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FIRM-geführte Rotor-Ablation zur Behandlung von Vorhofflimmern

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Prof. Dr. Stefan G. Spitzer, Dresden

Vorhofflimmern – Mechanismen der Entstehung und Perpetuierung
Vorhofflimmern (VHF) stellt die häufigste kardiale Rhythmusstörung dar und geht einher mit einem erhöhten Risiko kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität1. Obwohl sich die Pulmonalvenenisola-tion (PVI) als therapeutische Option zur Behandlung von paroxysmalem Vorhofflimmern bei zahlreichen Patienten, die auf eine medikamentöse Therapie nicht ansprechen2-5, bewährt hat, besteht immer noch keine Einigkeit in Bezug auf die effektivste Ablationsstrategie zur Behandlung von nicht paroxysmalem Vorhofflimmern sowie von Vorhofflimmern, das durch eine alleinige PVI nicht ausreichend behandelbar war.

In experimentellen Studien, die die elektrische Aktivität auf Zellebene untersuchen, wurde die Rolle von Rotoren in der Perpetuierung des Vorhofflimmerns mittels hochauflösender optischer Mapping-Techniken direkt geprüft6. Außerdem wurden in aktuellen klinischen Studien Reentry-Auslöser (Rotoren) sowohl im rechten (RA) wie auch im linken Vorhof (LA) identifiziert, deren ablative Entfernung das VHF beendete7,8. Dies legt nahe, dass eine Ablation, die auf die Beseitigung Patienten-spezifischer Rotoren abzielt, möglicherweise für optimale klinische Ergebnisse sorgt, insbesondere bei Patienten, bei denen frühere Ablationsprozeduren erfolglos blieben, oder bei Patienten mit nicht-paroxysmalem Vorhofflimmern. 

Klinische Ergebnisse der Rotor-Ablation in der Praxisklinik Herz und Gefäße
In unserem Zentrum wurden im Zeitraum von Juni 2014 bis Juli 2016 74 Patienten im Rahmen einer Redo-Prozedur einer FIRM geführten Rotor-Ablation unterzogen, wobei die Mehrzahl der Patienten an langanhaltendem persistierendem VHF (mittlere Dauer 4,4 Jahre) litt. Bei 93% der 74 konsekutiven Patienten wurden Rotoren im linken Vorhof identifiziert, bei 57% der Patienten auch im rechten Vorhof (RA).

Follow-up Daten liegen von 65/54/36 Patienten zu den Follow-up Zeitpunkten 3/6/12 Monaten vor. Dabei wurde mittels FIRM-geführter Rotor-Ablation in Kombination mit konventioneller PVI eine Sinusrhythmusrate von 71/ 72/78% nach 3/ 6 /12 Monaten erzielt.

Die Tatsache, dass bei der Mehrzahl dieser Patienten auch RA-Rotoren vorhanden waren und die LA-Rotoren in über 50% in einer „Non-PVI-Area“ lagen, unterstreicht die Bedeutung eines „maßgeschneiderten“ Ablationsansatzes, dessen Schwerpunkt auf der Eliminierung patientenspezifischer Rotoren liegt. Das gilt insbesondere für Patienten, bei denen zuvor eine konventionelle PVI-Ablation versagt hat. Eine periprozedurale Terminierung des VHF trat nur bei 8% aller Eingriffe auf; das akute Beenden des VHF scheint demnach nicht prädiktiv für das Langzeitergebnis zu sein. Hingegen geht die Beseitigung von Rotoren, die durch ein unmittelbares Re-Map dokumentiert wird mit klinischem Langzeiterfolg einher.

Aktuell veröffentlichte Ergebnisse
Mehrere Studien belegen bessere Langzeitergebnisse bei einer um eine FIRM-geführte Rotor-Ablation ergänzten PVI9-16. In einer jüngst veröffentlichen randomisierten Studie, die u.a. die Wirksamkeit der Rotorablation in Verbindung mit konventioneller PVI untersuchte (OASIS Studie)17 fand sich in einer Gruppe von Patienten mit nicht-paroxysmalem VHF (29% mit langjährigem persistierendem VHF) nach einer mittleren Dauer von 1 Jahr nach konventioneller PVI in Verbindung mit Rotor-Ablation  eine Arrhythmiefreiheit (ohne Antiarrhythmika) bei 52,4% der Patienten. Berücksichtigt man die publizierten Ergebnisse derselben Arbeitsgruppe für die konventionelle PVI18 alleine,  bedeutet das eine Steigerung der Erfolgsrate um mehr als 30% durch eine zusätzliche Rotor-Ablation.

Die Technologie
Ein Katheter mit 64 Elektroden (FIRMap-Katheter) (Abbildung 1) erfasst unipolare Elektrogrammdaten aus dem rechten und linken Vorhof. Der FIRMap-Katheter verfügt über einen expandierbaren Basket mit 64 gleichmäßig angeordneten Elektroden, verteilt auf 8 Splines.

RhythmView importiert eine Minute lang unipolare EKG-Signaldaten von den 64-Basket-Kanälen – ein sogenannter Epoch. Ein Epoch ist in Vier-Sekunden-Segmente unterteilt, wobei jedes Segment auf seine Signalqualität untersucht wird. Der Mapping-Prozess beginnt mit dem Entfernen aller QRS-Restartefakte aus den Basket-Kanälen. Die Basket-Kanäle werden dann auf den Beginn von Vorhofaktivierungen untersucht. Dies geschieht im Wesentlichen durch Prüfung einer jeden Basket-Elektrode im Vergleich zur Aktivität benachbarter Kanäle. Daraus wird für jeden Kanal ein Wellenzug mit fester Amplitude erzeugt. Das Vier-Sekunden-Segment wird dann gescannt, konvertiert in einen Grauskalenwert und auf einem 2D-Animationsraster dargestellt; weiß stellt den Start der Aktivierung dar und Grauabstufungen den Status der Aktionspotenzialphase. Die 2D-Animation wird dann auf Bereiche kreisender Erregung oder fokaler Aktivität untersucht.

Nach ihrer Identifikation werden die stabilen Rotoren der Vorhofanatomie (elektroanatomischen Shells) zugeordnet und entsprechend abladiert.

Die Fähigkeit der Technologie, stabile Rotoren zuverlässig zu identifizieren wurde kürzlich mittels des Goldstandards in der optischen Mapping-Technik an menschlichen Herzen validiert19.

Kontrollierte prospektive, randomisierte Multicenter-Studien
In zwei großen randomisierten kontrollierten Studien (RCTs) wird die Wirksamkeit der FIRM-geführten Rotor-Ablation in Verbindung mit konventioneller PVI weiter untersucht. Bei der ersten handelt es sich um eine prospektive Multicenter-RCT zur Prüfung der Sicherheit und Effektivität der FIRM-geführten Rotor-Ablation in Verbindung mit konventioneller Ablation gegenüber nur konventioneller Ablation in der Behandlung persistierenden Vorhofflimmerns (clinicaltrials.gov Kennung NCT02274857). Die zweite prospektive Multicenter-RCT untersucht die Sicherheit und Effektivität der FIRM-geführten Rotor-Ablation in Verbindung mit konventioneller PVI gegenüber nur konventioneller PVI bei Redo-Ablationsprozeduren (clinicaltrials.gov Kennung NCT02799043).

Schlussfolgerung
Unsere klinischen Langzeitergebnisse sowie die Ergebnisse verschiedener anderer Zentren, darunter auch aus einer randomisierten, kontrollierten Studie zeigen, dass die FIRM-geführte Rotor-Ablation die klinische Langzeitergebnisse einer konventionellen Ablation verbessert, insbesondere bei Patienten mit nicht-paroxysmalem Vorhofflimmern und so genannten Redo-Prozeduren, bei denen frühere konventionelle Ablationsstrategien versagten.

Literaturverweis

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  2. Calkins H, Kuck KH, Cappato R et al. HRS/EHRA/ECAS expert consensus statement on catheter and surgical ablation of atrial fibrillation. 2012;14:528-606.
  3. Haïssaguerre M, Jaïs P, Shah DC, et al. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins. N Engl J Med. 1998;339:659-666.
  4. Wazni OM, Marrouche NF, Martin DO, et al. Radiofrequency ablation vs antiarrhythmic drugs as firstline treatment of symptomatic atrial fibrillation: a randomized trial. JAMA 2005;293(21):2634–40.
  5. Wilber DJ, Pappone C, Neuzil P, et al. Comparison of antiarrhythmic drug therapy and radiofrequency catheter ablation in patients with paroxysmal atrial fibrillation: a randomized controlled trial. JAMA 2010;303(4):333–40.
  6. Hansen BJ, Zhao J, Csepe TA, et al. Atrial fibrillation driven by micro-anatomic intramural re-entry revealed by simultaneous sub-epicardial and sub-endocardial optical mapping in explanted human hearts. Eur Heart J 2015;doi:10.1093/eurheartj/ehv233.
  7. Shivkumar K, Ellenbogen KA, Hummel JD, Miller JM, Steinberg JS. Acute termination of human atrial fibrillation by identification and catheter ablation of localized rotors and sources: first multicenter experience of focal impulse and rotor modu- lation (FIRM) ablation. J Cardiovasc Electrophysiol 2012;23:1277–1285.
  8. Haissaguerre M, Hocini M, Denis A, et al. Driver domains in persistent atrial fibrillation. Circulation 2014;130:530 – 538.
  9. Narayan SM, Krummen DE, Shivkumar K, et al. Treatment of atrial fibrillation by the ablation of localized sources: CONFIRM (Conventional Ablation for Atrial Fibrillation With or Without Focal Impulse and Rotor Modulation) trial. J Am Coll Cardiol 2012; 60:628–636.
  10. Miller JM, Kowal RC, Swarup V, et al. Initial independent outcomes from focal impulse and rotor modulation ablation for atrial fibrillation: multicenter FIRM registry. J Cardiovasc Electrophysiol 2014; 25:921–929.
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