Electrogramas auriculares endocárdicos anormales en pacientes de la tercera edad con fibrilación auricular paroxística idiopática

Los pacientes de la tercera edad están particularmente predispuestos a desarrollar episodios de fibrilación auricular paroxística (FAP), pudiendo ser los cambios que experimenta el miocardio auricular un factor contribuyente a la aparición de este fenómeno con el correr de los años. Por ende, diseñamos este trabajo con la idea de investigar los cambios que se producen en los electrogramas auriculares endocárdicos registrados por medio de un mapeo intraauricular con catéter en pacientes con FAP idiopática en la tercera edad. Realizamos un mapeo endocárdico con catéter de la aurícula derecha en ritmo sinusal en 72 pacientes con FAP idiopática para evaluar la influencia de la edad avanzada en los electrogramas auriculares endocárdicos. Los electrogramas bipolares fueron registrados de 12 sitios de la aurícula derecha, y un electrograma endocárdico auricular anormal fue definido como aquel que posee una duración ≥100 ms, y/o 8 o más deflexiones fragmentadas. Se registraron 864 electrogramas auriculares endocárdicos que fueron analizados cuantitativamente. El número de electrogramas auriculares anormales, así como la máxima duración y el mayor número de deflexiones fragmentadas de los electrogramas auriculares endocárdicos en los pacientes con FAP idiopática tuvo una correlación significativamente positiva con la edad. Se observó que la edad avanzada altera las propiedades electrofisiológicas del miocardio auricular haciéndolo más susceptible a desarrollar episodios de FAP. Estos cambios electrofisiológicos son más extensos conforme aumenta la edad. Existe un aumento progresivo en la extensión de la anormalidad electrofisiológica del miocardio auricular en pacientes de la tercera edad con fibrilación auricular paroxística idiopática

Application of nonlinear methods to discriminate fractionated electrograms in paroxysmal versus persistent atrial fibrillation

Background and Objective: Complex fractionated atrial electrograms (CFAE) may contain information concerning the electrophysiological substrate of atrial fibrillation (AF); therefore they are of interest to guide catheter ablation treatment of AF. Electrogram signals are shaped by activation events, which are dynamical in nature. This makes it difficult to establish those signal properties that can provide insight into the ablation site location. Nonlinear measures may improve information. To test this hypothesis, we used nonlinear measures to analyze CFAE. Methods: CFAE from several atrial sites, recorded for a duration of 16 s, were acquired from 10 patients with persistent and 9 patients with paroxysmal AF. These signals were appraised using non-overlapping windows of 1-, 2- and 4-s durations. The resulting data sets were analyzed with Recurrence Plots (RP) and Recurrence Quantification Analysis (RQA). The data was also quantified via entropy measures. Results: RQA exhibited unique plots for persistent versus paroxysmal AF. Similar patterns were observed to be repeated throughout the RPs. Trends were consistent for signal segments of 1 and 2 s as well as 4 s in duration. This was suggestive that the underlying signal generation process is also repetitive, and that repetitiveness can be detected even in 1-s sequences. The results also showed that most entropy metrics exhibited higher measurement values (closer to equilibrium) for persistent AF data. It was also found that Determinism (DET), Trapping Time (TT), and Modified Multiscale Entropy (MMSE), extracted from signals that were acquired from locations at the posterior atrial free wall, are highly discriminative of persistent versus paroxysmal AF data. Conclusions: Short data sequences are sufficient to provide information to discern persistent versus paroxysmal AF data with a significant difference, and can be useful to detect repeating patterns of atrial activation

Multichannel Intracardiac Electrogram Analysis to Estimate the Depolarisation Wavefront Propagation: Supporting Diagnostics and Treatment of Atrial Fibrillation

Kardiale Arrhythmien sind Störungen des Herzrhythmus, welche von unregelmäßigem Herzschlag kommen. Vorhofflimmern ist die am weitesten verbreitete Herzrhythmusstörung und ist mit zunehmendem Alter weiter verbreitet. Thromboembolische Ereignisse und Störungen der Hämodynamik können als Begleiterscheinungen von Vorhofflimmern (AFib) auftreten und eine signifikant gesteigerte Morbidität und Mortalität zur Folge haben. Die Be- handlung von AFib erfolgt mit Medikamenten und zudem mit Hilfe der Katheterablation. Im Zuge der Ablation versuchen Ärzte die Bereiche arrhythmogenen Substrats zu lokalisieren. Danach werden kleine Ablationsnarben im Herzgewebe erzeugt, welche die Ausbreitung abnormaler elektrischer Erregungen im Herzen unterdrücken sollen. Die Erfolgsraten dieser Prozedur erreichen bis zu 70% nach zwei oder drei Ablationen. Im Zuge diese Arbeiten wurden die Regionen arrhythmogenen Substrats lokalisiert, und die Details der Erregungsausbreitung über dieses Substrat wurden bestimmt. Im Verlauf dieser Arbeit wurden klinische Daten, experimentelle Daten und Simulationen für die Analyse genutzt. Simulationen wurden genutzt um die lokale Aktivierungszeit (LAT) auf klinischen Anatomien zu bestimmen. Experimentelle Daten wurden mit Hilfe eines Elektrodenpatches von einem Hund herzen erfasst. Klinische Daten wurden mit Hilfe eines elektroanatomischen Mappingsystems im Rahmen klinischer Routineuntersuchungen aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Daten wurden einer Vorverarbeitung unterzogen um messtechnische und geometrische Artefakte wie das ventrikuläre Fernfeld (VFF) oder hoch- und niederfrequentes Rauschen zu unterdrücken. Eine Vielzahl von Merkmalen wurden aus den vorbearbeiteten Daten gewonnen. Dies waren die Bestimmung des Stimulationsprokotolls, die Abschätzung der Dauer der fraktionierten Aktivität, die Korrelation der Morphologie, Spitzen-zu-Spitzen Amplitude, Bestimmung der QRS Komplexe, lokale Aktivierungszeit, die Bestimmung einer stabilen Katheterposition und die Markierung der Region des arrhythmogenen Substrats. Die Methode zur Bestimmung von Richtung und Geschwindigkeit der Erregungsausbreitung wurde bestimmt. Ein grafisches Nutzerinterface (GUI) wurde entwickelt zur Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit und darauf basierender regionaler Analyse. Simulierte Daten wurden genutzt um die Leistungsfähigkeit der entwickelten Algorithmen zu beurteilen. Zur Simulation der LAT auf klinischen Anatomien wurde die fast marching Methode (FaMaS) genutzt. In diesen Simulationen war die goldene Wahrheit für eine Beurteilung der Parameterabschätzung bekannt. Ein umsichtiger und erfolgreicher Versuch wurde unternommen, um Muster und Geschwindig- keit der Erregungsausbreitung auf dem Vorhof zu bestimmen. Dies wurde auf Basis der LAT Zeit und stabiler Katheterpositionen durchgeführt. Interessante Regionen wurden zudem als wahrscheinliche Regionen eines arrhythmogenen Substrats im linken Vorhof markiert. Dies wurde auf Grundlage mehr als eines Merkmals und visueller Beurteilung deren Verteilung im Vorhof durchgeführt. Für die stimulierten Daten wurde die Aktivität der S1 und S2 Erregung verglichen um Änderungen in der Erregungsausbreitung abzuschätzen. Die Auswertung der experimentellen Daten wurde in Kooperation mit internationalen Part- nern aus den USA durchgeführt. Für verschiedene Szenarien wurden dabei Richtung und Muster der Erregungsausbreitung abgeschätzt. Die zeitliche und räumliche Informationen der vorgeschlagenen Method war dabei genau kontrolliert. Mit den Auswertemethoden aus dieser Arbeit können die wahrscheinliche Region des arrhythmogenen Substrats und der Verlauf der Erregungsausbreitung auf dem Vorhof für Vorhofflimmern und Vorhofflattern bestimmt werden. Diese können dem behandelnden Arzt bei der Planung der Ablationstherapie und erfolgreicher Durchführung helfen