Einfluss der Anpresskraft des Hochfrequenzstromablationskatheters auf die Läsionsbildung und das Auftreten von Koronarstenosen am wachsenden Schweineherz
Influence of contact force during radiofrequency ablation on lesion formation and appearance of coronary artery stenosis at growing porcine myocardium
by Teresa Sarah Betz
Date of Examination:2021-09-02
Date of issue:2021-08-27
Advisor:PD Dr. David Backhoff
Referee:PD Dr. David Backhoff
Referee:Prof. Dr. Markus Zabel
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8800
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Abstract
English
Background: Radiofrequency catheter ablation (RFA) of accessory pathway-mediated arrythmias is a first-line treatment in children and adolescents. During RFA the depth and volume of the induced lesions depends on different electrical parameters, e.g. the contact force (CF) between ablation-catheter-top and myocardium. This interaction has not been assessed in growing myocardium so far. Despite the wide clinical application of RFA, long-term effects of lesion formation in immature myocardium remains unclear. The aim of this study was to investigate the relationship between CF during RFA and lesion formation as well as the appearance of coronary artery affections. Methods and Results: 87 RFA-lesions were induced in 12 young pigs with either a low (10-20 g) or a high (20-60 g) CF using a TactiCath™ Quartz Contact Force - ablation catheter. Lesions were induced temperature-guided with 65°C, 30 W for a time of 30 s. Before and 30 min and 48 h after RFA, a coronary angiography was performed to detect coronary artery affections. Animals were sacrificed after the last coronary angiography and hearts were explanted for macroscopic and histological examinations. Mean lesion volume of atrial lesions was only small (35,4 mm3) and significant bigger at the atrioventricular-valve-annuli and ventricles (69,3 mm3 and 116,1 mm3). There was no significant difference in lesion volume between lesions applied with a low or high CF. Coronary angiography showed main trunc stenosis in 5/12 (42 %) pigs and peripher stenosis in 2/12 (17 %). Structural but subclinically changes were detected in 14 % of the lesions during microscopic examination. Especially the right coronary artery was involved after ablation at atrioventricular-valve-annuli. The analysis showed no significant relationship between CF and affections of the coronary arteries. Conclusion: In this study no relationship between lesion volume or coronary artery involvement and the applied CF during RFA could be found. This indicates, that it might be possible to induce effective lesions at growing myocardium even with low CF-levels. To finally evaluate the long-term effects of the induced lesions and a potential affection of the coronary arteries in growing myocardium , an additional study, including pigs with the same treatment and a longer follow-up period of 6 months is needed.
Keywords: contact force; lesion volume; pediatric radiofrequency catheter ablation
German
Einleitung: Die Hochfrequenzstromablation (radiofrequency ablation, RFA) anatomischer Substrate supraventrikulärer Tachykardien ist bei Kindern und Jugendlichen eine etablierte Therapieoption. Die Tiefenausdehnung und Volumenentwicklung einer Läsion während der RFA wird durch verschiedene Parameter, darunter der Anpresskraft (contact force, CF) der Ablationskatheter-Spitze an das Myokard, beeinflusst. Bislang wurde der Einfluss der CF auf die Läsionsbildung nicht am wachsenden Myokard untersucht. Der Langzeitverlauf der induzierten Läsionen am juvenilen Myokard ist nicht abschließend geklärt. In dieser tierexperimentellen Studie wurde daher der Einfluss der CF während der RFA auf die myokardiale Läsionsbildung und die Bildung von Koronarstenosen bei 12 jungen Läuferschweinen untersucht. Methoden und Ergebnisse: Es wurden 87 Läsionen mit niedriger (10-20 g) bzw. hoher (20-60 g) CF mit dem TactiCath™ Quartz Contact Force Ablationskatheter appliziert. Die RFA erfolgte temperaturgesteuert mit 65°C und 30 W für 30 s. Vor Durchführung der Ablationen sowie 30 min und 48 h im Anschluss wurde je eine selektive Koronarangiographie der rechten und der linken Koronararterie durchgeführt, um strukturelle Koronararterienveränderungen zu detektieren. Im Anschluss an die letzte Koronarangiographie wurden die Tiere getötet und die Herzen zur makroskopischen sowie histologischen Beurteilung entnommen. Die in unserer Studie erfassten medianen Läsionsvolumina waren im Atrium gering (35,4 mm3) und wiesen demgegenüber an der Atrioventrikular-Klappenebene sowie im Ventrikelmyokard ein signifikant größeres Volumen auf (69,3 mm3 bzw. 116,1 mm3) auf. Es ließ sich weder für die Gesamtheit der Läsionen, noch für die Subgruppen der einzelnen Lokalisationen ein signifikanter Unterschied im Läsionsvolumen zwischen Läsionen mit niedriger CF und hoher CF feststellen. Koronarangiographisch bestand nach RFA bei 5/12 (42 %) Tieren eine Stenose am Hauptstamm, bei 2/12 (17 %) Tieren eine Stenose eines Endastes. Eine strukturelle, aber subklinische Veränderung der Koronararterien wurde in 14 % der Läsionen histologisch gesichert. Diese betraf vorwiegend die rechte Koronararterie (64 %) und trat nach Ablation an der Atrioventrikular-Klappenebene auf. Es bestand kein signifikanter Zusammenhang zwischen der angewendeten CF und dem Auftreten struktureller Koronararterienveränderungen. Schlussfolgerung: Für die hier verwendete Ablationsmodalität am juvenilen Myokard ist aufgrund es fehlenden Zusammenhangs zwischen angewendeter CF und resultierendem Läsionsvolumen die Verwendung einer niedrigen Ziel-CF denkbar, um eine effektive Läsionsbildung zu erreichen. Offen bleibt weiterhin die Bedeutung der CF für die langfristige Läsionsentwicklung am wachsenden Myokard sowie der langfristige Verlauf struktureller Koronararterienveränderungen in Abhängigkeit von der bei der RFA angewendeten CF. Hierfür müssen die Ergebnisse unserer Arbeitsgruppe einer separat ausgewerteten Gruppe identisch behandelter Läuferschweine mit einer Nachbeobachtungszeit von sechs Monaten abgewartet werden.
Schlagwörter: Hochfrequenzstromablation Pädiatrie; Anpresskraft
