofizyolojik manevralar kullanılarak karakterize edilir. Son olarak, sonuçlar, haritalama adımı sırasında lokalize edilmiş hedef bölgede başarılı uzaktan radyo frekansı dağıtımını göstermektedir.
Operatör hasta masasından uzaktayken navigasyonu kolaylaştırmak ve stabiliteyi artırmak için yeni uzaktan navigasyon sistemleri geliştirilmiştir. Bununla birlikte, bu sistemlerin ilk neslinin çeşitli sınırlamaları vardır. Yakın zamanda geliştirilen bir kateter navigasyon sistemi, hastanın gövdesinin etrafına yerleştirilmiş sekiz elektromıknatıs kullanır.
Bu, bu elektromıknatıslar tarafından üretilen manyetik alanların hızlı dinamik değişikliklerine dayalı olarak kateter ucunun hızlı, neredeyse gerçek zamanlı hareketine izin verir. Kateter kılavuzluğu Kontrol ve görüntüleme CGCI sistemi, manyetik alanı neredeyse tamamen manyetik oda içinde odaklamak ve kontrol altına almak için optimize edilmiş, etkili bir kontrol alanı içinde son derece çevik bir manyetik alan üretmek için güçlü bir elektromıknatıs kullanır. Sistem, manyetik yönlendirme modunda olmadığında manyetik alan üretmez.
Manyetik alan jeneratörleri, bu uca bağlı kalıcı bir mıknatıs topağı ile donatılmış bir kateterin ucunu hareket ettirmek, konumlandırmak ve yönlendirmek için tork ve kuvvet sağlar. Robotik sistem, bir ameliyat konsolu, CGCI kontrol bilgisayarı ve motorlu bir lineer kateter ilerletme mekanizması içerir. Sistem, manyetik alanı döndürmek ve kateteri manuel olarak ilerletmek veya geri çekmek için kullanılan standart üç eksenli bir joystick kullanır.
Kateteri herhangi bir ekran yönelimli yöne itmek için bir 3D kontrolör kullanılır. X-ışını C kolu, x-ışını diyaloğu kullanılarak ameliyat konsolunda döndürülebilir veya çıkarılabilir. Ameliyat konsolu, CGCI sisteminin görüntüsünü NEX EP kayıt sistemi, intrakardiyak ultrason ve röntgen ile birleştirir.
İç Navi sistemi ve EP kayıt sistemi üzerinden doğrudan klavye ve fare kontrolüne izin verir. Tipik olarak, orta ekran iç ekran ve CECI kaplama grafikleri için kullanılır. Hasta manyetik odanın dışında hazırlanır.
Sağlık personeli, sol atriyal düz prosedürler için lokal anestezi altında sağ ve sol ven femoral aks elde eder. Başlangıçta koroner sinüs içine ve sağ Atriyal septuma dekap, küler ve vidalı kateter yerleştirilir. İntravasküler kardiyak Eko ekokardiyografi probu da sağ auma yerleştirilir.
Daha sonra, aritmi mekanizmasının konvansiyonel incelemesi yapılır. Ayrıldıktan sonra atriyal flate mekanizması onaylanır. Sol atriyuma transseptal aks, bir transseptal kılıf ve sürekli boyut monitörizasyonu kullanılarak elde edilir.
Transseptal ponksiyon yoluyla sol atriyuma çok kutuplu bir kateter de yerleştirilir. Uzaktan gezinme için, elektrotlu özel bir kılıftan sokulan bir manyetik ablasyon kateteri kullanın. Motorlu cihaz kateter kilidi ekler veya çıkarır.
Cihaz, sterilize edilebilir bir tekerlekten çekişli Şanzıman ve bir motor tabanından oluşur. Ayrıca tek kullanımlık bir kılıf klipsi ve bacak montajı içerir. Kılıf klipse monte edilir ve kateter kılıfın içine yerleştirilir ve manuel olarak sol atriyuma ilerletilir, bu da haritalama sistemi ve floroskopi ile onaylanır.
Daha sonra, kateter hattı, başparmak kolu geri çekilerek tekerlek tahrikli dişli kutusunun silindirleri arasına yerleştirilir. X-ışını C kolu, manyetik oda içindeki çalışma konumuna hareket ettirilir. Hastanın stabili şimdi Torx'u manyetik alan içinde lokalize etmek için ilerlemiştir.
Ardından, operatör ameliyathaneden çıkar ve kontrolü ele alır Operasyon konsolundan. Manyetik kateter Ve elektrotlu özel kılıf artık orta ekranda gösteriliyor, tüm CGCI ve iç Navi operasyonel fonksiyonları CGCI işlem konsolunda mevcut. Operatör, eksik kateter miktarını kontrol etmek için sol el üç eksenli bir joystick kullanır.
Manyetik alanın yönünü değiştirerek kateteri sol atriyum içindeki belirli bir bölgeye yönlendirmek için bir sağ hand. 3D kontrolörü kullanılır. Sarı manyetik ok, manyetik alanın yönünü gösterir.
Manyetik bir simge, bobin gücü değerlerini renk olarak gösterir. Yeşil, güçlü bir pozitif hissi gösterir ve kırmızı, güçlü bir negatif alanı gösterir. Sonraki 3D.
Geometri, kateterin sol atriyum ve pulmoner venler içinde uzaktan hareket ettirilmesi, aktivasyon voltajı ve ilk kuvvet aralığı ile oluşturulur. Tekrarlanan devre ablasyonunu karakterize etmek için aralık haritaları oluşturulur Hedefler belirlenir ve 3D geometri üzerinde lokalize edilir. Otomatik manyetik yönlendirme modunda, operatör bir iç etikete çift tıklayarak kateteri otomatik olarak belirli bir hedefe yönlendirebilir.
Bu, uzaktan ve otomatik ablasyon hatları oluşturmak için önemli bir özelliği temsil eder. Otomatik modda, sistem bir hedefleme diyaloğu görüntüler. Bu, hedeflenen hedef aralığı, zamanı ve hedefleme arama durumunu gösterir.
Ritim bozukluğunu sonlandırmak için joystick veya 3D kontrolör kullanılarak otomatik aramaya manuel müdahale etmek mümkündür. Radyo frekansı enerjisi, hedef nokta olarak belirli bir bölge seviyesine iletilir, manuel veya otomatik olarak yönlendirilir, aritmi sona erer ve yeniden giriş devresinin kesilmesi üzerine işaret ahy geri yüklenir. Hayır. Hızlı atriyal pacing ile reindüksiyon, aritminin ortadan kaldırılmasını doğrular.
İşlem, kateterler, fundalıklar çıkarıldıktan ve hemostaz için ponksiyon bölgelerini sıkıştırdıktan sonra sona erer. Bu elektromıknatıs tabanlı sistem, kalp odacıkları içinde seçilen hedefler üzerinde hızlı tekrarlanabilir navigasyon, doğru ve stabil kateter pozisyonu sağlar. Bu fikstürler, transmural lezyonların oluşturulmasında ve özellikle kapsamlı manuel kateter deneyimi olmadan kateterin anatomik olarak zor bölgelere yönlendirilmesinde önemlidir.
Bu, daha etkili ve daha güvenli ablasyon prosedürleri ile sonuçlanabilir.
Genel Bakış
Bu rapor, kardiyak elektrofizyoloji prosedürleri için bir robotik araç olarak tasarlanan, manyetik tahrik kuvvetlerini kullanan yeni bir uzaktan navigasyon sistemini detaylandırmaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Kardiyak Elektrofizyoloji
- Robotik Navigasyon Sistemleri
- Manyetik Alan Uygulamaları
Arka Plan
- Geleneksel kateter navigasyon yöntemlerinin sınırlamaları vardır.
- Manyetik navigasyon sistemleri stabiliteyi ve kontrolü artırır.
- Elektromanyetik alanlar esnek kateterleri etkili bir şekilde yönlendirebilir.
- Son gelişmeler kateter yönlendirme teknolojisini iyileştirmiştir.
Çalışmanın Amacı
- Kardiyak prosedürler için yeni bir robotik aracı tanıtmak.
- Kateter navigasyonunun hassasiyetini artırmak.
- Manyetik navigasyon sisteminin etkinliğini değerlendirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Kateterlerin kalp kavitelerine yerleştirilmesi.
- Sekiz bobinli bir elektromıknatıs sisteminin kullanılması.
- Elektro-anatomik haritalama kullanarak 3D geometrik yeniden yapılandırma.
- Aritmi karakterizasyonu için uzaktan navigasyon ve elektrofizyolojik manevralar.
Ana Sonuçlar
- Hedef bölgelerde başarılı uzaktan radyo frekansı uygulaması.
- Kateter navigasyonu sırasında geliştirilmiş stabilite ve kontrol.
- Otomatik manyetik yönlendirme, hedefleme verimliliğini artırdı.
- Aritmi devrelerinin etkili karakterizasyonu.
Sonuçlar
- Yeni navigasyon sistemi, kardiyak prosedürlerde umut vericidir.
- Manyetik yönlendirme, kateter manevra kabiliyetini artırabilir.
- Daha fazla gelişme, önceki sistemlerin sınırlamalarını giderebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Remote magnetic navigation systems address critical challenges in cardiac electrophysiology by enabling precise, stable catheter positioning for ablation procedures. This technology supports target validation in complex arrhythmia substrates through real-time, closed-loop control, reducing procedural variability and enhancing reproducibility. By improving lesion accuracy and operator independence from the table, it contributes to mechanistic de-risking in early translational studies of cardiac therapies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of arrhythmogenic substrates through accurate, stable catheter positioning for mapping and ablation.
- Operational Value: Reduces dependence on manual dexterity, standardizing catheter navigation across operators and laboratories.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Facilitates preparation of validated 3D anatomical reconstructions for downstream electrophysiological assessment.
- Operational Value: Supports high-fidelity, reproducible geometry generation essential for consistent compound or device testing.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges discovery and preclinical validation by enabling reliable targeting of arrhythmia circuits in disease-relevant models.
- Operational Value: Provides a reusable platform for longitudinal studies requiring repeated, precise catheter access to cardiac chambers.
Pipeline & Workflow Integration
The system integrates into the cardiac electrophysiology discovery workflow, supporting hypothesis testing via arrhythmia characterization and enabling reliable delivery of interventions at mapped targets.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification and mechanistic de-risking by allowing precise electrophysiological mapping and ablation of identified substrates.
- Screening: Enhances assay readiness through stable, reproducible catheter positioning for consistent electrical measurements.
- Analytics: Enables quantitative dependent variable measurements such as activation voltage, spacing intervals, and ablation lesion formation.
- Translational Research: Connects early discovery to preclinical continuity by validating targets in models that mimic human arrhythmia substrates.
- Enterprise Reuse: Functions as a shared capability across electrophysiology labs, reducing redundancy in navigation infrastructure.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target localization, reduction of mechanistic ambiguity in arrhythmia characterization.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability of catheter navigation across sites and studies.
- Strategic Value: Improved go/no-go decisions in target validation, capital efficiency through reduced procedural failure, and lowered biological risk in translational progression.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization of cardiac targets based on reproducible ablation outcomes and lesion durability.
Implementation Considerations
- Expertise in cardiac electrophysiology, magnetic field safety, and system-specific software operation.
- Instrumentation including eight coil-core electromagnets, motorized catheter advancement, and integrated imaging (fluoroscopy, ultrasound, electro-anatomical mapping).
- Cross-team standardization of navigation protocols, safety thresholds, and targeting workflows between electrophysiology, engineering, and imaging teams.
- Adaptation considerations for varying cardiac anatomies, catheter types, and arrhythmia substrates across preclinical and clinical models.
- Practical limitations include the need for ferromagnetic-safe environments, potential field interference with metallic implants, and specialized training for console-based remote operation.
