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Este estudo apresenta uma nova abordagem para mapeamento cardíaco em tempo real usando um sistema de imagem eletrocardiográfica não invasivo e sem imagem. Este sistema permite a aquisição de mapas cardíacos eletrofisiológicos sem a necessidade de tomografia computadorizada ou ressonância magnética pré-procedimento, permitindo uma orientação eficiente para procedimentos cardíacos, como implantes de terapia de ablação e ressincronização cardíaca.
O mapeamento cardíaco rápido, seguro e eficaz é fundamental para o manejo de arritmias complexas, mas os métodos atuais enfrentam limitações significativas. O eletrocardiograma (ECG) de 12 derivações, embora essencial para o diagnóstico inicial, carece da resolução espacial e da profundidade necessárias para orientar procedimentos avançados, como ablação por cateter ou implante de dispositivo de terapia de ressincronização cardíaca. Por outro lado, as técnicas de mapeamento invasivo fornecem atividade elétrica detalhada, mas requerem múltiplas colocações de cateteres, aumentando os riscos e a complexidade do procedimento. Esses métodos são demorados, caros e oferecem avaliação limitada em tempo real, especialmente em arritmias dinâmicas como fibrilação atrial (FA), arritmia instável e terapia de ressincronização cardíaca (TRC).
Este estudo apresenta um sistema de imagem eletrocardiográfica não invasivo e sem imagem (Imageless-ECGI) projetado para complementar os métodos tradicionais, fornecendo mapas cardíacos batimento a batimento em tempo real. Sem a necessidade de imagens pré-procedimento, este sistema captura a atividade elétrica de alta resolução em todo o coração, oferecendo uma alternativa mais segura e eficiente ao mapeamento invasivo. Ao combinar o imediatismo das gravações de superfície com a precisão espacial dos modelos computacionais modernos, o sistema Imageless-ECGI preenche a lacuna entre o ECG tradicional e o mapeamento invasivo, potencialmente transformando o fluxo de trabalho nos laboratórios de eletrofisiologia.
A necessidade de mapeamento eletrofisiológico não invasivo tornou-se cada vez mais importante para avaliar com precisão a atividade cardíaca, particularmente em pacientes submetidos a procedimentos complexos de arritmia, como fibrilação atrial (FA) e ablação de taquicardia ventricular (TV), ou durante o implante de marcapassos e dispositivos de terapia de ressincronização cardíaca (TRC). Atualmente, o mapeamento eletroanatômico tridimensional (3D) (EAM) continua sendo o padrão-ouro para orientar os operadores durante a ablação por cateter1, fornecendo mapas funcionais abrangentes para caracterizar arritmias 2,3. No entanto, o EAM é subótimo para capturar os padrões espaço-temporais dinâmicos de FA, arritmias não sustentadas, e o longo tempo e o procedimento invasivo necessário para o mapeamento o tornam impraticável para uso em procedimentos de TRC.
Os métodos não invasivos tradicionais, como o eletrocardiograma (ECG) de 12 derivações, embora altamente precisos para identificar focos de arritmia específicos (por exemplo, via de saída ou TV de cúspide), oferecem informações limitadas sobre o comportamento elétrico global do coração. Essa limitação é especialmente evidente quando o mapeamento em tempo real é necessário para orientar intervenções em arritmias dinâmicas e complexas, onde a localização precisa de áreas arritmogênicas é crucial para resultados bem-sucedidos. O mapeamento não invasivo pode desempenhar um papel importante no aprimoramento do planejamento pré-procedimento e no fornecimento de feedback em tempo real durante as intervenções eletrofisiológicas.
Para apoiar os eletrofisiologistas pré-procedimento, os avanços nas modalidades de imagem cardíaca, como tomografia computadorizada (TC) e ressonância magnética (RM), têm se mostrado eficazes no fornecimento de informações estruturais detalhadas, incluindo espessura da parede4 e fibrose miocárdica 5,6,7,8 . No entanto, essas modalidades se concentram em características anatômicas e estruturais, deixando uma lacuna no mapeamento elétrico funcional. Além disso, a obtenção de imagens cardíacas de alta qualidade requer protocolos de varredura especializados, pessoal treinado e métodos complexos de pós-processamento, como segmentação avançada e caracterização precisa do tecido, principalmente para detectar fibrose cardíaca.
Os sistemas clássicos de imagem eletrocardiográfica (ECGI) surgiram como uma opção não invasiva, oferecendo resultados promissores ao reconstruir a atividade elétrica cardíaca com base nos potenciais de superfície corporal (BSP)9,10,11,12. Apesar de seu potencial, os sistemas ECGI enfrentam limitações notáveis13,14. Primeiro, eles exigem tomografias computadorizadas pré-procedimento para mapear as posições dos eletrodos nas geometrias cardíacas, tornando seu uso de rotina clínica menos viável. Em segundo lugar, os métodos tradicionais de regularização usados na solução do problema inverso do mapeamento cardíaco geralmente introduzem padrões de propagação não fisiológicos, limitando sua precisão em ambientes clínicos.
O objetivo deste estudo foi descrever as características e procedimentos de um novo sistema de ECGI não invasivo capaz de mapear em tempo real sem a necessidade de TC ou RM15, conhecido como ECGI sem imagem. Exploramos os avanços do ECGI sem imagem e apresentamos possíveis aplicações clínicas para mapeamento eletrofisiológico, superando as limitações das técnicas atuais como EAM, ECG de 12 derivações e ECGI clássico no gerenciamento de procedimentos complexos de arritmia. Essa abordagem permite a criação de mapas cardíacos minutos após a chegada do paciente, simplificando o fluxo de trabalho e reduzindo o tempo de preparação. Além disso, o sistema usa algoritmos avançados de processamento de sinal para gerar padrões de propagação fisiológica precisos, melhorando a localização da arritmia e os resultados do procedimento.
A metodologia foi validada prospectivamente em um estudo clínico observacional multicêntrico. O estudo foi conduzido de acordo com a Declaração de Helsinque e os padrões éticos das instituições envolvidas. O protocolo do estudo, SAVE-COR (NCT05772182), foi aprovado pelos Comitês de Ética do Hospital Universitario Gregorio Marañón, Hospital Clínic de Barcelona e Hospital Universitari i Politècnic La Fe, e o consentimento informado foi obtido de todos os pacientes.
NOTA: As descrições detalhadas dos critérios de inclusão e exclusão são:
Critérios de inclusão: (i) Indicação de estudo eletroanatômico invasivo e/ou implante de marcapasso intracavitário. (ii) Ter obtido e assinado o consentimento informado para inclusão no estudo.
Critérios de exclusão: (i) <18 anos de idade. (ii) Incapacidade de se submeter a cateterismo endocárdico (por exemplo, mulheres grávidas ou amamentando). (iii) Incapacidade física ou mental de entender e aceitar o consentimento informado. (iv) Incapacidade de ficar em pé para permitir a reconstrução 3D do torso necessária para o sistema ECGI. (v) Pacientes com patologias congênitas.
1. Preparação do sistema ECGI sem imagem em tempo real pré-procedimento
2. Preparação pré-procedimento do paciente
3. Estimativa da geometria cardíaca do paciente
4. Mapeamento ECGI não invasivo sem imagem para orientar o implante de estimulação do sistema de condução para terapia de ressincronização cardíaca (CSP-CRT) em tempo real (caso 4)
5. Análise adicional de mapeamento de ECGI sem imagem não invasiva
NOTA: Diferentes mapas cardíacos podem ser derivados de sinais de ECGI computados para avaliar o substrato cardíaco, caracterizar arritmias, avaliar TRC ou extrair métricas clinicamente relevantes durante os procedimentos. O tipo de mapas que podem ser gerados depende do ritmo cardíaco específico que está sendo analisado, com abordagens distintas para ritmos regulares e irregulares.
Caso 1 - Planejamento e orientação da ablação por cateter de flutter atrial atípico
Este caso é um paciente do sexo masculino de 59 anos (índice de massa corporal -IMC- 30) com história de hipertensão, tabagismo, doença valvar cardíaca, classificação EHRA IIb e escore CHA2DS 2-VASc de 1 com indicação de ablação por cateter devido a flutter atrial atípico (AFL) com base em um ECG de 12 derivações (Figura 9A). O paciente não tinha história prévia de ablação por cateter. A ressonância magnética tardia com gadolínio pré-procedimento (LGE-RM) revelou extensa fibrose na parede posterior do átrio esquerdo (AE), com planimetria do AE normal de 24 cm² e fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) preservada de 54%.
O ECGI não invasivo sem imagem foi realizado poucos minutos antes da introdução do cateter por meio de uma bainha femoral. Um ciclo completo do AFL (209 ms), livre de complexos QRST, foi selecionado para análise. O mapeamento revelou um circuito macro-reentrante ao redor da valva mitral (VM), identificando a linha perimitral como o alvo ideal de ablação para o término da arritmia (Figura 9B). Em seguida, foi realizado o EAM baseado em contato (Figura 9C), que confirmou o padrão de propagação observado no ECGI não invasivo sem imagem. A ablação ao longo da linha perimitral encerrou com sucesso a arritmia.
Neste caso clínico, a arritmia foi caracterizada com precisão antes do MAE invasivo, permitindo a localização precisa do padrão de propagação da arritmia e simplificando o procedimento de ablação. No entanto, para taquicardias atriais complexas, como AFL ou taquicardia focal, o Imageless ECGI oferece mapeamento em tempo real e de batimento único, tornando-o particularmente valioso em casos de arritmia não sustentada. Sua adaptabilidade a mudanças nos padrões de arritmia durante um procedimento garante um mapeamento preciso e dinâmico. Além disso, embora o diagnóstico de LFA no sentido anti-horário seja geralmente simples a partir de um ECG de 12 derivações, localizar e identificar com precisão o mecanismo de taquiarritmias complexas pode ser um desafio. Consequentemente, a realização de ECGI sem imagem em consulta médica ou minutos antes pode aumentar a segurança e a eficiência do procedimento, fornecendo orientação a montante para o planejamento da ablação por cateter e eliminando abordagens transeptais desnecessárias.
Caso 2 - Evolução das singularidades de fase durante a ablação por cateter de fibrilação atrial persistente
Trata-se de um paciente do sexo masculino, 63 anos (IMC 31), com fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE, 55%) preservada, sem AE dilatado, e a New York Heart Association (NYHA) de I foi indicada para ablação por cateter devido à FA persistente. Nenhuma tomografia computadorizada ou ressonância magnética pré-procedimento foi realizada. O paciente tinha história prévia de ablação por cateter para isolamento de veias pulmonares (IVP) em dezembro de 2019.
Na chegada, o paciente estava em FA. O mapeamento do substrato foi realizado usando ECGI sem imagem durante todo o procedimento de ablação (Figura 10A). No início do estudo, o ECGI identificou singularidades de fase na parede lateral do átrio direito (AD), na base do apêndice atrial direito (AAD), na parede posterior do átrio esquerdo (PW) e na base do apêndice atrial esquerdo (AAE). Esses achados se correlacionaram com EGMs fragmentados e de alta frequência observados usando cateteres endocavitários, e a PVI adequada foi confirmada por meio da reconstrução do LA EAM. A ablação por campo pulsado (PFA) foi iniciada na base do AAE, resultando em uma mudança de ritmo de FA para AFL atípica. O ECGI sem imagem revelou um AFL perimitral, que foi confirmado por arrastamento do polo distal do cateter do seio coronário. Uma linha mitral foi criada; no entanto, a FA foi reinduzida. Posteriormente, o isolamento completo do PW foi alcançado. Apesar disso, o ECGI sem imagem continuou a identificar singularidades de fase significativas na base do RAA. Após várias aplicações de PFA direcionadas a essa área, o ritmo sinusal foi alcançado (Figura 10B).
Este caso clínico é uma representação de como a FA apresenta desafios únicos devido à alta variabilidade da atividade elétrica nos átrios. O ECGI sem imagem capturou efetivamente os padrões espaço-temporais de progressão da FA durante a ablação, com até três mapas não invasivos adquiridos para orientar a modificação do substrato até que a RS fosse alcançada. Os tratamentos padrão, como o isolamento das veias pulmonares, têm taxas de recorrência relativamente altas29. As principais dificuldades no tratamento da FA residem em duas áreas: (1) determinar quais pacientes se beneficiarão apenas do PVI e (2) para aqueles que requerem uma abordagem mais ampla, identificar as regiões fora da área do PVI cuja ablação reduzirá mais efetivamente a recorrência da arritmia. Durante o ritmo sinusal, o Imageless ECGI demonstrou a capacidade de gerar mapas CV, que se mostraram úteis na previsão do sucesso da ablação do PVI17. No entanto, neste caso, o ECGI sem imagem capturou os padrões dinâmicos da FA simultaneamente, fornecendo aos médicos uma visão abrangente de como a FA se propaga e ajudando a identificar as principais regiões que impulsionam a arritmia. A análise de resultados deve se concentrar na correlação entre os drivers de FA detectados por ECGI sem imagem e os desfechos clínicos, como sobrevida livre de arritmia em longo prazo, para validar ainda mais sua utilidade na otimização das estratégias de ablação de FA.
Caso 3 - Orientação da otimização da estimulação biventricular para terapia de ressincronização cardíaca
Este caso é uma paciente do sexo feminino de 67 anos com cardiomiopatia dilatada não isquêmica, FEVE de 25%, sem evidência de realce tardio com gadolínio na ressonância magnética pré-procedimento, com bloqueio de ramo esquerdo (BRE) no ECG basal e duração do QRS de 156 ms. O paciente foi indicado para estimulação biventricular (BiVP) como parte da TRC.
Durante o procedimento de TRC cardíaca, o ECGI sem imagem em tempo real foi usado para avaliar a sincronização ventricular antes e após o implante do marcapasso. No ritmo basal, a última região de ativação do paciente foi identificada na parede basal-lateral do ventrículo esquerdo (VE), conforme ilustrado na Figura 11A. O tempo total de ativação ventricular (TAT) foi medido em 116 ms, indicando assincronia ventricular significativa. Diferentes configurações de dispositivos foram avaliadas usando ECGI, com a configuração ideal determinada como BiVP usando ativação simultânea dos pólos distal e proximal do eletrodo do VE e um atraso atrioventricular de 140 ms. Conforme mostrado na Figura 11B, os três pontos de estimulação ventricular não resultaram em regiões ativadas tardiamente, indicando sincronização bem-sucedida, com um TAT melhorado de 70 ms.
A terapia de ressincronização cardíaca visa restaurar a coordenação elétrica nos ventrículos e melhorar a função cardíaca em pacientes com insuficiência cardíaca e QRS prolongado. Nesse caso, o Imageless ECGI forneceu mapeamento em tempo real que foi fundamental para orientar a otimização do BiVP durante o procedimento de CRT. Permitiu uma avaliação precisa dos padrões de ativação ventricular e ajudou a identificar a configuração ideal do dispositivo, garantindo a sincronização ventricular completa. A natureza não invasiva e o feedback imediato do ECGI permitiram que os médicos refinassem a programação de derivações. Por outro lado, embora os estudos destaquem o valor do ECGI em orientar a colocação do eletrodo do ventrículo esquerdo próximo à última região ativada30, restrições anatômicas podem limitar sua aplicabilidade. Os parâmetros de ressincronização basal e final determinados pelo ECGI, como o TAT, devem estar relacionados aos desfechos clínicos, monitorando a resposta clínica do paciente à TRC ao longo do tempo, incluindo melhora dos sintomas e função ventricular em longo prazo.
Caso 4 - Implante de estimulação do sistema de condução orientador para terapia de ressincronização cardíaca em tempo real
Este caso clínico é uma paciente do sexo feminino, 45 anos, com disfunção ventricular grave (FEVE 15%) e BRE com duração do QRS de 172 ms. O paciente foi indicado para um desfibrilador cardiovertido implantável CRT usando uma abordagem de estimulação do sistema de condução (CSP).
O ECGI sem imagem em tempo real foi utilizado durante o implante do dispositivo para monitorar a sincronia ventricular durante todo o processo de aparafusamento do eletrodo na região septal. Como mostrado na Figura 12, o mapa ECGI basal identificou a parede lateral do VE como a última área ativada, com um TAT de 133 ms. O mapeamento ECGI batimento a batimento durante o aparafusamento do eletrodo demonstrou melhorias progressivas na sincronia ventricular, com sincronização ideal alcançada ao atingir o ramo esquerdo, resultando em um TAT de 95 ms.
Este caso demonstrou o potencial do ECGI sem imagem em tempo real para orientar o implante de LBBP durante um procedimento de CRT. Seus recursos de mapeamento em tempo real de batimento único permitiram a análise do TAT ventricular e a ressincronização em cada etapa do implante do eletrodo na região septal. O sistema forneceu uma métrica rápida, visual e de fácil interpretação, abordando a falta de padronização nos critérios eletrocardiográficos do PSC. Assim como nos procedimentos BiVP-CRT, mais estudos são necessários para determinar se os parâmetros do ECGI sem imagem se correlacionam significativamente com a resposta clínica do CRT e como eles se comparam aos preditores de ECG de 12 derivações.
Caso 5 - Planejamento e orientação da ablação por cateter de taquicardia ventricular
Trata-se de um paciente do sexo masculino, 53 anos (IMC 25,4), portador de cardiomiopatia isquêmica, disfunção ventricular grave (FEVE 15%), e a classe II da NYHA foi encaminhada para procedimento de ablação por cateter devido à TV recorrente. A ressonância magnética pré-procedimento revelou extensa fibrose endocárdica e canais arritmogênicos localizados nos segmentos ínfero-basal e ínfero-medial do ventrículo esquerdo. O paciente tinha história prévia de ablação por cateter de TV em 2018.
Mapeamento simultâneo de ECGI sem imagem (Figura 13A) e EAM invasivo (Figura 13B) foram realizados durante todo o procedimento. O processo de ablação por cateter envolveu mapeamento baseado em substrato durante a estimulação apical do ventrículo direito (VD) e indução de TV usando estimulação programada. O ECGI sem imagem identificou uma região de desaceleração da condução no segmento ínfero-basal do VE durante o mapeamento do ritmo sinusal antes da introdução do cateter. Esse achado foi consistente com a fibrose observada na RM. A estimulação subsequente do ápice do ventrículo direito (VD) confirmou a lentificação da condução nos segmentos basal e medial do VE, identificando essa área como o provável substrato arritmogênico. Um VT com duração de ciclo de 380 ms foi brevemente induzido, necessitando de cardioversão devido à instabilidade hemodinâmica. Consequentemente, apenas um número limitado de pontos EAM foi adquirido. No entanto, usando um único ciclo de TV, o ECGI sem imagem identificou com sucesso o istmo de TV na mesma região onde o apinhamento isomronal foi observado nos mapas estimulados.
O uso de ECGI sem imagem em tempo real neste caso de TV abordou com sucesso dois grandes desafios clínicos no tratamento da TV: (1) a localização precisa de potenciais alvos de ablação durante o ritmo sinusal e (2) a caracterização da TV com instabilidade hemodinâmica. A partir de um único batimento, o istmo VT foi identificado com precisão nos mapas de ativação do substrato e da arritmia. O sistema permitiu que os operadores identificassem substratos arritmogênicos antes ou durante a ablação e caracterizassem vários VTs induzíveis em tempo real a partir de um único ciclo.
Figura 1: Componentes de hardware ECGI sem imagem. (A) Amplificador bipotencial com portas de conexão de cabo específicas. (B) Cabos direito e esquerdo, equipados com ampconectores de amplificador em uma extremidade e conectores de soquete de colete de sensor na outra. (C) Configuração mostrando os cabos direito e esquerdo conectados ao amplificador bipotencial. (D) Fluxo de trabalho esquemático do procedimento para conectar o colete do sensor aos soquetes dos cabos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Procedimento de scanner de reconstrução do torso 3D. (A) O colete sensor de potencial de superfície corporal de 128 derivações, composto por quatro componentes (Frente-Direita, Frente-Esquerda, Trás-Direita, Trás-Esquerda), é colocado no torso do paciente antes da reconstrução 3D. Cada eletrodo possui um código QR exclusivo para identificação automática. As conexões entre os eletrodos podem ser dobradas para acomodar o colete ao formato do corpo do paciente. (B) O código QR no componente frontal direito valida o colete, permitindo que o aplicativo do scanner 3D inicie a reconstrução do tronco. (C) A plataforma do scanner 3D por meio do aplicativo do scanner 3D gera o torso reconstruído usando uma câmera de luz estruturada infravermelha. Abreviaturas: FR: frente-direita; FL: frente-esquerda; BR: atrás-direita; e BL: de trás para a esquerda. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Tela de login da interface do usuário ECGI sem imagem que requer um nome de usuário e senha designados para acesso ao software. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: Janela inicial. A janela Início permite o gerenciamento de pacientes, médicos e usuários, bem como a configuração de sessões de pacientes. Ele também exibe informações sobre as sessões importadas e o status do sistema e do amplificador. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5: Janela de geometria do tronco. A janela Geometria do tronco permite que os usuários carreguem e visualizem o modelo 3D do tronco, segmentem eletrodos e selecionem o tipo de geometria do coração por meio do botão Calcular geometria , que permite a estimativa ou fornecer uma segmentação a partir de TC/RM personalizada. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6: Estimativa da geometria cardíaca. (A) Algoritmo SSM utilizando características basais e a reconstrução 3D do tronco do paciente para estimar a geometria cardíaca. (B) Geometria cardíaca estimada dentro do SSM do tronco exibindo as vistas ântero-posterior (lado esquerdo) e póstero-anterior (lado direito). Abreviaturas: 3D: tridimensional; SSM: modelo estatístico de forma. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 7: Janela do amplificador. A janela Amplifier permite a visualização em tempo real dos sinais que estão sendo obtidos de cada eletrodo do Sensor Vest. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 8: Janela em tempo real. (A) Representação esquemática dos eletrodos ativos do colete de matriz de eletrodos de alta densidade. Os eletrodos verdes contêm sinais de boa qualidade, enquanto os eletrodos vermelhos contêm sinais ruidosos e não participam do cálculo inverso do problema. (B) Estimativa das 12 derivações do eletrocardiograma em tempo real. (C) Disparo automático e delineamento do início e deslocamento do complexo QRS (janela de cor verde). O sinal médio de todos os leads que participam do cálculo do mapeamento é mostrado em azul. (D) A seção de visualização de mapas oferece suporte a visualizações de mapa simples, duplas ou de quatro. Este exemplo mostra uma visualização de mapeamento duplo com mapas de ativação para estados de estimulação de ramo basal e esquerdo (mapa final) durante um procedimento de CRT. O mapa basal está em modo de congelamento, permanecendo estático, enquanto o mapa final está em modo de atualização, recalculando com cada complexo QRS recém-analisado. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 9: Exemplo gráfico de um AFL atípico do lado esquerdo e as diferentes capacidades diagnósticas do ECG de 12 derivações, ECGI sem imagem e EAM invasivo. (A) Os sinais de ECG de 12 derivações do AFL atípico apresentam ondas supraventriculares positivas em V1. (B) ECGI sem imagem usando uma geometria cardíaca estimada de um SSM e exibindo uma visão ântero-posterior. O circuito de propagação mostra todas as cores ao redor do MV, um padrão típico para um AFL perimitral. (C) O mapeamento de ativação local derivado do EAM e exibindo uma visão ântero-posterior mostra uma macro-reentrada ao redor do MV, confirmando o diagnóstico do ECGI sem imagem. Abreviaturas: ECG: eletrocardiograma; MAE: mapeamento eletroanatômico; ECGI: imagem eletrocardiográfica. VCS: veia cava superior; VCI: veia cava inferior; SC: seio coronário; VPSI: veia pulmonar superior esquerda; VPIQ: veia pulmonar inferior direita; VSP: veia pulmonar superior direita. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 10: Acompanhamento da evolução do substrato atrial durante a ablação por cateter de FA usando mapeamento não invasivo de ECGI sem imagem. (A) Vistas póstero-anterior, ântero-póstero e lateral direita de ECGI sem imagem, com locais de PFA marcados por círculos verdes. O mapa PS basal destaca as reentradas na parede lateral do AR, na base do AAD, na parede posterior do AE e na base do AAE. O PFA na base do AAE fez a transição do ritmo para o AFL perimitral. Apesar de completar a linha mitral e o isolamento da parede posterior, a FA foi induzida espontaneamente novamente. O ECGI revelou PS na base do AAR, que se tornou o alvo da ablação. Múltiplas aplicações de PFA foram realizadas nessa área e o ritmo sinusal foi restaurado. (B) O ECG de 12 derivações e os sinais intracardíacos no momento da FA mudaram para SR. Abreviaturas: VCS: veia cava superior; VCI: veia cava inferior; LPVs: veias pulmonares esquerdas; VPR: veias pulmonares direitas; FA: fibrilação atrial, RS: ritmo sinusal, SP: singularidades de fase, LAT: tempos de ativação local, VC: valva tricúspide, VM: valva mitral, PVI: isolamento das veias pulmonares, AFL: flutter atrial, PW: parede posterior e PFA: ablação por campo pulsado. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 11: Otimização da estimulação biventricular usando ECGI sem imagem. (A) Ritmo basal do paciente. O mapa de ECGI sem imagem (vista lateral esquerda) revela uma região ativada tardiamente (roxo) na parede lateral do VE, com um TAT de 116 ms, indicando dissincronia ventricular. Isso se alinha com o ECG basal, que mostra um complexo QRS largo (156 ms) com um padrão de BRE. (B) Configuração pós-implante de marcapasso. Após BiVP com ativação simultânea dos polos distal e proximal do eletrodo do VE e um atraso atrioventricular de 140 ms, o mapa de ECGI sem imagem não mostra regiões ativadas tardias (sem área roxa), indicando ativação ventricular síncrona e um TAT reduzido de 70 ms. Isso é consistente com o complexo QRS encurtado observado no ECG final, onde a duração do QRS diminui para 102 ms. (C) Visão de raios-X ântero-posterior do marcapasso implantado, mostrando a localização dos eletrodos do marcapasso. A atividade de estimulação dos pólos distal e proximal da derivação do VE também é refletida no mapa ECGI. Abreviaturas: BRBRE: bloqueio de ramo esquerdo, BiVP: estimulação biventricular, TRC: terapia de ressincronização cardíaca, VSVD: via de saída do ventrículo direito, VM: valva mitral, TAT: tempo total de ativação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 12: Avaliação não invasiva da TRC por meio da estimulação do sistema de condução usando ECGI sem imagem. (A) Ritmo basal do paciente. O mapa ECGI (incidência lateral esquerda) indica uma região de ativação tardia (roxo) na parede lateral do VE, com TAT de 133 ms, sugerindo dissincronia ventricular. Isso corresponde ao ECG basal, que exibe um complexo QRS largo (172 ms) típico de BRE. (B) Fase intermediária (estimulação septal média) durante o implante do eletrodo LBBP. O mapa não invasivo mostra uma correção parcial da região tardia no VE, com a mudança de cor de roxo para azul. Isso é acompanhado por uma redução na duração do complexo QRS. (C) A posição final do cabo LBBP durante o processo de aparafusamento. O mapa demonstra a correção completa da área tardia, com a transição da cor de roxo para verde, indicando ativação síncrona de ambos os ventrículos. Abreviaturas: BRE: bloqueio de ramo esquerdo, BRE: ramo esquerdo, VSVD: via de saída do ventrículo direito, VM: valva mitral, TAT: tempo total de ativação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 13: Avaliação não invasiva do istmo VT usando ECGI sem imagem. (A) O mapeamento de ECGI sem imagem durante o procedimento de ablação de TV identifica o substrato arritmogênico e o istmo de TV nas regiões ínfero-basal e ínfero-medial do VE. A primeira fileira corresponde ao ritmo sinusal, a fileira do meio à estimulação apical do VD e a fileira inferior ao VT. (B) O MAE invasivo obtido durante o procedimento de ablação de TV mostra mapeamento de ativação isócrona nas mesmas regiões identificadas pelo ECGI. A linha superior corresponde à estimulação apical do VD, enquanto a linha inferior representa o VT. Abreviaturas: VD: ventrículo direito, VE: ventrículo esquerdo, SR: ritmo sinusal, VSVD: via de saída do ventrículo direito, VM: valva mitral, VC: valva tricúspide. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Essa descrição metodológica destaca a utilidade clínica de uma abordagem de ECGI não invasiva, de batimento único e em tempo real, que pode apoiar uma variedade de procedimentos eletrofisiológicos, como ablação por cateter e TRC, sem a necessidade de imagens cardíacas pré-procedimento, como TC ou RM 15,17,31,32 Neste relatório, o Imageless ECGI demonstra as principais características técnicas que podem promover sua adoção clínica. Embora o ECGI já tenha provado ser uma ferramenta poderosa para o mapeamento cardíaco em uma ampla gama de arritmias 19,33,34,35,36, ele continua a enfrentar vários desafios clínicos e técnicos13,14.
Os sistemas ECGI clássicos precisam de uma tomografia computadorizada especificamente no mesmo dia do mapeamento cardíaco, com os eletrodos ECGI no lugar 9,10,12,37,38. Essa abordagem adiciona tempo extra devido à necessidade de segmentação da tomografia computadorizada (coração e eletrodos), atrasando a geração do mapa inicial de ECGI em aproximadamente 1-3 h. Em contraste, o sistema ECGI sem imagem apresentado neste relatório utiliza uma varredura 3D infravermelha do tórax com eletrodos de matriz de alta densidade, que pode ser realizada poucos minutos antes do procedimento ou durante consultas médicas15,17. O sistema segmenta automaticamente os eletrodos torácicos e estima a geometria cardíaca do paciente, simplificando o processo de mapeamento cardíaco não invasivo e reduzindo significativamente o tempo entre a chegada do paciente e a disponibilidade do primeiro mapa de ECGI. A validação anterior da abordagem ECGI sem imagem mostrou que o uso da geometria cardíaca estimada introduz erros mínimos, mantendo a precisão dos mapas não invasivos. Em pacientes com FA, foi observada uma forte correlação entre os sinais de ECGI derivados de geometrias cardíacas estimadas versus reais, mesmo com translações geométricas15. Para arritmias regulares, como taquicardia atrial complexa, as comparações com o MAE demonstraram alta acurácia na identificação da câmara cardíaca envolvida, na determinação do mecanismo (focal ou reentrante) e na inferência do alvo de ablação31. No caso da TV, a abordagem tem sido avaliada para orientar os operadores em direção a áreas de istmos de TV durante o ritmo sinusal (RS)39, o que mostra o potencial de identificar pacientes em risco de TV na prevenção primária. Além disso, foi observada forte congruência regional entre os mapas de ativação de ECGI e EAM sem imagem durante a estimulação do seio coronário, particularmente nos locais de ativação precoce e tardia40.
Na TRC, as alterações morfológicas em tempo real no ECG de 12 derivações são normalmente usadas para confirmar a ressincronização durante o implante do eletrodo, particularmente em procedimentos CSP em que o ECG é avaliado em vários estágios da colocação do eletrodo septal até que a área do BRE seja atingida. No entanto, os algoritmos de ECG publicados são frequentemente complexos, mostram diferenças significativas entre si e, em alguns casos, são difíceis de implementar na prática clínica 41,42,43. Possivelmente devido a essa complexidade, nenhum parâmetro eletrocardiográfico específico para estimulação de ramo esquerdo (LBBP) foi consistentemente identificado que possa prever com segurança se um paciente responderá à ressincronização cardíaca. A abordagem ECGI sem imagem em tempo real oferece mapeamento simples e detalhado, batimento a batimento, durante todo o implante do eletrodo, avaliando a correção da dissincronia avaliando parâmetros como o tempo de ativação do ventrículo esquerdo, conforme demonstrado em pacientes com indicação de TRC32 ou naqueles com bloqueio AV44. Portanto, com uma investigação mais aprofundada, os parâmetros de ECGI em tempo real podem orientar os operadores na otimização da localização do implante do eletrodo ou na previsão da resposta do paciente à TRC.
Embora o potencial do ECGI sem imagem em tempo real tenha sido apresentado neste relatório metodológico, outras novas abordagens de mapeamento não invasivo usando simulações de arritmia também visaram eliminar a necessidade de imagens pré-procedimento. O estudo Vectorcardiographic Mapping of Arrhythmogenic Probability (VMAP) demonstrou acurácia regional significativa na identificação de locais de arritmia ventricular45 e mostra-se promissor na identificação da localização dos drivers de FA além da ablação sem IVP46. O VMAP usa o ECG de 12 derivações em combinação com vários modelos computacionais para identificar alvos de arritmia sem depender de dados geométricos específicos do paciente. No entanto, essa abordagem pode ser abaixo do ideal para arritmias atriais como FA, em que componentes de alta frequência no ECG de superfície são cruciais para identificar os fatores de arritmia de forma não invasiva. Esses componentes são tipicamente captados por eletrodos nas superfícies posterior e ântero-lateral27, que não são representados no ECG padrão de 12 derivações usado na prática clínica.
Apesar da necessidade de mais investigações clínicas, o ECGI sem imagem em tempo real tem o potencial de se tornar uma ferramenta valiosa para o mapeamento cardíaco não invasivo em uma ampla gama de arritmias. Sua simplicidade metodológica e fluxo de trabalho simplificado do paciente em ambientes hospitalares permitem que os médicos coletem mais dados clínicos, o que pode melhorar os resultados dos pacientes e futuros avanços tecnológicos. Em conclusão, o futuro do mapeamento cardíaco não invasivo está no avanço em direção a uma abordagem totalmente sem imagens, permitindo uma integração mais rápida e suave na prática clínica diária, desde consultas de rotina até mapeamento em tempo real durante procedimentos eletrofisiológicos.
JRP, BPS, JSC, IHR, RM, CF, EZ, JM, DL, FA, MSG e AMC receberam honorários da Corify Care SL. AMC, MSG e FA são cofundadores da Corify Care SL e JRP, BPS, JSC, IHR, JM, DL, JBG, FA, LM, MSG e AMC são acionistas. A TFA recebeu bolsas de pesquisa da Biosense-Webster. IRL recebeu honorários como palestrante e consultor da Abbott e Biosense-Webster. APS recebeu honorários de palestrante e consultor da Bisosense-Webster, Abbott e Boston-Scientific. JMT recebeu honorários como palestrante e consultor da Abbott, Boston-Scientific e Medtronic. A EA recebeu honorários de palestrante e consultor da Biosense-Webster e da Bayer. LM relata honorários como consultor, palestrante e Conselho Consultivo da Boston-Scientific, Abbott, Johnson & Johnson e Medtronic, e é acionista da Galgo Medical SL. A JBG relata honorários como consultor e palestrante da Microport CRM e Abbott, além de apoio irrestrito para uma bolsa da Abbott. A MPL recebeu honorários de palestrante da Medtronic.
Esta investigação foi financiada pelo Instituto Europeu de Inovação e Tecnologia (EIT) ao abrigo do acordo de subvenção SAVE-COR n.º 220385 e da subvenção CIAICO/2022/020 financiada pela Generalitat Valenciana (EFICACIA). O apoio adicional veio da Generalitat Valenciana (concessão CIAPOS/2021/238, ACIF/2021/205, CIBEFP/2022/9), MCIN/AEI/10.13039/501100011033 e FSE Investir no Seu Futuro (concessão RYC2018-024346-I), Instituto de Salud Carlos III (concessão CIBERCV16 CB16/11/00354) e Catalunha, Espanha (concessão 2021_SGR_01350, SGR21/GENCAT). Também agradecemos o apoio do Programa CERCA / Generalitat de Catalunya. MPL financiado (2023-2025) por meio de um contrato de Río Hortega CM22/00107 [Instituto de Salud Carlos III (ISCIII); Fundo Social Europeu (FSE)]. Os autores agradecem a Neus Portella e Sheila Marco pelo apoio de secretariado, e às equipes médica e de enfermagem pelo apoio clínico no Hospital Clínic de Barcelona, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Hospital Universitari i Politècnic La Fe. Eles também se estendem graças a Almudena Albertos da Corify Care SL, Madri, Espanha e Arantxa Carrasco da Universitat Politecnica de Valencia.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
ACORYS Mapping System | Corify Care SL | ACORYS | Imageless ECGI system |
ACORYS 3D Scan Software | Corify Care SL | ACSCAN | 3D scanner app |
ACORYS Amplifier | Corify Care SL | ACAMP | Biopotential amplifier |
ACORYS Sensor Vest | Corify Care SL | ACSEN | Sensor vest, 4 components (Front Right, Front Left, Back Right and Back Left) |
ACORYS Software | Corify Care SL | ACSOF, version 1.2 | Imageless ECGI software |
Affera mapping system | Medtronic | AFR-00003 | |
CADENCE Adult mulifuntion defibrillation electrodes | Cardinal Health | 22660R | |
Catheter extension cable | Medtronic | AFR-00006 | |
Desktop or portable PC workstation | Any | Windows 11 as the operating system | Imageless ECGI workstation. The processor must be at least an Intel i7 from the 2020 generation or newer. It requires a minimum of 32 GB of RAM and 500 GB of SSD storage. Additionally, a compatible version of .NET Framework must be installed. An internet connection is not required. |
Dynamic XT 10E 2 5 2 MM Diagnostic Catheter | Boston Scientific | M0042011010 | |
EP-TRACER 2 ProCart | Cardiotek | The system includes several components provided by the company | |
External Defibrillator Monitor | PHILLIPS | Efficia DFM100 | |
Fentanyl | Kern pharma | 1004000143-03 | |
Heparine | Reig Jofre | 608737.4 O | |
HexaFlow irrigation pump | Medtronic | AFR-00005 | |
HexaGen RF generator | Medtronic | AFR-00004 | |
HexaPulse PF generator | Medtronic | AFR-00008 | |
INTELLAMAP ORIO Mapping Catheter | Boston Scientific | M004RC64S0 | |
IntellaNav StablePoint Ablation Catheter | Boston Scientific | M004ERFSDS96200 | |
iPad mini | Apple | 6th generation A2567 | 3D scanner platform |
iPadOS | Apple | 15.3 or superior | 3D scanner platform |
Isolated Ethernet Cable | Corify Care SL | ACNET | Ethernet cable |
Isoprenaline | Reig Jofre | 7227007 | |
Left Connector Cable | Corify Care SL | ACCAB_L | Left cables |
Location Reference Patch Kit | Boston Scientific | M004RAPATCH20 | |
Location reference patch kit | Medtronic | AFR-00007 | |
MetriQ Tubing Set | Boston Scientific | M0041170 | |
Midazolam | Normon | X5XF1 | |
Physiological Saline Solution for Irrigation | Fabrenius Kabi | br14801 | |
Propofol | B Braun | 855437.9 OH | |
Remifentanil | Kern pharma | 672786.7 | |
RHYTHMIA HD | Boston Scientific | M004 RBINSTALL2ROW0 | |
Right Connector Cable | Corify Care SL | ACCAB_R | Right cables |
Single Patient Use ECG Electrodes | Ambu | M-00-S | |
Sphere-9 mapping and ablation catheter | Medtronic | AFR-00001 | |
Structure SDK | Structure | 2.2.1 for iOS or superior | 3D scanner platform, infrared structured light camera |
Structure Sensor Pro | Structure | ST02B. Firmware version 1.2 or superior | 3D scanner platform, infrared structured light camera |
Sugamadex Teva | Normon | 7340157-OH | |
Tubing set | Medtronic | AFR-00002 | |
WorkMate Claris System | Abbott | H700123 | |
X-Ray C-Arm | Phillips | The system includes several components provided by the company |
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