Lineaire catheterablatie door middel van DC-shock

Catheterablatie is een standaardbehandeling voor atriumfibrilleren. Bij deze
ablatiemethode zijn 2 catheters in het linker atrium nodig: 1 diagnostische
spiraalvormige *Lasso* catheter waarmee electrogrammen in de longvenen gemeten
kunnen worden en 1 ablatiecatheter waarmee met radiofrequente energie (RF)
sequentiële cirkelvormige warmtelesies in het linker atrium gemaakt worden. Met
deze lesies worden de longvene-ostia electrisch geïsoleerd van de rest van het
linker atrium. Ritmestoornissen, die vaak in de longvenen ontstaan, kunnen dan
het linker atrium niet meer bereiken.
Deze methode werkt redelijk tot goed bij patiënten met proximaal (aanvalsgewijs
en zelfterminerend) atriumfibrilleren. Echter, bij patiënten met persisterend
(langduriger en niet zelfterminerend) atriumfibrilleren werkt deze methode
matig tot slecht. Bijna alle patiënten hebben nog minstens een tweede
behandeling nodig. Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat extra
lineaire lesies op bepaalde plaatsen in het linker atrium een beter
behandelresultaat geven. Met de bestaande RF-techniek zijn deze lesies echter
zeer moeilijk aan te brengen. Hierbij lopen we tegen de grenzen van de techniek
aan. Vaak zijn de lineaire lesies niet compleet en blijven er electrische
*lekkages* in de lineaire lesie achter, waardoor er juist gemakkelijker
hartritmestoornissen ontstaan. Daarom laat men deze lineaire lesies meestal
achterwege, omdat een incomplete lineaire lesie juist andere
hartritmestoornissen (atriale tachycardieën) kan doen opwekken.
Vóór het RF-ablatie tijdperk werd DC-ablatie toegepast. Hierbij werd een
hoog-energetische shock (360-500 Joule) toegediend via de distale electrode van
een endocardiale catheter. Daarbij werden relatief grote (>2 cm diameter)
lesies gemaakt. Inmiddels is bekend dat dit ablatiemechanisme berust op een
hoge stroomdichtheid die de ion-kanalen in celmembranen kapot maakt.
Myocardcellen gaan dood door electroporatie en worden vervangen door
bindweefsel. Tijdens deze hoog-energetische shock ontstond er vroeger echter
ook een vonk die een kleine explosie veroorzaakte. De explosie veroorzaakte een
drukgolf en er zijn in het verleden incidenteel ernstige complicaties
gerapporteerd. Toen rond 1990 de RF-ablatie ontwikkeld werd, is de ontwikkeling
en het gebruik van DC-ablatie gestopt. Het gebruik van stroomstoten via
catheters bleef echter in gebruik als methode voor electrocardioversie van
atriumfibrilleren.
Recent hebben wij het onderzoek naar deze ablatiemethode weer ter hand genomen
en inmiddels kunnen wij relatief grote lesies maken zonder de ongewenste
neveneffecten. Door het totale electrode-oppervlak met een factor 10 te
vergroten en de energie te verlagen tot 200 Joule, blijven we beneden de
drempel waar vonken op kunnen gaan treden. De lesies zijn ongeveer 1 cm diep en
er is bij de ongeveer 260 ablaties die inmiddels bij 30 varkens uitgevoerd zijn
nog nooit een complicatie of ongewenst neveneffect opgetreden. De reactie van
het lichaam op een dergelijke ablatie is gelijk aan de reactie op een
endocardiale electrocardioversie.
De nieuwe methode gebruiken wij dierexperimenteel zowel voor cirkelvormige als
rechte lineaire lesies, beide in het linker atrium. Voor de lineaire
DC-ablaties willen wij een bestaande catheter gebruiken die bedoeld is om
endocardiale electrocardioversies uit te voeren. Het is ons gebleken dat deze
catheter ook geschikt is om DC-ablaties uit te voeren (off-label use). Met de
afdeling Medische Techniek & Klinische Fysica is een methode afgesproken om
deze catheters te kunnen gebruiken voor deze humane pilotstudie. De
DC-generator die ook nodig is wordt momenteel bij de afdeling Medische Techniek
& Klinische Fysica ontwikkeld.

Doel van deze pilotstudie is de toepasbaarheid van deze ablatiemethode bij
patiënten te onderzoeken.
Het onderzoek wordt verricht bij patiënten met persisterend atriumfibrilleren
die met de huidige methode (RF-ablatie) onvoldoende te behandelen zijn. Bij
deze patiënten zijn met de huidige methode in bijna 100% van de gevallen
meerdere langdurige behandelingen noodzakelijk en ondanks dat is het succes van
de totale behandeling aanzienlijk lager dan bij andere patiëntengroepen met
atriumfibrilleren. Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat het succes
van de behandeling verbeterd kan worden door 2 lineaire ablatielesies in het
linker atrium te maken. Deze lineaire lesies zijn met de huidige RF-ablatie
methode echter zeer moeilijk te maken.

Het onderzoek omvat 2 delen:
Ten eerste moet de lineaire catheter goed gepositineerd kunnen worden op de
plaats waar wij de lineaire lesies willen aanbrengen. Wij verwachten dat dit in
een groot deel van de patiënten zal lukken.
Ten tweede moet de ablatie inderdaad een lineaire lesie veroorzaken. Bij
proefdieren (varkens) lukte dit zeer goed en was 1 shock voldoende voor een
circa 3 cm lange en transmurale lesie in het linker atrium.

De patiënt wordt voor de behandeling op de gebruikelijke wijze
gecatheteriseerd. Er wordt een 4-polige catheter in de rechter kamer gelegd,
een dunne schroefcatheter in het atriale septum, en een 8-polige catheter in de
sinus coronarius.
Speciaal voor de nieuwe behandeling wordt ook een intracardiale echocatheter
(ICE) in het rechter atrium gelegd. Hiermee kan de binnenzijde van beide atria
en het contact tussen catheter en hartwand zichtbaar gemaakt worden. In veel
ziekenhuizen in binnen- en buitenland wordt deze ICE-catheter bij
ablatieprocedures in het linker atrium standaard gebruikt.
Daarna wordt er een- of tweemaal transseptaal gepuncteerd om catheters naar het
linker atrium te kunnen opvoeren. Vervolgens wordt er een spiraalvormige
mappingcatheter (Lasso®) via een sheath en een RF-ablatiecatheter langs de
eerste of door de tweede sheath in het linker atrium gepositioneerd. Voor deze
nieuwe behandeling zullen we een stuurbare transseptale sheath gebruiken. De
spiraalvormige catheter is een circulaire catheter waarmee electrogrammen in de
longvenen gemeten kunnen worden. De RF-ablatiecatheter heeft een wat grotere
distale electrode met irrigatiekanalen waardoor tijdens de ablaties een
fysiologische zoutoplossing gesproeid wordt. Daarmee wordt de gebruikelijke
longvenenisolatie uitgevoerd. Dit gebeurt middels sequentiële RF-applicaties
rond de ipsilaterale ostia van de longvenen. Na complete longvenenisolatie
zullen de lineaire lesies met behulp van direct current (DC) ablatie
aangebracht worden:
De RF-ablatiecatheter wordt vervangen door een lineaire DC-ablatiecatheter die
door de stuurbare sheath in het linker atrium komt te liggen. Met behulp van de
ICE-catheter zal deze naar het gebied tussen linker onderste longvene en
mitralisklepannulus gestuurd worden. Alleen als er op het beeld van de
ICE-catheter en via de signalen van de electroden op de DC-ablatiecatheter goed
wandcontact verkregen wordt zal de lineaire DC-ablatie daar middels 1 of
meerdere shocks met 200 Joule uitgevoerd worden. Deze shocks worden afgegeven
na sedatie met propofol of etomidaat, zoals gebruikelijk is bij een
electrocardioversie. Als er in dit gebied geen goed wandcontact bereikt kan
worden, wordt daar geen lineaire DC-ablatie verricht. Na iedere lineaire
DC-ablatie wordt middels pacing tussen de spiraalvormige catheter in het linker
hartoortje en de catheter in de sinus coronarius geanalyseerd of de lineaire
lesie compleet en bidirectioneel is.
Hierna wordt de lineaire ablatiecatheter tegen het dak van het linker atrium
gepositioneerd. Ook daar worden op dezelfde wijze 1 of meerdere lineaire
DC-ablaties verricht. Ook deze ablaties worden alleen uitgevoerd als er goed
wandcontact tussen catheter en hartwand bereikt kan worden. Na deze ablatie
wordt de geleiding over het dak van het linker atrium gecontroleerd met de
spiraalcatheter en de catheter in de sinus coronarius.

De volgende extra handelingen zijn nodig voor de lineaire DC-ablaties: 1. In plaats van een niet-stuurbare sheath door het interatriale septum gebruiken we een stuurbare sheath. Deze stuurbare sheath is toegelaten voor transseptale procedures en wordt in vele centra in binnen- en buitenland routinematig gebruikt bij ablatieprocedures voor atriumfibrilleren. 2. Voor extra beeldvorming wordt er een ICE-catheter in de rechter atrium gelegd. Deze wordt in vele centra in binnen- en buitenland routinematig gebruikt bij ablatieprocedures voor atriumfibrilleren. 3. De conventionele RF-ablatiecatheter wordt vervangen door de lineaire DC-ablatiecatheter. 4. De patiënt wordt kortdurend gesedeerd met propafol of etomidaat. Dit gebeurt zoals gebruikelijk onder bewaking van hartritme, bloeddruk en zuurstofsaturatie. Propofol of etomidaat worden routinematig gebruikt bij electrocardioversies. 5. Er worden 1 of meerdere shocks met 200 Joule via de lineaire DC-ablatiecatheter toegediend.

De belasting voor de patiënt is ons inziens gelijk of minder dan die bij de
bestaande behandeling.
De totale tijdsduur van deze extra handelingen wordt geschat op 1 tot 1,5 uur.
Dit is korter dan de tijd die men nu nodig heeft voor lineaire ablaties met
sequentiële RF-ablaties. Daarbij blijken de met RF uitgevoerde lineaire
ablaties vaak incompleet te zijn, hetgeen het risico op andere ritmestoornissen
aanzienlijk vergroot.

Mogelijke risico*s voor de proefpersonen.
Inmiddels hebben we bij 30 proefdieren (varkens) al meer dan 250 DC-ablaties
uitgevoerd zonder een enkele complicatie. Mogelijke complicaties zouden kunnen
zijn:
1. Hartperforatie, zoals dat met iedere diagnostische en/of ablatiecatheter kan
gebeuren. Dit kan leiden tot pericardeffusie en mogelijk tamponade.
2. De ablatie-shock veroorzaakt hartspiercontractie, net als bij een
electrocardioversie. Als er ten gevolge van atriumfibrilleren stolsels in het
linker hartoor aanwezig zijn, zouden deze door contractie van de hartspier los
kunnen raken en een CVA kunnen veroorzaken. Dit is een risico dat deze
patiënten tijdens de huidige behandeling met RF-ablatie ook lopen, omdat
patiënten met persisterend atriumfibrilleren tijdens de huidige
ablatieprocedure ook één of meerdere malen gecardioverteerd moeten worden. Om
dit risico te minimaliseren krijgen alle patiënten die een catheterablatie
wegens atriumfibrilleren ondergaan vooraf een transoesophageaal echocardiogram,
ook de patiënten die aan deze studie meedoen.
3. Er is bij geen van de tot op heden verrichte 250 dierexperimentele DC-shocks
een complicatie opgetreden. We kunnen echter nooit uitsluiten dat er, ten
gevolge van de 200 Joule shocks, voor ons onbekende complicaties kunnen
optreden. De stroomsterkte van deze DC-shocks is tweemaal hoger dan die welke
tijdens een 50 Joule endocardiale electrocardioversie gebruikelijk is.
4. Dierexperimenteel blijken coronairarteriën tot 3 weken na zeer dichtbij
afgegeven DC-shocks onbeschadigd te zijn. We kunnen echter niet uitsluiten dat
er op langere termijn toch beschadigingen blijken te zijn. Bij RF-ablatie, de
huidige standaardmethode om een lineaire ablatie uit te voeren, zijn acute en
chronische coronairbeschadigingen herhaaldelijk gerapporteerd. We verwachten
daarom dat DC-ablatie veiliger is voor de coronairarteriën dan de tot nu toe
gebruikte RF-ablatietechniek.
5. Mogelijk slagen wij er niet in om goed contact tussen de lineaire
ablatiecatheter en de hartwand te verkrijgen. Dan zullen we de DC-ablatie niet
uitvoeren en zijn alle extra handelingen voor niets geweest.