Základy srdeční elektrofyziologie. a katétrových ablací

M. Eisenberger, A. Bulava, M. Fiala Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací Martin Eisenberger, Alan Bulava, Martin Fiala Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací

Martin Eisenberger, Alan Bulava, Martin Fiala Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací GRADA Publishing

Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno. MUDr. Ing. Martin Eisenberger, Ph.D., doc. MUDr. et Mgr. Alan Bulava, Ph.D., doc. MUDr. Martin Fiala, Ph.D. Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací Autoři: Doc. MUDr. et Mgr. Alan Bulava, Ph.D. Kardiocentrum Nemocnice České Budějovice, a.s., Zdravotně sociální fakulta Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, I. interní kardiologická klinika FN Olomouc MUDr. Ing. Martin Eisenberger, Ph.D. OLV Hospital, Aalst, Belgie Doc. MUDr. Martin Fiala, Ph.D. Nemocnice Podlesí, a.s., Třinec a Interní kardiologická klinika LF MU a FN Brno Recenzovali: doc. MUDr. Petr Heinc, Ph.D. prof. MUDr. Josef Kautzner, CSc., FESC TIRÁŽ TIŠTĚNÉ PUBLIKACE: Vydání odborné knihy schválila Vědecká redakce nakladatelství Grada Publishing, a.s. Grada Publishing, a.s., 2012 Cover Design Grada Publishing, a.s., 2012 Fotografii na obálku dodali autoři. Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7 jako svou 4798. publikaci Odpovědná redaktorka Mgr. Helena Vorlová Hlavní ilustrátor David Sitek, obrázky 1.5, 2.2, 2.4, 2.5, 3.2, 3.3, 5.1, 5.2, 5.3, 5.5, 5.8, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 7.1, 7.3, 15.7, 15.10, 15.18 a 15.20 dle předloh autorů překreslil MgA. Radek Krédl. Sazba a zlom MgA. Radek Krédl. Počet stran 264 Vydání první, Praha 2012 Vytiskla tiskárna FINIDR s. r. o., Český Těšín Autoři a nakladatelství děkují společnostem INLAB Medical, s.r.o., BIOTRONIK Praha, spol. s r.o., CARDION, s.r.o. a Euromedical, s.r.o., za podporu, která umožnila vydání publikace. Názvy produktů, firem apod. použité v této knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků, což není zvláštním způsobem vyznačeno. Postupy a příklady v knize, rovněž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vědomím autorů. Z jejich praktického uplatnění ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní důsledky. ISBN 978-80-247-3677-8 ELEKTRONICKÉ PUBLIKACE: 978-80-247-8007-8 (pro formát PDF) 978-80-247-8008-5 (pro formát EPUB)

Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno. MUDr. Ing. Martin Eisenberger, Ph.D., doc. MUDr. et Mgr. Alan Bulava, Ph.D., doc. MUDr. Martin Fiala, Ph.D. Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací Autoři: Doc. MUDr. et Mgr. Alan Bulava, Ph.D. Kardiocentrum Nemocnice České Budějovice, a.s., Zdravotně sociální fakulta Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, I. interní kardiologická klinika FN Olomouc MUDr. Ing. Martin Eisenberger, Ph.D. OLV Hospital, Aalst, Belgie Doc. MUDr. Martin Fiala, Ph.D. Nemocnice Podlesí, a.s., Třinec a Interní kardiologická klinika LF MU a FN Brno Recenzovali: doc. MUDr. Petr Heinc, Ph.D. prof. MUDr. Josef Kautzner, CSc., FESC Vydání odborné knihy schválila Vědecká redakce nakladatelství Grada Publishing, a.s. Grada Publishing, a.s., 2012 Cover Design Grada Publishing, a.s., 2012 Fotografii na obálku dodali autoři. Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7 jako svou 4798. publikaci Odpovědná redaktorka Mgr. Helena Vorlová Hlavní ilustrátor David Sitek, obrázky 1.5, 2.2, 2.4, 2.5, 3.2, 3.3, 5.1, 5.2, 5.3, 5.5, 5.8, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 7.1, 7.3, 15.7, 15.10, 15.18 a 15.20 dle předloh autorů překreslil MgA. Radek Krédl. Sazba a zlom MgA. Radek Krédl. Počet stran 264 Vydání první, Praha 2012 Vytiskla tiskárna FINIDR s. r. o., Český Těšín Autoři a nakladatelství děkují společnostem INLAB Medical, s.r.o., BIOTRONIK Praha, spol. s r.o., CARDION, s.r.o. a Euromedical, s.r.o., za podporu, která umožnila vydání publikace. Názvy produktů, firem apod. použité v této knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků, což není zvláštním způsobem vyznačeno. Postupy a příklady v knize, rovněž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vědomím autorů. Z jejich praktického uplatnění ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní důsledky. ISBN 978-80-247-3677-8

Obsah Obsah Seznam zkratek................................................... 13 Úvod............................................................ 17 1 Elektrofyziologická laboratoř (M. Eisenberger)...................... 19 1.1 Elektrofyziologický tým........................................ 19 1.2 Základní vybavení elektrofyziologické laboratoře.................. 20 1.3 Příprava pacienta.............................................. 23 1.4 Komplikace................................................... 24 Literatura........................................................ 24 2 Elektrofyziologické katétry a intrakardiální signály (M. Eisenberger)................................................. 25 2.1 Diagnostické katétry........................................... 25 2.2 Základní skiaskopické projekce.................................. 25 2.3 Umístění katétrů.............................................. 27 2.3.1 Pravá síň................................................ 28 2.3.2 Pravá komora............................................ 28 2.3.3 Koronární sinus.......................................... 28 2.3.4 Hisův svazek............................................ 29 2.4 Intrakardiální signály.......................................... 29 2.4.1 Bipolární a unipolární signál............................... 29 2.4.2 Filtrace signálu.......................................... 29 2.4.3 Far-field elektrogram..................................... 30 2.4.4 Frakcionované a dvojité potenciály......................... 30 Literatura........................................................ 31 3 Klasifikace a mechanizmus arytmií (M. Eisenberger)................. 32 3.1 Klasifikace arytmií............................................. 32 3.2 Mechanizmus tachyarytmií..................................... 33 3.2.1 Reentry................................................. 33 3.2.2 Abnormální automacie.................................... 35 3.2.3 Spouštěná aktivita........................................ 35 3.3 Diagnostika mechanizmu arytmií................................ 37 3.4 Diagnostika fokálních a makroreentry tachykardií.................. 38 Literatura....................................................... 38 4 Základy elektrofyziologického vyšetření (M. Eisenberger)............. 40 4.1 Intervaly převodního systému srdečního.......................... 40 4.1.1 Normální aktivace síní a komor............................ 40 4.1.2 Interval PA.............................................. 40 5

Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací 6 4.1.3 Interval AH............................................. 41 4.1.4 Interval HV............................................. 42 4.2 Vyšetřování sinoatriálního uzlu.................................. 42 4.3 Síňová stimulace.............................................. 43 4.3.1 Vzestupná stimulace síní.................................. 45 4.3.2 Programovaná stimulace síní.............................. 45 4.3.3 Elektrofyziologický gap.................................. 47 4.4 Komorová stimulace........................................... 47 4.4.1 Vzestupná stimulace komor............................... 47 4.4.2 Stimulace komor s jedním extrastimulem.................... 49 4.4.3 Programovaná stimulace komor............................ 50 4.5 Vyvolání a zrušení arytmie...................................... 52 Literatura........................................................ 54 5 Základy mapování arytmií (M. Eisenberger, A. Bulava)................ 55 5.1 Aktivační mapování........................................... 55 5.2 Pacemapping................................................. 57 5.3 Entrainment mapping.......................................... 58 5.4 Trojrozměrné elektroanatomické mapování....................... 59 5.4.1 Systém CARTO.......................................... 61 5.4.2 Systém EnSite NavX a EnSite Velocity....................... 66 5.4.3 Bezkontaktní mapování................................... 69 5.4.4 Integrace obrazů......................................... 69 5.5 Robotické a navigační systémy................................... 71 Literatura........................................................ 73 6 Katétrová ablace (M. Eisenberger).................................. 75 6.1 Radiofrekvenční ablace......................................... 75 6.2 Výkon, teplota a impedance..................................... 75 6.3 Standardní ablační katétry...................................... 78 6.4 Chlazené ablační katétry........................................ 78 Literatura........................................................ 80 7 Transseptální punkce (M. Eisenberger)............................... 81 7.1 Anatomie mezisíňového septa................................... 81 7.2 Provedení transseptální punkce.................................. 82 7.3 Alternativní postupy........................................... 83 7.4 Komplikace................................................... 85 Literatura........................................................ 85 8 Atrioventrikulární nodální reentry tachykardie (A. Bulava)........... 86 8.1 Povrchová EKG křivka......................................... 86 8.2 Pomalá a rychlá AV nodální dráha............................... 88 8.3 Základní elektrofyziologické vlastnosti........................... 89

Obsah 8.3.1 Dualita AV vedení........................................ 89 8.3.2 AV nodální echo......................................... 89 8.3.3 Typická slow-fast AVNRT................................. 89 8.3.4 Atypická AVNRT......................................... 90 8.3.5 AVNRT s převodem 2 : 1.................................. 93 8.3.6 Nástup a ukončení AVNRT................................ 93 8.3.7 Setrvalé vedení pomalou AV nodální dráhou................. 94 8.3.8 Další charakteristiky AVNRT.............................. 94 8.4 Radiofrekvenční ablace AVNRT................................. 95 8.4.1 Ablace rychlé AV nodální dráhy............................ 95 8.4.2 Ablace pomalé AV nodální dráhy........................... 95 8.4.3 Cíle ablace pomalé AV nodální dráhy....................... 99 8.4.4 Komplikace ablace pomalé AV nodální dráhy................ 100 Literatura........................................................ 100 9 Přídatné dráhy a atrioventrikulární reentry tachykardie (A. Bulava)...... 102 9.1 Povrchová EKG křivka......................................... 103 9.2 Umístění přídatných drah...................................... 104 9.3 Elektrofyziologické vlastnosti přídatných spojek................... 105 9.3.1 Stimulace síní........................................... 106 9.3.2 Stimulace komor......................................... 109 9.4 AV reentry tachykardie (AVRT)................................. 110 9.5 Parahisální stimulace.......................................... 111 9.6 Zvláštní druhy přídatných drah.................................. 113 9.6.1 Mahaimovy dráhy....................................... 113 9.6.2 Permanentní junkční reciproční tachykardie................. 114 9.7 Stratifikace rizika náhlé srdeční smrti............................ 114 9.8 Ablace akcesorních spojek...................................... 115 9.8.1 Lokalizace přídatné dráhy................................. 118 9.8.2 Specifické situace........................................ 120 9.9 Komplikace ablace přídatných drah.............................. 123 Literatura........................................................ 123 10 Typický flutter síní (A. Bulava).................................... 126 10.1 Povrchová EKG křivka........................................ 126 10.2 Reentry okruh................................................ 128 10.2.1 Anatomická definice.................................... 128 10.2.2 Entrainment flutteru síní................................ 129 10.3 Zvláštní varianty typického flutteru síní.......................... 131 10.3.1 Double wave reentry flutter síní.......................... 131 10.3.2 Lower-loop reentry flutter síní........................... 132 10.4 Radiofrekvenční ablace flutteru síní............................. 133 10.4.1 Anatomie kavotrikuspidálního můstku.................... 133 10.4.2 Provedení ablace kavotrikuspidálního můstku.............. 133 7

Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací 8 10.4.3 Cíle ablace kavotrikuspidálního můstku................... 138 10.4.4 Komplikace ablace kavotrikuspidálního můstku............ 139 Literatura........................................................ 140 11 Síňové tachykardie (A. Bulava)................................... 142 11.1 Fokální síňové tachykardie..................................... 143 11.1.1 Povrchové EKG u fokálních síňových tachykardií........... 143 11.1.2 Katétrová ablace fokálních síňových tachykardií............ 144 11.1.3 Úspěšnost a komplikace ablací pro fokální síňové tachykardie.. 147 11.2 Makroreentry síňové tachykardie................................ 148 11.2.1 Povrchové EKG u makroreentry síňových tachykardií....... 148 11.2.2 Katétrová ablace makroreentry síňových tachykardií........ 148 11.2.3 Úspěšnost a komplikace ablací pro makroreentry síňové tachykardie...................................... 151 11.3 Diferenciální diagnostika fokálních a makroreentry síňových tachykardií............................................ 152 11.4 Nepřiměřená sinusová tachykardie.............................. 154 Literatura........................................................ 156 12 Fibrilace síní (M. Fiala)......................................... 158 12.1 Povrchová EKG křivka....................................... 158 12.2 Patofyziologie fibrilace síní.................................... 159 12.3 Zobrazovací a navigační metody při ablaci FS................... 160 12.4 Izolace plicních žil........................................... 161 12.5 Lineární léze................................................ 163 12.6 Elektrogramem řízená ablace.................................. 164 12.7 Ablace autonomních ganglií.................................. 165 12.8 Stupňovaná ablační strategie.................................. 167 12.9 Ablace síňových tachykardií konvertovaných při ablaci nebo recidivujících po ablaci.................................. 167 12.10 Cílové momenty ablačního výkonu............................. 167 12.11 Dlouhodobé udržení sinusového rytmu......................... 168 12.12 Klinický význam ablace fibrilace síní........................... 168 12.13 Komplikace výkonu.......................................... 169 12.14 Indikace selektivní ablace..................................... 169 12.15 Antikoagulace v období kolem výkonu a sledování po ablaci....... 169 Literatura........................................................ 170 13 Alternativní technologie izolace plicních žil (A. Bulava, M. Eisenberger)........................................ 174 13.1 Cirkulární izolace plicních žil multielektrodovým ablačním katétrem.. 174 13.1.1 Mechanizmus účinku a ablační systém.................... 174 13.1.2 Technika ablace........................................ 174 13.1.3 Výsledky a limitace cirkulární ablace...................... 177

Obsah 13.1.4 Komplikace cirkulární ablace............................ 177 13.2 Kryoablace fibrilace síní....................................... 178 13.2.1 Mechanizmus účinku................................... 178 13.2.2 Kryoablační systém..................................... 178 13.2.3 Technika ablace........................................ 179 13.2.4 Limitace kryoablace.................................... 180 13.2.5 Komplikace kryoablace.................................. 181 13.3 Laserový ablační katétr........................................ 181 13.3.1 Mechanizmus laserové ablace............................ 181 13.3.2 Laserový systém........................................ 181 13.3.3 Technika laserové ablace................................. 181 13.3.4 Výsledky laserové ablace................................. 182 13.3.5 Komplikace laserové ablace.............................. 182 13.4 Síťkový (mesh) ablační katétr................................... 183 Literatura....................................................... 184 14 Modifikace a ablace AV uzlu (A. Bulava)........................... 186 14.1 Indikace k provedení katétrové ablace........................... 186 14.1.1 Ablace AV uzlu u pacientů s fibrilací síní................... 187 14.1.2 Ablace AV uzlu u pacientů s resynchronizační léčbou a fibrilací síní.......................................... 187 14.2 Provedení katétrové ablace..................................... 188 14.2.1 Ablace AV uzlu......................................... 189 14.2.2 Modifikace AV uzlu..................................... 190 14.3 Komplikace katétrové ablace AV uzlu............................ 191 Literatura........................................................ 191 15 Diferenciální diagnostika tachykardií s úzkým QRS komplexem (A. Bulava)...................................................... 194 15.1 Diagnostika podle povrchového EKG............................ 195 15.1.1 Povrchové EKG při sinusovém rytmu..................... 195 15.1.2 Povrchové EKG při běžící tachykardii..................... 196 15.1.3 Odezva tachykardie na podaný adenosin................... 197 15.1.4 Ostatní EKG charakteristiky............................. 198 15.2 Elektrofyziologické vyšetření při sinusovém rytmu................. 199 15.2.1 Základní intervaly...................................... 199 15.2.2 Hodnocení retrográdního vedení......................... 199 15.2.3 Hodnocení antegrádního vedení......................... 200 15.3 Elektrofyziologické vyšetření při běžící tachykardii................ 200 15.3.1 Vznik tachykardie...................................... 201 15.3.2 Ukončení tachykardie................................... 201 15.3.3 Poměr síňové a komorové aktivity........................ 201 15.3.4 Hodnocení posloupnosti a časování síňové aktivace......... 202 15.3.5 Kolísání délky cyklu tachykardie.......................... 202 9

Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací 10 15.3.6 Vznik bloku Tawarova raménka při tachykardii............. 203 15.3.7 Komorová stimulace v době refrakterity Hisova svazku (His refractory pacing)................................... 203 15.3.8 Entrainment tachykardie z pravé komory a burst pacing...... 203 15.3.9 Další stimulační manévry................................ 206 15.4 Obtížné situace............................................... 206 Literatura........................................................ 208 16 Komorové arytmie (M. Eisenberger)................................ 210 16.1 Definice a rozdělení komorových arytmií......................... 210 16.2 Komorová tachykardie u chronické ischemické choroby srdeční..... 210 16.2.1 Mechanizmus.......................................... 210 16.2.2 Povrchová EKG křivka.................................. 211 16.2.3 Indikace ke katétrové ablaci.............................. 213 16.2.4 Elektrofyziologické vyšetření............................. 213 16.2.5 Katétrová ablace........................................ 217 16.2.6 Cíle ablace............................................. 218 16.2.7 Úspěšnost a komplikace ablace........................... 218 16.3 Komorová tachykardie u neischemických kardiomyopatií.......... 218 16.3.1 Komorová tachykardie u dilatační kardiomyopatie.......... 219 16.3.2 Komorová tachykardie u hypertrofické kardiomyopatie...... 219 16.3.3 Komorová tachykardie u arytmogenní kardiomyopatie pravé komory.......................................... 219 16.4 Raménková reentry tachykardie (bundle branch reentry tachykardie)............................. 220 16.4.1 Mechanizmus.......................................... 220 16.4.2 Povrchová EKG křivka.................................. 222 16.4.3 Elektrofyziologické vyšetření............................. 223 16.4.4 Katétrová ablace........................................ 223 16.4.5 Úspěšnost a komplikace ablace........................... 223 16.5 Idiopatické komorové tachykardie z výtokového traktu............. 224 16.5.1 Komorové tachykardie z výtokového traktu pravé komory.... 224 16.5.2 Idiopatické komorové tachykardie z výtokového traktu levé komory....................................... 229 16.6 Fascikulární komorové tachykardie.............................. 233 16.6.1 Mechanizmus.......................................... 233 16.6.2 Povrchová EKG křivka.................................. 233 16.6.3 Elektrofyziologické vyšetření............................. 234 16.6.4 Katétrová ablace........................................ 235 16.6.5 Úspěšnost a komplikace ablace........................... 236 16.7 Epikardiální komorové tachykardie.............................. 236 16.7.1 EKG kritéria epikardiální komorové tachykardie............ 236 16.7.2 Epikardiální punkce.................................... 237 16.7.3 Epikardiální mapování.................................. 238

Obsah 16.7.4 Epikardiální ablace...................................... 239 16.7.5 Komplikace............................................ 239 Literatura....................................................... 239 17 Fibrilace komor (M. Eisenberger).................................. 242 17.1 Definice fibrilace komor....................................... 242 17.2 Mechanizmus fibrilace komor.................................. 242 17.3 Povrchová EKG křivka........................................ 242 17.4 Elektrofyziologické vyšetření................................... 243 17.5 Katétrová ablace.............................................. 244 17.6 Katétrová ablace při elektrické bouři............................. 244 Literatura........................................................ 246 18 Diferenciální diagnostika tachykardií se širokým QRS komplexem (M. Eisenberger)................................................. 247 18.1 Diagnostika 12-svodového EKG................................ 247 18.1.1 Povrchové EKG při sinusovém rytmu..................... 247 18.1.2 Povrchové EKG při tachykardii........................... 248 18.1.3. Odezva tachykardie na adenosin......................... 248 18.1.4 Ostatní EKG charakteristiky............................. 249 18.2 Elektrofyziologické vyšetření při sinusovém rytmu................ 249 18.2.1 Základní intervaly...................................... 249 18.2.2 Hodnocení retrográdního vedení......................... 249 18.2.3 Hodnocení antegrádního vedení......................... 250 18.3 Elektrofyziologické vyšetření při běžící tachykardii................ 250 18.3.1 Vznik tachykardie...................................... 250 18.3.2 Ukončení tachykardie................................... 251 18.3.3 Poměr síňové a komorové aktivity........................ 251 18.3.4 Hodnocení posloupnosti síňové aktivace a záznamu z Hisova svazku........................................ 251 18.3.5 Kolísání délky cyklu tachykardie......................... 252 18.3.6 Síňová stimulace v průběhu běžící tachykardie............. 252 Literatura........................................................ 252 O autorech........................................................ 255 Rejstřík.......................................................... 257 Souhrn/Summary.................................................. 263 11

Seznam zkratek Seznam zkratek AA Abl ACD ACT AL Ao AP ARVD AV AVJRT AVN AVNRT AVRT BLTR BPTR CL CS CSd csnrt CSp CT DAD DDIR DDŽ DW-MRI EAD EAVNC EP ERP F FF FLS FO FP FRP FS aortální anulus ablační katétr pravá věnčitá tepna (arteria coronaria dextra) aktivovaný koagulační čas (activated clotting time) levý Amplatzův katétr aorta předozadní (anteroposteriorní) arytmogenní kardiomyopatie pravé komory (arythmogenic right ventricular dysplasia) atrioventrikulární atrioventrikulární junkční reentry tachykardie kompaktní AV uzel (AV node) AV nodální reentry tachykardie AV reentry tachykardie blok levého Tawarova raménka blok pravého Tawarova raménka délka cyklu (cycle length) koronární sinus (coronary sinus) distální koronární sinus korigovaný SNRT proximální koronární sinus počítačová tomografie opožděná následná depolarizace (delayed after-depolarization) dvoudutinová inhibovaná stimulace komor s adaptabilní frekvencí dolní dutá žíla difuzně-vážená nukleární magnetická rezonance časná následná depolarizace (early after-depolarization) zrychlené vedení AV uzlem (enhanced atrioventricular nodal conduction) elektrofyziologie, elektrofyziologický (electrophysiology, electrophysiological) efektivní refrakterní perioda french; jednotka délky, která se používá k vyjádření průměru (D) katétru, 1 D (v mm) = D (ve F) / 3 far-field flutter síní oválné okénko (fossa ovalis) rychlá AV nodální dráha (fast pathway) funkční refrakterní perioda fibrilace síní 13

Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací HDŽ His His-P HRA IAS ICD ICE ICHS KES KT LAO LAT LCC LDPŽ LHPŽ LK LS LTR MA MAP MRI N 2 O NCC OLS P 1 P 2 PA PDPŽ PF PHPŽ PJRT PK PPI PTR PS PVAC PŽ RAO RCC Ref RF horní dutá žíla Hisův svazek Hisův svazek Purkyňova vlákna horní pravá síň (high right atrium) interatriální septum implantabilní kardioverter-defibrilátor (implantable cardioverter defibrillator) intrakardiální echokardiografie (intracardiac echocardiography) ischemická choroba srdeční komorová extrasystola komorová tachykardie levá šikmá projekce (left anterior oblique) místní aktivační čas (local activation time) levý koronární sinus (left coronary cusp) levá dolní plicní žíla levá horní plicní žíla levá komora levá síň levé Tawarovo raménko mitrální anulus mapovací katétr magnetická rezonance (magnetic resonance imaging) oxid dusný nekoronární sinus (non-coronary cusp) ouško levé síně potenciál Purkyňových vláken potenciál zadního fasciklu pulmonální anulus pravá dolní plicní žíla přední fascikl pravá horní plicní žíla permanentní junkční reciproční tachykardie pravá komora poststimulační interval (post-pacing interval) pravé Tawarovo raménko pravá síň cirkulární multielektrodový ablační katétr (pulmonary vein ablation catheter) plicní žíla pravá šikmá projekce (right anterior oblique) pravý koronární sinus (right coronary cusp) referenční signál radiofrekvenční 14

Seznam zkratek RFA RRP RV RVA RVOT SA SNRT SP ST SVT TA TCL TS Uni VA VVIR WOI ZF radiofrekvenční ablace relativní refrakterní perioda pravá komora (right ventricle) hrot pravé komory (right ventricular apex) výtokový trakt pravé komory (right ventricular outflow tract) sinoatriální zotavovací čas SA uzlu (sinus node recovery time) pomalá AV nodální dráha (slow pathway) síňová tachykardie supraventrikulární tachykardie trikuspidální anulus délka cyklu tachykardie (tachycardia cycle length) transseptální sheath unipolární signál ventrikuloatriální jednodutinová inhibovaná stimulace komor s adaptabilní frekvencí zájmové okno (window of interest) zadní fascikl 15

* Úvod Úvod Srdeční elektrofyziologie prošla za posledních 20 let rozvojem, který je nevídaný v celé historii medicíny. Došlo k posunu od čistě diagnostické metody, která sloužila pouze k potvrzení mechanizmu arytmie popřípadě k testování nasazené farmakoterapie, k metodě kurativní, která je schopna s vysokou účinností danou poruchu rytmu také vyléčit. V posledních několika letech se na trhu objevily nové systémy, které umožňují trojrozměrné mapování arytmií, integraci snímků z výpočetní tomografie či magnetické rezonance, použití robotů anebo cílení arytmogenních ložisek pomocí stereotaxe. V současné době je elektrofyziologické pracoviště povinnou součástí každého komplexního kardiovaskulárního centra a všichni lékařští i nelékařští specialisté v oboru by tak měli být seznámeni se základy invazivního vyšetřování arytmií a jejich léčby katétrovou ablací. Předkládáme vám historicky první českou monografii pojednávající o základech srdeční elektrofyziologie a katétrových ablacích. Snažili jsme se vám tento uchvacující obor přiblížit pomocí barevných obrázků a názorných schémat. Ačkoliv jsme v některých zvláště důležitých případech připojili i ukázky skutečných křivek a signálů, jsme přesvědčeni, že pro správné a snadné pochopení jsou schematické kresby s podrobným popisem podstatně vhodnější. Do monografie jsme zahrnuli také řadu vlastních zkušeností a publikovaných výsledků vědecko-výzkumných prací prováděných na pracovištích autorů. V prvních kapitolách se věnujeme vybavení katetrizační laboratoře a základům elektrofyziologického vyšetření. Následují principy katétrové ablace a jejich užití při léčbě arytmií. Další část je rozčleněna podle nejčastějších diagnóz, se kterými je možné se na elektrofyziologickém sále setkat. Velkou pozornost jsme věnovali novým aspektům invazivní léčby fibrilace síní a komorových tachyarytmií včetně fibrilace komor. Úmyslně jsme vynechali kapitoly o podrobné patofyziologii, epidemiologii, neinvazivním vyšetřování a farmakologické léčbě arytmií, které jsou již dostatečně popsány v domácích učebnicích. Čtenáře také odkazujeme na platná guidelines České kardiologické společnosti, která se postupně vyvíjejí a jsou pravidelně aktualizována. Předkládaná publikace by měla mít nadčasový význam a principy v ní popisované by měly zůstat v platnosti i přes předpokládaný další rozvoj oboru. Předpokládáme, že by po této publikaci mohli sáhnout studenti medicíny na konci svých studií, lékaři v přípravě na kardiologickou atestaci a lékaři kardiocenter všech subspecializací. Novou cílovou skupinou by měli být elektrofyziologičtí technici a inženýři, kteří v současné době tvoří nedílnou součást specializovaných týmů. Z tohoto důvodu jsme se snažili omezit lékařské termíny na minimum tak, aby publikace byla pochopitelná i nelékařsky vzdělaným specialistům. Schematické obrázky by mohly přiblížit tento nesmírně komplexní obor zdravotním sestrám, které pracují na elektrofyziologických sálech. Po přečtení předkládané knihy by měl být čtenář schopný interpretovat základní elektrofyziologické vyšetření a rozumět principům katétrové ablace nejčastějších poruch srdečního rytmu. Kniha by tak měla obsahovat všechny základní informace nezbytné k práci na elektrofyziologickém sále. 17

Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací Rádi bychom velice poděkovali oběma recenzentům za pečlivé přečtení rukopisu a za cenné poznámky a připomínky. Zvláštní poděkování patří pak panu Davidu Sitkovi za pečlivé překreslení velké většiny schematických obrázků a křivek. Bez jeho obětavé práce by tato kniha v předkládané podobě nevznikla. Dne 1. března 2012 autoři 18

Elektrofyziologická laboratoř 1 1 Elektrofyziologická laboratoř Martin Eisenberger Elektrofyziologická laboratoř (obr. 1.1) je vysoce specializované kardiologické pracoviště, kde se za pomocí katétrů zavedených do srdečních dutin diagnostikují a léčí poruchy srdečního rytmu (1 2). Obr. 1.1 Elektrofyziologická laboratoř (Kardiocentrum České Budějovice) 1.1 Elektrofyziologický tým Nejdůležitější částí elektrofyziologické laboratoře je zkušený a sehraný tým. Ten se skládá z vyšetřujícího lékaře, který je za celý výkon zodpovědný, jedné až dvou sester a elektrofyziologického technika. Lékař-elektrofyziolog zavádí katétry, interpretuje získané nálezy, rozhoduje o podání léků a provádí vlastní katétrovou ablaci. Sestra připravuje pacienta, podává léky, kontroluje vitální funkce a provádí elektrickou kardioverzi nebo defibrilaci. Technik obsluhuje zařízení laboratoře, jako je stimulátor, EKG registrační systém, generátor radiofrekvenční energie a další přístroje. Na dosah by měl být anesteziolog a v ideálním případě i kardiochirurg pro řešení případných komplikací. 19

1 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací 1.2 Základní vybavení elektrofyziologické laboratoře Rentgenový přístroj slouží ke kontrole polohy katétrů v srdečních dutinách a k potřebným angiografickým vyšetřením (zobrazení plicních či jiných hrudních žil, event. jejich anatomických abnormalit). Přístroj by měl umožňovat různé projekce a poskytovat dostatečně kvalitní obraz. Většina systémů umožňuje kromě plynulé skiaskopie i pulzní skiaskopii, která sníží dávku záření až o 70 %. Pro složitější výkony je třeba digitálního záznamu zobrazovaných struktur k jejich dalšímu použití v průběhu výkonu (např. angiografie plicních žil následovaná jejich izolací). Na většině pracovišť se používají jednorovinné systémy s jedním C-ramenem, jejichž výhodou je nižší pořizovací cena, než mají dvourovinné přístroje se dvěma C-rameny. Dvourovinné přístroje (tzv. biplane systémy) na druhou stranu umožňují získání dvou obvykle na sebe kolmých projekcí bez nutnosti přejíždění mezi příslušnými rovinami. Stimulátor funguje jako zdroj elektrických impulzů s nastavitelnou šířkou (v ms) a amplitudou (v ma) (obr. 1.2). Stimulátor by měl být schopný sériové stimulace v širokém rozsahu stimulačních frekvencí, měl by být schopný generovat jednotlivé extrastimuly, kombinovat sériovou stimulaci s následnými vloženými extrastimuly a měl by mít dva kanály ke stimulaci. Existují stimulátory s manuálním ovládáním, kdy se stimulační parametry nastavují ručně, a stimulátory s digitálním ovládáním umožňující automatické programování stimulačních režimů. Stimulátor bývá často integrální součástí elektrofyziologického systému. Obr. 1.2 Stimulátor zdroj elektrických impulzů s celou řadou nastavitelných parametrů 20

Elektrofyziologická laboratoř 1 Obr. 1.3 Elektrofyziologický systém se dvěma monitory, pracovní stanicí, myší a obrazovkou rentgenového přístroje; stejná dvojice monitorů se nachází i ve vyšetřovně nad lůžkem pacienta EKG registrační systém (EP systém) slouží k simultánnímu zobrazení a záznamu povrchového a intrakardiálního EKG signálu (obr. 1.3). Mezi nejpoužívanější systémy patří CardioLab (tzv. Prucka) od firmy General Electric, LabSystem TM Pro EP od firmy Bard Electrophysiology, EP Tracer od firmy CardioTek (tzv. Maastricht EP systém) a EP Workmate od St. Jude Medical. Při výběru systému je klíčová kvalita zobrazeného signálu, zejména minimalizace rušení z okolních přístrojů a při ablaci. Získaný signál je nejprve zesílen, filtrován a po jeho zpracování zobrazen na tzv. real-time monitoru. Většina EP systémů je vybavena dalším monitorem, na kterém je možné off-line hodnotit výsledky vyšetření. Rychlost zobrazení signálu je obvykle možné nastavit v rozsahu od 25 do 400 mm/s vysoká rychlost je s výhodou používána při hodnocení časových posloupností s přesností na několik milisekund, rychlost 25 mm/s je někdy důležitá pro srovnání s reálnou EKG křivkou. Každý systém musí mít tiskárnu a zařízení k archivaci dat. Generátor radiofrekvenční energie (tzv. ablátor) je zdrojem střídavého proudu o vysoké frekvenci (500 750 khz) pro radiofrekvenční ablaci (obr. 1.4). Je možné na něm nastavit dodávaný výkon, maximální teplotu, typ použitého ablačního katétru apod. Generátor je možné obvykle spojit s pumpou dodávající chladící roztok do chlazených katétrů. Na pumpě lze nastavit průtok chladícího roztoku jak v klidu (obvykle 2 ml/min), tak i v průběhu ablace (10 30 ml/min dle doporučení výrobce katétru). K nepostradatelnému vybavení elektrofyziologické laboratoře patří EKG monitor, manžeta k pravidelnému měření krevního tlaku, pulzní oxymetr, externí defib- 21

1 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací A B Obr. 1.4 A současně používaný generátor radiofrekvenční energie Stockert (Biosense Webster, Inc.), B prototyp nového generátoru SmartAblate (Biosense Webster, Inc.) rilátor, dočasný kardiostimulátor, vybavení pro resuscitaci, rozvod kyslíku, přístroj pro stanovení aktivovaného koagulačního času (ACT) a set k provádění punkce perikardu v případě vzniku srdeční tamponády. K dispozici musí být základní léky, jako jsou atropin, adrenalin, analgetika ze skupiny opiátů a antiemetika, v elektrofyziologii se navíc při vyšetření často používá isoprenalin a adenosin a další intravenózní antiarytmika. Ke speciálnímu vybavení laboratoře patří trojrozměrné (3D) elektroanatomické mapovací systémy, kryoablátor, intrakardiální echokardiografie, zařízení k dálkové navigaci katétru apod. 22

Elektrofyziologická laboratoř 1 1.3 Příprava pacienta Každý pacient je obvykle nejprve vyšetřen a poučen v arytmologické ambulanci. Před přijetím do nemocnice se dle rozhodnutí arytmologa, který bude výkon provádět, buď vysazuje antiarytmická léčba (nejčastěji po dobu 4 5násobku biologického poločasu daného léku), anebo je možné ji ponechat. Problémem bývá jen dlouhý poločas amiodaronu, který, pokud by neměl být účinný, by měl být vysazen alespoň 6 týdnů před vyšetřením. Jinak se obvykle vyšetření provádí za jeho současného podávání, jeho vysazení několik dní před vyšetřením nemá význam. Nasazená antiarytmická léčba může zcela úplně znehodnotit vyšetření, pokud nebude možné v laboratoři klinickou arytmii vyvolat. Je třeba upravit antikoagulační terapii a dle místních zvyklostí převést pacienta z warfarinu na nefrakcionovaný nebo nízkomolekulární heparin. Na řadě pracovišť se však warfarin nevysazuje před ablací typického flutteru síní a v poslední době ani před selektivní ablací fibrilace síní. Před vlastním vyšetřením je nutné provést klidové EKG, základní odběry a většinou také echokardiografické vyšetření. Pacient bývá od půlnoci nalačno, má vyholené pravé i levé tříslo, zavedený periferní žilní katétr a dle zvyklostí pracoviště je premedikovaný. K sedaci se zpravidla používá diazepam nebo midazolam, k analgezii fentanyl či morfin. Vyvolatelnost některých arytmií, např. AV nodální reentry tachykardie nebo idiopatické komorové tachykardie z výtokového traktu pravé komory, může být podáním sedativ snížena, proto je před ablací těchto arytmií rutinně nepodáváme. Celková anestezie se podle potřeby a místních zvyklostí používá u ablací komorových arytmií, fibrilace síní, u dětí a při použití epikardiálního přístupu. S vyšetřením musí pacient v každém případě vyjádřit informovaný souhlas. Do srdečních oddílů jsou katétry zaváděny žilní cestou (nejčastěji přes femorální žílu, ale i přes podklíčkovou či jugulární žílu) anebo při mapování a ablacích v levostranných srdečních oddílech transaortální, neboli retrográdní cestou (nejčastěji přes femorální tepnu) (3). Pacient je v poloze na zádech, přikryt sterilními rouškami či jednorázovým krytím. Po předchozí dezinfekci kůže se vyšetření zahájí místním Obr. 1.5 Seldingerova technika Po místním znecitlivění se příslušná céva nasonduje dutou punkční jehlou (PJ). Přes lumen jehly se pak do cévy zavede tenký vodič (V) a punkční jehla se odstraní. Po vodiči se pak do cévy zasune dilatátor (D) spolu se sheathem (S). Dilatátor se poté spolu s vodičem odstraní a v cévě zůstává pouze sheath, který se na závěr propláchne fyziologickým roztokem. 23

1 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací znecitlivěním v místě vpichu. Modifikovanou Seldingerovou technikou (obr. 1.5) se do příslušné cévy zavede sheath (zavaděč). Ve velikosti používaných zavaděčů panují velké rozdíly mezi pracovišti, nicméně pro diagnostické katétry většinou postačuje 6 7 F sheath, pro ablační katétry je obvykle nutné použít zavaděč 7 8 F. 1.4 Komplikace Komplikace elektrofyziologického vyšetření jsou velmi vzácné a na našem pracovišti jsme v posledních 5 letech zaznamenali pouze lokální cévní komplikace (hematom, trombóza, tepenné pseudoaneuryzma a arteriovenózní píštěl). V literatuře jsou kromě cévních komplikací (1 %) udávány ještě tromboembolické komplikace (0,4 %), perforace srdce (0,2 %), AV blokáda vyššího stupně při manipulaci v okolí AV uzlu (0,1 %) a popisováno bylo i jedno úmrtí v souvislosti s programovanou stimulací komor (4). V případě, že je kromě elektrofyziologického vyšetření provedena ještě katétrová ablace, je četnost komplikací vyšší okolo 5 % a jejich výskyt je závislý na ablovaném substrátu (5 6). Komplikace při katétrové ablaci jsou uvedeny v jednotlivých kapitolách zvlášť pro každou popisovanou arytmii. Literatura 1. Bashore TM, Bates ER, Berger PB, et al. American College of Cardiology/Society for Cardiac Angiography and Interventions Clinical Expert Consensus Document on Cardiac Catheterization Laboratory Standards. J Am Coll Cardiol 2001; 37: 2170 2214. 2. Tracy CM, Akhtar M, DiMarco JP, et al. American College of Cardiology/American Heart Association 2006 update of the clinical competence statement on invasive electrophysiology studies, catheter ablation, and cardioversion: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association/American College of Physicians Task Force on Clinical Competence and Training: developed in collaboration with the Heart Rhythm Society. Circulation 2006; 114(15): 1654 1668. 3. Singer I. Interventional Electrophysiology, 2nd edition. Lippincott Williams and Wilkins 2001. 4. Horowitz LN, Kay HR, Kutalek SP, et al. Risks and complications of clinical cardiac electrophysiologic studies: a prospective analysis of 1,000 consecutive patients. J Am Coll Cardiol 1987; 9: 1261 1268. 5. Hindricks G. The Multicentre European Radiofrequency Survey (MERFS): complications of radiofrequency catheter ablation of arrhythmias. The Multicentre European Radiofrequency Survey (MERFS) investigators of the Working Group on Arrhythmias of the European Society of Cardiology. Eur Heart J 1993; 14: 1644 1653. 6. Calkins H, Yong P, Miller JM, et al. Catheter ablation of accessory pathways, atrioventricular nodal reentrant tachycardia, and the atrioventricular junction. Final results of a prospective, multicentre clinical trial. Circulation 1999; 99: 262 270. 24

Elektrofyziologické katétry a intrakardiální signály 2 2 Elektrofyziologické katétry a intrakardiální signály Martin Eisenberger Katétry používané v elektrofyziologii je možné rozdělit na diagnostické a ablační. V této kapitole budou vysvětleny diagnostické katétry, jejich umístění za pomocí skiaskopie a jejich využití při záznamu intrakardiálních elektrogramů. Ablační katétry budou popsány v kapitole 6 o katétrové ablaci. 2.1 Diagnostické katétry Diagnostické katétry se používají k registrování intrakardiálních EKG signálů v jednotlivých srdečních dutinách, mapování komplexních arytmií a ke stimulaci. Nejčastěji se používají katétry 4-polární (kvadrupolární) se dvěma páry elektrod umožňujícími současnou stimulaci distálním párem a snímání proximálním párem. Vzdálenost elektrod na katétru určuje velikost oblasti, ze které je signál snímán. Pokud vyžadujeme přesné mapování velmi malé oblasti, je výhodné použít katétry s krátkou vzdáleností mezi elektrodami, zatímco k posouzení směru šíření vzruchu ve velké oblasti je výhodnější multipolární katétr s velkou vzdáleností elektrod (např. 10 mm). K zaznamenávání signálů z koronárního sinu se používají nejčastěji katétry 10-polární (dekapolární), k mapování trikuspidálního anulu katétry 20-polární (duodekapolární, tzv. halo katétry). Na trhu jsou k dispozici i 2- (bi-), 6- (hexa-), 8- (okta-) polární, ale i cirkulární 10- a 20-polární katétry k registraci potenciálů z plicních žil (Lasso, Biosense Webster nebo Orbiter, St. Jude Medical a další) (obr. 2.1). Katétry jsou buď neřiditelné s konstantní velikostí zakřivení, nebo řiditelné s nastavitelnou velikostí zakřivení (1). 2.2 Základní skiaskopické projekce Zavádění katétrů se obvykle provádí za skiaskopické kontroly. Nejčastěji se používají tři projekce předozadní (antero-posterior AP, úhel 0 ), pravá šikmá (right anterior oblique RAO, -30 až -45 ) a levá šikmá projekce (left anterior oblique LAO, +30 až +45 ) (obr. 2.2 a 2.3) (2). Předozadní projekce slouží k rychlému zavedení katétrů do pravé komory, do oblasti Hisova svazku nebo do pravé síně. Tato projekce obvykle dostačuje i pro složitější mapování, zejména pokud se k němu používá současně elektroanatomického mapovacího systému. Nevýhodou však je, že se atrioventrikulární chlopně projikují jako elipsy a řada elektrofyziologů dává přednost šikmým projekcím. Je ale nutné si uvědomit, že šikmé projekce zvyšují výrazně dávku rentgenového záření. V RAO projekci je srdce vpravo ohraničeno zadní stěnou pravé a levé síně a vlevo přední stěnou pravé komory, nad níž se nachází výtokový trakt. RAO projekce se používá k posouzení anteriorní/posteriorní a superiorní/inferiorní polohy katétrů v levých i pravých srdečních oddílech. V této projekci se obvykle zavádějí katétry do oblasti hrotu pravé komory a Hisova svazku. Je dobré vědět, že v RAO se páteř zobrazuje napravo od srdce. 25

2 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací A 2 mm 2-5-2 mm 5 mm 10 mm B halo XP Lasso C A B C D Obr. 2.1 A kvadrupolární katétry s různou vzdáleností mezi elektrodami 2 mm, 2 5 2 mm, 5 mm a 10 mm, B halo XP katétr k mapování trikuspidálního prstence a duodekapolární Lasso katétr k mapování plicních žil, C různé velikosti zakřivení diagnostických katétrů jsou označovány písmeny A E a také odlišeny barevně (se svolením společnosti Biosense Webster, Inc.) E 26

Elektrofyziologické katétry a intrakardiální signály 2 Obr. 2.2 Předozadní projekce srdce při elektrofyziologickém vyšetření HDŽ horní dutá žíla, PS pravá síň, DDŽ dolní dutá žíla, TA trikuspidální chlopeň, MA mitrální chlopeň, PK pravá komora, LK levá komora, Ao aorta, AP arteria pulmonalis (plicnice) V LAO projekci je srdce vpravo ohraničeno laterální stěnou pravé komory, vlevo laterální stěnou levé komory, nad komorami se nacházejí obě síně. Atrioventrikulární chlopně mají v této projekci cirkulární tvar, a proto je LAO výhodná pro zavádění cirkulárního katétru k mapování trikuspidálního prstence a pro zavádění katétrů do koronárního sinu. V této projekci se posuzuje laterální/septální a superiorní/inferiorní poloha katétrů. V LAO se páteř zobrazuje nalevo od srdce. 2.3 Umístění katétrů Při elektrofyziologickém vyšetření se standardně registrují nitrosrdeční potenciály pravé síně, Hisova svazku, pravé komory a koronárního sinu (obr. 2.3), na řadě pracovišť se používá menší počet katétrů, v řadě případů pouze dva. Správná pozice katétru musí být ověřena záznamem ostrého potenciálu s dostatečnou amplitudou a schopností stimulovat srdeční tkáň dostatečně nízkým výdejem (u normálního myokardu < 5 ma při šířce impulzu 1 ms, v přítomnosti jizevnaté tkáně je ovšem nutné výdej zvýšit). 27

2 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací A B Obr. 2.3 A pravá šikmá projekce (RAO right anterior oblique), B levá šikmá projekce (LAO left anterior oblique). Diagnostické katétry jsou umístěny v horní části pravé síně (RA right atrium), v oblasti Hisova svazku (His), koronárním sinu (CS) a hrotu pravé komory (RV right ventricular apex). Ablační katétr (Abl) je umístěný na mezisíňovém septu. LS levá síň; ostatní zkratky viz obrázek 2.2 2.3.1 Pravá síň Standardní kvadrupolární katétr se obvykle umisťuje v oblasti ouška pravé síně anebo v horní části laterální stěny v blízkosti sinoatriálního uzlu, kde je jeho poloha nejstabilnější a elektrogram má největší amplitudu. 2.3.2 Pravá komora Komorový katétr se obvykle umisťuje v hrotu pravé komory. Ve správné poloze je možné pozorovat synchronní pohyb katétru spolu se srdečními kontrakcemi, ostrý komorový potenciál a nepřítomnost katétrem indukovaných komorových extrasystol. Alternativní polohou je výtokový trakt pravé komory, kterého je možné dosáhnout umístěním katétru do oblasti Hisova svazku, jeho rotací ve směru hodinových ručiček a současným posunem směrem k plicnici. 2.3.3 Koronární sinus Koronární sinus je umístěn epikardiálně podél mitrálního prstence, a umožňuje tak současnou registraci signálů z levé síně i levé komory. Existuje celá řada katétrů a přístupů do koronární sinu, nejčastěji se používá dekapolární katétr. Technicky snadnější je zavedení z levé podkličkové nebo jugulární žíly, neboť ústí koronárního sinu směřuje obvykle více nahoru. Při použití řiditelných katétrů je ale snadnější a pro pacienta pohodlnější a bezpečnější zavedení cestou femorální žíly. 28

Elektrofyziologické katétry a intrakardiální signály 2 2.3.4 Hisův svazek Katétr umístěný v oblasti Hisova svazku slouží k zaznamenání tzv. hisogramu, kdy je ostrý Hisův potenciál zřetelný mezi síňovou a komorovou komponentou. Většinou se používá běžný kvadrupolární katétr nebo katétr s preformovaným koncem. Ten se nejprve zavede do pravé komory a poté se postupně stahuje směrem k pravé síni za současné mírné rotace ve směru hodinových ručiček, dokud se na elektrogramu neobjeví potenciál Hisova svazku (3). 2.4 Intrakardiální signály Intrakardiální elektrogram je záznam místní elektrické aktivity v některé ze srdečních dutin. 2.4.1 Bipolární a unipolární signál Elektrická aktivita je buď zaznamenána bipolárně jako rozdíl potenciálů mezi dvěma sousedními elektrodami na diagnostickém katétru, anebo unipolárně mezi elektrodou katétru a další elektrodou umístěnou mimo srdce, tzv. indiferentní elektrodou. Bipolární elektrogram zaznamenává elektrickou aktivitu z malé oblasti srdeční tkáně, zatímco unipolární z celé široké oblasti mezi oběma elektrodami, a slouží tak zejména k posouzení směru šíření elektrické aktivity (obr. 2.4). V klinické elektrofyziologii se v naprosté většině případů snímají bipolární signály, unipolární signál je možné použít například při ablaci fokálních tachykardií k průkazu ložiska v bezprostřední blízkosti ablačního katétru nebo u ablací akcesorních spojek (4). A B Obr. 2.4 A unipolární signál (Uni). Směřuje-li aktivační vlna směrem k elektrodě, má elektrogram pozitivní výchylku, zatímco směřuje-li aktivační vlna od elektrody, je elektrogram negativní. B bipolární signál (Bip). Bipolární signál je získán jako rozdíl potenciálů na obou elektrodách 1 a 2. 2.4.2 Filtrace signálu Zaznamenaný signál obsahuje kromě informace o elektrické aktivitě srdce také řadu rušivých složek artefaktů. K jejich odstranění slouží tzv. filtry, které je obvykle možné nastavit na elektrofyziologickém systému. Low pass filtr (tzv. dolní propust) eliminuje vysokofrekvenční šum a je obvykle nastaven na 300 500 Hz. High pass filtr (tzv. horní propust) odstraní tzv. stejnosměrnou složku a nízkofrekvenční šum (např. 29

2 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací respirační artefakty). High pass filtr se obvykle nastavuje na 30 Hz pro filtraci bipolárních signálů, 0,5 Hz pro filtraci signálů unipolárních. Notch filtr slouží k odstranění 50 Hz rušení z napájecí soustavy. 2.4.3 Far-field elektrogram Tzv. far-field elektrogram je záznam nitrosrdečního signálu z odlehlé části srdce, např. záznam aktivity levé síně uvnitř plicní žíly. Far-field signál bývá obvykle podstatně zřetelnější při unipolárním záznamu, má nízkofrekvenční charakter a lze jej odstranit použitím horní propusti. 2.4.4 Frakcionované a dvojité potenciály Frakcionovaný elektrogram je signál s mnohočetnými komponentami o nízké voltáži a delším trváním elektrogramu. Je možné jej zaznamenat v oblastech, kde jsou jednotlivá svalová vlákna oddělena fibrotickými oblastmi (tzv. anizotropní vedení), např. v jizvě po infarktu myokardu anebo v remodelovaných srdečních síních v důsledku fibrilace síní. Tyto oblasti mohou být součástí reentry okruhů a slouží zde jako zóna pomalého vedení (obr. 2.5A). Zvláštním případem jsou frakcionované potenciály zaznamenané u některých pacientů v srdečních síních při běžící fibrilaci síní. Tyto signály je možné eliminovat radiofrekvenční ablací (tzv. EKG-řízená ablace), a podle některých autorů tak zvýšit pravděpodobnost úspěšnosti ablace fibrilace síní (viz kap. 12.6). Dvojitý potenciál (double potential) je definován jako dvě výchylky na elektrogramu oddělené izoelektrickou linií (obvykle > 30 50 ms). Dvojitý potenciál bývá přítomen v důsledku lokálního bloku vedení a šíření aktivačních vln podél tohoto bloku (obr. 2.5B). Dvojité potenciály mohou být například využity při hodnocení efektu ablace typického flutteru síní (5) (viz kap. 10.4.3). A B Obr. 2.5. A frakcionovaný potenciál v zóně pomalého vedení, B dvojitý potenciál zaznamenaný v místě lokálního bloku 30

Elektrofyziologické katétry a intrakardiální signály 2 Literatura 1. Murgatroyd FD, Krahn AD. Handbook of Cardiac Electrophysiology. A Practical Guide to Invasive EP Studies and Catheter Ablation. London: Remedica Books 2002. 2. Casella M, Dello Russo A. An Atlas of Radioscopic Catheter Placement for the Electrophysiologist. Berlin, Heidelberg: Springer Verlag Inc. 2008. 3. Josephson ME. Clinical Cardiac Electrophysiology, 4th ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins 2008. 4. Haïssaguerre M, Dartigues JF, Warin JF, et al. Electrogram patterns predictive of successful catheter ablation of accessory pathways. Value of unipolar recording mode. Circulation 1991; 84: 188 202. 5. DE Bakker JMT, Wittkampf FHM. The pathophysiologic basis of fractionated and complex electrograms and the impact of recording techniques on their detection and interpretation. Circ Arrhythm Electrophysiol 2010; 3(2): 204 213. 31

3 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací 3 Klasifikace a mechanizmus arytmií Martin Eisenberger 3.1 Klasifikace arytmií Arytmie je název používaný k označení jakékoliv poruchy srdečního rytmu. Základními skupinami arytmií jsou tachyarytmie charakterizované zrychlenou srdeční aktivitou s frekvencí nad 100 tepů za minutu a bradyarytmie představující nefyziologické zpomalení srdeční frekvence pod 50 tepů za minutu anebo srdeční zástavu na déle než 3 sekundy. V předkládané publikaci se zabýváme především diagnostikou a léčbou tachyarytmií, v diagnostice bradyarytmií má srdeční elektrofyziologie omezené využití a v jejich léčbě se vůbec neuplatňuje. Z hlediska místa vzniku tachyarytmií je možné je rozdělit na supraventrikulární a komorové (1, 2). Supraventrikulární tachyarytmie vznikají kdekoliv na úrovni síní nebo atrioventrikulární junkce nad větvením Hisova svazku. Některé supraventrikulární tachyarytmie však ke svému udržení vyžadují i zapojení myokardu komor příkladem je AV reentry tachykardie na podkladě akcesorních spojek mezi síněmi a komorami. Nejčastější supraventrikulární arytmií je fibrilace síní popisovaná v kapitole 12. Komorové tachyarytmie vznikají ve svalovině srdečních komor nebo ve tkáni převodního systému pod úrovní Hisova svazku a ke svému udržení nevyžadují aktivitu síní. Rozdělení supraventrikulárních a komorových tachyarytmií je uvedeno ve schématu 3.1. Schéma 3.1. Rozdělení supraventrikulárních a komorových tachyarytmií 32

Klasifikace a mechanizmus arytmií 3 3.2 Mechanizmus tachyarytmií Srdeční arytmie vznikají na podkladě různých patofyziologických mechanizmů, které se v některých situacích mohou i kombinovat. Nejdůležitějšími mechanizmy tachyarytmií jsou reentry okruh, abnormální automacie a spouštěná aktivita (3). 3.2.1 Reentry Základním mechanizmem tachykardie charakteru reentry je kroužení vzruchu po definované dráze okolo anatomické nebo funkční bariéry. Anatomická bariéra je trvale přítomná nevodivá oblast (např. jizva v myokardu nebo některá ze srdečních chlopní), zatímco funkční bariéra se objevuje pouze v některých situacích (v přítomnosti ischemie, po podání některých léků ovlivňujících vodivost tkáně, při iontové dysbalanci, anisotropii vedení nebo při dosažení určité frekvence kroužícího vzruchu). Kromě překážky, okolo které vzruch krouží, je další podmínkou vzniku reentry tachykardie oblast pomalého vedení, ve které se vzruch zpomalí, a čelo kroužící vlny tak nemůže předčasně dostihnout chvost vlny předchozí. Kroužící impulz za sebou zanechává po jistou dobu refrakterní tkáň, která nemůže být aktivována impulzy z okolí. Úsek excitabilní tkáně mezi chvostem a čelem kroužící vlny se nazývá excitabilní interval (excitable gap) (obr. 3.1A). Klinickými arytmiemi na podkladě reentry okruhu jsou například flutter síní, AV reentry a AV nodální tachykardie a většina komorových tachykardií provázejících organické onemocnění srdce. Některé síňové tachykardie mohou být na podkladě malých reentry okruhů (mikroreentry), které vykazují všechny vlastnosti reentry arytmií, ale jejich kroužení je omezené jen na velice malý okrsek srdeční tkáně. Reset tachykardie Kroužící impulz za sebou zanechává po jistou dobu refrakterní tkáň, která nemůže být aktivována žádnými impulzy z okolí. Jestliže však pronikne po zotavení tkáně do okruhu vzruch z okolí v předstihu před kroužícím impulzem, dojde k tzv. resetu tachykardie. Vzruch z okolí se v okruhu šíří jednak antidromně, kde se setká s čelem kroužící vlny, jejíž postup zastaví, a jednak ortodromně, kde se propaguje podél okruhu stejným způsobem, jako původní kroužící vlna (obr. 3.1B). Reset tachykardie extrastimulem tak způsobí zpředčasnění kroužící vlny, ta pak dále ale krouží se stejnou rychlostí a stejným směrem jako před průnikem extrastimulu. Správné načasování extrasystoly do relativně krátkého časového úseku, kdy je tkáň excitabilní, je klíčové k dosažení resetu tachykardie. Reset tachykardie vloženým extrastimulem je možné použít k ozřejmění mechanizmu tachykardie a je podkladem některých stimulačních manévrů (viz kap. 15). Entrainment tachykardie Pokud je místo izolovaného vzruchu provedena sériová stimulace frekvencí větší, než je frekvence tachykardie, povede každý stimul k resetu tachykardie a k jejímu uchvácení. Nedojde však k přerušení tachykardie a ta po ukončení stimulace pokračuje stejně 33

3 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací A B C D Obr. 3.1 Reentry A reentry okruh podmíněný centrální bariérou a oblastí pomalého vedení. Kroužící vlna má čelo a chvost a tkáň mezi nimi je refrakterní. Excitabilní interval je úsek mezi chvostem a čelem, do kterého mohou vstupovat vzruchy z okolí a resetovat tachykardii. B reset a entrainment tachykardie. Extrastimulus se šíří antidromně, kde koliduje s kroužící vlnou a ruší ji, a ortodromně, kde depolarizuje reentry okruh stejným způsobem jako resetovaná tachykardie. Výsledná srdeční aktivace je fúzí aktivace vzruchem z okolí a aktivace při tachykardii. C progresivní fúze. Při zkracující se délce stimulačního cyklu je průnik stimulů do okruhu hlubší a fúze je progresivně větší. D přerušení tachykardie zablokováním impulzu v zóně pomalého vedení vede k změně aktivace za tímto blokem (směrem od A k B v porovnání s obrázkem C, kdy byla aktivace od B k A) 34

Klasifikace a mechanizmus arytmií 3 jako před ní. Tento jev se nazývá entrainment a jeho demonstrací lze potvrdit reentry jako mechanizmus arytmie. Klasicky existují tři kritéria entrainmentu a kterékoliv z nich entrainment potvrzuje (4). Kritérium 1: Konstantní fúze při konstantní délce stimulačního cyklu (s výjimkou posledního aplikovaného stimulu). Při entrainmentu je srdeční aktivace (hodnocená jako morfologie P vlny, QRS komplexu nebo intrakardiálního EKG) fúzí mezi srdeční aktivací při tachykardii a aktivací při stimulaci. Příkladem je entrainment typického flutteru síní, kdy je na povrchovém EKG výsledná morfologie P vlny fúzí flutterové vlny a čistě stimulované P vlny. Poslední stimulus se při své cestě nesetká již s žádným retrográdně se propagujícím impulzem a k fúzi tak nedochází. Kritérium 2: Progresivní fúze při postupně se zkracující délce stimulačního cyklu. Je-li délka stimulačního cyklu jen o málo kratší, než je délka cyklu tachykardie, je fúze minimální a srdeční aktivace je podobná aktivaci při tachykardii. Se zkracující se délkou stimulačního cyklu dochází k hlubšímu průniku stimulů do okruhu a výsledná srdeční aktivace je více a více podobná čistě stimulované aktivaci (obr. 3.1C). Kritérium 3: Přerušení tachykardie v důsledku lokálního bloku vede ke změně srdeční aktivace za tímto blokem. Jakmile dojde k zablokování ortodromně se propagujícího stimulu v zóně pomalého vedení, dojde k přerušení tachykardie a k depolarizaci oblasti za tímto blokem stimulem propagujícím se retrográdně. Při pokračující stimulaci je tkáň depolarizována pouze těmito impulzy a srdeční aktivace pak odpovídá pouze stimulovanému rytmu bez fúze s tachykardií (obr. 3.1D). Význam entrainmentu při mapování tachykardií je vysvětlen v kapitole 5.3. 3.2.2 Abnormální automacie Za normálních okolností jsou spontánní tvorby vzruchů schopny pouze SA a AV uzel, Hisův svazek a Purkyňova vlákna. Při abnormální automacii dochází ke změně průběhu akčního potenciálu tak, že je časněji dosaženo prahového potenciálu pro spuštění depolarizace i ve tkáni, která za normálních okolností není schopna spontánní depolarizace (obr. 3.2A). K situacím, které vedou ke vzniku abnormální automacie, patří zvýšený tonus sympatiku nebo ischemie myokardu. Klinickými arytmiemi na podkladě zvýšené automacie jsou některé síňové tachykardie a některé idiopatické komorové tachykardie a také komorové tachykardie v období prvních dnů po infarktu myokardu. 3.2.3 Spouštěná aktivita Spouštěná aktivita vzniká v důsledku kolísání membránového potenciálu v průběhu nebo po ukončení akčního potenciálu (obr. 3.2B). Kolísnutí membránového potenciálu směrem k pozitivním hodnotám označujeme jako časné nebo pozdní následné depolarizace. Časná následná depolarizace (early after-depolarization EAD) se objevuje ve fázi 2 nebo 3 akčního potenciálu, tedy ještě před dokončením repolarizace. Mechanizmem je zvýšení nebo snížení intracelulárního průniku některých iontů iontovými kanály. Opožděné následné depolarizace (delayed after-depolarization, 35

3 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací A B Obr. 3.2 A abnormální automacie. Při abnormální automacii dochází ke dřívějšímu dosažení prahového potenciálu a k předčasnému vzniku depolarizace. B spouštěná aktivita. V repolarizační fázi se objeví časné následné depolarizace (early after-depolarization EAD) nebo opožděné následné depolarizace (delayed after-depolarization DAD), které vedou ke vzniku spouštěné aktivity. 0 4 fáze akčního potenciálu. DAD) vznikají až po dokončení repolarizace (ve fázi 4) a jsou způsobeny nadměrnou koncentrací nitrobuněčného kalcia v důsledku jeho uvolnění ze sarkoplazmatického retikula. Příkladem jsou některé tachykardie z výtokového traktu pravé komory, komorové tachykardie typu torsade de pointes u pacientů se syndromem dlouhého QT nebo při digitalisové toxicitě. Na rozdíl od arytmií v důsledku abnormální automacie je možné arytmie v důsledku spouštěné aktivity v některých případech vyvolat a zrušit vzestupnou stimulací nebo krátkými bursty stimulace v síních nebo komorách. 36

Klasifikace a mechanizmus arytmií 3 3.3 Diagnostika mechanizmu arytmií V klinické praxi je důležité odlišit reentry tachykardie od ostatních mechanizmů arytmie, rozlišení mezi arytmiemi na podkladě abnormální automacie nebo spouštěné aktivity je podstatně méně důležité (tab. 3.1). Reentry komorové tachykardie je možné vyvolat i zrušit programovanou stimulací komor a lze demonstrovat entrainment. Reset tachykardie je možné prokázat u všech tří mechanizmů arytmie, poststimulační interval se u reentry tachykardií obvykle prodlužuje anebo se nemění s postupně se zkracujícím vazebným intervalem extrasystoly. Arytmie na podkladě abnormální automacie nebo spouštěné aktivity mohou být obtížně vyvolatelné, často je nutné podání farmaka (isoprenalin, atropin nebo aminophyllin). Bolusové podání adenosinu obvykle způsobí zablokování AV uzlu a přerušení reentry tachykardií, které jsou na vedení uzlem závislé. Adenosinem je možné také přerušit arytmie na podkladě spouštěné aktivity. Zrychlení anebo zpomalení běžící tachykardie overdrive stimulací, tj. stimulací o frekvenci vyšší, než je frekvence běžící tachykardie, je hodnotné k odlišení mechanizmu arytmie. Zpomalení tachykardie overdrive stimulací, které je časté u arytmií na podkladě abnormální automacie nebo spouštěné aktivity, není pozorováno u arytmií na podkladě reentry (5). Tab. 3.1 Rozlišení mechanizmů tachykardií Reentry Abnormální automacie Spouštěná aktivita Vyvolání tachykardie + ± programovanou stimulací Zrušení tachykardie + + programovanou stimulací Reset + + + Entrainment + Adrenergní stimulace ± + + Adenosin ± + Zpomalení tachykardie overdrive stimulací + + Zrychlení tachykardie overdrive + + + stimulací 37

3 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací 3.4 Diagnostika fokálních a makroreentry tachykardií Z hlediska šíření tachykardie je v klinické elektrofyziologii velmi důležité rozlišení fokálních tachykardií, které jsou obvykle na podkladě abnormální automacie, spouštěné aktivity nebo mikroreentry okruhu, od nefokálních tachykardií, které jsou na podkladě mechanizmu makroreentry. Při mapování fokálních tachykardií se snažíme nalézt místo nejčasnější aktivace, zatímco při mapování makroreentry okruhů žádné místo časné nebo pozdní aktivace neexistuje a aktivační vlna se propaguje podél reentry okruhu. Existuje celá řada diagnostických kritérií k odlišení obou mechanizmů (6). Délka cyklu fokálních tachykardií má podstatně větší variabilitu, než mají reentry arytmie. Uvádí se, že variabilita délky cyklu větší než 15 % měřená po dobu jedné minuty svědčí pro fokální mechanizmus. Opačně to však neplatí a stabilní délka cyklu tachykardie se může vyskytovat u fokálních i makroreentry tachykardií. Pro mechanizmus fokální tachykardie také svědčí časté spontánní terminace a opětovné iniciace arytmie. Entrainment zůstává nejdůležitější technikou pro potvrzení reentry mechanizmu (viz kap. 5). Poststimulační interval, který nepřesahuje délku cyklu tachykardie o více než 30 ms ve dvou a více částech reentry okruhu, potvrzuje diagnózu reentry tachykardie. Naproti tomu, při opakovaných pokusech o entrainment fokální tachykardie na podkladě abnormální automacie nebo spouštěné aktivity má poststimulační interval různou délku a někdy se objevují i relativně dlouhé poststimulační pauzy. Fokální tachykardie na podkladě mikroreentry však bude mít poststimulační interval reprodukovatelný při opakovaných pokusech a je možné jej použít k nalezení vhodného místa k ablaci. K odlišení fokálního a makroreentry mechanizmu je užitečné aktivační mapování (viz kap. 5). U fokálních tachykardií se aktivace šíří centrifugálně, tedy všemi směry od ektopického ložiska, zatímco u makroreentry arytmií se mapuje aktivační vlna šířící se okolo anatomické nebo funkční bariéry. Při mapování makroreentry arytmií pokrývá snímaná elektrická aktivita celou délku cyklu tachykardie, zatímco u fokálních tachykardií na podkladě abnormální automacie nebo spouštěné aktivity je elektrická aktivita zaznamenaná pouze v části délky cyklu a ve zbylé době k šíření aktivační vlny nedochází síně nebo komory jsou elektricky němé. U tachykardií na podkladě mikroreentry je možné mapovat celou délku cyklu tachykardie, ovšem ve velmi malé oblasti. Literatura 1. Saoudi N, Cosio F, Waldo A, et al. Classification of atrial flutter and regular atrial tachycardia according to electrophysiologic mechanism and anatomic bases: a statement from a joint expert group from the Working Group of Arrhythmias of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. J Cardiovasc Electrophysiol 2001; 12(7): 852 866. 38

Klasifikace a mechanizmus arytmií 3 2. Aliot EM, Stevenson WG, Almendral-Garrote JM, et al. EHRA/HRS Expert Consensus on Catheter Ablation of Ventricular Arrhythmias: developed in a partnership with the European Heart Rhythm Association (EHRA), a Registered Branch of the European Society of Cardiology (ESC), and the Heart Rhythm Society (HRS); in collaboration with the American College of Cardiology (ACC) and the American Heart Association (AHA). Europace 2009; 11(6): 771 817. 3. Zipes DP, Jalife J. Cardiac Electrophysiology: From Cell to Bedside, 5th ed. Philadelphia, PA: WB Saunder 2009. 4. Waldo AL, Plumb VJ, Arciniegas JG, et al. Transient entrainment and interruption of the atrioventricular bypass pathway type of paroxysmal atrial tachycardia. A model for understanding and identifying reentrant arrhythmias. Circulation 1983; 67: 73 83. 5. Bashir Y, Betts TR, Rajappan K. Cardiac Electrophysiology and Catheter Ablation. Oxford University Press 2010. 6. Rostock T, Drewitz I, Steven D, et al. Characterization, mapping, and catheter ablation of recurrent atrial tachycardias after stepwise ablation of long-lasting persistent atrial fibrillation. Circ Arrhythm Electrophysiol 2010; 3(2): 160 169. 39

4 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací 4 Základy elektrofyziologického vyšetření Martin Eisenberger Elektrofyziologickým vyšetřením stanovujeme charakteristiky převodního systému srdečního, snažíme se vyvolat klinickou arytmii a rozpoznat její mechanizmus (1 4). Pro jednotnost jsou na elektrogramech v této publikaci stimuly označeny písmenem S, potenciály ze síně písmenem A, potenciál Hisova svazku H a signály ze srdečních komor písmenem V. Základním typem stimulace je stimulace o fixní frekvenci tzv. sériová stimulace. Dalším typem stimulace je tzv. programovaná stimulace, kdy je sekvence 8 10 stimulů o stejné frekvenci následovaná jedním nebo více extrastimuly. Sériové stimuly a jím odpovídající depolarizace A, H a V jsou označeny indexem 1, první extrastimulus je označen indexem 2, druhý indexem 3 atd. Mezi stimulační frekvencí (F) a délkou cyklu (cycle length CL) platí aritmetický vztah: CL = 60 000 / F, kde stimulační frekvence je vyjádřena v počtu stahů za minutu a délka cyklu v ms. 4.1 Intervaly převodního systému srdečního Stanovením intervalů převodního systému srdečního hodnotíme rychlost převodu impulzu ze sinoatriálního uzlu (SA uzlu) přes síně, atrioventrikulární uzel (AV uzel), systém Hisův svazek Purkyňova vlákna do svaloviny srdečních komor (obr. 4.1). Intervaly by měly být měřeny za sinusového rytmu. Pokud je přítomna fibrilace síní, nelze vlnu A identifikovat a je možné pouze stanovit rychlost převodu z AV uzlu do srdečních komor (tj. HV interval). 4.1.1 Normální aktivace síní a komor Za normálního sinusového rytmu je nejčasnější intrakardiální síňová aktivita zaznamenána v horní pravé síni (HRA). Odsud se impulz vede po síních k AV uzlu a dále po Hisově svazku (His) distálně na komory. V koronárním sinu vlna elektrické aktivity vede od proximální dvojice elektrod CS 9 10 k elektrodám distálním CS 1 2 za předpokladu, že je katétr správně umístěn v proximální části vlastního sinu. Záznam z oblasti Hisova svazku má správně obsahovat tři komponenty potenciál Hisova svazku je zaznamenán mezi síňovým a komorovým potenciálem. Následuje depolarizace mezikomorového septa, hrotu, laterální stěny a nakonec posterobazální oblasti komor. 4.1.2 Interval PA Interval PA je doba převodu vzruchu ze sinoatriálního uzlu k uzlu atrioventrikulárnímu. Měří se od nejčasnější zaznamenané síňové aktivity, což je běžně začátek P vlny na povrchovém EKG ke kmitu A měřeného na elektrogramu v oblasti Hisova svazku. Síňový kmit má někdy dvě složky první bývá nízkofrekvenční, mívá níz- 40

Základy elektrofyziologického vyšetření 4 A B Obr. 4.1 A normální aktivace a intervaly převodního systému srdečního Nejčasnější síňová aktivita je zachycena v horní pravé síni (HRA high right atrium), odkud se šíří na Hisův svazek (His) a do koronárního sinu (CS). Levá síň je depolarizována od CS 9 10 k CS 1 2. Interval PA se měří od počátku vlny P na EKG k prvnímu ostrému kmitu A v Hisově svazku. Interval AH je změřen na hisogramu. Interval HV se stanovuje od počátku vlny H k počátku QRS komplexu na povrchovém EKG. B normální aktivace převodního systému srdečního ukázka reálných intrakardiálních elektrogramů kou amplitudu a představuje far-field síňovou aktivaci. Správné je měřit PA interval až ke druhé složce, která je vysokofrekvenční, má vysokou amplitudu a odráží skutečnou síňovou aktivitu v oblasti Hisova svazku. Normální hodnota PA intervalu je 25 55 ms. Prodloužený PA interval je známkou prodlouženého nitrosíňového vedení, např. v důsledku fibrózy svaloviny síní nebo v důsledku některých léků. 4.1.3 Interval AH AH interval je čas, za který vzruch přejde z oblasti dolní pravé síně k Hisově svazku, a odráží tak rychlost vedení vzruchu v AV uzlu. AH interval se měří na hisogramu od A kmitu (stejným způsobem jako PA interval) k počátku kmitu H. Normální hodnota AH intervalu je 50 120 ms (podle některých autorů 70 140 ms). Prodloužený AH interval je známkou zpožděného vedení v AV uzlu a je někdy ne zcela správně označován jako suprahisální AV blokáda. Vedení AV uzlem je silně ovlivněno autonomním nervovým systémem, prodloužení AH intervalu je v katetrizační laboratoři 41

4 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací častým nálezem v důsledku vagotonie. V takovém případě dojde po podání atropinu ke zkrácení nebo i normalizaci AH intervalu. Zkrácený AH interval se nalézá u jedinců s rychlým vedením AV uzlem (enhanced atrioventricular nodal conduction EAVNC). Syndrom Lownův-Ganongův-Levineův charakterizovaný klasicky krátkým PR intervalem (a krátkým AH), normální šířkou QRS komplexu a přítomností tachykardií byl popsán před rozvojem srdeční elektrofyziologie a v současné době se zdá, že jde o skupinu nemocných s rychlým vedením AV uzlem a různými tachykardiemi včetně AVNRT, AVRT nebo fibrilací síní. 4.1.4 Interval HV Tento interval představuje dobu vedení vzruchu systémem Hisův svazek Purkyňova vlákna na srdeční komory. Měří se od počátku kmitu H k nejčasnější zaznamenané komorové aktivitě, obvykle k počátku QRS komplexu na povrchovém EKG. Jeho normální délka je mezi 35 a 55 ms. Tento interval nezávisí na autonomním tonu a v průběhu vyšetřování zůstává konstantní. Jeho prodloužení se někdy opět označuje jako infrahisální AV blokáda, přičemž klinicky významné je prodloužení nad 100 ms. U pacientů bez preexcitace krátký HV interval většinou znamená chybné měření intervalu od potenciálu pravého Tawarova raménka namísto Hisova svazku a v takovém případě je nutné katétr přesunout poněkud proximálněji. 4.2 Vyšetřování sinoatriálního uzlu Výtěžnost vyšetření sinoatriálního uzlu je sporná. V současnosti se prakticky měří pouze zotavovací čas SA uzlu (SNRT sinus node recovery time). Zotavovací čas SA uzlu je definovaný jako čas, za který se uzel zotaví po potlačení jeho funkce sériovou stimulací trvající zhruba 30 sekund. Po posledním stimulu se změří doba, za kterou následuje první spontánní stah trvání poststimulační pauzy. Obr. 4.2 Stanovení korigovaného SNRT Povrchové EKG a záznam z katétru umístěného v pravé síni. Na obrázku dole je zachycen konec 30s stimulace. Průměrná délka srdečního cyklu stanoveného před vlastní stimulací byla 1000 ms. Změřená hodnota SNRT (od posledního stimulu k první spontánní síňové aktivitě) je 1250 ms. Spočítaná hodnota csnrt je tedy 1250 1000 = 250 ms. 42

Základy elektrofyziologického vyšetření 4 Maximální normální hodnotou je 1500 ms, nicméně toto číslo je silně závislé na srdeční frekvenci. V praxi se podstatně častěji používá tzv. korigovaný SNRT (csnrt) počítaný jako rozdíl poststimulační pauzy a průměrné délky srdečního cyklu (obr. 4.2). Průměrná délka srdečního cyklu by měla být měřena za stabilních podmínek, tj. před stimulací nebo dostatečně dlouhou dobou po stimulaci. Za fyziologické se obvykle považují hodnoty csnrt do 550 ms. Delší zotavovací čas svědčí o syndromu chorého SA uzlu (5). 4.3 Síňová stimulace Typický protokol stimulace síní se skládá ze vzestupné stimulace a z programované stimulace síní extrastimuly. Cílem je stanovit převodní vlastnosti síně a AV uzlu, diagnostikovat eventuální dualitu AV vedení, přítomnost přídatné spojky a testovat vyvolatelnost arytmie. Síňovou stimulaci provádíme buď z horní pravé síně (HRA), nebo katétrem zavedeným v koronárním sinu (CS). Obr. 4.3 Vzestupná stimulace síní Při stimulaci pravé síně sérií impulzů o délce cyklu 350 ms je každá síňová depolarizace následovaná elektrogramem Hisova svazku a depolarizací komor, AH interval je konstantní 180 ms. Zkrácení stimulačního cyklu na 340 ms vede k progresivnímu prodlužování AH intervalu, až dojde k zablokování jednoho ze stimulačních impulzů v oblasti AV uzlu. Wenckebachův bod AV uzlu je tak stanoven na 340 ms (176 min -1 ). 43

4 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací A B C 44

Základy elektrofyziologického vyšetření 4 D Obr. 4.4 Programovaná stimulace síní Zaznamenaný je konec sériové stimulace síní s délkou stimulačního cyklu 600 ms následovaný extrastimulem s postupně se zkracujícím vazebným intervalem. A vazebný interval extrastimulu S 1 S 2 je 500 ms. Doba převedení extrastimulu přes AV uzel (interval A 2 H 2 ) je stejná jako rychlost převedení sériových impulzů (interval A 1 H 1 ), tj. 100 ms. B vazebný interval extrastimulu S 1 S 2 zkrácený na 350 ms. Vedení přes AV uzel je nyní zpomaleno v důsledku jeho dekrementálních vlastností a má za následek prodloužení intervalu A 2 H 2 na 140 ms. Interval H 2 V 2 zůstává nezměněn. C vazebný interval extrastimulu S 1 S 2 je 250 ms. Impulz způsobí depolarizaci síní bez převedení AV uzlem na komory, vlna A 2 není následována ani depolarizací Hisova svazku H 2 ani aktivací komory V 2. D interval S 1 S 2 je 200 ms a impulz S 2 není následovaný depolarizací síně. 4.3.1 Vzestupná stimulace síní Vzestupná stimulace se provádí sériemi impulzů o vzestupné frekvenci, resp. o klesající délce cyklu. Obvykle se začíná frekvencí o něco rychlejší, než je frekvence spontánní, např. frekvencí 100 min -1. Stimulační frekvence se poté postupně zvyšuje o 10 min -1 a po každé změně se pozoruje odpověď komor. V okamžiku dosažení tzv. Wenckebachova bodu není vedení ze síní na Hisův svazek a komory v poměru 1 : 1, ale dojde ke vzniku AV blokády II. stupně Wenckebachova typu (obr. 4.3). Hodnota Wenckebachova bodu se většinou udává v jednotkách frekvence (min -1 ), méně často v ms. U zdravých jedinců je Wenckebachův bod nad 120 min -1 (tomu odpovídající délka cyklu pod 500 ms). Při dalším zkracování délky stimulačního cyklu dosáhneme AV blokády typu 2 : 1. 4.3.2 Programovaná stimulace síní Programovaná stimulace síní spočívá ve stimulaci síně sérií 8 10 impulzů o fixní frekvenci ke stabilizaci refrakterních period, po které následuje předčasná extrasystola (obr. 4.4). Extrasystoly jsou programovány tak, že jejich vazebný interval se postupně 45

4 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací Obr. 4.5 Převodní křivka AV uzlu sestrojená při programované stimulaci síní jedním extrastimulem Na vodorovné ose je vynesen interval A 1 A 2 a na svislé ose interval H 1 H 2 (tj. vazebný interval po výstupu extrastimulu z AV uzlu) a A 2 H 2 (doba vedení extrastimulu AV uzlem). Pro vazebné intervaly A 1 A 2 větší než 460 ms je A 2 H 2 konstantní a H 1 H 2 = A 1 A 2. Při A 1 A 2 = 450 ms dojde poprvé k prodloužení A 2 H 2 intervalu a je patrný dekrementální charakter vedení. Relativní refrakterní perioda AV uzlu je tedy 440 ms. Od tohoto okamžiku přestává interval H 1 H 2 sledovat zkracování intervalu A 1 A 2 a při nastaveném vazebném intervalu A 1 A 2 320 ms dosáhne H 1 H 2 minimální hodnoty 380 ms funkční refrakterní perioda AV uzlu. Při zkrácení intervalu A 1 A 2 na 220 ms dojde k zablokování impulzu v AV uzlu, efektivní refrakterní perioda AV uzlu je tedy 220 ms. zkracuje o 10 ms, dokud není dosaženo refrakterity síně (stimulus není následován síňovou depolarizací). Je-li vazebný interval mezi posledním sériovým stimulem a extrasystolou S 1 S 2 dostatečně velký, je interval A 2 H 2 totožný s intervalem A 1 H 1, tj., vedení extrastimulu AV uzlem je stejně rychlé jako vedení předchozích impulzů. Se zkracujícím se vazebným intervalem se vedení extrasystoly přes AV uzel postupně zpomaluje a A 2 H 2 interval se prodlužuje. Postupné prodlužování AH intervalu se zkracujícím se vazebným intervalem je známé jako tzv. dekrementální vedení AV uzlu a je jeho základní vlastností. Při dostatečně krátkém vazebním intervalu není extrasystola schopna projít AV uzlem v důsledku jeho refrakterity. Jako tzv. efektivní refrakterní perioda AV uzlu je označován nejdelší interval A 1 A 2, při kterém dojde k zablokování vzruchu v AV uzlu. V praxi se místo intervalu A 1 A 2 zaznamenává vazebný interval S 1 S 2, který lze přímo odečíst na stimulátoru a není nutné jej měřit na elektrogramu. Při dalším zkracování vazebného intervalu se vložená extrasystola setká s refrakterní síňovou tkání a stimulus není následovaný síňovou depolarizací. Efektivní refrakterní perioda síní je nejdelší interval A 1 A 2, který již nevede k depo- 46

Základy elektrofyziologického vyšetření 4 larizaci síní. Refrakterní periody závisejí na délce stimulačního cyklu a stanovují se konvenčně při dvou různých stimulačních frekvencích obvykle 100 a 120 min -1. Kromě efektivní refrakterní periody se vzácně stanovují refrakterní periody funkční a relativní. Funkční refrakterní perioda (FRP) AV uzlu je nejkratší interval H 1 H 2 zaznamenaný kdykoliv v průběhu postupného zkracování vazebného intervalu S 1 S 2. Relativní refrakterní perioda (RRP) AV uzlu je nejdelší interval A 1 A 2, při kterém ze začnou projevovat dekrementální vlastnosti AV uzlu. Uvedené refrakterní periody AV uzlu je možné zobrazit pomocí převodní křivky AV uzlu (obr. 4.5). Obdobně je možné stanovit FRP a RRP srdečních síní, praktický význam je však minimální. Nezřídka dojde k zablokování extrastimulu v síni dříve než v AV uzlu. Efektivní refrakterní periodu uzlu tak nelze určit a je možné pouze stanovit, že ERP-AVN je nižší než ERP-A. 4.3.3 Elektrofyziologický gap Elektrofyziologický gap je situace, kdy dojde při relativně dlouhém vazebném intervalu S 1 S 2 k vypadnutí převodu na komory a k jeho paradoxnímu obnovení při dalším zkrácení S 1 S 2 (6). Při relativně dlouhém vazebném intervalu totiž dojde jen k mírnému zpoždění impulzu v AV uzlu. Vzruch pak dosáhne systém Hisův svazek Purkyňova vlákna v době, kdy je ještě refrakterní, a je zde zablokován. Při dalším zkrácení vazebného intervalu je zpoždění v AV uzlu větší a impulz dosáhne systém Hisův svazek Purkyňová vlákna v době, kdy je jeho vedení již obnoveno a kdy může projít dále na komory (obr. 4.6). 4.4 Komorová stimulace Vyšetření z pravé komory se provádí podobným způsobem jako vyšetření z pravé síně, tj. stimulací sérií osmi impulzů následovaných vnucenou předčasnou extrasystolou. To umožní hodnotit vedení AV uzlem z komor na síně a posoudit eventuální přítomnost přídatných drah. Programovaná stimulace komor s 1 3 extrasystolami se užívá k posouzení vyvolatelnosti komorových arytmií. Ačkoliv se katétr pro komorovou stimulaci obvykle zavádní do hrotu pravé komory, je v některých situacích vhodné polohu katétru modifikovat (např. provedení programované stimulace komor nejen z hrotu, ale i z výtokového traktu, komorová stimulace v blízkosti úponu akcesorních drah apod.) 4.4.1 Vzestupná stimulace komor Stimulací v komoře se nejprve hodnotí tzv. retrográdní vedení z komor na síně. Za normálních okolností je při stimulaci komor veden impulz z pravé komory přes AV uzel do srdečních síní, které jsou nejčasněji depolarizovány v oblasti uzlu (nejčasnější síňová aktivita je registrována katétrem umístěným v oblasti Hisova svazku). Z tohoto místa se aktivita šíří do obou síní a katétr v koronárním sinu zaznamenává síňovou depolarizaci postupně od proximálních k distálním elektrodám (obr. 4.7). 47

4 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací A B Obr. 4.6 Elektrofyziologický gap A síňová extrasystola s vazebným intervalem S 1 S 2 300 ms je normálně převedena přes AV uzel, ale zablokována v systému Hisův svazek Purkyňova vlákna (His-P) v důsledku jeho refrakterity. B při zkrácení vazebného intervalu na 260 ms dojde k výraznějšímu zpoždění extrasystoly v AV uzlu vedoucí k nárůstu H 1 H 2 intervalu. Vzruch dosáhne systém His-P až v době, kdy je již schopen vedení dále na komory. Tento jev se označuje jako koncentrická síňová aktivace. Podmínkou je správná poloha katétru s proximálním párem elektrod umístěným v oblasti ústí koronárního sinu. Stimulace komor postupně se zvyšující se frekvencí je založena na stejném principu jako vzestupná stimulace síní. Obdobně jako při stimulaci síní se stanovuje retrográdní Wenckebachův bod, při kterém již není možné sledovat aktivaci komor a síní v poměru 1 : 1 a je patrný retrográdní VA blok (obr. 4.8). Ke klasickému VA bloku Wenckebachova typu dojde pouze při zablokování na úrovni AV uzlu. Při bloku na úrovni Hisova svazku Purkyňovy vlákna dochází k VA blokádě Mobitzova typu, tj. 48

Základy elektrofyziologického vyšetření 4 Obr. 4.7 Koncentrická aktivace síní při sériové stimulaci pravé komory S 1 S 1 600 ms. Nejčasnější síňová aktivita je registrována v His a dále se impulz šíří od proximálního koronárního sinu (CS 9 10) k distálnímu (CS 1 2). Potenciál Hisova svazku obvykle není patrný a je většinou maskovaný komorovým potenciálem. k vypadnutí síňové aktivace bez předchozího postupného prodlužování VA intervalu. V praxi nemá stanovení retrográdního Wenckebachova bodu větší význam, vzestupná stimulace komor se však může použít při testování vyvolatelnosti komorových tachyarytmií. U řady pacientů je i za normálních okolností přítomná tzv. VA (ventrikuloatriální) disociace, kdy nejsou komorové impulzy retrográdně převáděny na síně, které jsou depolarizovány nezávisle na komorách. Nepřítomnost retrográdního vedení i přes podaný atropin nebo isoprenalin prakticky vylučuje přítomnost akcesorních spojek a svědčí proti diagnóze AV nodální reentry tachykardie. 4.4.2 Stimulace komor s jedním extrastimulem Při programované stimulaci s jedním extrastimulem (obr. 4.9) dochází s postupně se zkracujícím vazebným intervalem S 1 S 2 k prodlužování doby vedení stimulu na síně, tj., prodlužuje se interval S 2 H 2. Vzhledem k obvykle maskovanému potenciálu Hisova svazku se obvykle měří interval S 2 A 2. Postupně narůstající retrográdní zpoždění v AV uzlu se zkracujícím se vazebným intervalem označujeme jako tzv. dekrementální retrográdní vedení (obr. 4.9B). Dekrementální retrográdní vedení svědčí proti přítomnosti skryté anebo obousměrně vedoucí akcesorní dráhy. Při dalším zkracování intervalu S 1 S 2 dojde k zablokování retrográdně vedeného impulzu v AV uzlu (anebo v Hisově svazku či Purkyňových vláknech) v důsledku refrakterity tkáně a komorový stimulus není následovaný depolarizací síně. Takový vazebný interval S 1 S 2 se označuje jako efektivní retrográdní refrakterní perioda (obr. 4.9C). Vzhledem k tomu, že Hisův potenciál je při komorové stimulaci často nezřetelný, je většinou obtížné určit, došlo-li k retrográdnímu bloku v AV uzlu anebo v nižších oblastech převodního systému srdečního. 49

4 Základy srdeční elektrofyziologie a katétrových ablací Obr. 4.8 Vzestupná stimulace komor Sériová stimulace o délce cyklu 340 ms vede k retrográdnímu vedení komory síně v poměru 1 : 1. Při zkrácení stimulačního cyklu na 330 ms dochází k intermitentnímu retrográdnímu VA bloku. Vzhledem k tomu, že je blok na úrovni AV uzlu, dochází k postupnému prodlužování intervalu S 1 A 1, dokud nedojde k vypadnutí retrográdního převodu. Retrográdní Wenckebachův bod je 330 ms. Konečně, při dosažení tzv. efektivní refrakterní periody komory je na elektrogramu patrný pouze komorový stimulus bez následující komorové depolarizace (obr. 4.9D). Je důležité zdůraznit, že refrakterní periody závisejí na délce cyklu sériové stimulace a jsou obvykle kratší při rychlejší stimulaci. 4.4.3 Programovaná stimulace komor Cílem programované stimulace komor je vyvolání komorové arytmie za kontrolovaných podmínek tak, aby bylo možné stanovit její mechanizmus (např. reenty okruh) a účinnou léčbu (např. navazující katétrovou ablaci, antiarytmickou léčbu nebo implantaci defibrilátoru) (7). Obvykle se zavádí jeden katétr do hrotu pravé komory, případně ve druhé fázi do výtokového traktu. Existuje celá řada protokolů, většina je založena na postupně narůstající agresivitě stimulace, tj. rychlejší základní frekvenci, zavedení 1, 2 a pak 3 extrastimulů, eventuálně použití infuze s isoprenalinem. Nejčastěji se užívá stimulační délka cyklu 600, 500 a 430 ms, popř. ještě doplněná časovanými extrastimuly do vlastního sinusového rytmu. Jakmile se při použití prvního extrastimulu (S 2 ) dosáhne efektivní refrakterní periody komor, nastaví se jeho vazebný interval o 20 ms vyšší a zavede se další extrastimulus (S 3 ) s iniciální vazebnou délkou o 50 ms delší než S 2. Vazebný interval druhé extrasystoly se opět zkracuje 50

Základy elektrofyziologického vyšetření 4 po 10 ms intervalech až do refrakterity komory, zatímco vazebný interval prvního extrastimulu zůstává fixní. Stimulace s jednou a dvěma extrastimuly se zopakuje pro všechny frekvence sériové stimulace a poté se zavede extrasystola třetí (obr. 4.10). A B C 51