Schwerpunkt Herzschr Elektrophys 2014 ∙ 25:220–225 DOI 10.1007/s00399-014-0338-2 Eingegangen: 13. Mai 2014 Angenommen: 12. Juni 2014 Online publiziert: 21. August 2014 © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014
Isabel Deisenhofer Abteilung Elektrophysiologie, Klinik für Herz- und Kreislauferkrankungen, Deutsches Herzzentrum München, München, Deutschland
Katheterablation bei persistierendem Vorhofflimmern Status 2014
Klinische Bedeutung und Einteilung Vorhofflimmern ist die häufigste kardiale Arrhythmie des Menschen und das Objekt zahlreicher Untersuchungen. Dabei wird zwischen paroxysmalem ( 7 Tage anhaltend, muss kardiovertiert werden) und permanentem Vorhofflimmern (keine Therapie des Vorhofflimmerns mehr geplant) unterschieden [1]. Bei persistierendem Vorhofflimmern wird eine Untergruppe mit lang anhaltendem Vorhofflimmern (> 1 Jahr) mit schlechterer Prognose definiert. Um die Symptomatik und daraus abgeleitet die Therapiebedürftigkeit zu objektivieren, hat sich der sog. EHRA AF Severity Score (I–IV) bewährt. Dabei sind Score-I-Patienten völlig asymptomatisch, Score-IV-Patienten hingegen verspüren das Vorhofflimmern selbst in Ruhe als ein nicht tolerierbares Handicap (. Tab. 1) [1].
Unklare Pathophysiologie Die Schwierigkeiten bei der Behandlung von persistierendem Vorhofflimmern entspringen der bislang unzureichenden Charakterisierung der Pathophysiologie von Vorhofflimmern. Die Vorstellungen, wie bei Vorhofflimmern tatsächlich die Erregungsausbreitung und die Aufrechterhaltung der Arrhythmie vonstattengeht, sind unterschiedlich: „multiple wavelets“, fokale Erregungsentstehung mit „focal firing“ ebenso wie sog. Rotoren spielen ei ne große Rolle. Hinzu kommt, dass es viele Modulatoren des Prozesses, wie das ve-
getative Nervensystem, strukturelle Herzerkrankungen, endokrine Modulatoren, anatomische Varianten und das Ausmaß des atrialen Remodelings gibt [1].
Ablative Therapiekonzepte Korrespondierend zu den unterschiedlichen Konzepten zur Pathophysiologie gibt es auch zahlreiche Ablationskonzepte zur Behandlung von persistierendem Vorhofflimmern. Bei der historisch ersten, von Chirurgen durchgeführten Therapie mit der sog. Maze-Operation handelt es sich um eine lineare Strategie [2]. Die Linien sollen dazu führen, dass die vielen kleinen Erregungskreisläufe an den blockierenden Linien stoppen. Heutzutage kann unter Einsatz von 3D-MappingSystemen und neuer Kathetertechnologi en eine elektrisch dichte linksatriale Linie auch mit dem Ablationskatheter gezogen werden. Dabei haben sich zwei linksatri ale Linien als Standard durchgesetzt: die sog. Dachlinie zwischen den beiden superioren Pulmonalvenen (PV) und die sog. Mitral-Isthmus-Linie zwischen dem lateralen Mitralanulus und der links-inferioren PV. Alternativ zu Letzterer kann auch eine anteriore Linie (anterolateraler Mitralananulus zur links-superioren PV) gezogen werden [3, 4] (siehe auch . Tab. 2). Als Michel Haissaguerre 1998 die Bedeutung der PV für die Initiation von Vorhofflimmerepisoden beschrieb [5], änderte sich die Sichtweise auf Vorhofflimmern: Da triggernde Foci eine entscheidende Rolle bei der Genese von Vorhofflimmern spielen, wurde rückgeschlossen, dass diese Foci auch bei der Aufrechterhaltung von Vorhofflimmern
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eine Rolle spielen könnten. Daher nimmt die Pulmonalvenenisolation (PVI) auch für die Therapie von persistierendem Vorhofflimmern einen großen Stellenwert ein (s. . Tab. 2). Einen anderen Weg schlug Konlawee Nademanee mit der Ablation komplex fraktionierter atrialer Elektrogramme (CFAE) ein [6]. Bei seiner Methode spielt das lokal über den Ablationskatheter abgeleitete Elektrogramm die entscheidende Rolle. Fraktionierte Elektrogramme mit multiplen Deflektionen werden als Äquivalent für arrhythmogene Areale bzw. Zonen der langsamen Leitung betrachtet und lokal abladiert. Der Endpunkt der Ablation ist die Terminierung des Vorhofflimmerns zu Sinusrhythmus oder einer regelmäßigen atrialen Tachykardie (AT) unter Ablation (s. . Tab. 2). Da die von Nademanee publizierten sehr guten Ergebnisse der alleinigen CFAE-Ablation nicht reproduziert werden konnten, wurden Wege gesucht, die CFAE-Ablation mit anderen Methoden zu verbinden. Dies resultierte im sog. „stepwise approach“, also einem stufenweisen Vorgehen aus PVI, CFAE-Ablation und linksa trialen Linien. Auch hier ist der prozedurale Endpunkt die Terminierung von Vorhofflimmern durch die Ablation [7, 8] (s. . Tab. 2). Seit 2009 gibt es Publikationen zur Charakterisierung des Fibrosegrades der Vorhofwandabschnitte im MRT [9]. Die Gruppe um Marrouche et al. ist der Überzeugung, dass das Substrat, welches Vorhofflimmern anhalten lässt, genau diesen fibrotischen Vorhofarealen entspricht. Damit wäre eine prädiktive Aussage zum
Tab. 1 EHRA Atrial Fibrillation Symptoms
Tab. 2 Angenommener pathophysiologischer Mechanismus, daraus resultierende Ablations-
Severity Score
strategie und Erfolgsraten im Überblick
Klasse I Klasse II
Angenommener pathophysiologischer Mechanismus „Multiple wavelets“
Klasse III Klasse IV
Keine Symptome Milde Symptome: keine wesentliche Beeinträchtigung im Alltag Starke Symptome: Alltagsaktivität eingeschränkt Alltagstätigkeiten sind nicht mehr möglich
Ablationserfolg über die Abschätzung des Fibrosegrades möglich (s. . Tab. 2). Basierend auf der Vorstellung, dass es im Vorhof sog. Rotoren als transient stabile kreisende Erregungen gibt, entstand in den letzten 3 Jahren durch entsprechende Mapping-Methoden und automatisierte Elektrogrammanalysen die Möglichkeit, diese auf Vorhofebene zu lokalisieren und zu abladieren. Als alleinige Ablationstrategie oder kombiniert mit PVI/Linien gewinnt dieser Ansatz zunehmend an Bedeutung (s. . Tab. 2).
Ablationsstrategie
Publizierte Erfolgsraten
Bemerkung
Linien/Kompartimentalisierung des Vorhofes durch 1) MAZE-Operation oder 2) linksatriale Linien
MAZE-Operation: 83–96 % Linksatriale Linien: 45–70 %
„Focal firing“
Antrale, zirkumferenzielle PVI
45 % (bis 77 %)
Arrhythmogenes Substrat, durch lokal fraktioniertes Elektrogramm charakterisiert (funktionelle „slow conduction areas“?) „Focal firing“, CFAE und „multiple wavelets“ sind alles Mechanismen, die VHF erhalten
Gezielte Ablation von CFAE, ganz überwiegend mit PVI kombiniert
57–76 %
1) FU ohne (Langzeit-) EKG 2) Überprüfung der Linien oft nicht oder unzureichend erfolgt Bei Patienten mit kurzdauerndem Vorhofflimmern und Nachweis fokaler Aktivität in den PV zufriedenstellende Ergebnisse Endpunkt ist die Terminierung von VHF. Signifikanter Anteil der Patienten mit AT im Follow-up
„Stepwise approach“ mit PVI, CFAE Ablation und Linien
60–88 %
MRT zur Bestimmung der Fibroselast, Ablation nur wenn UtahScore 30 s) atrialer Tachyarrhythmie (Vorhofflimmern, Vorhofflattern, atriale Tachykardie) nach Beendigung der Blanking-Zeit von höchstens 3 Monaten angesehen. Das Arrhythmie-Monitoring muss mit mehr als nur Ruhe-EKGs (24-h-Langzeit-EKG, alternativ transtelephonisches Monitoring, implantierbare Event-Recorder, mehrtägiges Langzeit-EKG) durchgeführt werden [1]. Keinen Konsens gibt es bisher in der Bewertung regelmäßiger atrialer Tachykardien nach AF-Ablation. Teils werden diese regelmäßigen atrialen Tachykardien (denen ganz überwiegend ein ReentryMechanismus zugrunde liegt) als Proarrhythmie gedeutet, teils als erster (großer) Schritt vom chaotischen, unregelmäßigen Vorhofflimmern in Richtung Sinusrhythmus. Es gibt gute Hinweise, dass die letz-
Arrhythmogenes Substrat sind fibrotische/Narben-Areale im Vorhof
Rotoren oder Driver
80 % bzw. FUDaten fehlen
Multiple Ablationen (im Mittel 2) nötig, dann aber sehr erfolgreich, Rezidiv-Arrhythmie ist fast immer AT. Gefahr der flächigen Destruktion des Vorhofes MRT als präprozedurale Mapping-Methode mit (unüberwindbaren?) technischen und methodologischen Problemen behaftet Aufwendige Nachbearbeitung der Elektrogramme, (noch) keine belastbaren Daten zum Erfolg im FU
PV Pulmonalvene, PVI Pulmonalvenenisolation, VHF Vorhofflimmern, AT atriale Tachykardie, CFAE komplex fraktionierte atriale Elektrogramme, FU Follow-up
tere Interpretation zutrifft. So konnten mehrere Gruppen [10–12] nachweisen, dass die Erfolgsrate einer Reablation wesentlich davon abhängt, ob es sich um ein Rezidiv von persistierendem Vorhofflimmern (schlechteste Prognose), um eine regelmäßige atriale Tachykardien (etwa 75 % Erfolg) oder um nur noch paroxysmales Vorhofflimmern (beste Prognose) handelte. Das Erreichen von AT stellte also den ersten großen Schritt in Richtung Sinusrhythmus dar.
Pulmonalvenenisolation Die Arbeitsgruppe um K.H. Kuck konnte 2005 mit einer alleinigen PVI, bei der die
beiden ipsilateralen PV in einem weitem, antralen Ring umzirkelt werden, sehr gute Ergebnisse erzielen [13] (s. . Abb. 1). Diese sehr hohen Erfolgsraten ließen sich aber in späteren Studien nicht reproduzieren. Nach einer Ablationsprozedur liegen die Erfolgsraten der PVI zwischen 27 und 45 % [1]. In einer Studie zu den Langzeit-Ergebnissen nach Ablation von lang anhaltend persistierendem Vorhofflimmern konnte auch mit bis zu 5-maliger alleiniger PVI nur bei 47 % der Patienten Sinusrhythmus erzielt werden [14]. Ein weiteres wichtiges Ergebnis war die später sehr oft bestätigte Tatsache, dass die Dauer des Vorhofflimmerns neben der Vorhofgröße der entscheidende prädik-
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Zusammenfassung · Abstract tive Faktor für den Erfolg der Ablation darstellte: Bei einer Vorhofflimmerdauer von 1 Ablationsprozedur (Median: 2,1 Prozeduren) nötig, um eine Rate von etwa 57–78 % von Patienten im Sinusrhythmus zu erzielen [10–12].
„Stepwise approach“ Kombination aus PVI, CFAE und Linien In der Erstbeschreibung des „stepwise approach“ 2005 durch die Gruppe von M. Haissaguerre kombinierten die Autoren eine PVI mit CFAE-Ablation und ggf. auch linksatrialen Linien. Dabei werden die einzelnen Schritte bis zur Terminierung von Vorhofflimmern nacheinander durchgeführt. Während der Untersuchung auftretende atriale Tachykardien (AT) wurden in gleicher Sitzung abladiert, um nur durch Katheterablation Sinusrhythmus herzustellen. Mit diesem recht ausgedehnten Ansatz konnte in der Erstpublikation [7] bei 95 % der Patienten nach bis zu 3 Ablationsprozeduren stabiler Sinusrhythmus erreicht werden. Spätere Publikationen derselben Arbeitsgruppe erreichten mit 80–87 % etwas we-
I. Deisenhofer
Katheterablation bei persistierendem Vorhofflimmern. Status 2014 den Pulmonalvenen), instabile Mikro-Reentries, anatomisch festgelegte Zonen der langsamen Leitung in der Umgebung atrialer Narben oder (relativ stabile) Rotoren. In den letzten Jahren ist klar geworden, dass mit den oben geschilderten konventionellen Ablationstechniken oft mehr als eine Prozedur nötig ist, um stabilen Sinusrhythmus zu erreichen. Dagegen befinden sich die neuen Ablationskonzepte, wie die Fibrose-geführte Ablation oder die Rotorenablation, noch in der Evaluation. Schlüsselwörter Persistierendes Vorhofflimmern · Katheterablation · Pulmonalvenenisolation · Pathophysiologie von Vorhofflimmern · Vorhofflimmersubstrat
Catheter ablation of persistent atrial fibrillation. Current state Abstract The invasive treatment of persistent atrial fibrillation (AF) is one of the biggest challenges in modern electrophysiology. Treatment strategies are diverse and include pulmonary vein isolation (PVI) alone, left atrial ablation lines, local electrogram-based ablation of complex fractionated electrograms (CFAE) or various combinations of these techniques. New approaches comprise fibrosisguided ablation or the localisation and ablation of AF sustaining rotors. Different ablation techniques reflect a different understanding of what the most important pathophysiological mechanism of persistent AF might be. Multiple wavelets, repetitive focal discharges (mostly from the pulmonary veins), instable
niger hohe, aber immer noch ausgezeichnete Erfolgsraten, wobei der Median der Anzahl der Ablationsprozeduren bei 2 (bei einem Maximum von 4 Prozeduren) lag [3]. Ein letztlich nie völlig ausgeräumter Kritikpunkt ist, dass die teils ausgedehnten Ablationen mit Radiofrequenzzeiten von etwa 70–90 min die Gefahr einer flächigen Destruktion von atrialem Myokard mit entsprechend deutlich reduzierter Transportfunktion des linken Vorhofes bergen.
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micro-reentries, anatomically fixed slow conduction zones close to atrial scarring or (relatively stable) rotors have been proposed as AF sustaining factors. It has become evident that conventional ablation strategies often involve more than one ablation procedure to reach acceptable success rates, whereas new methods of fibrosis-guided ablation and rotor ablation are still under evaluation. Keywords Persistent atrial fibrillation · Catheter ablation · Pulmonary vein isolation · Pathophysiology of atrial fibrillation · Substrate for atrial fibrillation
Zusammenfassend sind die Ergebnisse dieses Ansatzes, insbesondere wenn intraprozedural Sinusrhythmus erzielt wurde [17], deutlich besser als bei der reinen PVI und wahrscheinlich auch besser als bei der Kombination aus PVI und CFAE (ohne Linien), so dass er in unserem Labor standardmäßig angewendet wird.
langer Bildakquisitionszeit ließen die Frage entstehen, was in den aufwendig nachbearbeiteten MRT-Bildern tatsächlich zur Darstellung kommt.
Mapping und Ablation von Rotoren Abb. 1 9 PA-Ansicht linker Vorhof mit linksund rechtsseitigen Pulmonalvenen (PV). Rote Punkte zirkumferenzielle Ablationsläsionen rund um die ipsilateralen rechten und linken PV und die ebenfalls applizierte linksatriale Dachlinie. Grün oktapolarer Koronarsinuskatheter, weiß mit grüner Spitze Ablationskatheter
Abb. 2 8 AP- und P-Ansicht des linken Atriums. Das segmentierte CT-Bild ist mit dem kathetergestützt akquirierten LA-Map fusioniert. Farbkodiert werden komplex fraktionierte atriale Elektrogramme (CFAE) dargestellt. Weiß höchster und lila niedrigster Grad der Fraktionierung. Gelbe Punkte gezielte Ablationsläsionen mit dem Ziel der CFAE-Eliminierung
MRT-gestützte Einschätzung der atrialen Fibrose In mehreren Untersuchungen gab es Hinweise, dass das Ausmaß der atrialen Fib rose, das im 3D-Mapping als atriale Niedervoltage dargestellt wird, ein Prädiktor für den Erfolg einer Vorhofflimmerablati on darstellt [1, 18]. Allerdings konnte diese immer erst intraprozedural durch 3DVoltage-Maps festgestellt werden. Der Arbeitsgruppe um N. Marrouche aus Salt Lake City gelang es erstmals 2009 mittels MRT-Untersuchungen, die Vorhofwand bzgl. Fibrose vor der eigentlichen Prozedur zu charakterisieren, um die Erfolgsaussichten einer Ablation bei Patienten mit Vorhofflimmern abzuschätzen [9]. Dabei werden die Quellbilder mittels spezieller Software in langwieriger manuel-
ler Bildschirmarbeit nachbearbeitet. Aus diesen Arbeiten entwickelte sich der sog. Utah-Score (I–IV), der den Schweregrad der atrialen Fibrose widerspiegeln soll. In einer randomisierten Multizenterstudie wurde beobachtet, dass die präinterventionell erhobenen Fibrosegrade mit dem Ablationserfolg korrelierten; allerdings erfolgte die Beurteilung der erfassten MRTs monozentrisch in Salt Lake City [19]. Zahlreiche andere Arbeitsgruppen versuchten vergeblich, die Ergebnisse zu reproduzieren; daher mehren sich Zweifel, ob mit der begrenzten räumlichen Auflösung heutiger MRTs (2,5 mm Schichtdicke) eine Beurteilung der im Mittel 2 mm dünnen Vorhofwand wirklich möglich ist. Auch andere technische Probleme, wie z. B. die Veratmung oder der gewünscht schnelle Kontrastmittelanstrom und -abstrom bei sehr
Eine pathophysiologische These zu den Mechanismen, die Vorhofflimmern aufrechterhalten ist, dass es größere, kreisende Erregungen gibt, die zeitlich und örtlich relativ stabil sind [1, 20]. Das Vorhofflimmern kommt durch die immer wieder einsetzenden Rotoren nie zur Ruhe und wird immer wieder angeschoben. Eine Elimination der Rotoren könnte also Vorhofflimmern zusammenbrechen lassen. Eine Schwierigkeit besteht darin, die Rotoren durch ein den gesamten (linken) Vorhof simultan abdeckendes Mapping zu finden. Dazu werden Basket-Katheter benutzt, die wie riesige, flexible Körbe in die Vorhöfe eingebracht werden [21]. Alternativ wird versucht, durch sog. „body surface mapping“, eine hochauflösende Oberflächen-EKG-Aufzeichnung über 256 thorakal geklebte Elektroden, ein noch globaleres (bi-atriales) Bild der Vorhofflimmer-Wellenausbreitung zu gewinnen [22]. Für beide MappingMethoden sind erste Ergebnisse der Ablation publiziert [22, 23], wobei es noch keine kontrollierten oder randomisierten Studien gibt. Letztlich scheinen die entscheidenden Vorteile darin zu liegen, dass mit kürzeren Radiofrequenzzeiten (also weniger atrialer Narbenbildung) ein prozeduraler Endpunkt der akuten Terminierung von Vorhofflimmern erreicht werden kann. Kritisch muss angemerkt werden, dass sowohl zur automatisierten EKG-Auswertung der Quell-Elektrogramme als auch zur Darstellung dreidimensionaler kreisender Erregungen sehr fortgeschrittene und teils auch multiple mathematische Algorithmen verwendet werden. Es bleiben also Zweifel, ob es sich bei den Rotoren um einen tatsächlich existierenden elektrophysiologischen Mechanismus oder um ein mathematisch kreiertes Epiphänomen handelt.
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Schwerpunkt Fazit Bei Patienten mit persistierendem Vorhofflimmern und Symptomatik ist eine Katheterablation sinnvoll und bei etwa 60–80 % der Patienten erfolgreich. Meist sind dafür mehr als eine (oft 2–3) Ablationsprozeduren nötig. Die Prognose wird entscheidend durch die Dauer des Vorhofflimmerns und die Größe des linken Vorhofes bestimmt. Zurzeit werden mit dem „stepwise approach“, also der Kombination mehrere Ablationsmethoden, die besten Ergebnisse erzielt, wobei dabei teils große Areale des linken und rechten Vorhofes abladiert werden. Neue Techniken, wie die Lokalisierung und Ablation von Rotoren, erscheinen machbar, müssen jedoch noch in größeren, multizentrischen Studien untersucht werden. Große Unsicherheit herrscht bezüglich des bestimmenden pathophysiologischen Mechanismus der Arrhythmie-Perpetuierung. Es gelingt meist nicht, unter laufendem Vorhofflimmern wiederkehrende Muster oder eine Art Regelhaftigkeit zu entdecken. Womöglich liegen auch intraindividuell wechselnde vorherrschende Arrhythmie-Mechanismen vor. Ein wahrscheinlich unverzichtbarer Schritt wird es sein, Patienten-individualisiert Arrhythmie-Mechanismen herauszuarbeiten und die Katheterablation dann individuell anzupassen. So könnten z. B. Patienten mit vorherrschender Fokusaktivität mit einer alleinigen PVI versorgt werden, wohingegen Patienten mit großen Fibrose-Arealen mit einer ausgedehnteren Substratmodifikation behandelt werden. Dies würde die Katheterablation von persistierendem Vorhofflimmern nicht einfacher, aber wahrscheinlich erfolgreicher machen.
Korrespondenzadresse Prof. Dr. I. Deisenhofer Abteilung Elektrophysiologie Klinik für Herz- und Kreislauferkrankungen Deutsches Herzzentrum München Lazarettstr. 36, 80636 München [email protected]
Einhaltung ethischer Richtlinien Interessenkonflikt. I. Deisenhofer gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Dieser Beitrag enthält keine Studien an Menschen oder Tieren.
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Katheterablation bei persistierendem Vorhofflimmern Status 2014
Klinische Bedeutung und Einteilung Vorhofflimmern ist die häufigste kardiale Arrhythmie des Menschen und das Objekt zahlreicher Untersuchungen. Dabei wird zwischen paroxysmalem ( 7 Tage anhaltend, muss kardiovertiert werden) und permanentem Vorhofflimmern (keine Therapie des Vorhofflimmerns mehr geplant) unterschieden [1]. Bei persistierendem Vorhofflimmern wird eine Untergruppe mit lang anhaltendem Vorhofflimmern (> 1 Jahr) mit schlechterer Prognose definiert. Um die Symptomatik und daraus abgeleitet die Therapiebedürftigkeit zu objektivieren, hat sich der sog. EHRA AF Severity Score (I–IV) bewährt. Dabei sind Score-I-Patienten völlig asymptomatisch, Score-IV-Patienten hingegen verspüren das Vorhofflimmern selbst in Ruhe als ein nicht tolerierbares Handicap (. Tab. 1) [1].
Unklare Pathophysiologie Die Schwierigkeiten bei der Behandlung von persistierendem Vorhofflimmern entspringen der bislang unzureichenden Charakterisierung der Pathophysiologie von Vorhofflimmern. Die Vorstellungen, wie bei Vorhofflimmern tatsächlich die Erregungsausbreitung und die Aufrechterhaltung der Arrhythmie vonstattengeht, sind unterschiedlich: „multiple wavelets“, fokale Erregungsentstehung mit „focal firing“ ebenso wie sog. Rotoren spielen ei ne große Rolle. Hinzu kommt, dass es viele Modulatoren des Prozesses, wie das ve-
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Ablative Therapiekonzepte Korrespondierend zu den unterschiedlichen Konzepten zur Pathophysiologie gibt es auch zahlreiche Ablationskonzepte zur Behandlung von persistierendem Vorhofflimmern. Bei der historisch ersten, von Chirurgen durchgeführten Therapie mit der sog. Maze-Operation handelt es sich um eine lineare Strategie [2]. Die Linien sollen dazu führen, dass die vielen kleinen Erregungskreisläufe an den blockierenden Linien stoppen. Heutzutage kann unter Einsatz von 3D-MappingSystemen und neuer Kathetertechnologi en eine elektrisch dichte linksatriale Linie auch mit dem Ablationskatheter gezogen werden. Dabei haben sich zwei linksatri ale Linien als Standard durchgesetzt: die sog. Dachlinie zwischen den beiden superioren Pulmonalvenen (PV) und die sog. Mitral-Isthmus-Linie zwischen dem lateralen Mitralanulus und der links-inferioren PV. Alternativ zu Letzterer kann auch eine anteriore Linie (anterolateraler Mitralananulus zur links-superioren PV) gezogen werden [3, 4] (siehe auch . Tab. 2). Als Michel Haissaguerre 1998 die Bedeutung der PV für die Initiation von Vorhofflimmerepisoden beschrieb [5], änderte sich die Sichtweise auf Vorhofflimmern: Da triggernde Foci eine entscheidende Rolle bei der Genese von Vorhofflimmern spielen, wurde rückgeschlossen, dass diese Foci auch bei der Aufrechterhaltung von Vorhofflimmern
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eine Rolle spielen könnten. Daher nimmt die Pulmonalvenenisolation (PVI) auch für die Therapie von persistierendem Vorhofflimmern einen großen Stellenwert ein (s. . Tab. 2). Einen anderen Weg schlug Konlawee Nademanee mit der Ablation komplex fraktionierter atrialer Elektrogramme (CFAE) ein [6]. Bei seiner Methode spielt das lokal über den Ablationskatheter abgeleitete Elektrogramm die entscheidende Rolle. Fraktionierte Elektrogramme mit multiplen Deflektionen werden als Äquivalent für arrhythmogene Areale bzw. Zonen der langsamen Leitung betrachtet und lokal abladiert. Der Endpunkt der Ablation ist die Terminierung des Vorhofflimmerns zu Sinusrhythmus oder einer regelmäßigen atrialen Tachykardie (AT) unter Ablation (s. . Tab. 2). Da die von Nademanee publizierten sehr guten Ergebnisse der alleinigen CFAE-Ablation nicht reproduziert werden konnten, wurden Wege gesucht, die CFAE-Ablation mit anderen Methoden zu verbinden. Dies resultierte im sog. „stepwise approach“, also einem stufenweisen Vorgehen aus PVI, CFAE-Ablation und linksa trialen Linien. Auch hier ist der prozedurale Endpunkt die Terminierung von Vorhofflimmern durch die Ablation [7, 8] (s. . Tab. 2). Seit 2009 gibt es Publikationen zur Charakterisierung des Fibrosegrades der Vorhofwandabschnitte im MRT [9]. Die Gruppe um Marrouche et al. ist der Überzeugung, dass das Substrat, welches Vorhofflimmern anhalten lässt, genau diesen fibrotischen Vorhofarealen entspricht. Damit wäre eine prädiktive Aussage zum
Tab. 1 EHRA Atrial Fibrillation Symptoms
Tab. 2 Angenommener pathophysiologischer Mechanismus, daraus resultierende Ablations-
Severity Score
strategie und Erfolgsraten im Überblick
Klasse I Klasse II
Angenommener pathophysiologischer Mechanismus „Multiple wavelets“
Klasse III Klasse IV
Keine Symptome Milde Symptome: keine wesentliche Beeinträchtigung im Alltag Starke Symptome: Alltagsaktivität eingeschränkt Alltagstätigkeiten sind nicht mehr möglich
Ablationserfolg über die Abschätzung des Fibrosegrades möglich (s. . Tab. 2). Basierend auf der Vorstellung, dass es im Vorhof sog. Rotoren als transient stabile kreisende Erregungen gibt, entstand in den letzten 3 Jahren durch entsprechende Mapping-Methoden und automatisierte Elektrogrammanalysen die Möglichkeit, diese auf Vorhofebene zu lokalisieren und zu abladieren. Als alleinige Ablationstrategie oder kombiniert mit PVI/Linien gewinnt dieser Ansatz zunehmend an Bedeutung (s. . Tab. 2).
Ablationsstrategie
Publizierte Erfolgsraten
Bemerkung
Linien/Kompartimentalisierung des Vorhofes durch 1) MAZE-Operation oder 2) linksatriale Linien
MAZE-Operation: 83–96 % Linksatriale Linien: 45–70 %
„Focal firing“
Antrale, zirkumferenzielle PVI
45 % (bis 77 %)
Arrhythmogenes Substrat, durch lokal fraktioniertes Elektrogramm charakterisiert (funktionelle „slow conduction areas“?) „Focal firing“, CFAE und „multiple wavelets“ sind alles Mechanismen, die VHF erhalten
Gezielte Ablation von CFAE, ganz überwiegend mit PVI kombiniert
57–76 %
1) FU ohne (Langzeit-) EKG 2) Überprüfung der Linien oft nicht oder unzureichend erfolgt Bei Patienten mit kurzdauerndem Vorhofflimmern und Nachweis fokaler Aktivität in den PV zufriedenstellende Ergebnisse Endpunkt ist die Terminierung von VHF. Signifikanter Anteil der Patienten mit AT im Follow-up
„Stepwise approach“ mit PVI, CFAE Ablation und Linien
60–88 %
MRT zur Bestimmung der Fibroselast, Ablation nur wenn UtahScore 30 s) atrialer Tachyarrhythmie (Vorhofflimmern, Vorhofflattern, atriale Tachykardie) nach Beendigung der Blanking-Zeit von höchstens 3 Monaten angesehen. Das Arrhythmie-Monitoring muss mit mehr als nur Ruhe-EKGs (24-h-Langzeit-EKG, alternativ transtelephonisches Monitoring, implantierbare Event-Recorder, mehrtägiges Langzeit-EKG) durchgeführt werden [1]. Keinen Konsens gibt es bisher in der Bewertung regelmäßiger atrialer Tachykardien nach AF-Ablation. Teils werden diese regelmäßigen atrialen Tachykardien (denen ganz überwiegend ein ReentryMechanismus zugrunde liegt) als Proarrhythmie gedeutet, teils als erster (großer) Schritt vom chaotischen, unregelmäßigen Vorhofflimmern in Richtung Sinusrhythmus. Es gibt gute Hinweise, dass die letz-
Arrhythmogenes Substrat sind fibrotische/Narben-Areale im Vorhof
Rotoren oder Driver
80 % bzw. FUDaten fehlen
Multiple Ablationen (im Mittel 2) nötig, dann aber sehr erfolgreich, Rezidiv-Arrhythmie ist fast immer AT. Gefahr der flächigen Destruktion des Vorhofes MRT als präprozedurale Mapping-Methode mit (unüberwindbaren?) technischen und methodologischen Problemen behaftet Aufwendige Nachbearbeitung der Elektrogramme, (noch) keine belastbaren Daten zum Erfolg im FU
PV Pulmonalvene, PVI Pulmonalvenenisolation, VHF Vorhofflimmern, AT atriale Tachykardie, CFAE komplex fraktionierte atriale Elektrogramme, FU Follow-up
tere Interpretation zutrifft. So konnten mehrere Gruppen [10–12] nachweisen, dass die Erfolgsrate einer Reablation wesentlich davon abhängt, ob es sich um ein Rezidiv von persistierendem Vorhofflimmern (schlechteste Prognose), um eine regelmäßige atriale Tachykardien (etwa 75 % Erfolg) oder um nur noch paroxysmales Vorhofflimmern (beste Prognose) handelte. Das Erreichen von AT stellte also den ersten großen Schritt in Richtung Sinusrhythmus dar.
Pulmonalvenenisolation Die Arbeitsgruppe um K.H. Kuck konnte 2005 mit einer alleinigen PVI, bei der die
beiden ipsilateralen PV in einem weitem, antralen Ring umzirkelt werden, sehr gute Ergebnisse erzielen [13] (s. . Abb. 1). Diese sehr hohen Erfolgsraten ließen sich aber in späteren Studien nicht reproduzieren. Nach einer Ablationsprozedur liegen die Erfolgsraten der PVI zwischen 27 und 45 % [1]. In einer Studie zu den Langzeit-Ergebnissen nach Ablation von lang anhaltend persistierendem Vorhofflimmern konnte auch mit bis zu 5-maliger alleiniger PVI nur bei 47 % der Patienten Sinusrhythmus erzielt werden [14]. Ein weiteres wichtiges Ergebnis war die später sehr oft bestätigte Tatsache, dass die Dauer des Vorhofflimmerns neben der Vorhofgröße der entscheidende prädik-
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Zusammenfassung · Abstract tive Faktor für den Erfolg der Ablation darstellte: Bei einer Vorhofflimmerdauer von 1 Ablationsprozedur (Median: 2,1 Prozeduren) nötig, um eine Rate von etwa 57–78 % von Patienten im Sinusrhythmus zu erzielen [10–12].
„Stepwise approach“ Kombination aus PVI, CFAE und Linien In der Erstbeschreibung des „stepwise approach“ 2005 durch die Gruppe von M. Haissaguerre kombinierten die Autoren eine PVI mit CFAE-Ablation und ggf. auch linksatrialen Linien. Dabei werden die einzelnen Schritte bis zur Terminierung von Vorhofflimmern nacheinander durchgeführt. Während der Untersuchung auftretende atriale Tachykardien (AT) wurden in gleicher Sitzung abladiert, um nur durch Katheterablation Sinusrhythmus herzustellen. Mit diesem recht ausgedehnten Ansatz konnte in der Erstpublikation [7] bei 95 % der Patienten nach bis zu 3 Ablationsprozeduren stabiler Sinusrhythmus erreicht werden. Spätere Publikationen derselben Arbeitsgruppe erreichten mit 80–87 % etwas we-
I. Deisenhofer
Katheterablation bei persistierendem Vorhofflimmern. Status 2014 den Pulmonalvenen), instabile Mikro-Reentries, anatomisch festgelegte Zonen der langsamen Leitung in der Umgebung atrialer Narben oder (relativ stabile) Rotoren. In den letzten Jahren ist klar geworden, dass mit den oben geschilderten konventionellen Ablationstechniken oft mehr als eine Prozedur nötig ist, um stabilen Sinusrhythmus zu erreichen. Dagegen befinden sich die neuen Ablationskonzepte, wie die Fibrose-geführte Ablation oder die Rotorenablation, noch in der Evaluation. Schlüsselwörter Persistierendes Vorhofflimmern · Katheterablation · Pulmonalvenenisolation · Pathophysiologie von Vorhofflimmern · Vorhofflimmersubstrat
Catheter ablation of persistent atrial fibrillation. Current state Abstract The invasive treatment of persistent atrial fibrillation (AF) is one of the biggest challenges in modern electrophysiology. Treatment strategies are diverse and include pulmonary vein isolation (PVI) alone, left atrial ablation lines, local electrogram-based ablation of complex fractionated electrograms (CFAE) or various combinations of these techniques. New approaches comprise fibrosisguided ablation or the localisation and ablation of AF sustaining rotors. Different ablation techniques reflect a different understanding of what the most important pathophysiological mechanism of persistent AF might be. Multiple wavelets, repetitive focal discharges (mostly from the pulmonary veins), instable
niger hohe, aber immer noch ausgezeichnete Erfolgsraten, wobei der Median der Anzahl der Ablationsprozeduren bei 2 (bei einem Maximum von 4 Prozeduren) lag [3]. Ein letztlich nie völlig ausgeräumter Kritikpunkt ist, dass die teils ausgedehnten Ablationen mit Radiofrequenzzeiten von etwa 70–90 min die Gefahr einer flächigen Destruktion von atrialem Myokard mit entsprechend deutlich reduzierter Transportfunktion des linken Vorhofes bergen.
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micro-reentries, anatomically fixed slow conduction zones close to atrial scarring or (relatively stable) rotors have been proposed as AF sustaining factors. It has become evident that conventional ablation strategies often involve more than one ablation procedure to reach acceptable success rates, whereas new methods of fibrosis-guided ablation and rotor ablation are still under evaluation. Keywords Persistent atrial fibrillation · Catheter ablation · Pulmonary vein isolation · Pathophysiology of atrial fibrillation · Substrate for atrial fibrillation
Zusammenfassend sind die Ergebnisse dieses Ansatzes, insbesondere wenn intraprozedural Sinusrhythmus erzielt wurde [17], deutlich besser als bei der reinen PVI und wahrscheinlich auch besser als bei der Kombination aus PVI und CFAE (ohne Linien), so dass er in unserem Labor standardmäßig angewendet wird.
langer Bildakquisitionszeit ließen die Frage entstehen, was in den aufwendig nachbearbeiteten MRT-Bildern tatsächlich zur Darstellung kommt.
Mapping und Ablation von Rotoren Abb. 1 9 PA-Ansicht linker Vorhof mit linksund rechtsseitigen Pulmonalvenen (PV). Rote Punkte zirkumferenzielle Ablationsläsionen rund um die ipsilateralen rechten und linken PV und die ebenfalls applizierte linksatriale Dachlinie. Grün oktapolarer Koronarsinuskatheter, weiß mit grüner Spitze Ablationskatheter
Abb. 2 8 AP- und P-Ansicht des linken Atriums. Das segmentierte CT-Bild ist mit dem kathetergestützt akquirierten LA-Map fusioniert. Farbkodiert werden komplex fraktionierte atriale Elektrogramme (CFAE) dargestellt. Weiß höchster und lila niedrigster Grad der Fraktionierung. Gelbe Punkte gezielte Ablationsläsionen mit dem Ziel der CFAE-Eliminierung
MRT-gestützte Einschätzung der atrialen Fibrose In mehreren Untersuchungen gab es Hinweise, dass das Ausmaß der atrialen Fib rose, das im 3D-Mapping als atriale Niedervoltage dargestellt wird, ein Prädiktor für den Erfolg einer Vorhofflimmerablati on darstellt [1, 18]. Allerdings konnte diese immer erst intraprozedural durch 3DVoltage-Maps festgestellt werden. Der Arbeitsgruppe um N. Marrouche aus Salt Lake City gelang es erstmals 2009 mittels MRT-Untersuchungen, die Vorhofwand bzgl. Fibrose vor der eigentlichen Prozedur zu charakterisieren, um die Erfolgsaussichten einer Ablation bei Patienten mit Vorhofflimmern abzuschätzen [9]. Dabei werden die Quellbilder mittels spezieller Software in langwieriger manuel-
ler Bildschirmarbeit nachbearbeitet. Aus diesen Arbeiten entwickelte sich der sog. Utah-Score (I–IV), der den Schweregrad der atrialen Fibrose widerspiegeln soll. In einer randomisierten Multizenterstudie wurde beobachtet, dass die präinterventionell erhobenen Fibrosegrade mit dem Ablationserfolg korrelierten; allerdings erfolgte die Beurteilung der erfassten MRTs monozentrisch in Salt Lake City [19]. Zahlreiche andere Arbeitsgruppen versuchten vergeblich, die Ergebnisse zu reproduzieren; daher mehren sich Zweifel, ob mit der begrenzten räumlichen Auflösung heutiger MRTs (2,5 mm Schichtdicke) eine Beurteilung der im Mittel 2 mm dünnen Vorhofwand wirklich möglich ist. Auch andere technische Probleme, wie z. B. die Veratmung oder der gewünscht schnelle Kontrastmittelanstrom und -abstrom bei sehr
Eine pathophysiologische These zu den Mechanismen, die Vorhofflimmern aufrechterhalten ist, dass es größere, kreisende Erregungen gibt, die zeitlich und örtlich relativ stabil sind [1, 20]. Das Vorhofflimmern kommt durch die immer wieder einsetzenden Rotoren nie zur Ruhe und wird immer wieder angeschoben. Eine Elimination der Rotoren könnte also Vorhofflimmern zusammenbrechen lassen. Eine Schwierigkeit besteht darin, die Rotoren durch ein den gesamten (linken) Vorhof simultan abdeckendes Mapping zu finden. Dazu werden Basket-Katheter benutzt, die wie riesige, flexible Körbe in die Vorhöfe eingebracht werden [21]. Alternativ wird versucht, durch sog. „body surface mapping“, eine hochauflösende Oberflächen-EKG-Aufzeichnung über 256 thorakal geklebte Elektroden, ein noch globaleres (bi-atriales) Bild der Vorhofflimmer-Wellenausbreitung zu gewinnen [22]. Für beide MappingMethoden sind erste Ergebnisse der Ablation publiziert [22, 23], wobei es noch keine kontrollierten oder randomisierten Studien gibt. Letztlich scheinen die entscheidenden Vorteile darin zu liegen, dass mit kürzeren Radiofrequenzzeiten (also weniger atrialer Narbenbildung) ein prozeduraler Endpunkt der akuten Terminierung von Vorhofflimmern erreicht werden kann. Kritisch muss angemerkt werden, dass sowohl zur automatisierten EKG-Auswertung der Quell-Elektrogramme als auch zur Darstellung dreidimensionaler kreisender Erregungen sehr fortgeschrittene und teils auch multiple mathematische Algorithmen verwendet werden. Es bleiben also Zweifel, ob es sich bei den Rotoren um einen tatsächlich existierenden elektrophysiologischen Mechanismus oder um ein mathematisch kreiertes Epiphänomen handelt.
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Schwerpunkt Fazit Bei Patienten mit persistierendem Vorhofflimmern und Symptomatik ist eine Katheterablation sinnvoll und bei etwa 60–80 % der Patienten erfolgreich. Meist sind dafür mehr als eine (oft 2–3) Ablationsprozeduren nötig. Die Prognose wird entscheidend durch die Dauer des Vorhofflimmerns und die Größe des linken Vorhofes bestimmt. Zurzeit werden mit dem „stepwise approach“, also der Kombination mehrere Ablationsmethoden, die besten Ergebnisse erzielt, wobei dabei teils große Areale des linken und rechten Vorhofes abladiert werden. Neue Techniken, wie die Lokalisierung und Ablation von Rotoren, erscheinen machbar, müssen jedoch noch in größeren, multizentrischen Studien untersucht werden. Große Unsicherheit herrscht bezüglich des bestimmenden pathophysiologischen Mechanismus der Arrhythmie-Perpetuierung. Es gelingt meist nicht, unter laufendem Vorhofflimmern wiederkehrende Muster oder eine Art Regelhaftigkeit zu entdecken. Womöglich liegen auch intraindividuell wechselnde vorherrschende Arrhythmie-Mechanismen vor. Ein wahrscheinlich unverzichtbarer Schritt wird es sein, Patienten-individualisiert Arrhythmie-Mechanismen herauszuarbeiten und die Katheterablation dann individuell anzupassen. So könnten z. B. Patienten mit vorherrschender Fokusaktivität mit einer alleinigen PVI versorgt werden, wohingegen Patienten mit großen Fibrose-Arealen mit einer ausgedehnteren Substratmodifikation behandelt werden. Dies würde die Katheterablation von persistierendem Vorhofflimmern nicht einfacher, aber wahrscheinlich erfolgreicher machen.
Korrespondenzadresse Prof. Dr. I. Deisenhofer Abteilung Elektrophysiologie Klinik für Herz- und Kreislauferkrankungen Deutsches Herzzentrum München Lazarettstr. 36, 80636 München [email protected]
Einhaltung ethischer Richtlinien Interessenkonflikt. I. Deisenhofer gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Dieser Beitrag enthält keine Studien an Menschen oder Tieren.
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