מחקר זה מציג גישה חדשה למיפוי לב בזמן אמת באמצעות מערכת הדמיה אלקטרוקרדיוגרפית לא פולשנית וחסרת תמונה. מערכת זו מאפשרת קבלת מפות לב אלקטרופיזיולוגיות ללא צורך בטומוגרפיה ממוחשבת טרום פרוצדורלית או סריקות הדמיית תהודה מגנטית, מה שמאפשר הנחיה יעילה להליכים לבביים כגון אבלציה ושתלים לטיפול בסינכרון לב.
מיפוי לב מהיר, בטוח ויעיל הוא קריטי לניהול הפרעות קצב מורכבות, אך השיטות הנוכחיות מתמודדות עם מגבלות משמעותיות. האלקטרוקרדיוגרמה בעלת 12 העופרת (ECG), למרות שהיא חיונית לאבחון ראשוני, חסרה את הרזולוציה המרחבית והעומק הדרושים להנחיית הליכים מתקדמים כגון אבלציה בצנתר או השתלת מכשיר לטיפול בסינכרון לב. מצד שני, טכניקות מיפוי פולשניות מספקות פעילות חשמלית מפורטת אך דורשות מיקומי צנתרים מרובים, מה שמגדיל את הסיכונים והמורכבות הפרוצדורלית. שיטות אלו גוזלות זמן, יקרות ומציעות הערכה מוגבלת בזמן אמת, במיוחד בהפרעות קצב דינמיות כמו פרפור פרוזדורים (AF), הפרעות קצב לא יציבות וטיפול בסנכרון מחדש של הלב (CRT).
מחקר זה מציג מערכת הדמיה אלקטרוקרדיוגרפית לא פולשנית וחסרת תמונה (Imageless-ECGI) שנועדה להשלים שיטות מסורתיות על ידי מתן מפות לב בזמן אמת, פעימה לפעום. ללא צורך בהדמיה טרום פרוצדורלית, מערכת זו לוכדת פעילות חשמלית ברזולוציה גבוהה על פני כל הלב, ומציעה אלטרנטיבה בטוחה ויעילה יותר למיפוי פולשני. על ידי שילוב המיידיות של הקלטות פני השטח עם הדיוק המרחבי של מודלים חישוביים מודרניים, מערכת Imageless-ECGI מגשרת על הפער בין א.ק.ג מסורתי למיפוי פולשני, ועשויה לשנות את זרימת העבודה במעבדות אלקטרופיזיולוגיה.
הצורך במיפוי אלקטרופיזיולוגי לא פולשני הפך חשוב יותר ויותר להערכה מדויקת של פעילות הלב, במיוחד בחולים העוברים פרוצדורות הפרעות קצב מורכבות, כגון פרפור פרוזדורים (AF) ואבלציה של טכיקרדיה חדרית (VT), או במהלך השתלת קוצבי לב ומכשירי טיפול בסנכרון לב (CRT). נכון לעכשיו, מיפוי אלקטרואנטומי תלת מימדי (3D) (EAM) נותר תקן הזהב להנחיית מפעילים במהלך אבלציה בצנתר1 על ידי מתן מפות פונקציונליות מקיפות לאפיון הפרעות קצב 2,3. עם זאת, EAM אינו אופטימלי ללכידת הדפוסים המרחביים-זמניים הדינמיים של AF, הפרעות קצב לא מתמשכות, וההליך הארוך והפולשני הנדרש למיפוי הופך אותו לבלתי מעשי לשימוש בהליכי CRT.
שיטות לא פולשניות מסורתיות, כגון אלקטרוקרדיוגרמה עם 12 מוליכים (ECG), למרות שהן מדויקות ביותר לזיהוי מוקדי הפרעות קצב ספציפיות (למשל, דרכי יציאה או VT תלוליות), מציעות תובנה מוגבלת לגבי ההתנהגות החשמלית הגלובלית של הלב. מגבלה זו בולטת במיוחד כאשר נדרש מיפוי בזמן אמת כדי להנחות התערבויות בהפרעות קצב דינמיות ומורכבות, כאשר לוקליזציה מדויקת של אזורים הפרעות קצב היא חיונית לתוצאות מוצלחות. מיפוי לא פולשני יכול למלא תפקיד חשוב בשיפור התכנון הקדם-פרוצדורלי ומתן משוב בזמן אמת במהלך התערבויות אלקטרופיזיולוגיות.
כדי לתמוך באלקטרופיזיולוגים לפני הפרוצדורה, התקדמות בשיטות הדמיית לב, כגון טומוגרפיה ממוחשבת (CT) והדמיית תהודה מגנטית (MRI), הוכחה כיעילה במתן מידע מבני מפורט, כולל עובי דופן4 ופיברוזיס שריר הלב 5,6,7,8 . עם זאת, שיטות אלה מתמקדות בתכונות אנטומיות ומבניות, ומשאירות פער במיפוי חשמלי פונקציונלי. בנוסף, השגת תמונות לב באיכות גבוהה דורשת פרוטוקולי סריקה מיוחדים, כוח אדם מיומן ושיטות עיבוד מורכבות כמו פילוח מתקדם ואפיון רקמות מדויק, במיוחד לאיתור פיברוזיס לבבי.
מערכות הדמיה אלקטרוקרדיוגרפיות קלאסיות (ECGI) התגלו כאופציה לא פולשנית, המציעות תוצאות מבטיחות על ידי שחזור פעילות חשמלית לבבית על סמך פוטנציאל פני הגוף (BSP)9,10,11,12. למרות הפוטנציאל שלהן, מערכות ECGI מתמודדות עם מגבלות בולטות13,14. ראשית, הם דורשים סריקות CT טרום פרוצדורליות כדי למפות את מיקומי האלקטרודות על גיאומטריות לבביות, מה שהופך את השימוש השגרתי הקליני שלהם לפחות אפשרי. שנית, שיטות רגולציה מסורתיות המשמשות לפתרון הבעיה ההפוכה של מיפוי הלב מציגות לעתים קרובות דפוסי התפשטות לא פיזיולוגיים, המגבילים את הדיוק שלהם במסגרות קליניות.
מטרת מחקר זה הייתה לתאר את התכונות והנהלים של מערכת ECGI לא פולשנית חדשה המסוגלת למפות בזמן אמת ללא צורך ב-CT או MRI15, הידועה בשם Imageless ECGI. חקרנו את ההתקדמות של Imageless ECGI והצגנו יישומים קליניים פוטנציאליים למיפוי אלקטרופיזיולוגי, תוך התגברות על המגבלות של טכניקות קיימות כמו EAM, א.ק.ג 12 מוליכים ו-ECGI קלאסי בניהול הליכי הפרעות קצב מורכבות. גישה זו מאפשרת יצירת מפות לב תוך דקות מהגעת המטופל, ייעול זרימת העבודה וקיצור זמן ההכנה. בנוסף, המערכת משתמשת באלגוריתמים מתקדמים לעיבוד אותות כדי ליצור דפוסי התפשטות פיזיולוגיים מדויקים, לשפר את לוקליזציה של הפרעות קצב ותוצאות פרוצדורליות.
המתודולוגיה אומתה באופן פרוספקטיבי במחקר קליני תצפיתי רב-מרכזי. המחקר נערך בהתאם להצהרת הלסינקי ולסטנדרטים האתיים של המוסדות המעורבים. פרוטוקול המחקר, SAVE-COR (NCT05772182), אושר על ידי הוועדות האתיות של בית החולים האוניברסיטאי גרגוריו מרניון, בית החולים קליניק דה ברצלונה ובית החולים האוניברסיטאי הפוליטי לה פה, והתקבלה הסכמה מדעת מכל המטופלים.
הערה: תיאורים מפורטים של קריטריוני ההכללה וההחרגה הם:
קריטריונים להכללה: (i) אינדיקציה למחקר אלקטרואנטומי פולשני ו/או השתלה של מכשירי קוצב תוך-חללי. (2) השגת הסכמה מדעת וחתימה על הכללה במחקר.
קריטריונים לאי הכללה: (i) גיל <18. (ii) חוסר יכולת לעבור צנתור אנדוקרדיאלי (למשל, נשים בהריון או מניקות). (3) חוסר יכולת פיזית או נפשית להבין ולקבל את ההסכמה מדעת. (iv) חוסר יכולת לעמוד זקוף כדי לאפשר שחזור פלג גוף עליון תלת מימדי הנדרש למערכת ECGI. (v) חולים עם פתולוגיות מולדות.
1. הכנת מערכת ECGI ללא תמונה בזמן אמת
2. הכנת מטופל לפני ההליך
3. הערכת גיאומטריית הלב של המטופל
4. מיפוי ECGI לא פולשני ללא תמונה להנחיית שתל קוצב מערכת הולכה לטיפול בסנכרון לב (CSP-CRT) בזמן אמת (מקרה 4)
5. ניתוח מיפוי ECGI לא פולשני נוסף ללא תמונה
הערה: ניתן לגזור מפות לב שונות מאותות ECGI ממוחשבים כדי להעריך את מצע הלב, לאפיין הפרעות קצב, להעריך CRT או לחלץ מדדים רלוונטיים מבחינה קלינית במהלך פרוצדורות. סוג המפות שניתן ליצור תלוי בקצב הלב הספציפי המנותח, עם גישות שונות למקצבים סדירים ולא סדירים כאחד.
מקרה 1 - תכנון והנחיית אבלציה בצנתר של רפרוף פרוזדורים לא טיפוסי
מקרה זה הוא מטופל גבר בן 59 (מדד מסת גוף -BMI-30) עם היסטוריה של יתר לחץ דם, עישון, מחלת מסתמי לב, סיווג EHRA IIb, וציון CHA2DS 2-VASc של 1 עם אינדיקציה לאבלציה בצנתר עקב רפרוף פרוזדורים לא טיפוסי (AFL) המבוסס על א.ק.ג עם 12 מוליכים (איור 9A). למטופל לא הייתה היסטוריה קודמת של אבלציה בצנתר. MRI לשיפור גדוליניום מאוחר טרום פרוצדורלי (LGE-MRI) חשף פיברוזיס נרחב בדופן האחורית של הפרוזדור השמאלי (LA), עם פלנימטריית LA תקינה של 24 סמ"ר ושבר פליטה של החדר השמאלי (LVEF) של 54%.
ECGI לא פולשני ללא תמונה בוצע דקות ספורות לפני החדרת הצנתר דרך מעטפת הירך. מחזור שלם של ה-AFL (209 אלפיות השנייה), ללא מתחמי QRST, נבחר לניתוח. המיפוי חשף מעגל מאקרו-חוזר סביב המסתם המיטרלי (MV), שהצביע על הקו הפרימיטרלי כיעד האבלציה האופטימלי לסיום הפרעות קצב (איור 9B). לאחר מכן, נערך EAM מבוסס מגע (איור 9C), שאישר את דפוס ההתפשטות שנצפה ב-ECGI הלא פולשני ללא תמונה. אבלציה לאורך הקו הפרימיטרלי סיימה בהצלחה את הפרעת הקצב.
במקרה קליני זה, הפרעת הקצב אופיינה במדויק לפני EAM פולשני, מה שאפשר לוקליזציה מדויקת של דפוס התפשטות הפרעת הקצב וייעל את הליך האבלציה. עם זאת, עבור טכיקרדיה פרוזדורית מורכבת, כגון AFL או טכיקרדיה מוקדית, Imageless ECGI מציע מיפוי בזמן אמת, פעימה אחת, מה שהופך אותו לבעל ערך במיוחד במקרים של הפרעות קצב לא מתמשכות. יכולת ההסתגלות שלו לשינויים בדפוסי הפרעות קצב במהלך הליך מבטיחה מיפוי מדויק ודינמי. יתר על כן, בעוד שהאבחנה של AFL נגד כיוון השעון היא בדרך כלל פשוטה מא.ק.ג עם 12 מוליכים, איתור וזיהוי מדויק של המנגנון של טכיאריתמיות מורכבות יכול להיות מאתגר. כתוצאה מכך, ביצוע ECGI ללא תמונה בייעוץ רפואי או דקות לפני יכול לשפר את הבטיחות והיעילות הפרוצדורלית על ידי מתן הדרכה במעלה הזרם לתכנון אבלציה בצנתר וביטול גישות טרנספטליות מיותרות.
מקרה 2 - התפתחות סינגולריות פאזה במהלך אבלציה בצנתר של פרפור פרוזדורים מתמשך
מקרה זה הוא מטופל גבר בן 63 (BMI 31) עם מקטע פליטה של החדר השמאלי (LVEF, 55%), ללא LA מורחב, ואיגוד הלב של ניו יורק (NYHA) של I סומן לאבלציה בצנתר עקב AF מתמשך. לא בוצעה הדמיית CT או MRI טרום פרוצדורלית. לחולה הייתה היסטוריה קודמת של אבלציה בצנתר לבידוד ורידים ריאתיים (PVI) בדצמבר 2019.
עם הגעתו, המטופל היה ב-AF. מיפוי המצע נערך באמצעות ECGI ללא תמונה לאורך כל הליך האבלציה (איור 10A). בנקודת ההתחלה, ECGI זיהה סינגולריות פאזה בדופן הצדדית של הפרוזדור הימני (RA), בסיס התוספתן הימני (RAA), הדופן האחורית הפרוזדורית השמאלית (PW) ובסיס התוספתן הפרוזדורי השמאלי (LAA). ממצאים אלה היו בקורלציה עם EGMs בתדירות גבוהה ומקוטעים שנצפו באמצעות צנתרים אנדוקוויטריים, ו-PVI הולם אושר באמצעות שחזור LA EAM. אבלציה של שדה דופק (PFA) החלה בבסיס LAA, וכתוצאה מכך שינוי קצב מ-AF ל-AFL לא טיפוסי. ECGI ללא תמונה חשף AFL פרימיטרלי, שאושר באמצעות הרכבה מהקוטב הדיסטלי של קטטר הסינוס הכלילי. נוצר קו מיטרלי; עם זאת, AF הושרתה מחדש. לאחר מכן, הושג בידוד מוחלט של PW. למרות זאת, ECGI ללא תמונה המשיך לזהות סינגולריות פאזה משמעותית בבסיס RAA. בעקבות יישומי PFA מרובים המכוונים לאזור זה, הושג קצב סינוסים (איור 10B).
מקרה קליני זה מייצג כיצד AF מציב אתגרים ייחודיים בשל השונות הגבוהה של הפעילות החשמלית בפרוזדורים. ECGI ללא תמונה לכד ביעילות דפוסים מרחביים-זמניים של התקדמות AF במהלך אבלציה, עם עד שלוש מפות לא פולשניות שנרכשו כדי להנחות את שינוי המצע עד להשגת SR. לטיפולים סטנדרטיים, כמו בידוד ורידים ריאתיים, יש שיעורי הישנות גבוהים יחסית29. הקשיים העיקריים בטיפול ב-AF נעוצים בשני תחומים: (1) קביעה אילו מטופלים יפיקו תועלת מ-PVI בלבד, ו-(2) עבור אלה הזקוקים לגישה רחבה יותר, זיהוי האזורים מחוץ לאזור ה-PVI שהאבלציה שלהם תפחית בצורה היעילה ביותר את הישנות הפרעות הקצב. במהלך קצב הסינוסים, Imageless ECGI הוכיח את היכולת ליצור מפות CV, שהוכחו כשימושיות בחיזוי הצלחה באבלציה של PVI17. עם זאת, במקרה זה, ECGI ללא תמונה לכד דפוסי דינמיקה של מיקוד אוטומטי במקביל, וסיפק לרופאים מבט מקיף על אופן התפשטות הפרעת הקצב ועזר לזהות אזורי מפתח המניעים את הפרעת הקצב. ניתוח התוצאות צריך להתמקד במתאם בין מניעי ה-AF שזוהו ב-ECGI ללא תמונה לבין נקודות קצה קליניות, כגון הישרדות ללא הפרעות קצב לטווח ארוך, כדי לאמת עוד יותר את התועלת שלו באופטימיזציה של אסטרטגיות אבלציה של AF.
מקרה 3 - הנחיית אופטימיזציה של קוצב דו-חדרי לטיפול בסנכרון מחדש של הלב
מקרה זה הוא מטופלת בת 67 עם קרדיומיופתיה מורחבת לא איסכמית, LVEF של 25%, ללא עדות לשיפור גדוליניום מאוחר ב-MRI טרום פרוצדורלי, עם חסימת ענף צרור שמאלי (LBBB) ב-ECG הבסיסי ומשך QRS של 156 אלפיות השנייה. המטופל סומן לקוצב דו-חדרי (BiVP) כחלק מ-CRT.
במהלך הליך ה-CRT הלבבי, נעשה שימוש ב-ECGI ללא תמונה בזמן אמת כדי להעריך סנכרון חדרים לפני ואחרי השתלת קוצב לב. בקצב הבסיסי, אזור ההפעלה האחרון של המטופל זוהה בדופן הבסיסית-צדדית של החדר השמאלי (LV), כפי שמתואר באיור 11A. זמן ההפעלה הכולל של החדר (TAT) נמדד ב-116 אלפיות השנייה, מה שמצביע על אסינכרוני חדרי משמעותי. תצורות התקן שונות הוערכו באמצעות ECGI, כאשר ההגדרה האופטימלית נקבעה כ-BiVP באמצעות הפעלה בו-זמנית של הקוטב הדיסטלי והפרוקסימלי של מוליך ה-LV, ועיכוב אטריו-חדרי של 140 אלפיות השנייה. כפי שמוצג באיור 11B, שלוש נקודות הקצב של החדרים לא הביאו לאזורים שהופעלו מאוחר, מה שמעיד על סנכרון מוצלח, עם TAT משופר של 70 אלפיות השנייה.
טיפול בסנכרון מחדש של הלב נועד להחזיר את הקואורדינציה החשמלית בחדרים ולשפר את תפקוד הלב בחולים עם אי ספיקת לב ו-QRS ממושך. במקרה זה, Imageless ECGI סיפק מיפוי בזמן אמת שהיה המפתח בהנחיית אופטימיזציה של BiVP במהלך הליך ה-CRT. זה איפשר הערכה מדויקת של דפוסי ההפעלה החדרית ועזר לזהות את תצורת המכשיר האופטימלית, מה שהבטיח סנכרון מלא של החדרים. האופי הלא פולשני והמשוב המיידי של ECGI אפשרו לרופאים לחדד את תכנות העופרת. לעומת זאת, בעוד שמחקרים מדגישים את הערך של ECGI בהנחיית מיקום עופרת בחדר שמאל ליד האזור המופעלהאחרון 30, אילוצים אנטומיים עשויים להגביל את תחולתו. פרמטרים בסיסיים וסופיים של סנכרון מחדש שנקבעו על ידי ECGI, כגון TAT, צריכים להיות קשורים לתוצאות הקליניות על ידי ניטור התגובה הקלינית של המטופל ל-CRT לאורך זמן, כולל שיפור בתסמינים ותפקוד חדרים לטווח ארוך.
מקרה 4 - שתל קוצב של מערכת הולכה מנחה לטיפול בסינכרון לב בזמן אמת
מקרה קליני זה הוא מטופלת בת 45 עם הפרעה חמורה בתפקוד החדרים (LVEF 15%) ו-LBBB עם משך QRS של 172 אלפיות השנייה. המטופל סומן לדפיברילטור קרדיו-וורטי מושתל CRT באמצעות גישת קצב של מערכת הולכה (CSP).
במהלך השתלת המכשיר נעשה שימוש ב-ECGI ללא תמונה בזמן אמת כדי לנטר סנכרון חדרים לאורך תהליך הברגת האלקטרודות באזור המחיצה. כפי שמוצג באיור 12, מפת ה-ECGI הבסיסית זיהתה את הקיר הצדדי של ה-LV כאזור המופעל האחרון, עם TAT של 133 אלפיות השנייה. מיפוי ECGI פעימה לפעימות במהלך הברגת האלקטרודות הראה שיפורים מתקדמים בסנכרון החדר, עם סנכרון אופטימלי שהושג עם הגעה לענף הצרור השמאלי, וכתוצאה מכך TAT של 95 אלפיות השנייה.
מקרה זה הדגים את הפוטנציאל של ECGI ללא תמונה בזמן אמת להנחות השתלת LBBP במהלך הליך CRT. יכולות המיפוי שלו בזמן אמת אפשרו ניתוח של TAT חדרי וסנכרון מחדש בכל שלב של השתלת עופרת באזור המחיצה. המערכת סיפקה מדד מהיר, ויזואלי וקל לפרשנות, המתייחס להיעדר סטנדרטיזציה בקריטריונים של CSP אלקטרוקרדיוגרפי. כמו גם בהליכי BiVP-CRT, יש צורך במחקרים נוספים כדי לקבוע אם פרמטרי ECGI ללא תמונה נמצאים בקורלציה משמעותית עם תגובת CRT קלינית וכיצד הם משווים למנבאי א.ק.ג עם 12 עופרת.
מקרה 5 - תכנון והנחיית אבלציה בצנתר של טכיקרדיה חדרית
מקרה זה הוא מטופל גבר בן 53 (BMI 25.4) עם קרדיומיופתיה איסכמית, הפרעה חמורה בתפקוד החדרים (LVEF 15%), ו-NYHA Class II הופנה להליך אבלציה בצנתר עקב VT חוזר. MRI טרום פרוצדורלי חשף פיברוזיס אנדוקרדיאלי נרחב ותעלות הפרעות קצב הממוקמות במקטעים התחתונים-בסיסיים והתחתונים-מדיאליים של החדר השמאלי. למטופל הייתה היסטוריה קודמת של אבלציה בצנתר VT בשנת 2018.
מיפוי ECGI ללא תמונה בו זמנית (איור 13A) ו-EAM פולשני (איור 13B) בוצעו לאורך כל ההליך. תהליך האבלציה של הצנתר כלל מיפוי מבוסס סובסטרט במהלך קוצב אפיקלי של החדר הימני (RV) ואינדוקציה של VT באמצעות גירוי מתוכנת. ECGI ללא תמונה זיהה אזור של האטה בהולכה במקטע התחתון-בסיסי של ה-LV במהלך מיפוי קצב הסינוסים לפני הכנסת הצנתר. ממצא זה עלה בקנה אחד עם פיברוזיס שנצפה ב-MRI. צעד עוקב מקודקוד החדר הימני (RV) אישר האטה בהולכה במקטעים הבסיסיים והמדיאליים של ה-LV, וזיהה אזור זה כמצע הפרעת קצב סביר. VT עם אורך מחזור של 380 אלפיות השנייה הושרה לזמן קצר, ודרש קרדיוגרציה עקב חוסר יציבות המודינמית. כתוצאה מכך, נרכש רק מספר מוגבל של נקודות EAM. עם זאת, באמצעות מחזור VT יחיד, ECGI ללא תמונה זיהה בהצלחה את מצר ה-VT באותו אזור שבו נצפתה צפיפות איזוכרונלית במפות הקצביות.
השימוש ב-ECGI ללא תמונה בזמן אמת במקרה VT זה התמודד בהצלחה עם שני אתגרים קליניים עיקריים בניהול VT: (1) לוקליזציה מדויקת של מטרות אבלציה פוטנציאליות במהלך קצב הסינוס ו-(2) אפיון VT עם חוסר יציבות המודינמית. מפעימה בודדת, מצר ה-VT זוהה במדויק הן במפות הפעלת הסובסטרט והן במפות הפעלת הפרעות הקצב. המערכת אפשרה למפעילים לזהות מצעים הפרעות קצב לפני או במהלך אבלציה ולאפיין מספר VTs הניתנים להשראה בזמן אמת ממחזור יחיד.
איור 1: רכיבי חומרת ECGI ללא-תמונה. (A) מגבר דו-פוטנציאלי עם יציאות חיבור כבלים ספציפיות. (ב) כבלים ימניים ושמאליים, מצוידים במחברי מגבר בקצה אחד ומחברי שקע אפוד חיישן בקצה השני. (ג) תצורה המציגה את הכבלים הימניים והשמאליים המחוברים למגבר הדו-פוטנציאלי. (ד) זרימת עבודה סכמטית של הליך חיבור אפוד החיישן לשקעי הכבלים. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: נוהל סורק שחזור פלג גוף עליון תלת-ממדי. (A) אפוד חיישן פוטנציאל פני הגוף בעל 128 עופרת, המורכב מארבעה רכיבים (קדמי-ימין, קדמי-שמאל, אחורה-ימין, אחורה-שמאל), מונח על פלג הגוף העליון של המטופל לפני שחזור תלת-ממדי. לכל אלקטרודה קוד QR ייחודי לזיהוי אוטומטי. ניתן לקפל את החיבורים בין האלקטרודות כדי להתאים את האפוד לצורת הגוף של המטופל. (B) קוד ה-QR ברכיב הקדמי-ימני מאמת את האפוד, ומאפשר ליישום הסורק התלת-ממדי ליזום שחזור פלג גוף עליון. (C) פלטפורמת הסורק התלת-ממדי באמצעות יישום הסורק התלת-ממדי, מייצרת את פלג הגוף העליון המשוחזר באמצעות מצלמת אור מובנית אינפרא-אדום. קיצורים: FR: קדמי-ימין; FL: קדמי-שמאל; ביל: אחורי מימין; ו-BL: שמאל אחורי. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: מסך כניסה לממשק משתמש ECGI ללא-תמונה הדורש שם משתמש וסיסמה ייעודיים עבור גישה לתוכנה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: חלון הבית. חלון הבית מאפשר ניהול של מטופלים, רופאים ומשתמשים, כמו גם קביעת תצורה של הפעלות מטופלים. הוא גם מציג מידע על ההפעלות המיובאות ועל מצב המערכת והמגבר. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: חלון גיאומטריה של פלג גוף עליון. חלון גיאומטריית טורסו מאפשר למשתמשים להעלות ולהציג את מודל פלג גוף עליון תלת מימדי, אלקטרודות פלח ולבחור את סוג גיאומטריית הלב באמצעות כפתור גיאומטריית החישוב , המאפשר להעריך או לספק פילוח מ-CT/MRI מותאם אישית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 6: הערכת גיאומטריה לבבית. (A) אלגוריתם SSM המשתמש במאפיינים בזאליים ובשחזור פלג גוף עליון תלת-ממדי של המטופל כדי להעריך את גיאומטריית הלב. (B) גיאומטריית לב משוערת בתוך ה-SSM של פלג הגוף העליון שמציגה תצוגות קדמיות-אחוריות (צד שמאל) ואחוריות-קדמיות (צד ימין). קיצורים: תלת מימד: תלת מימד; SSM: מודל צורה סטטיסטי. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 7: חלון מגבר. חלון המגבר מאפשר הדמיה בזמן אמת של האותות המתקבלים מכל אלקטרודה של אפוד החיישן. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 8: חלון זמן-אמת. (A) ייצוג סכמטי של המוליכים הפעילים מאפוד מערך האלקטרודות בצפיפות גבוהה. אלקטרודות ירוקות מכילות אותות באיכות טובה ואילו אלקטרודות אדומות מכילות אותות רועשים ואינן משתתפות בחישוב הבעיה ההפוכה. (B) הערכה של 12 המוליכים של האלקטרוקרדיוגרמה בזמן אמת. (ג) הפעלה ותיחום אוטומטיים של ההתחלה וההיסט של מתחם ה-QRS (חלון בצבע ירוק). האות הממוצע של כל הלידים המשתתפים בחישוב המיפוי מוצג בכחול. (D) המקטע Maps Visualization תומך בתצוגות של מפות בודדות, כפולות או ארבע מפות. דוגמה זו מציגה תצוגת מיפוי כפולה עם מפות הפעלה עבור מצבי ריווח ענפי צרור בסיסי ושמאלי (מפה סופית) במהלך הליך CRT. המפה הבסיסית נמצאת במצב הקפאה, נשארת סטטית, בעוד שהמפה הסופית נמצאת במצב עדכון, ומחשבת מחדש עם כל קומפלקס QRS שנותח לאחרונה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 9: דוגמה גרפית של AFL לא טיפוסי בצד שמאל ויכולות האבחון השונות של א.ק.ג עם 12 מוליכים, ECGI ללא-תמונה ו-EAM פולשני. (A) אותות ה-ECG עם 12 מוליכים של ה-AFL הלא טיפוסי מציגים גלים על-חדריים חיוביים ב-V1. (B) ECGI ללא תמונה באמצעות גיאומטריה לבבית משוערת מ-SSM והצגת מבט אנטרו-אחורי. מעגל ההתפשטות מציג את כל הצבעים סביב ה-MV, דפוס אופייני ל-AFL פרימיטרלי. (C) מיפוי הפעלה מקומי שנגזר מ-EAM ומציג מבט אנטרו-אחורי מראה כניסה חוזרת של מאקרו סביב ה-MV, המאשרת את האבחנה מה-ECGI ללא תמונה. קיצורים: א.ק.ג: אלקטרוקרדיוגרמה; EAM: מיפוי אלקטרואנטומי; ECGI: הדמיה אלקטרוקרדיוגרפית. SVC: וריד נבוב מעולה; IVC: וריד נבוב נחות; CS: סינוס כלילי; LSPV: וריד ריאתי עליון שמאלי; RIPV: וריד ריאתי תחתון ימני; RSPV: וריד ריאתי עליון ימני. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 10: מעקב אחר התפתחות מצע פרוזדורים במהלך אבלציה של קטטר AF באמצעות מיפוי ECGI לא פולשני ללא תמונה. (A) תצוגות אחוריות-קדמיות, קדמיות-אחוריות ורוחביות ימניות של ECGI ללא תמונה, עם אתרי PFA המסומנים בעיגולים ירוקים. מפת ה-PS הבסיסית מדגישה כניסות חוזרות בקיר הצדדי של RA, בבסיס RAA, בקיר האחורי של LA ובבסיס LAA. PFA בבסיס LAA העביר את הקצב ל-AFL פרימיטרלי. למרות השלמת הקו המיטרלי ובידוד הדופן האחורית, AF הושרה שוב באופן ספונטני. ECGI חשף PS בבסיס RAA, שהפך ליעד האבלציה. יישומי PFA מרובים בוצעו באזור זה, וקצב הסינוסים שוחזר. (B) האותות האק"ג והאותות התוך-לבביים עם 12 מוליכים ברגע שה-AF השתנה ל-SR. קיצורים: SVC: הווריד הנבוב העליון; IVC: וריד נבוב נחות; LPVs: ורידי ריאה שמאליים; RPVs: ורידי ריאה ימניים; AF: פרפור פרוזדורים, SR: קצב סינוס, PS: סינגולריות פאזה, LAT: זמני הפעלה מקומיים, טלוויזיה: מסתם טריקוספידי, MV: מסתם מיטרלי, PVI: בידוד ורידים ריאתיים, AFL: רפרוף פרוזדורים, PW: דופן אחורית, ו-PFA: אבלציה בשדה דופק. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 11: אופטימיזציה של קוצב דו-חדרי באמצעות Imageless ECGI. (A) קצב בסיסי של המטופל. מפת ה-ECGI ללא תמונה (מבט שמאל-לרוחב) חושפת אזור שהופעל מאוחר (סגול) בדופן הצדדית של ה-LV, עם TAT של 116 אלפיות השנייה, המעיד על דיסנכרון חדר. זה מתיישב עם האק"ג הבסיסי, המציג קומפלקס QRS רחב (156 אלפיות השנייה) עם דפוס LBBB. (B) תצורת השתלת קוצב לב. לאחר BiVP עם הפעלה בו-זמנית של הקוטב הדיסטלי והפרוקסימלי של מוביל ה-LV ועיכוב פרוזדורי של 140 אלפיות השנייה, מפת ה-ECGI ללא תמונה אינה מציגה אזורים מושהים (ללא אזור סגול), מה שמעיד על הפעלה חדרית סינכרונית ו-TAT מופחת של 70 אלפיות השנייה. זה עולה בקנה אחד עם קומפלקס ה-QRS המקוצר שנצפה ב-ECG הסופי, שבו משך ה-QRS יורד ל-102 אלפיות השנייה. פעילות הקצב של הקוטב הדיסטלי והפרוקסימלי של עופרת ה-LV משתקפת גם במפת ה-ECGI. קיצורים: LBBB: בלוק ענף צרור שמאלי, BiVP: קוצב דו-חדרי, CRT: טיפול בסנכרון מחדש של הלב, RVOT: דרכי יציאת החדר הימני, MV: המסתם המיטרלי, TAT: זמן הפעלה כולל. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 12: הערכה לא פולשנית של CRT באמצעות קוצב מערכת הולכה באמצעות ECGI ללא תמונה. (A) קצב בסיס של המטופל. מפת ה-ECGI (מבט שמאל-לרוחב) מציינת אזור של הפעלה מושהית (סגול) על הדופן הצדדית של ה-LV, עם TAT של 133 אלפיות השנייה, מה שמרמז על דיסנכרון חדר. זה תואם את ה-ECG הבסיסי, המציג קומפלקס QRS רחב (172 אלפיות השנייה) האופייני ל-LBBB. (B) שלב ביניים (קוצב אמצע המחיצה) במהלך השתלת עופרת LBBP. המפה הלא פולשנית מציגה תיקון חלקי של האזור המושהה ב-LV, כאשר הצבע משתנה מסגול לכחול. זה מלווה בהפחתה במשך מורכב QRS. (ג) המיקום הסופי של כבל ה-LBBP במהלך תהליך ההברגה. המפה מדגימה תיקון מלא של האזור המושהה, כאשר הצבע עובר מסגול לירוק, מה שמעיד על הפעלה סינכרונית של שני החדרים. קיצורים: LBBB: בלוק ענף צרור שמאלי, LBB: ענף צרור שמאלי, RVOT: דרכי יציאה של החדר הימני, MV: מסתם מיטרלי, TAT: זמן הפעלה כולל. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 13: הערכה לא פולשנית של מצר ה-VT באמצעות ECGI ללא תמונה. (A) מיפוי ECGI ללא תמונה במהלך הליך אבלציה של VT מזהה את המצע הפרעות קצב ואת מצר ה-VT באזורים התחתונים-בסיסיים והתחתונים-מדיאליים של ה-LV. השורה הראשונה מתאימה לקצב הסינוס, השורה האמצעית לקצב אפיקלי RV, והשורה התחתונה ל-VT. (B) EAM פולשני שהתקבל במהלך הליך אבלציה של VT מראה מיפוי הפעלה איזוכרונלית באותם אזורים שזוהו על ידי ECGI. השורה העליונה תואמת את הקצב האפיקלי של RV, ואילו השורה התחתונה מייצגת VT. קיצורים: RV: חדר ימין, LV: חדר שמאלי, SR: קצב סינוס, RVOT: דרכי יציאה של החדר הימני, MV: מסתם מיטרלי, טלוויזיה: שסתום תלת-שפתי. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
תיאור מתודולוגי זה מדגיש את התועלת הקלינית של גישת ECGI לא פולשנית, פעימה אחת ובזמן אמת, שיכולה לתמוך במגוון פרוצדורות אלקטרופיזיולוגיות, כגון אבלציה בצנתר ו-CRT, ללא צורך בהדמיית לב טרום פרוצדורלית כמו CT או MRI 15,17,31,32 בדוח זה, Imageless ECGI מדגים מאפיינים טכניים מרכזיים שעשויים לקדם את האימוץ הקליני שלו. בעוד ש-ECGI כבר הוכיח את עצמו ככלי רב עוצמה למיפוי לב במגוון רחב של הפרעות קצב 19,33,34,35,36, הוא ממשיך להתמודד עם מספר אתגרים קליניים וטכניים13,14.
מערכות ECGI קלאסיות זקוקות לסריקת CT במיוחד באותו יום כמו מיפוי הלב, כאשר אלקטרודות ה-ECGI נמצאות במקום 9,10,12,37,38. גישה זו מוסיפה זמן נוסף עקב הצורך בסגמנטציה של סריקת CT (לב ואלקטרודות), ומעכבת את יצירת מפת ה-ECGI הראשונית בכ-1-3 שעות. לעומת זאת, מערכת ה-ECGI ללא תמונה המוצגת בדוח זה משתמשת בסריקת תלת מימד אינפרא אדום של בית החזה עם אלקטרודות מערך בצפיפות גבוהה, שניתן לבצע דקות ספורות לפני ההליך או במהלך ייעוץ רפואי15,17. המערכת מפלחת אוטומטית את האלקטרודות של בית החזה ומעריכה את גיאומטריית הלב של המטופל, מייעלת את תהליך מיפוי הלב הלא פולשני ומצמצמת משמעותית את הזמן בין הגעת המטופל לזמינות מפת ה-ECGI הראשונה. אימות קודם של גישת ה-ECGI ללא תמונה הראה כי שימוש בגיאומטריית לב משוערת מציג שגיאות מינימליות, תוך שמירה על הדיוק של מפות לא פולשניות. בחולים עם AF, נצפה מתאם חזק בין אותות ECGI שמקורם בגיאומטריות לב משוערות לעומת גיאומטריות לב בפועל, אפילו עם תרגומים גיאומטריים15. עבור הפרעות קצב רגילות, כגון טכיקרדיה פרוזדורית מורכבת, השוואות עם EAM הראו דיוק גבוה בזיהוי חדר הלב המעורב, קביעת המנגנון (מוקד או נכנס מחדש) והסקת יעד האבלציה31. במקרה של VT, הגישה הוערכה כדי להנחות את המפעילים לעבר אזורים של איסתמוסים של VT במהלך קצב הסינוס (SR)39, מה שמראה את הפוטנציאל לזהות חולים בסיכון ל-VT במניעה ראשונית. בנוסף, התאמה אזורית חזקה בין מפות הפעלה של ECGI ו-EAM ללא תמונה נצפתה במהלך קוצב הסינוסים הכליליים, במיוחד באתרי הפעלה מוקדמים ומאוחרים40.
ב-CRT, שינויים מורפולוגיים בזמן אמת ב-ECG עם 12 מוליכים משמשים בדרך כלל כדי לאשר סנכרון מחדש במהלך השתלת עופרת, במיוחד בהליכי CSP שבהם ה-ECG מוערך בשלבים שונים של מיקום עופרת המחיצה עד להגעה לאזור ה-LBB. עם זאת, אלגוריתמי האק"ג שפורסמו הם לרוב מורכבים, מראים הבדלים משמעותיים ביניהם, ובמקרים מסוימים קשה ליישם אותם בפרקטיקה הקלינית 41,42,43. אולי בשל מורכבות זו, לא זוהה באופן עקבי פרמטר אלקטרוקרדיוגרפי ספציפי לקוצב ענף צרור שמאלי (LBBP) שיכול לחזות באופן מהימן אם מטופל יגיב לסנכרון מחדש של הלב. גישת ה-ECGI ללא תמונה בזמן אמת מציעה מיפוי פשוט ומפורט, פעימה אחר פעימה לאורך השתלת העופרת, הערכת תיקון דיסנכרוני על ידי הערכת פרמטרים כגון זמן ההפעלה של החדר השמאלי, כפי שהודגם בחולים עם אינדיקציה ל-CRT32 או אלה עם בלוק AV44. לכן, עם חקירה נוספת, פרמטרים של ECGI בזמן אמת יכולים להנחות את המפעילים באופטימיזציה של מיקום השתלת העופרת או חיזוי תגובת המטופל ל-CRT.
למרות שהפוטנציאל של ה-ECGI ללא תמונה בזמן אמת הוצג בדוח מתודולוגי זה, גישות מיפוי לא פולשניות חדשות אחרות המשתמשות בסימולציות הפרעות קצב נועדו גם לבטל את הצורך בהדמיה טרום פרוצדורלית. מחקר המיפוי הווקטורקרדיוגרפי של הסתברות הפרעות קצב (VMAP) הראה דיוק אזורי משמעותי באיתור אתרי הפרעות קצב חדריות45 ומראה הבטחה בזיהוי מיקומם של מניעי AF מעבר לאבלציה שאינה PVI46. VMAP משתמש ב-ECG בעל 12 מוליכים בשילוב עם מודלים חישוביים מרובים כדי לזהות מטרות הפרעות קצב מבלי להסתמך על נתונים גיאומטריים ספציפיים למטופל. עם זאת, גישה זו עשויה להיות לא אופטימלית עבור הפרעות קצב פרוזדוריות כמו AF, כאשר רכיבים בתדר גבוה על פני השטח ECG חיוניים לזיהוי מניעי הפרעות קצב באופן לא פולשני. רכיבים אלה נלכדים בדרך כלל על ידי אלקטרודות על המשטחים האחוריים והאנטרו-צדדיים27, שאינם מיוצגים באק"ג הסטנדרטי בעל 12 עופרת המשמש בפרקטיקה הקלינית.
למרות הצורך במחקר קליני נוסף, ל-ECGI ללא תמונה בזמן אמת יש פוטנציאל להפוך לכלי רב ערך למיפוי לב לא פולשני במגוון רחב של הפרעות קצב. הפשטות המתודולוגית וזרימת העבודה היעילה של המטופלים בבתי חולים מאפשרים לרופאים לאסוף נתונים קליניים נוספים, מה שיכול לשפר הן את תוצאות המטופלים והן את ההתקדמות הטכנולוגית העתידית. לסיכום, העתיד של מיפוי לב לא פולשני טמון בהתקדמות לעבר גישה נטולת תמונה מלאה, המאפשרת שילוב מהיר וחלק יותר בפרקטיקה הקלינית היומיומית, מייעוץ שגרתי ועד מיפוי בזמן אמת במהלך פרוצדורות אלקטרופיזיולוגיות.
JRP, BPS, JSC, IHR, RM, CF, EZ, JM, DL, FA, MSG ו-AMC קיבלו תואר כבוד מ-Corify Care SL. AMC, MSG ו-FA הם מייסדים שותפים של Corify Care SL ו-JRP, BPS, JSC, IHR, JM, DL, JBG, FA, LM, MSG ו-AMC הם בעלי מניות. TFA קיבלה מענקי מחקר מ-Biosense-Webster. IRL קיבלה תואר כבוד כמרצה ויועץ מאבוט וביוסנס-וובסטר. APS קיבלה תואר כבוד של דוברים ויועצים מ-Bisosense-Webster, Abbott ו-Boston-Scientific. JMT קיבל תואר כבוד כמרצה ויועץ מאבוט, בוסטון-סיינטיפיק ומדטרוניק. EA קיבלה כבוד של דוברים ויועצים מ-Biosense-Webster ו-Bayer. LM מדווח על כבוד כיועץ, מרצה ומועצה מייעצת מבוסטון-סיינטיפיק, אבוט, ג'ונסון אנד ג'ונסון ומדטרוניק, והוא בעל מניות ב-Galgo Medical SL. JBG מדווח על כבוד כיועץ ודובר מ-Microport CRM ו-Abbott, בנוסף לתמיכה בלתי מוגבלת במענקים למלגה מ-Abbott. MPL קיבלה כבוד ממדטרוניק.
מחקר זה מומן על ידי המכון האירופי לחדשנות וטכנולוגיה (EIT) במסגרת הסכם מענק SAVE-COR No 220385 וממענק CIAICO/2022/020 במימון Generalitat Valenciana (EFICACIA). תמיכה נוספת הגיעה מ-Generalitat Valenciana (מענק CIAPOS/2021/238, ACIF/2021/205, CIBEFP/2022/9), MCIN/AEI/10.13039/501100011033 ו-ESF Investing in Your Future (מענק RYC2018-024346-I), Instituto de Salud Carlos III (מענק CIBERCV16 CB16/11/00354), וקטלוניה, ספרד (מענק 2021_SGR_01350, SGR21/GENCAT). אנו גם מודים לתמיכה מתוכנית CERCA / Generalitat de Catalunya. MPL מומן (2023-2025) באמצעות חוזה Río Hortega CM22/00107 [Instituto de Salud Carlos III (ISCIII); Fondo Social Europeo (FSE)]. המחברים מודים לנאוס פורטלה ושילה מרקו על תמיכת המזכירות, ולצוותים הרפואיים והסיעודיים על תמיכתם הקלינית בבית החולים קליניק דה ברצלונה, בית החולים האוניברסיטאי הכללי גרגוריו מרניון, בית החולים האוניברסיטאי והפוליטי לה פה. הם גם ממשיכים את דרכם הודות לאלמודה אלברטוס מ-Corify Care SL, מדריד, ספרד וארנטקסה קראסקו מאוניברסיטת פוליטכניקה דה ולנסיה.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
ACORYS Mapping System | Corify Care SL | ACORYS | Imageless ECGI system |
ACORYS 3D Scan Software | Corify Care SL | ACSCAN | 3D scanner app |
ACORYS Amplifier | Corify Care SL | ACAMP | Biopotential amplifier |
ACORYS Sensor Vest | Corify Care SL | ACSEN | Sensor vest, 4 components (Front Right, Front Left, Back Right and Back Left) |
ACORYS Software | Corify Care SL | ACSOF, version 1.2 | Imageless ECGI software |
Affera mapping system | Medtronic | AFR-00003 | |
CADENCE Adult mulifuntion defibrillation electrodes | Cardinal Health | 22660R | |
Catheter extension cable | Medtronic | AFR-00006 | |
Desktop or portable PC workstation | Any | Windows 11 as the operating system | Imageless ECGI workstation. The processor must be at least an Intel i7 from the 2020 generation or newer. It requires a minimum of 32 GB of RAM and 500 GB of SSD storage. Additionally, a compatible version of .NET Framework must be installed. An internet connection is not required. |
Dynamic XT 10E 2 5 2 MM Diagnostic Catheter | Boston Scientific | M0042011010 | |
EP-TRACER 2 ProCart | Cardiotek | The system includes several components provided by the company | |
External Defibrillator Monitor | PHILLIPS | Efficia DFM100 | |
Fentanyl | Kern pharma | 1004000143-03 | |
Heparine | Reig Jofre | 608737.4 O | |
HexaFlow irrigation pump | Medtronic | AFR-00005 | |
HexaGen RF generator | Medtronic | AFR-00004 | |
HexaPulse PF generator | Medtronic | AFR-00008 | |
INTELLAMAP ORIO Mapping Catheter | Boston Scientific | M004RC64S0 | |
IntellaNav StablePoint Ablation Catheter | Boston Scientific | M004ERFSDS96200 | |
iPad mini | Apple | 6th generation A2567 | 3D scanner platform |
iPadOS | Apple | 15.3 or superior | 3D scanner platform |
Isolated Ethernet Cable | Corify Care SL | ACNET | Ethernet cable |
Isoprenaline | Reig Jofre | 7227007 | |
Left Connector Cable | Corify Care SL | ACCAB_L | Left cables |
Location Reference Patch Kit | Boston Scientific | M004RAPATCH20 | |
Location reference patch kit | Medtronic | AFR-00007 | |
MetriQ Tubing Set | Boston Scientific | M0041170 | |
Midazolam | Normon | X5XF1 | |
Physiological Saline Solution for Irrigation | Fabrenius Kabi | br14801 | |
Propofol | B Braun | 855437.9 OH | |
Remifentanil | Kern pharma | 672786.7 | |
RHYTHMIA HD | Boston Scientific | M004 RBINSTALL2ROW0 | |
Right Connector Cable | Corify Care SL | ACCAB_R | Right cables |
Single Patient Use ECG Electrodes | Ambu | M-00-S | |
Sphere-9 mapping and ablation catheter | Medtronic | AFR-00001 | |
Structure SDK | Structure | 2.2.1 for iOS or superior | 3D scanner platform, infrared structured light camera |
Structure Sensor Pro | Structure | ST02B. Firmware version 1.2 or superior | 3D scanner platform, infrared structured light camera |
Sugamadex Teva | Normon | 7340157-OH | |
Tubing set | Medtronic | AFR-00002 | |
WorkMate Claris System | Abbott | H700123 | |
X-Ray C-Arm | Phillips | The system includes several components provided by the company |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved