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Experiencia laboral en el uso de navegadores cardiológicos
para el diagnóstico y tratamiento de arritmias cardíacas en
Argentina.
Bioing. Delorenzzi, G.; Bioing. Kamlofsky, M.; Bioing. Moscarelli, M.; Bioing.
Banega, R. y Bioing. Vargas, D.
St Jude Medical Argentina – División de fibrilación Auricular
Cerrito 836 – Piso 9. Ciudad Autónoma de Buenos Aires -Argentina
Abstract. La electrofisiología es la rama de la cardiología que estudia el comportamiento
eléctrico del corazón, y que trata las denominadas arritmias cardíacas. Para su diagnóstico y
tratamiento, el médico electrofisiólogo cuenta con diversos dispositivos electromédicos que le
facilitan la comprensión y abordaje de las distintas patologías. Entre ellos podemos encontrar:
electrocardiógrafos, holters, polígrafos, angiógrafos, cardiodesfibriladores, generadores de
ablación, etc. El vertiginoso avance de la tecnología electromédica ha hecho posible la
incorporación de un sofisticado aliado para los electrofisiólogos dentro del laboratorio: el
Navegador Intracardiaco de catéteres. Este sistema está diseñado para el mapeo avanzado
multifuncional intracardiaco y la navegación con catéteres convencionales de electrofisiología.
Este equipo muestra la posición espacial de los catéteres dentro de las diferentes estructuras y
permite visualizar la actividad eléctrica cardíaca en forma de trazados de señales y mapas
isopotenciales dinámicos que se proyectan en un modelo geométrico tridimensional de la
anatomía cardíaca bajo análisis. El navegador EnSite® posee dos modos operativos para
optimizar el diagnóstico de arritmias. Un tipo de estudio se realiza con un catéter especial en
forma de balón que permite realizar mapeos de actividad cardíaca sin contacto en arritmias
poco toleradas o no sostenidas y en el otro modo se utilizan parches adhesivos superficiales en
el paciente que permiten el mapeo de contacto de arritmias sostenidas. En ambas modalidades,
el sistema crea una superficie tridimensional que modela las estructuras cardíacas y permite
visualizar el movimiento de catéteres en tiempo real, navegar minimizando la utilización de
fluoroscopia, obtener información eléctrica en tiempo real y la posibilidad de reposicionarse de
manera precisa en los sitios de interés. Por otra parte, un navegador cardíaco es una potente y
compleja herramienta la cual, en la mayoría de los casos, es operada por un Bioingeniero
especialmente entrenado, que colabora con el profesional médico para obtener la mayor
flexibilidad y confiabilidad al momento de definir el diagnóstico y decidir la técnica más
apropiada para su terapia.
Palabras clave— Navegador cardíaco, mapeo intracardiaco, ablación de arritmias.
XVIII Congreso Argentino de Bioingeniería SABI 2011 - VII Jornadas de Ingeniería Clínica Mar del Plata, 28 al 30 de septiembre de 2011
1. Introducción.
La electrofisiología es la rama de la cardiología que estudia el comportamiento eléctrico del
corazón, y que trata las denominadas arritmias cardíacas. Para su diagnóstico y tratamiento, el médico
electrofisiólogo cuenta con diversos dispositivos electromédicos que le facilitan la comprensión y
abordaje de las distintas patologías. Entre ellos podemos encontrar: electrocardiógrafos, holters,
polígrafos, angiógrafos, cardiodesfibriladores, generadores de ablación, etc. El vertiginoso avance de
la tecnología electromédica ha hecho posible la incorporación de un sofisticado aliado para los
electrofisiólogos dentro del laboratorio: el Navegador Intracardiaco de catéteres.
2. Objetivos
1- Transmitir la experiencia laboral de más de 3 años en el manejo de navegadores cardiológicos
utilizados para el diagnóstico y tratamiento de arritmias cardíacas, realizando una breve descripción
del principio de funcionamiento, herramientas y aplicaciones del sistema de navegación y mapeo
electroanatómico EnSite.
2- Determinar cuáles son los beneficios del uso de un navegador cardíaco en el diagnóstico y
tratamiento de arritmias cardíacas.
3- Definir la relevancia que adquiere el trabajo de campo que desarrolla un Bioingeniero durante el
soporte operativo de un equipo de la complejidad de un sistema de navegación cardiológico.
3. Principios de funcionamiento del navegador cardiológico EnSite®
El principio de funcionamiento del sistema está basado en la medición de impedancias, y esto le
permite realizar la tarea de localizar electrodos de catéteres de electrofisiología convencional en el
espacio intratorácico de un paciente, y particularmente dentro de la estructura cardíaca. El sistema se
compone de dos modos básicos de trabajo, uno denominado mapeo de contacto o NavX y el otro de no
contacto o Array.
3.1. Modalidad de mapeo de contacto o NavX®
Esta modalidad que presenta el navegador utiliza un conjunto de 6 parches ubicados de manera
ortogonal en el tórax del paciente que emiten una micro-corriente alterna generando un campo
eléctrico en tres direcciones/ejes principales, pecho-espalda, lateral izquierdo- lateral derecho e ingle –
cuello (Figura 1). Esta micro-corriente de 5.68 kHz le permite al equipo medir las variaciones de
impedancias (resistencia) entre los parches y los electrodos de los catéteres a medida que se mueven
por el espacio intratorácico, y luego transforma estas mediciones en puntos coordenados que son
representados en un espacio 3D digital.
Figura 1: Ubicación de parches en el paciente en la modalidad NavX.
A medida que nos movemos por la cavidad, tratando de alcanzar todos los lugares de interés
anatómico y bajo control con fluoroscopía, el sistema NavX® va colectando puntos, definiendo sus
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coordenadas espaciales e interpolándolos con una estructura geométrica primitiva prismática para ir
dando forma a la anatomía de interés. Finalmente nos muestra esta anatomía, llamada Geomtría,
representada como la cáscara de la nube de puntos que generamos con los catéteres dentro de la
cavidad. La precisión con la que el sistema localiza espacialmente los electrodos dentro de la cavidad
cardíaca es menor a 1 mm.
La creación de geometría con el navegador para el tratamiento de arritmias adquiere gran
relevancia en los casos donde el paciente posee alguna cardiopatía estructural, donde los sistemas
fluoroscópicos de soporte no brindan la información suficiente como para explorar las cavidades
cardíacas y resolver de manera confiable patologías tanto de sustratos simples como complejos. Por
otro lado es de gran utilidad para el diagnóstico de arritmias o la ubicación de marcapasos en mujeres
embarazadas. La figura 2 representa una anatomía de un paciente que posee una cardiopatía
estructural, que fue tratado con el sistema de navegación EnSite para diagnosticar y tratar un
taquicardia focal. Se puede observar la complejidad y alteración de la anatomía, donde la vena cava
inferior se conecta de manera paralela a la vena cava suprior, la vena suprahepática que desemboca en
la aurícula derecha y una vena cava superior izquierda persistente de su estado embrionario, como así
también la geometría del ventrículo derecho y de su tracto de salida.
Figura 2: Geometría que representa la anatomía de un paciente con patología estructural, quien fue
tratado por una arritmia del tipo focal localizada en el seno coronario.
El tratamiento de una patología como la Fibrilación Auricular (FA), que ha tomado gran auge en
los últimos años dentro de la cardiología clínica y la electrofisiología, depende en gran medida de una
buena representación anatómica, ya que la terapéutica consiste en el asilamiento eléctrico de las venas
pulmonares por medio de la ablación con energía de radiofrecuencia. Con el sistema EnSite es posible
reconstruir una geometría de una aurícula izquierda de manera muy representativa lo que facilita el
posicionamiento del catéter en la región anatómica a tratar.
Para el caso puntual de la geometría de la aurícula izquierda, usualmente se la crea utilizando un
catéter multipolar circular y un catéter de ablación cuadripolar (Figura 3). Como se puede observar en
la figura 3-a y 3-b, se comienza haciendo las venas pulmonares izquierdas y derechas con el catéter
circular para dar buen volumen a las estructuras, luego se crea la geometría de la orejuela y el cuerpo
auricular recorriendo techo, cara posterior, cara anterior, plano valvular, istmo mitral y septo como se
observa en la figura 3-c y 3-d. Con el catéter de ablación se definen detalles anatómicos específicos de
las estructuras creadas, como ramificaciones de venas, carinas, cresta y válvula mitral.
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a-
b-
c-
d-
Figura 3: Proceso de creación de la geometría de aurícula izquierda.
La estructura anatómica que se observa en la figura 3-d completamente en color rojo, corresponde a
la reconstrucción tridimensional de la aurícula derecha obtenida a partir de un estudio de tomografía
computada (TC). Este proceso se realiza con un software dedicado para tal fin que posee el equipo y
donde es posible segmentar las estructuras contrastadas de interés para el caso en estudio.
La geometría generada con catéter y la reconstrucción tridimensional a partir de la TC pueden
fusionarse permitiendo la navegación dentro esta última.
2.2. Modalidad de mapeo sin contacto o Array®
La modalidad Array es una poderosa herramienta que permite tratar pacientes que no pueden ser
tratados con los métodos convencionales. El mapeo de no contacto que facilita la modalidad Array
permite registrar la activación global dentro de una cavidad cardíaca. Lo destacable de esta modalidad
es la posibilidad de mapear arritmias no sostenidas o hemodinámicamente no toleradas por el paciente
con un simple latido de la taquicardia. Todas las características de la modalidad Array facilitan el
desarrollo de un mejor entendimiento de los mecanismos de arritmia y proveen de un mejor resultado
en las terapéuticas aplicadas.
El catéter está compuesto principalemnte por una malla (acero quirúrgico) de 64 electrodos
distribuidos alrededor de un balón de 7,5 ml, como se puede observar en la figura 4. Los electrodos
son creados mediante un proceso electroquímico. El array es llevado a perfil bajo para introducirlo
dentro del corazón. Una vez dentro de la cavidad de interés es llevado a perfil alto.
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Figura 4: Estructura del catéter balón o Array.
El sistema EnSite utiliza la geometría creada para resolver la ecuación inversa de Laplace. El
proceso permite crear un mapa isopotencial con más de 3000 electrogramas (EGM) virtuales. La
ecuación de Laplace establece que si se conoce el voltaje en una superficie externa, se pueden
determinar voltajes dentro de la cámara.
Los EGM nos muestran voltaje en función del tiempo, los cuales proveen información referida a la
velocidad de conducción, fuerza de la señal y dirección de propagación.
Los EGM virtuales son construcciones matemáticas de voltaje en función del tiempo. Al posicionar
estos sobre la superficie, a modo de catéter, permiten visualizar en colores la despolarización de la
cavidad.
El posicionamiento del catéter depende del tipo de arritmia a tratar, por lo tanto hay que hacer
previamente un adecuado diagnóstico para su ubicación. Como se puede observar en la figura 5, para
el tratamiento de un taquicardia auricular focal el catéter debe ubicarse en el centro de la aurícula
derecha ya que las regiones donde comúnmente se encuentran las anomalías en el tejido están en la
cara lateral de la aurícula o cerca de la cresta terminalis.
Figura 5: Ubicación del catéter Array para el mapeo de la actividad eléctrica en la aurícula derecha.
Para el caso de una taquicardia ventricular derecha del tracto de salida, la ubicación del catéter se
deberá realizar de manera tal que este quede ubicado como se indica en la figura 6, para poder realizar
el mapeo de la arritmia de manera adecuada.
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Figura 6: Ubicación del catéter Array para el mapeo de la actividad eléctrica sobre el tracto de
salida del ventrículo derecho.
4. Diagnóstico y tratamiento de arritmias con el sistema NavX.
Para el diagnóstico de arritmias cardíacas el sistema EnSite posee los denominados mapas, que son
el resultado de ir capturando la actividad eléctrica local de tiempo de activación y voltaje de una
arritmia sostenida dentro de la cavidad cardíaca de interés e ir proyectándola en la geometría
anatómica previamente realizada y diferenciándola con un patrón predefinido en función de los
parámetros registrados.
3.1 Mapas de Voltaje
Este tipo de mapas son utilizados para analizar el sustrato de manera de poder determinar las zonas
de bajo voltaje o escara en aquellas patologías del tipo isquémicas o que son secundarias a un
procedimiento quirúrgico que ha dañado el tejido cardíaco. A partir de estos sustratos pueden
generarse arritmias del tipo reentrantes, como por ejemplo los denominados aleteos auriculares
atípicos.
3.2 Mapas de Activación
Los mapas de activación es el resultado del proceso de capturar electrogramas (EGM) locales
dentro de la cavidad cardíaca de interés, compararlos en tiempo con un EGM intracavitario o un
registro superficial de ECG y asignarle un color a la diferencia de tiempo existente entre ellos. El color
asignado al EGM local será proyectado sobre la geometría codificando el mapa de activación de
manera tal de poder visualizar al final del proceso la secuencia en la que se despolariza la cavidad
mapeada.
La figura 7 muestra un mapa de activación de una arritmia cardíaca denominada aleteo auricular
atípico. La escala que se observa a la derecha de la imagen indica el sentido en el que se debe
interpretar la secuencia de despolarización de la cavidad mapeada, en este caso la aurícula derecha
presentaba un circuito reentrante en su cara lateral derecha.
Los puntos marrones que se observan representan las aplicaciones de energía de radiofrecuencia,
correspondiente a la ablación terapéutica del tejido anómalo que permitió finalizar con la arritmia. El
cese de la arritmia se puede observar en el registro del polígrafo en el pie de la imagen, donde se
produce un cambio brusco en los registros obtenidos, retomando el ritmo normal o sinusal
posteriormente. Además se encuentra el registro superficial de ECG y diferentes trazados
endocavitarios correspondientes a actividad eléctrica local en diferentes lugares de la aurícula para los
diferentes latidos registrados.
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Figura 7: Mapa de activación de la aurícula derecha durante un aleteo auricular atípico, secundario a
una intervención quirúrgica cardíaca.
La figura 8 representa la secuencia de despolarización de la aurícula derecha en un mapa de
activación para una taquicardia auricular reentrante conocida como aleteo auricular típico. Las marcas
amarillas ubicadas en el istmo cavo-tricuspídeo indican las lesiones realizadas por energía de
radiofrecuencia para interrumpir el circuito de la arritmia y que el paciente retorne al ritmo natural o
sinusal. Puede observarse las diferentes partes de la anatomía como ser vena cava superior, vena cava
inferior, cuerpo de la aurícula derecha y el seno coronario, como así también los diferentes catéteres
utilizados para la construcción de la geometría y el mapeo electroanatómico.
Figura 8: Mapa de activación de la aurícula derecha durante una arritmia reentrante conocida como
aleteo auricular típico.
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5. Conclusiones
El sistema de navegación cardíaco y mapeo eletroanatómico Ensite es una herramienta que ha
demostrado ser de gran utilidad en los 1000 casos ya desarrollados en Argentina, que permite trabajar
sobre una anatomía muy cercana a la real, donde para los pacientes portadores de marcapasos, permite
manipular menos catéteres minimizando el riesgo de desplazamiento de los catéteres endocavitarios
definitivos y donde permite evaluar con precisión puntos de persistencia de conducción ístmica tras
una línea de bloqueo ineficaz mediante un mapa de activación, entre otros.
El sistema Ensite-NavX™ en sustratos simples, en comparación con la ablación convencional, aporta
importante información adicional, permitiendo trabajar con un menor número de catéter sin que ello
implique pérdida de información durante el procedimiento. Su utilidad es beneficiosa en cualquier
sustrato mejorando la seguridad de la aplicación de radiofrecuencia durante el proceso terapéutico.
Entre las principales utilidades del sistema en estos sustrato se destacan la visualización anatómica
permanente del anillo Aurículo-Ventricular, la demarcación de puntos en zonas de máxima
precocidad, la determinación del registro del haz de His, sin necesidad de un catéter adicional, la
determinación del sitio exacto de aplicación de radiofrecuencia y la posibilidad de regresar al sitio con
gran precisión para lesiones de seguridad tras bloqueo de la misma. Otras de las utilidades muy
importantes es la minimización de tiempo de fluoroscopía durante los procedimientos.
El conocimiento exacto de la anatomía cardíaca se aplica sistemáticamente durante el tratamiento
percutáneo de la fibrilación auricular, siendo imperativo tanto para lograr un mayor éxito terapéutico,
como para evitar complicaciones potencialmente letales.
Durante más de 3 años de trabajo con el navegador cardiológico EnSite, se ha demostrado que es de
gran relevancia el desempeño de un profesional de la bioingeniería para el manejo de un equipo de la
complejidad de un navegador cardíaco que se encuentra ubicado en una interfaz propicia para el
despliegue de los conocimientos de la profesión, trabajando de manera continua y en constante
capacitación, logrando acercar esta tecnología de la manera más confiable al personal médico
especializado en el área de utilidad del equipo.
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