Studiul electrofiziologic cardiac

Studiul electrofiziologic este o procedură minim invazivă cu caracter atât diagnostic, cât şi terapeutic, având un rol important în evaluarea şi tratarea unor tulburări de ritm.

Studiul inimii ca şi organ electric a fascinat lumea medicală de mai bine de un secol, însă abia la începutul anilor ’70 au loc primele proceduri de electrofiziologie cardiacă. Electrofiziologia a cunoscut o ascensiune rapidă şi importantă, fiind azi una dintre cele mai importante şi dinamice subramuri ale cardiologiei.

La baza unui studiu electrofiziologic cardiac stau două proceduri simple: înregistrarea activităţii electrice endocavitare a inimii şi respectiv stimularea cordului. Ambele proceduri se realizează cu ajutorul unor catetere sau electrozi bipolari sau multipolari, introduse la nivel endocavitar cardiac prin abord vascular.
Alegerea tipului de cateter se realizează în funcţie de scopul studiului electrofiziologic şi aritmia investigată.
Cateterele utilizate în laboratorul de electrofiziologie au denumiri diferite în funcţie de numărul de poli: bipolar (2 poli), quadripolar (4 poli), decapolar (10 poli), duodecapolar (12 poli).
Înregistrarea fenomenelor electrice în diferite regiuni ale inimii permite aprecierea secvenţei de depolarizare a miocardului, aşa-numitul mapping cardiac (o „hartă” a activării electrice a miocardului). Principalele situri de înregistrare a electrogramelor sunt: peretele lateral al atriului drept, sinusul coronar pentru înregistrarea activităţii electrice a inimii stângi, regiunea anteroseptală a inelului tricuspidian pentru înregistrarea electrogramei hisiene şi apexul ventriculului drept. Valoarea înregistrării activităţii electrice cardiace este cu atât mai mare cu cât se obţin un număr mare de electrograme din diferite regiuni ale inimii.

Echipament necesar

Selecţia optimă a instrumentelor este de o importanţă majoră pentru electrofiziolog. Sunt necesare multiple catetere pentru mapping şi stimulare, multiple canale de înregistrare şi un stimulator programabil. Studiile mai complexe necesită instrumente speciale, motiv pentru care e indicat să existe o sală dedicată intervenţiilor electrofiziologice, care să conţină toate aceste instrumente. De asemenea existenţa unui filtru de aer e de importanţă majoră, în contextul în care se practică şi implantări de stimulatoare şi defibrilatoare cardiace. Nu în ultimul rând sunt necesare un echipament radiografic adecvat şi costume de protecţie pentru medici şi personalul auxiliar, şi un defibrilator în contextul în care mulţi pacienţi pot prezenta aritmii maligne.

Tehnica

Introducerea electrozilor se realizează respectând normele de asepsie şi antisepsie, utilizând tehnica Seldinger sub control radioscopic şi folosind anestezie locală cu xilină 1%. Privitor la abordul vascular utilizat pentru introducerea sondelor, cel mai frecvent se puncţioneaza vena femurală pentru introducerea sondelor de atriu drept (AD), His şi ventricul drept (VD), în timp ce sonda pentru sinusul coronar poate fi introdusă fie pe calea venei femurale sau mai frecvent, pe calea venei subclaviculare drepte sau a venei jugulare interne drepte.

Fiecare cateter este introdus şi manevrat sub control radioscopic. Secvenţa implantării sondelor diferă în funcţie de pacient, respectiv de preferinţele medicului. Se poate plasa iniţial sonda de sinus coronar, implantare considerată a fi mai facilă în absenţa sondelor de AD, His, VD. Există însă unele situaţii în care este indicată introducerea sondei de sinus coronar abia la final, după completarea camerelor drepte; este cazul pacienţilor cu bloc de ramură stângă, la care prima sondă implantată se indică a fi sonda de VD, pentru a avea astfel backup de stimulare in VD in caz de apariţie a unui bloc atrio-ventricular complet la încercarea de introducere a sondei în sinusul coronar, când se poate irita ramul drept al fasciculului His cu apariţia unui bloc de ramură dreaptă tranzitor.
Avansarea sondei în sinusul coronar se realizează sub control radioscopic în incidenţa oblic anterior stangă, care afişează o imagine „din faţă” a planului inelului mitral. Cateterul se orientează în direcţia acestui plan, cu vârful sondei spre ostiumul sinusului coronar perpendicular pe planul imaginar al septului interatrial.
Plasarea sondei de VD se realizează facil la nivelul apexului, fiind suficientă avansarea cateterului de o manieră încât să depăşească inelul tricuspidian. Poziţia la nivel apexian conferă stabilitate pentru detecţie şi pacing, fiind însă de evitat în cazul necesităţii unui stimulator cardiac permanent, aceasta determinând o depolarizare nefiziologică a ventriculilor.
Cateterul de AD se plasează la nivelul peretelul lateral al AD, existând risc de stimulare la acest nivel a nervului frenic, ceea ce poate necesita repoziţionarea.

În general, pentru cateterizarea AD si VD se folosesc sonde quadripolare astfel încât să se poată folosi doi electrozi pentru detecţie si doi pentru pacing, în timp ce la încanularea sinusului coronar se utilizează preferabil o sondă decapolară.

Pentru înregistrarea electrogramei hisiene se utilizează un cateter quadripolar, plasat la nivelul cuspei septale a valvei tricuspide. Avansarea cateterului de-a lungul cuspei septale determină scăderea amplitudinii electrogramei atriale însoţită de creşterea amplitudinii electrogramei ventriculare, iar între acestea se poate observa o mică deflexiune de aspectul unui „spike” corespunzătoare depolarizării hisiene.

Măsurarea intervalelor de bază

Intervalele de bază estimează conducerea intraatrială (intervalul PA), conducerea nodală (intervalul AH) si conducerea intraventriculară (intervalul HV).
Intervalul PA se defineşte ca fiind intervalul cuprins între cel mai precoce punct al activării atriale pe sonda de AD sau pe ECG de suprafaţă şi deflexiunea corespunzătoare activării atriale înregistrată pe sonda de His.
Intervalul AH se măsoară pe electrograma hisiană şi este definit ca intervalul cuprins între deflexiunea intrinsecă a electrogramei atriale şi deflexiunea corespunzătoare depolarizării hisiene. Acest intervalul are, în mod normal, valoare sub 120ms.
Intervalul HV este intervalul de timp dintre potenţialul hisian şi deflexiunea intrinsecă a electrogramei ventriculare. Valoarea intervalului HV nu trebuie să depăşească 55ms.
Determinarea intervalelor AH si HV prezintă importanţă majoră la pacienţii cu bloc trifascicular, pentru precizarea nivelului blocului, element important pentru stabilirea conduitei terapeutice.
Intervalul AH este prelungit în blocul suprahisian. Un pacient cu bloc de ramură dreaptă, bloc fascicular anterior şi interval AH lung nu prea are indicaţie de implantare de stimulator, această prelungire fiind oarecum comportamentul normal al nodului atrio-ventricular.
Intervalul HV este prelungit în caz de bloc infrahisian, care asociat cu bloc de ramură dreaptă si bloc fascicular anterior are indicaţie absolută de implantare de stimulator cardiac.
Timpul de conducere interatrial se măsoară ca intervalul de timp între electrograma atrială înregistrată la nivelul dipolului distal al sondei de AD si electrograma atrială înregistrată la nivelul dipolului distal al sondei de sinus coronar.

Secvenţa de aplicare a stimulilor în timpul studiului electrofiziologic urmăreşte anumite protocoale de stimulare, fiind desemnată cu termenul generic de stimulare programată.

Stimularea atrială permite măsurarea timpului de recuperare a nodului sinusal, măsurarea punctului Wenkebach anterograd, măsurarea perioadei refractare a nodului atrio-ventricular.
La baza măsurării timpului de recuperare a nodului sinusal se află fenomenul de „overdrive supression”, care reprezintă suprimarea automatismului unui pacemaker (nodul sinusal în cazul acesta) printr-o stimulare cu o frecvenţă mai mare decât frecvenţa propriilor descărcări. Se utilizează astfel stimularea atrială la diferite frecvenţe corespunzătoare următoarelor cicluri: 600ms (100/min), 500ms (120/min), 400ms (140/min), 333ms (160/min) şi se măsoară timpul total de recuperare a nodului sinusal (TTRNS) pentru fiecare ciclu de stimulare, ca fiind intervalul de timp de la ultimul stimul aplicat şi până la prima bătaie sinusală spontană. Valoarea normală a TTRNS este sub 1500ms. TTRNS variază în funcţie de frecvenţa cardiacă, astfel că este necesară măsurarea timpului corectat de recuperare a nodului sinusal (TCRNS), prin scăderea ciclului sinusal de bază (CSB) măsurat înainte de stimulare (TTRNS-CSB=TCRNS). Valoarea normală a TCRNS este sub 550ms.

Caracterul decremenţial fiziologic al conducerii nodale atrio-ventriculare, care apare la creşterea frecvenţei de stimulare atrială, caracterizat prin alungirea progresivă a conducerii nodale atrio-ventriculare, poartă numele de comportament Wenkebach.
Punctul Wenkebach reprezintă ciclul exprimat în milisecunde corespunzător frecvenţei de stimulare începând de la care se constată apariţia unui bloc atrio-ventricular grad II Mobitz 1. Acesta poate fi măsurat atât anterograd prin stimulare atrială, cât şi retrograd prin stimulare ventriculară.

Nodul atrio-ventricular reprezintă calea fiziologică de legătură între atrii si ventriculi. Pentru evaluarea conducerii atrio-ventriculare se utilizează un protocol de stimulare atrială cu extrastimul.
Perioada refractară a nodului atrio-ventricular (PRNAV) este definită ca cel mai lung interval de cuplare a extrastimulului atrial care nu produce un răspuns ventricular. PRNAV este măsurată de obicei la două cicluri de stimulare 600ms, şi respectiv 400ms. Dacă este prezentă conducerea ventriculo-atrială, se poate măsura şi PRNAV retrogradă. Stimularea atrială cu extrastimul însoţită de conducere atrio-ventriculară fixă (şi nu decremenţială cum ar fi normal) caracterizează conducerea atrio-ventriculară prin intermediul unui fascicul accesor. Perioada refractară a fasciculului accesor este definită ca cel mai lung interval de cuplare a extrastimulului atrial care nu produce o depolarizare ventriculară pe cale accesorie, însoţită de dispariţia preexcitaţiei ventriculare pe derivaţiile de suprafaţă şi apariţia conducerii nodale decremenţiale fiziologice. Cu cât perioada refractară a fasciculului accesor este mai scurtă, cu atât se pot genera frecvenţe ventriculare mai mari, cu risc de fibrilaţie ventriculară şi moarte subită cardiacă.

Stimularea ventriculară permite realizarea stimulării ventriculare programate, măsurarea punctului Wenkebach retrograd şi măsurarea perioadei refractare ventriculo-atriale şi a VD.
Pentru evaluarea conducerii ventriculo-atriale se utilizează un protocol de stimulare cu extrastimul ventricular, care furnizează informaţii în ceea ce priveşte viteza de conducere, caracterul non-decremenţial, secvenţa de depolarizare şi conducerea pe căi accesorii.
Evaluarea conducerii ventriculo-atriale este importantă la pacienţii cu indicaţie de implantare de stimulator cardiac, existenţa acesteia predispunând la apariţia tahicardiei mediate de pacemaker, complicaţie deloc rară în rândul pacienţilor cu pacemaker şi conducere retrogradă prezentă, şi care poate fi corectată prin reprogramarea perioadei refractare atriale postventriculare.
Stimularea ventriculară programată se bazează pe aplicarea unor protocoale de stimulare ventriculară care cuprind stimularea ventriculară cu frecvenţă crescândă (intervalul dintre stimuli scade progresiv cu câte 10ms), stimularea ventriculară cu extrastimul (după o succesiune de 8 stimuli cu durată egală între ei, se aplică unul sau mai mulţi extrastimuli, notati S2, S3 etc) şi stimularea de tip burst (stimulare la un anumit ciclu pe o perioadă predeterminată).
Stimularea ventriculară programată este utilizată pentru inducerea aritmiilor şi demonstrarea caracterului reintrant al unor aritmii, cât şi pentru evaluarea eficacităţii tratamentului antiaritmic.

Un protocol de bază în cadrul studiilor electrofiziologice poate include:

• măsurarea intervalelor de bază (PA, AH, HV, QRS, QT)
• determinarea timpului de recuperare a nodului sinusal la diferite stimulări
• stimulare atrială incrementală până la punctul Wenkebach
• stimulare ventriculară incrementală până la punctul Wenkebach
• testarea stimulului atrial

Indicații

• investigarea sincopelor de etiologie necunoscută
• evaluarea riscului de aritmii şi moarte subită cardiacă în infarct miocardic, cardiomiopatii, sindroame de preexcitaţie
• studiul aritmiilor cunoscute pentru identificarea mecanismului de producere si alegerea conduitei terapeutice
• stabilirea parametrilor de cardiostimulare la purtătorii de pacemakere

Riscuri

Studiul electrofiziologic este în general o procedură sigură, riscurile fiind relativ reduse si rare. Cel mai frecvent, puncţia se poate complica cu un hematom local, care de obicei se resoarbe singur. Complicaţii majore pot apărea doar în cazuri excepţionale şi includ hemoragia, perforaţia cardiacă cu tamponadă, embolia pulmonară, aritmii severe, infecţii locale sau sistemice, pneumotorace, hipotensiune arterială, infarct miocardic acut. Abordul inimii stângi se soldează cu complicaţii adiţionale precum accidente vasculare cerebrale, embolii sistemice şi reacţii la protamina utilizată pentru reversia efectului heparinei.