Magnetresonanztomographie-gestützte Ablation von Vorhofflattern

Die Katheterablation ist ein etabliertes, kuratives Verfahren zur Behandlung von Patienten mit tachykarden Herzrhythmusstörungen und wird in der täglichen Routine der interventionellen Elektrophysiologen mit Hilfe von Durchleuchtungstechnik sowie nicht-fluororskopischen Navigationsverfahren durchgeführt. Hierbei erfahren Fluoroskopie-gestützte Verfahren insbesondere Limitierungen in der Darstellbarkeit arrhythmogener Zielgewebe und induzierter Gewebedefekte (Ablationsläsionen) und gehen teilweise mit einer sehr hohen Strahlenexposition für Patient und Untersucher einher. Die Magnetresonanztomographie (MRT) erlaubt die Darstellung von Gewebeveränderungen in einer röntgenstrahlenfreien Umgebung. Ziel der vorliegenden experimentellen und klinischen Untersuchungen war es, die Möglichkeiten der MRT-gestützten Ablationsbehandlung zu evaluieren. In Teil 1 (experimentelle Untersuchung) dieser Arbeit wurden Verfahren zur Kathetervisualisierung, Elektrogrammableitung und Ablationsbehandlung bei neun Schweinen durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass eine exakte und zuverlässige Kathetervisualisierung, die Ableitung von Elektrogrammen sowie die effektive und sichere Induktion von Ablationsläsionen innerhalb des MR-Tomographen umsetzbar sind. In Teil 2 (klinische Untersuchung) dieser Arbeit wurde die Durchführbarkeit und Behandlungssicherheit der MRT-gestützten Katheterablation von typischem, rechtsatrialem Vorhofflattern bei acht Patienten untersucht. Bei drei von acht Patienten konnte eine erfolgreiche Behandlung allein im MR-Tomographen erzielt werden. Bei vier Patienten war eine kombinierte Behandlung im MR-Tomographen und fluoroskopischen Elektrophysiologe-Labor (konventionelles EP-Labor) notwendig, um einen kompletten rechtsatrialen Isthmusblock zu induzieren. Bei einem Patienten trat innerhalb des MR-Tomographen eine bedeutsame Prozedur-assoziierte Komplikation auf (Katheterentrapment). Diese Komplikation konnte innerhalb eines konventionellen EP-Labors behoben werden. Die Ergebnisse der vorliegenden experimentellen und klinischen Untersuchungen zeigen, dass MRT-gestützte Ablationsbehandlungen möglich und umsetzbar sind, es jedoch weiterer methodischer Verbesserungen und zusätzlicher Untersuchungen bedarf, um die klinische Anwendung der MRT-gestützten Katheterablation zu etablieren.:Inhaltsverzeichnis Bibliographische Beschreibung 4 Abkürzungsverzeichnis 5 Abbildungsverzeichnis 7 Tabellenverzeichnis 7 1. Einführung 9 1.1. Katheterablation von Herzrhythmusstörungen 10 1.2. Vorhofflattern 12 1.2.1. Epidemiologie 13 1.2.2. Klinik und Komplikationen 14 1.2.3. Diagnostik und EKG-Kriterien 14 1.2.4. Behandlungsstrategien 16 1.1. Konventionelle Durchführung der Katheterablation mittels Fluoroskopie 18 1.1.1. Strahlenexposition 20 1.3. Bildgebung in der Elektrophysiologie 22 1.2. Magnetresonanztomographie 23 1.2.1. Grundlagen 23 1.2.2. Einsatz in der Kardiologie 24 1.3. Tracking 26 1.3.1. Passive Imaging 26 1.3.2. Active Tracking 27 1.4. Herausforderungen für interventionelles Arbeiten innerhalb der MRT-Umgebung 28 2. Aufgabenstellung 30 2.1. Teil 1: Experimentelle Untersuchung (Tiermodell) 31 2.2. Teil 2: Klinische Untersuchung (Humanstudie) 31 3. Material und Methoden 32 3.1. MRT-interventionelle Technologien 32 3.1.1. Elektrophysiologie-Arbeitsplatz und Katheter 32 3.1.2. Ablationskatheter und Verbindungskabel 33 3.1.3. Elektrophysiologischer Messplatz 34 3.1.4. Interventional MRI Suite (iSuite) 35 3.1.5. MRT-Scanner und Sequenzen 36 3.2. Teil 1: Experimentelle Untersuchung (Tiermodell) 38 3.2.1. Experimentelles Setting 38 3.3. Teil 2: Klinische Untersuchung (Humanstudie) 39 3.3.1. Patientendaten 39 3.4. Statistische Betrachtung 39 4. Ergebnisse 40 4.1. Teil 1: Experimentelle Untersuchung (Tiermodell) 40 4.1.1. Vorbereitung und prozedurale Parameter 40 4.1.2. Segmentierung der kardialen Anatomie und Rekonstruktion der 3D-Geometrie 41 4.1.3. Intubation des CS, Ableitung von Elektrogrammen und Durchführung von Stimulationsmanövern 43 4.1.4. Generierung einer Aktivierungsmap des rechten Vorhofs 46 4.1.5. Ablation des AV-Knotens 48 4.1.6. Postmortale Entnahme der Herzen und makroskopische Beurteilung der Ablationsläsionen..49 4.2. Teil 2: Klinische Untersuchung (Humanstudie) 50 4.2.1. Untersuchungsvorbereitungen 50 4.2.2. Segmentierung der kardialen Anatomie und Rekonstruktion der 3D-Geometrie 50 4.2.3. Katheterplatzierung, intrakardiale Elektrogramme und Stimulation 52 4.2.4. Ablation des rechtsatrialen Isthmus 53 4.2.5. Visualisierung der Ablationsläsion 55 4.2.6. Prozedurale Daten und Komplikationen 55 5. Diskussion 57 5.1. Zusammenfassung und kritische Würdigung der wesentlichen Untersuchungsergebnisse 57 5.2. Experimentelle und klinische Befunde zum Einsatz von MRT-Technologie in der Elektrophysiologie 59 5.3. 3D-Rekonstruktion und Katheternavigation 61 5.4. Katheterablation im MR-Tomographen 61 5.5. Interventions-MRT in der Elektrophysiologie: ein Ausblick 62 6. Zusammenfassung der Arbeit 63 7. Literaturverzeichnis 66 8. Anlagen 72 8.1. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 73 8.2. Lebenslauf 74 8.3. Publikationen 75 8.4. Danksagung 7