Pani Doktor, jakimi metodami dysponowała historycznie i dysponuje dziś elektrofizjologia w zakresie badania aktywności elektrycznej serca?

Aktywność elektryczną serca oceniamy przede wszystkim, interpretując powszechnie stosowany od 1933 r. zapis elektrokardiograficzny (EKG), czyli najważniejsze badanie dla kardiologa i elektrofizjologa. Obecne w sercu komórki układu bodźcotwórczego i bodźcoprzewodzącego oraz komórki mięśniowe generują i przewodzą impulsy elektryczne o różnym kierunku, częstości i amplitudzie. Ładunki elektryczne rozmieszczone po obydwu stronach błony komórkowej stanowią źródło pola elektrycznego. W momencie przemieszczania się prądu wektor tego pola na poziomie komórkowym i tkankowym jest wykorzystywany do badania normalnych lub patologicznych układów przewodzących. Zapis EKG pozwala określić obszar zainteresowania i zakres zabiegu ablacji jeszcze przed jego rozpoczęciem. Lokalizacja miejsc odpowiedzialnych za powstawanie arytmii jest kluczowym elementem leczenia rytmu serca.

Początkowo leczenie zaburzeń rytmu możliwe było tylko za pomocą operacji kardiochirurgicznej, polegającej np. na wycięciu widocznej gołym okiem pozawałowej blizny. Tego typu zabieg wykonano już w 1955 r. w Filadelfii. Metoda ta wiązała się z koniecznością otwarcia klatki piersiowej i długą rekonwalescencją. W latach 70. XX w. rozpoczęto wykorzystywanie map aktywacyjnych wewnętrznych i zewnętrznych warstw serca w trakcie częstoskurczu, co w znaczny sposób poprawiło skuteczność leczenia zagrożonych chorych. W latach 90. XX w. wykonywano pierwsze ablacje nasierdziowe, z dostępu poprzez nakłucie podmostkowe, np. w chorobie Chagasa. Obecnie stosowane nowoczesne systemy mapowania elektroanatomicznego pozwoliły zobaczyć to, co wcześniej widział chirurg dopiero po otwarciu klatki piersiowej. Określono kryteria rozpoznawania nieprawidłowych obszarów na podstawie amplitudy i kształtu odwzorowanego potencjału elektrycznego. Tworzone w czasie rzeczywistym trójwymiarowe modele wykorzystujące nawet kilkadziesiąt tysięcy punktów umożliwiają dokładne określenie chorych lub nieprawidłowych struktur.

Jak rewolucja w mapowaniu serca przekłada się na skuteczność diagnostyki i terapii elektrofizjologicznej?

Ostatnie dziesięciolecie zaowocowało przełomowym rozwojem w diagnostyce i leczeniu arytmii serca. Dzięki precyzyjnym systemom obrazowania, wykorzystującym wielopolowe elektrody, możemy lepiej zrozumieć, odszukać (zmapować) i zróżnicować substrat częstoskurczy. Przekłada się to na istotny wzrost skuteczności i bezpieczeństwa leczenia. Do najczęściej stosowanych systemów elektroanatomicznych należą: CARTO® (firmy Biosense Webster), EnSite® (firmy Abbott) i RHYTHMIA HDx® (firmy Boston Scientific). Systemy te, również w połączeniu z wirtualną rzeczywistością, pozwalają surfować po trójwymiarowych mapach serca o bardzo wysokiej rozdzielczości. Pracownia w trakcie zabiegu przypomina sterówkę statku kosmicznego, w której wszystkie dane z wielu monitorów mają ogromne znacznie. Dzięki mapom potencjałowym można określić strefy zwłóknienia, zawału, dodatkowych dróg przewodzenia. Specjalne mapy aktywacyjne i propagacyjne pozwalają zwizualizować przebieg arytmii i sekwencję fali aktywującej skurcz serca. Dzięki nim zabieg ablacji staje się możliwy, precyzyjny, krótszy i skuteczniejszy.

Jakie możliwości i cechy aktualnych rozwiązań do obrazowania i mapowania serca są w opinii Pani Doktor szczególnie istotne w codziennej praktyce elektrofizjologicznej?

Po pierwsze, mapowanie elektroanatomiczne pozwala w istotny sposób lub całkowicie zredukować niezbędne dotychczas do wykonywania małoinwazyjnych zabiegów serca promieniowanie  rentgenowskie. Ablacje wymagały korzystania z promieniowania RTG, by wprowadzić do serca elektrody, przeprowadzić badanie, a dawka wchłonięta przez pacjenta stanowiła zagrożenie dla niego samego, ale także dla lekarza, techników i pielęgniarek. Mapowanie elektroanatomiczne wykorzystuje pole magnetyczne i impedancję do utworzenia obrazu struktur anatomicznych w czasie rzeczywistym i pozwala w istotny sposób lub całkowicie zredukować promieniowanie rentgenowskie, co ma ogromne znaczenie, np. u dzieci lub w czasie ciąży. Po drugie, mapy elektroanatomiczne dzięki technice obróbki komputerowej sygnału mają charakter trójwymiarowy (obraz klasycznej skopii RTG jest dwuwymiarowy) – pozwalają na współpracę z rozszerzoną (AR) lub wirtualną (VR) rzeczywistością oraz łączenie obrazów uzyskanych z innych źródeł (tzw. merging), np. tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego. Po trzecie, charakteryzują się one dużo większą dokładnością i co za tym idzie – pozwalają na precyzyjne i sprawne przeprowadzenie zabiegu. Krótszy czas zabiegu oznacza mniejsze ryzyko dla pacjenta.

Czy wciąż polega się na tradycyjnych sposobach obrazowania? Jeśli tak, kiedy, dlaczego i w jakich sytuacjach?

Podstawowym narzędziem pracy elektrofizjologa pozostaje interpretacja potencjałów wewnątrzsercowych zapisywanych za pomocą elektrod diagnostycznych, umieszczanych w odpowiednich miejscach referencyjnych serca. Ablacje proste, czyli punktowe, nie wymagają zastosowania systemu elektroanatomicznego. Konieczne jest przeprowadzenie pełnego badania elektrofizjologicznego, stymulacji, które odpowiednimi manewrami pozwalają odnaleźć „winowajcę”. Minimalna skopia rentgenowska obrazująca makroskopowe warunki w sercu jest przydatnym, łatwo dostępnym i stosunkowo bezpiecznym narzędziem obrazowania. Innym badaniem, które pozwala zredukować lub całkowicie wyeliminować promieniowanie RTG, jest echokardiografia wewnątrzsercowa (ICE), którą wykonuje się za pomocą elektrody z głowicą echokardiograficzną wprowadzoną prosto do serca. Bezpośrednia wizualizacja tkanek w jamach serca pozwala na natychmiastową diagnozę ewentualnej tamponady czy zakrzepu. Jest zatem dodatkowym środkiem bezpieczeństwa i stanowi cenne uzupełnienie lub zastąpienie mapowania elektroanatomicznego. Są sytuacje, w których skopia RTG jest jednak nieunikniona. Dotyczy to mapowania nasierdziowego, wprowadzania wsparcia hemodynamicznego, czyli pomp wspomagających pracę serca, a także ablacji w najtrudniejszych lokalizacjach w pobliżu tętnic wieńcowych.

Czy w opinii Pani Doktor systemy elektroanatomiczne będą wykorzystywane w elektrofizjologii w coraz większym stopniu?

Systemy te są warunkiem koniecznym dla przeprowadzenia ablacji złożonych. Wielopunktowe mapowanie poprawia jakość obrazów i skraca czas zabiegu, co zwiększa bezpieczeństwo pacjenta i personelu. Każda technika ma wady i zalety i musi być indywidualnie dopasowana. Cennym uzupełnieniem dla systemów mapowania są wyniki badań echokardiograficznych, rezonansu magnetycznego oraz tomografii komputerowej. Obiecującą alternatywą dla klasycznych systemów elektroanatomicznych może okazać się wkrótce automatyka rzeczywistości wirtualnej wraz z echokardiografią wewnątrzsercową 3D i 4D, rezonansem magnetycznym serca w czasie rzeczywistym i stereotaksją.

Pani Doktor, dziękuję uprzejmie za komentarz.

Rozmawiała Marta Sułkowska