Способ и устройство для хирургического лечения больных со сложными нарушениями ритма сердца
Владельцы патента RU 2723225:
Общество с ограниченной ответственностью "ЛОРГЕ медикал" (RU)
Группа изобретений относится к медицине. Способ для хирургического лечения больных со сложным нарушением ритма сердца включает фиксацию регистрирующих не менее 60 электродов на поверхности грудной клетки для неинвазивного электрофизиологического картирования; проведение компьютерной или магнитно-резонансной томографии грудной клетки; регистрацию электрокардиограмм; обработку ЭКГ-сигналов; визуализацию результатов реконструкции распределения электрического поля сердца в режиме реального времени; определение очага аритмии, подтверждение локализации инвазивным эндокардиальным картированием, радиочастотную абляцию, клиническую оценку результатов. При возникновении дополнительных очагов аритмий указанный способ повторяют с регистрации электрокардиограмм. При этом устройство включает ПК с дисплеем и принтером, радиочастотный аблятор с абляционным электродом-катетером, блок усиления, оцифровки и стимуляции, связанный через соединения катетеров с абляционным электродом–катетером и стимуляционным электродом-катетером. В устройство введен дополнительный блок соединения электродов с не менее 12 электродами для поверхностного снятия ЭКГ-сигналов, предназначенными для проведения процедуры неинвазивного поверхностного картирования. При этом указанный блок соединения соединен с блоком усиления. Применение данной группы изобретений позволит проводить точное определение топической локализации различных нарушений ритма сердца. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области медицины, в частности к способам диагностики и лечения аритмогенного фокуса. Настоящее изобретение может использоваться как минимально инвазивный хирургическим техникам поиска и обнаружения источника аритмии, что необходимо для диагностики и катетерного лечения нарушения сердечного ритма.
Задача топической диагностики различных нарушений ритма сердца на сегодняшний день остается принципиально важной и актуальной, что подтверждается многочисленными алгоритмами, направленными на неинвазивное выявление расположения фокуса аритмии, которые все чаще описываются в российской и мировой литературе. Это и неудивительно, так как от локализации аритмогенного субстрата зачастую зависит и прогноз течения заболевания в целом, и успешность как медикаментозного, так и катетерного лечения (М.С.Хлынин, Р.Е. Баталов, С.В.Попов, С.Н.Криволапов Неинвазивная топическая диагностика желудочковых нарушений ритма сердца. Вестник аритмологии. 2013; 73: 49-53.М.С.Хлынин, Р.Е. Баталов, С.В.Попов, С.Н.Криволапов Неинвазивное электрокардиографическое картирование желудочковых нарушений ритма сердца. Сибирский медицинский журнал (Томск). 2013; 28(2): 28-3).
Известен способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца (Полякова И.П. Диагностические возможности многоканального ЭКГ - картирования // Креативная кардиология. - 2007, №1-2. - С. 256-268), который заключается в наличии системы сбора электрокардиографических (ЭКГ) сигналов с применением аппаратно-программного комплекса. Сутью метода является регистрация и ретроспективная обработка полученных данных ЭКГ сигналов. Система сбора ЭКГ сигналов, состоит из наклеиваемых одноразовых электродов в виде пяти - восьми горизонтальных поясов, расположенных на одинаковых расстояниях по вертикали и по окружности грудной клетки.
Недостатками данного способа является невозможность его использования только в условиях операционной и ретроспектичность анализа полученных диагностических изображений.
Также известны методы инвазивной регистрации ЭКГ, которые используются для выявления локальной электрической активности сердца (Ревишвили А.Ш., Рзаев Ф.Г., Джетыбаева С.К. Электрофизиологическая диагностика и интервенционное лечение сложных форм нарушения ритма сердца с использованием системы трехмерного электроанатомического картирования. - Вестник аритмологии 2004; 34:32-37; Покушалов Е.А., Туров А.Н., Шугаев П.Л., Артеменко С.Л. Радиочастотная аблация желудочковой тахикардии трансперикардиальным доступом. - Вестник аритмологии. 2006; 44: 58-62). При лечении аритмий методом катетерной аблации в камеры сердца вводят эндокардиальные электроды, которыми проводят необходимые манипуляции для изучения последовательность возбуждения миокарда, тем самым осуществляют поиск источников аритмии. При выявлении такого источника его активность устраняют нанесением тепловой энергии, вызывающей образование коагуляционного некроза, для чего применяют ток высокой частоты, который подают через электрод.
Недостатками указанных методов является невозможность выявить локальную электрическую активность отдельных сердечных структур, а также необходимость последовательного картирования предсердий или желудочков, что может вызывать ряд сложностей в ситуациях, когда аритмия носит апериодичный характер (редкая патологическая предсердная или желудочковая активность), политопный характер, нестабильный цикл тахикардии или нестабильную гемодинамику.
Известно устройство для хирургического лечения больных со сложными нарушениями ритма сердца (патент РФ № 2136237, A61B17/36, A61B5/04, опубл. 10.09.1999 г.), выбранное в качестве прототипа. Устройство содержит ЭВМ с дисплеем и принтером, блок дифференциальных биоусилителей с блоком усиления и кабелем пациента эндокардиального сигнала, электрокардиостимулятор со стимуляционным электродом-катетером, радиочастотный аблатор с источником питания и радиочастотным блоком и аблационный электрод-катетер. Дополнительно в блок дифференциальных усилителей введен коммутационно-согласующий блок, а в радиочастотный аблатор - блок предварительного усиления эндокардиосигнала. Источник питания радиочастотного аблатора выполнен по принципу преобразования частоты. Это позволяет повысить эффективность лечения при снижении числа осложнений за счет увеличения точности и оперативности информации о деятельности сердца во время и после оперативного вмешательства и повысить удобства в процессе операции.
Известное устройство имеет ряд недостатков: невозможность картирования электрофизиологических процессов одновременно в 4 камерах сердца, невозможность одновременного картирования эпи- и эндокардиальной поверхности, значительная сложность картирования апериодических процессов и трудно индуцируемых во время оперативного лечения нарушений ритма.
Техническая задача изобретения заключается в точной топической локализации различных нарушений ритма сердца (как предсердных, так и желудочковых) включая фибрилляцию предсердий, а также гемодинамически нестабильных желудочковых тахиаритмий, что необходимо для эффективного катетерного лечения, достижения долгосрочного эффекта радиочастотной аблации при сокращении времени операции и минимальном риске осложнений.
Поставленная задача достигается интегрированием методов поверхностного и эндокардиального электрокардиографического картирования в одном устройстве, что позволит с очень высокой точностью визуализировать электрофизиологические процессы на эпи- и эндокардиальной поверхности в режиме реального времени и проводить по полученным результатам радиочастотную катетерную аблацию аритмий с одновременным снижением лучевой нагрузки на пациента и медицинский персонал в условиях операционной. Разрабатываема система в условиях рентген операционной необходима для определения роторной активности (и/или множественных re-entry) у пациентов с фибрилляцией предсердий.
Интегрированный метод включает следующие стадии: фиксацию регистрирующих электродов на поверхности грудной клетки; проведение компьютерной или магнитно-резонансной томографии грудной клетки; регистрацию электрокардиограмм; обработка ЭКГ-сигналов; визуализацию результатов реконструкции распределения электрического поля сердца в режиме реального времени; определение очага аритмии, подтверждение локализации методом эндокардиального картирования, радиочастотную аблацию, клиническую оценка результатов. При возникновении дополнительных очагов аритмий процедуру необходимо повторить со стадии регистрации электрокардиограмм.
На фиг. 1 приведен пример блок-схемы. Изобретение содержит устройства визуализации информации 1, ПК 2, принтер 3, блок усиления и оцифровки и стимуляции 4, деструктор 5, блок соединения электродов для поверхностного снятия ЭКГ сигналов 6, блок соединения катетеров 7, блок питания 8, кабели пациента 9, аблационный электрод-катетер 10, стимуляционный электрод–катетер 11.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
В условиях предоперационной на поверхность грудной клетки пациента наклеиваются одноразовые электроды в виде горизонтальных поясов, расположенных на одинаковых расстояниях по вертикали и по окружности грудной клетки, или надето любое другое устройство, предназначенное для снятия ЭКГ потенциалов.
Далее пациент проходит процедуру рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ) грудной клетки и сердца с уже наложенными поверхностными электродами или в любом другом устройстве, предназначенном для снятия ЭКГ потенциалов.
В условиях операционной кабели пациента (9) подключаются к электродам пациента с одной стороны, а с другой стороны к блоку соединения электродов для поверхностного снятия ЭКГ сигналов (6) , который подключен к блоку усиления, оцифровки и стимуляции (4), далее оцифрованные данные передаются в ПК (2). В ПК (2) выполняется трехмерная реконструкция сердца, полученная по данным РКТ или МРТ и создание эпикардиальных и/или эндокардиальных изопотенциальных и изохронных карт по данным снятых поверхностных ЭКГ сигналов на трехмерных моделях сердца с определением областей наиболее ранней активации, соответствующих проекций аритмогенных фокусов.
При проведении инвазивного электрофизиологического исследования аблационный электрод-катетер (10) вводят в требуемую область сердца для снятия внутрисердечной электрограммы, проведения электрофизиологического исследования и последующего радиочастотного воздействия на источник аритмии с целью лечения нарушений ритма сердца.
Кардиосигналы, снимаемые при помощи аблационного электрода-катетера (10), попадают в Блок соединения катетеров (7) для инвазивного картирования, после чего попадают в блок усиления, оцифровки и стимуляции (4), а затем передаются в ПК (2) для обработки, анализа, визуализации и хранения.
При работе в режиме радиочастотного воздействия сигнал с ПК (2), подается на деструктор (5) и далее через блок соединения катетеров (7) на аблационный электрод-катетер (10). Воздействие производится в место эктопического очага с целью устранения источника возникновения нарушения ритма сердца.
При работе в режиме электрокардиостимуляции с целью провокации различных нарушений ритма сердца для конкретизации места и вида нарушения ритма сердца и выбора тактики лечения, в период после радиочастотного воздействия для восстановления сердечной деятельности сигнал с ПК (2) попадает в блок усиления, оцифровки и стимуляции (4) и далее через блок соединения катетеров (7) на стимуляционный электрод –катетер (11).
В хирургической практике часто возникают случаи определения роторной активности и/или множественных re-entry. Для выявления и устранения дополнительных источников возникновения нарушений ритма сердца, заявляемое устройство позволяет проводить неинвазивное электрофизологическое картирование в режиме реального времени, после каждого воздействия, следовательно, повысить эффективность проведения катетерного устранения сердечных аритмии и достигнуть долгосрочного эффекта радиочастотной аблации при одновременном сокращении времени операции и минимальном риске осложнений.
1. Способ для хирургического лечения больных со сложным нарушением ритма сердца, включающий фиксацию регистрирующих не менее 60 электродов на поверхности грудной клетки для неинвазивного электрофизиологического картирования; проведение компьютерной или магнитно-резонансной томографии грудной клетки; регистрацию электрокардиограмм; обработку ЭКГ-сигналов; визуализацию результатов реконструкции распределения электрического поля сердца в режиме реального времени; определение очага аритмии, подтверждение локализации инвазивным эндокардиальным картированием, радиочастотную абляцию, клиническую оценку результатов, при возникновении дополнительных очагов аритмий указанный способ повторяют с регистрации электрокардиограмм.
2. Устройство для хирургического лечения больных со сложным нарушением ритма сердца, включающее ПК с дисплеем и принтером, радиочастотный аблятор с абляционным электродом-катетером, блок усиления, оцифровки и стимуляции, связанный через соединения катетеров с абляционным электродом–катетером и стимуляционным электродом-катетером, отличающееся тем, что в устройство введен дополнительный блок соединения электродов с не менее 12 электродами для поверхностного снятия ЭКГ-сигналов, предназначенными для проведения процедуры неинвазивного поверхностного картирования, при этом указанный блок соединения соединен с блоком усиления.
