Hochfrequenzstrom-Ablation zur Therapie von Vorhofflimmern : Experimentelle in vivo Studie zur Erzeugung linearer Myokardläsionen

Abstract

Vorhofflimmern ist die häufigste supraventrikuläre Rhythmusstörung im klinischen Alltag und ist mit einer signifikant erhöhten Morbidität und Mortalität vergesellschaftet. Die Therapie des Vorhofflimmerns ist schwierig und beschränkt sich häufig auf eine symptomatische Therapie, im Sinne einer Kontrolle der Kammerfrequenz und Antikoagulation. Die „Maze-Operation“ ist Grundlage für den kathetergestützten, perkutanen Ansatzes der Therapie des Vorhofflimmerns. Hierzu ist die Erzeugung linearer Läsionen zur Kompartimentierung des atrialen Myokards von entscheidender Bedeutung. Die vorliegende Arbeit untersucht die Möglichkeit einer Verbesserung dieser Techniken mit neuartigen, quadripolaren Spiralelektroden in einem Tiermodell. Der Einfluss einer inneren Spülung der Elektroden auf die Läsionsmorphologie und die optimalen Ablationsparameter, zur Vermeidung einer überschiessenden Hitzeentwicklung wurden untersucht. Von großer Bedeutung war hierbei die Überprüfung der Kontinuität und Homogenität der erzeugten Läsionen. Das Entstehen von Koagelformationen an der Katheteroberfläche während der Ablation wurde ebenfalls erfasst. Durchgeführt wurden die Untersuchungen dieser tierexperimentellen Studie in einem standardisierten Muskelmodell an den Oberschenkeln weiblicher Schafe.

Ergebnisse Gruppe 1 und 2 Hochfrequenzstrom wurde temperaturabhängig geregelt (max. 70°C) oder mit vorgewählter Leistung (10,20,30 oder 40 W) und einer zusätzlichen Spülung für 90 Sekunden abgegeben. 42 der 129 Hochfrequenzstrom-Läsionen wurde im temperatur-geregelten Modus induziert und 87 mit innerer Spülung des Katheters. Alle Läsionen außer dreien aus der 10 W-Gruppe waren kontinuierlich. Signifikant größere Läsionen wurden nach gekühlten Ablationen mit 30 W (Tiefe: 0.47cm ; Breite: 0.78cm) und 40 W (Tiefe: 0.75cm; Breite 0.92cm), verglichen mit 20 W (Tiefe: 0.47cm; Breite 0.82cm) erreicht. An der Elektrode anhaftende Koagelformationen wurden ausschließlich nach 18 von 42 der ungekühlten Hochfrequenzstrom-Ablationen beobachtet.

Gruppe 3 Hier wurden 26 gezogene Läsionen mit 10,20,30 oder 40 W unter Katheterspülung erzeugt. Die Breite der Läsionen zeigte sich signifikant größer bei 20 W (0.85cm), 30 W (0.89 cm) und 40 W (1.11cm) gegenüber 10 W, wobei keine signifikanten Unterschiede bestanden zwischen 20, 30 und 40 W. Die Tiefe der Läsionen zeigt signifikante Unterschiede bei 30 W (0.83cm) und 40 W (0.76cm) gegenüber 10 W (0.46cm ) und 20 W (0.6cm). Es traten deutliche Diskontinuitäten bei 10 W und 20 W auf.

Schlussfolgerung Gespülte Spiralelektroden erzeugen kontinuierliche lineare Läsionen bei 20, 30 und 40 W. Das Risiko einer Koagelbildung an den Spiralelektroden kann durch eine innere Spülung vermieden werden. Stationäre Abgabe von Hochfrequenzstrom mit mehrpoligen Kathetern führt zu weniger Diskontinuitäten und Inhomogenitäten als gezogene Katheter mit gleicher Wattzahl. Die Hauptergebnisse dieser in vivo Studie sind: (1) Hochfrequenzstrom-Abgabe mittels multipolarer spiralig gewickelter Katheter kann kontinuierliche Läsionen induzieren. (2) Wird der Hochfrequenzstrom in einem ungekühlten Modus abgegeben, so wurde häufiger die Entstehung von Koagelformationen an den Spiralelektroden beobachtet. (3) Dieses thrombogene Risiko kann durch Spülung der Elektroden während der Hochfrequenzstromabgabe vermieden werden. (4) Die über Stromstärke kontrollierte Hochfrequenzstrom-Abgabe führt zu kontinuierlichen Läsionen bei vorgewählten 20 W, 30 W und 40 W. (5) Läsionen die, mit Hilfe eines gezogenen und gekühlten 4mm Katheters erzeugt werden sind kontinuierlich und erreichen bei 30 W ihre maximale Läsionstiefe.

Ablation catheters with multiple long coiled electrodes have been recently developed to induce continuous linear lesions for the treatment of atrial fibrillation. The efficacy and safety of ablation catheters with multiple long coiled electrodes has not been evaluated. The aim of the present in vivo study was to investigate the influence of saline irrigation on lesion dimensions and coagulum formation during RF current ablation using those ablation catheters. In 14 anesthetized sheep, the thigh muscle was prepared as a cradle and filled with heparinized blood (37 degrees C). The quadripolar coiled ablation catheter (electrode length 7 mm, electrode distance 2 mm) was placed parallel to the musclewith standardized 10-g contact pressure. RF current energy was delivered sequentially temperature-(70 degrees C) or power-controlled (10, 20, 30, or 40 W) with additional irrigation of the electrode (10 mL/min normal saline) for 90 seconds. Forty-two of 129 RF current lesions were induced by temperature-controlled and 87 by irrigated ablation. Except for three lesions following low energy irrigated application (10 W), all lesions were continuous. Significantly larger lesions following irrigated RF current applications were produced with a power output of 30 W (depth 0.74 +/- 0.13 cm, width 0.78 +/- 0.13 cm) and 40 W (depth 0.75 +/- 0.16 cm, width 0.92 +/- 0.28 cm) as compared to 20 W (depth 0.47 +/- 0.13 cm, width 0.82 +/- 0.22 cm). Coagulum formation adherent to the electrode was exclusively observed following 18 of 42 nonirrigated RF current ablations. In conclusion, irrigated coiled ablation electrodes induce continuous linear lesions with a power output of 20-40 W. The risk of coagulum formation at the coiled electrode can be avoided by irrigation.