RU2680916C1 - Method of laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system of the heart - Google Patents

Method of laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system of the heart Download PDF

Info

Publication number
RU2680916C1
RU2680916C1 RU2018105088A RU2018105088A RU2680916C1 RU 2680916 C1 RU2680916 C1 RU 2680916C1 RU 2018105088 A RU2018105088 A RU 2018105088A RU 2018105088 A RU2018105088 A RU 2018105088A RU 2680916 C1 RU2680916 C1 RU 2680916C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catheter
pathological
laser
heart
foci
Prior art date
Application number
RU2018105088A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Барсуков
Владимир Юрьевич Гречухин
Михаил Александрович Клочко
Дмитрий Петрович Черкас
Юрий Вячеславович Чекалин
Вебер Хельмут
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Международное научно-производственное объединение инновационные лазерные технологии в медицине"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Международное научно-производственное объединение инновационные лазерные технологии в медицине" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Международное научно-производственное объединение инновационные лазерные технологии в медицине"
Priority to RU2018105088A priority Critical patent/RU2680916C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680916C1 publication Critical patent/RU2680916C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely, to cardiac surgery, endovascular surgery and interventional arrhythmology. Catheter equipped with a light guide for transmitting laser radiation is inserted into the heart. Pathological foci in the right atrium and right ventricle are determined and their laser destruction is carried out. In this case, the catheter is equipped with electrodes for measuring electric potential. Continuous monitoring of the endocardium in the area of interest of local electric potentials in point local electrograms is carried out, which are displayed on a monitor during the determination of pathological foci and laser destruction. Laser destruction of pathological foci in the right atrium and right ventricle is carried out by applying laser radiation to pathological foci with a wavelength of 1064 nm through the light guide and power of 10–15 watts for 5–60 s to reduce the point electrical pathological amplitudes to acceptable values.EFFECT: method allows to increase the efficiency of laser destruction of pathological ectopic foci, recurrent zones and disorders of the cardiac conduction system while simultaneously increasing the treatment safety.4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии, эндоваскулярной хирургии и интервенционной аритмологии, и может быть использовано при лечении нарушений ритма сердца путем лечебной лазерной деструкции патологических очагов проводящей системы сердца с помощью внутрисосудистого лазерного облучения эндокарда правого предсердия и правого желудочка у больных нарушениями ритма сердца.The invention relates to medicine, namely to cardiac surgery, endovascular surgery and interventional arrhythmology, and can be used in the treatment of cardiac arrhythmias by therapeutic laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system using intravascular laser irradiation of the endocardium of the right atrium and right ventricle in patients with heart rhythm disorders .

Одним из основных патофизиологических механизмов смерти от сердечно-сосудистых заболеваний являются нарушения сердечного ритма вследствие патологической электрической активности в патологических эктопических очагах проводящей системы сердца, в центрах зарождения электрических импульсов.One of the main pathophysiological mechanisms of death from cardiovascular diseases is cardiac arrhythmias due to pathological electrical activity in pathological ectopic foci of the cardiac conduction system, in the centers of origin of electrical impulses.

В подавляющем большинстве случаев это желудочковые тахиаритмии и, существенно реже, брадиаритмии. С учетом клинических и статистических данных о нарушениях ритма и проводимости сердца в развитии внезапной сердечной смерти (ВСС), Россию можно считать страной с высоким риском такого неблагоприятного исхода.In the vast majority of cases, these are ventricular tachyarrhythmias and, much less commonly, bradyarrhythmias. Given the clinical and statistical data on cardiac arrhythmias and cardiac conduction in the development of sudden cardiac death (SCD), Russia can be considered a country with a high risk of such an adverse outcome.

Чтобы понять механизм, лежащий в основе нарушений сердечного ритма, и выбрать адекватный метод лечения, необходимо правильно локализовать источники региональной электрической активности сердца.In order to understand the mechanism underlying the heart rhythm disturbances and choose an adequate treatment method, it is necessary to correctly localize the sources of regional electrical activity of the heart.

Экспериментальные и клинические исследования свидетельствуют о том, что клеточные электрофизиологические изменения, приводящие к аномалиям ЭКГ и желудочковой аритмии, чаще расположены в зоне свободной стенки выходного тракта правого желудочка.Experimental and clinical studies indicate that cellular electrophysiological changes leading to abnormalities of the ECG and ventricular arrhythmias are more often located in the zone of the free wall of the exit tract of the right ventricle.

В клинической практике места возникновения эктопических сердечных аритмий в настоящее время точно определяют с использованием 3D-электроанатомических картографических систем. С помощью эндокардиального катетерного картирования, выполняемого посредством специальных сердечных катетеров с электродами для съема интракардиальных электрических потенциалов, можно определить местонахождение этих аритмогенных участков. Прекращение электрической активности данных участков миокарда способно устранить нарушения сердечного ритма.In clinical practice, the sites of ectopic cardiac arrhythmias are now accurately determined using 3D electroanatomical mapping systems. Using endocardial catheter mapping performed by means of special cardiac catheters with electrodes for acquiring intracardial electrical potentials, the location of these arrhythmogenic sites can be determined. The cessation of the electrical activity of these areas of the myocardium can eliminate heart rhythm disturbances.

Известны технические решения, используемые для катетерной абляции.Known technical solutions used for catheter ablation.

Известен способ катетерной абляции при неишемических желудочковых нарушениях ритма с локализацией в левом желудочке сердца [RU 2570539, C1, А61М 25/00, 10.12.2015], включающий пункцию по Сельдингеру, обзорную рентгенографию сердца, коронарографию, проведение диагностических и абляционных электродов под рентгенконтролем, проведение эндокардиального электрофизиологического исследования, РЧ-воздействия, контрольную коронарографию и тестирующее эндокардиальное электрофизиологическое исследование, при этом, для доступа в полость эндокарда проводят пункцию правой и левой кубитальных вен, для чего в правую вену устанавливают интрадьюсер 5Fr, в левую вену устанавливают интрадьюсер 7Fr, через правый интрадьюсер заводят диагностический электрод с межэлектродным расстоянием 2-5-2 или 2-2-2 мм в полость правого желудочка, через левый интрадьюсер заводят 20-полюсный диагностический электрод в выводной тракт правого желудочка, проводят пункцию по Сельдингеру левой лучевой артерии, после чего в левую лучевую артерию устанавливают интрадьюсер 6Fr, длиной 23 см, вводят раствор миотропных спазмолитиков, затем осуществляют артериографию лучевой артерии; затем интрадьюсер 6Fr - 23 см - на проводнике заменяют на интрадьюсер 7Fr длиной 45 см, после этого проводят абляционный электрод в полость левого желудочка.A known method of catheter ablation in non-ischemic ventricular arrhythmias with localization in the left ventricle of the heart [RU 2570539, C1, A61M 25/00, 12/10/2015], including puncture according to Seldinger, panoramic radiography of the heart, coronary angiography, diagnostic and ablation electrodes under X-ray control, conducting endocardial electrophysiological studies, RF exposure, control coronarography and testing endocardial electrophysiological studies, while, for access to the endocardial cavity, the function of the right and left cubital veins, for which a 5Fr introducer is installed in the right vein, a 7Fr introducer is installed in the left vein, a diagnostic electrode with an interelectrode distance of 2-5-2 or 2-2-2 mm is inserted into the cavity of the right ventricle through the right vein the left introducer introduces a 20-pole diagnostic electrode into the excretory tract of the right ventricle, Seldinger puncture of the left radial artery is performed, after which the 6Fr introducer is inserted into the left radial artery, 23 cm long, a solution of myotropic antispasmodics is administered then radial artery arteriography is performed; then the introducer 6Fr — 23 cm — is replaced on the conductor with an introducer 7Fr 45 cm long, after which an ablation electrode is drawn into the cavity of the left ventricle.

Недостатком способа является его относительно высокая сложность.The disadvantage of this method is its relatively high complexity.

Известен также метод устранения некоронарогенных желудочковых нарушений ритма сердца [RU 2611904, C1, A61N 1/00, 10.03.2017], включающий картирование очага патологического ритма с последующей радиочастотной катетерной абляцией в зоне регистрации диастолических потенциалов, приводящий к устранению желудочковых тахиаритмий, причем, картирование включает выявление патологических потенциалов, регистрируемых между двумя синусовыми сокращениями и имеющих постоянный интервал сцепления с комплексом QRS предыдущего синусового ритма, равных клиническим желудочковым нарушениям ритма сердца.There is also known a method for eliminating non-coronarogenic ventricular cardiac arrhythmias [RU 2611904, C1, A61N 1/00, 03/10/2017], including mapping of the pathological rhythm focus with subsequent radiofrequency catheter ablation in the diastolic potential recording area, leading to the elimination of ventricular tachyarrhythmias, moreover, mapping includes the identification of pathological potentials recorded between two sinus contractions and having a constant interval of adhesion to the QRS complex of the previous sinus rhythm, equal to the clinical ventricular arrhythmias.

Недостатком этого метода также является его относительно высокая сложность.The disadvantage of this method is its relatively high complexity.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ сердечной абляции [RU 2008144957, A, A61N 1/00, 20.05.2010], включающий:Closest to the technical nature of the proposed is a method of cardiac ablation [RU 2008144957, A, A61N 1/00, 05/20/2010], including:

a. обеспечение устройства доставки, которое выполнено с возможностью и размерами, подходящими для расположения рядом с исследуемой областью, при этом устройство доставки включает оптическое волокно и средство фокусировки; (это катетер)a. the provision of a delivery device, which is made with the possibility and size, suitable for location next to the investigated area, the delivery device includes an optical fiber and focusing means; (this is a catheter)

b. осуществление доставки энергии лазера через оптическое волокно на средство фокусировки; (катетер снабжен лазером)b. delivering laser energy through an optical fiber to a focusing means; (catheter equipped with laser)

c. осуществление индуцированной с помощью лазера оптической деструкции (LIOB) с помощью фокусировки энергии лазера с помощью средства фокусировки для индукции оптической деструкции ткани; иc. laser-induced optical destruction (LIOB) by focusing laser energy using a focusing means for inducing optical tissue destruction; and

d. выполнение абляции ткани, предназначенной для воздействия, основанной на механических эффектах LIOB. (это проведение абляции с помощью лазера).d. performing ablation of tissue intended for exposure based on the mechanical effects of LIOB. (this is laser ablation).

К особенностям этого способа относится то, что, LIOB эффективен при абляции ткани, предназначенной для воздействия, которая находится ниже поверхностной ткани, и в котором поверхностная ткань остается в основном интактной; поверхностная ткань характеризуется как ткань, не предназначенная для воздействия; LIOB эффективен при инициировании оптической деструкции ткани в высоко локализованной фокусной области, абляция ткани, предназначенной для воздействия, достигается без существенного повреждения ткани, не предназначенной для воздействия, и/или ткани артерии/вены; устройство доставки является катетером или содержит его; устройство доставки содержит один или более элементов для измерения электрических, оптических или механических изменений в ткани во время абляции, например, пъезоэлемент(ы), оптический или электрический датчики, и/или их комбинации; устройство доставки включает оптиковолоконную систему доставки; оптиковолоконная система доставки включает одно или несколько оптических волокон, волокон на основе фотонных кристаллов, волоконных лазеров и/или их комбинации; исследуемой областью является ткань сердца; LIOB осуществляют в области, выбранной с помощью внутрисердечного картирования; устройство доставки совместимо с технологией визуализации, например, ЯМР, рентгеном, рентгеноскопией и т.п.; дополнительно включающий инструмент для картирования для измерения электрических стимулов в ткани сердца; инструмент для картирования интегрирован в устройство доставки; инструмент для картирования является структурой, не зависимой от устройства доставки; инструмент для картирования содержит четырехполюсный зонд, который приспособлен для регистрации внезапного уменьшения сопротивления совместно с наличием предсердного потенциала.The features of this method include the fact that, LIOB is effective in ablation of tissue intended for exposure, which is below the surface tissue, and in which the surface tissue remains mostly intact; surface tissue is characterized as not intended for exposure; LIOB is effective in initiating optical tissue destruction in a highly localized focal region, ablation of tissue intended for exposure is achieved without significant damage to tissue not intended for exposure and / or artery / vein tissue; the delivery device is a catheter or contains it; the delivery device comprises one or more elements for measuring electrical, optical or mechanical changes in the tissue during ablation, for example, the piezoelectric element (s), optical or electric sensors, and / or combinations thereof; a delivery device includes an optical fiber delivery system; an optical fiber delivery system includes one or more optical fibers, fibers based on photonic crystals, fiber lasers and / or a combination thereof; the studied area is heart tissue; LIOBs are carried out in the area selected by intracardiac mapping; the delivery device is compatible with imaging technology, for example, NMR, X-ray, fluoroscopy, etc .; further comprising a mapping tool for measuring electrical stimuli in the heart tissue; mapping tool integrated into the delivery device; a mapping tool is a structure independent of a delivery device; the mapping tool contains a four-pole probe that is adapted to detect a sudden decrease in resistance along with the presence of atrial potential.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая эффективность абляции, что обусловлено тем, что оно не обеспечивает абляцию аритмогенного субстрата в миокарде - конкретного патологического очага в проводящей системе сердца, а также относительно низкая безопасность применения, поскольку не исключает контакт световода с тканью и не обеспечивает контроль абляции в процессе воздействия лазерного излучения.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low efficiency of ablation, which is due to the fact that it does not ensure the ablation of the arrhythmogenic substrate in the myocardium — a specific pathological focus in the conduction system of the heart, and also its relatively low safety because it does not exclude the contact of the fiber with the tissue and does not control of ablation in the process of exposure to laser radiation.

Задачей, которая решается в нашем изобретении, является создание способа лечебной лазерной деструкции патологических очагов множественных пароксизмов и нарушений проводящей системы сердца с помощью внутрисосудистого лазерного облучения эндокарда правого предсердия и правого желудочка с целью повышения эффективности абляции и повышения безопасности способа.The problem that is solved in our invention is the creation of a method of therapeutic laser destruction of pathological foci of multiple paroxysms and disorders of the cardiac conduction system using intravascular laser irradiation of the endocardium of the right atrium and right ventricle in order to increase the efficiency of ablation and increase the safety of the method.

Требуемый технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, обеспечивающих лечебную лазерную деструкцию патологических очагов проводящей системы сердца с целью повышения эффективности лечебной лазерной деструкции аритмогенных очагов проводящей системы сердца, расположенных в миокарде предсердий или желудочков, путем точного управления картированием при одновременном повышении безопасности применения.The required technical result consists in expanding the arsenal of technical means providing therapeutic laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system in order to increase the effectiveness of medical laser destruction of arrhythmogenic foci of the cardiac conduction system located in the myocardium of the atria or ventricles by accurately controlling the mapping while increasing the safety of use.

1. Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в способе, основанном на том, что, в сердце вводят катетер, оснащенный световодом для передачи лазерного излучения, определяют патологические очаги в правом предсердии и правом желудочке и проводят их лазерную деструкцию, согласно изобретению, катетер оснащают электродами для измерения электрического потенциала, непрерывно проводят мониторинг эндокарда в области интереса локальных местных электрических потенциалов в точечных локальных электрограммах, которые выводятся на монитор во время определения патологических очагов и лазерной деструкции, а лазерную деструкцию патологических очагов в правом предсердии и правом желудочке проводят путем подачи по световоду излучения лазера в патологические очаги с длиной волны 1064 нм и мощностью 10-15 Вт для обеспечения безопасной и управляемой коагуляции аритмогенной ткани непрерывной волновой лазерной аппликации в течение 5-50 сек до снижения точечных электрических патологических амплитуд до допустимых значений.1. The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in a method based on the fact that a catheter equipped with a fiber for transmitting laser radiation is inserted into the heart, pathological lesions in the right atrium and right ventricle are determined and their laser destruction is performed , according to the invention, the catheter is equipped with electrodes for measuring electric potential, endocardium is continuously monitored in the area of interest of local local electric potentials in point local electrographs max, which are displayed on the monitor during the determination of pathological lesions and laser destruction, and laser destruction of pathological lesions in the right atrium and right ventricle is performed by applying laser radiation to pathological lesions with a wavelength of 1064 nm and a power of 10-15 W to ensure safe and controlled coagulation of arrhythmogenic tissue by continuous wave laser application for 5-50 seconds to reduce the point electric pathological amplitudes to acceptable values.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, электроды для измерения электрического потенциала размещают на дистальном конце катетера с межэлектродным расстоянием не более 0,2 мм.In addition, the desired technical result is achieved in that, the electrodes for measuring the electric potential are placed on the distal end of the catheter with an interelectrode distance of not more than 0.2 mm.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, конец световода в катетере монтируют на расстоянии не менее 1 мм от его поверхности для исключения прямого контакта между световодом и тканью.In addition, the desired technical result is achieved in that the end of the fiber in the catheter is mounted at a distance of at least 1 mm from its surface to prevent direct contact between the fiber and the tissue.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что катетер постоянно промывают солевым раствором для исключения проникновения крови в катетер и на световод.In addition, the desired technical result is achieved by the fact that the catheter is constantly washed with saline to prevent the penetration of blood into the catheter and the light guide.

На чертеже представлены:The drawing shows:

на фиг. 1 - конструкция катетера с открытым орошением для электродно-лазерного картирования и абляции, который может быть использован для реализации предложенного способа, совместно с обеспечивающими техническими средствами;in FIG. 1 - design of a catheter with open irrigation for electrode-laser mapping and ablation, which can be used to implement the proposed method, together with providing technical means;

на фиг. 2 - дистальный конец катетера.in FIG. 2 - the distal end of the catheter.

На фиг. 1 и фиг. 2 обозначены:In FIG. 1 and FIG. 2 are indicated:

1 - оптическое волокно (световод), 2 - катетер, 3 - трубка катетера, 4 - дистрибьютор, 5 - электрические кабели в оболочке, 6 - коннектор промывной трубки, 7 - промывная трубка, 8 - коннектор оптического волокна, 9 - электрические разъемы, 10 - дистальный конец коннектора.1 - optical fiber (optical fiber), 2 - catheter, 3 - catheter tube, 4 - distributor, 5 - sheathed electric cables, 6 - flush tube connector, 7 - flush tube, 8 - optical fiber connector, 9 - electrical connectors, 10 - distal end of the connector.

Предложенный способ лазерной деструкции патологических очагов проводящей системы сердца с помощью представленной конструкции катетера с обеспечивающими техническими средствами реализуется следующим образом.The proposed method for laser destruction of pathological foci of the conduction system of the heart using the presented design of the catheter with providing technical means is implemented as follows.

Катетер 2 состоит из гибкой пластмассовой трубки 3 с центральным каналом, в котором находятся оптическое волокно (световод) 1 и два кабеля 5. расположен световод. Конец световода 1 на дистальном конце кабеля зафиксирован коаксиально на расстоянии около 1 мм от оконечного отверстия. Между световодом 1 и внутренней стенкой трубки 3 катетера имеется пространство для промывки и размещения изолированного электрического кабеля 5. Промывка осуществляется с помощью роликового насоса через систему трубок. Для направления лазера на определенные участки сердца катетер вводится через направляющие шлюзы. Эти шлюзы представляют собой эластичные пластмассовые трубки с заданными изгибами на дистальном конце или длинные двунаправленные управляемые вручную трубки. Применяется также роботизированное и магнитное управление (стереотаксический метод). Направляющие шлюзы вводятся чрескожно после прокола правой паховой области и продвигаются до сердца. На внешнем проксимальном конце имеется гемостатический клапан с боковым отводом и кран. Катетер может быть введен через этот клапан до конца отверстия проводникового катетера, выдвинут из отверстия и направлен на нужный участок сердечной стенки. Для магнитной навигации в сердце катетер оборудован металлическими втулками, позволяющими осуществлять магнитное управление катетером извне.The catheter 2 consists of a flexible plastic tube 3 with a central channel in which there is an optical fiber (optical fiber) 1 and two cables 5. The optical fiber is located. The end of the optical fiber 1 at the distal end of the cable is fixed coaxially at a distance of about 1 mm from the terminal hole. Between the optical fiber 1 and the inner wall of the catheter tube 3 there is a space for flushing and placing an insulated electric cable 5. Flushing is carried out using a roller pump through a tube system. A catheter is inserted through guiding locks to direct the laser to specific areas of the heart. These locks are elastic plastic tubes with predetermined bends at the distal end or long bi-directional manually-operated tubes. Robotic and magnetic control (stereotactic method) is also used. Guide sluices are introduced percutaneously after a puncture of the right inguinal region and advance to the heart. At the external proximal end there is a hemostatic valve with a lateral outlet and a crane. A catheter can be inserted through this valve to the end of the opening of the guide catheter, pushed out of the hole and directed to the desired section of the heart wall. For magnetic navigation in the heart, the catheter is equipped with metal bushings that allow magnetic control of the catheter from the outside.

На 124 собаках были испытаны пластмассовые трубки с различной толщиной стенки и разными изгибами, системы с ручным управлением, роботизированные системы и магнитная навигация. Внутренний просвет трубок составлял 8,5F, наружный просвет - 12F. Заданная кривизна составляла от 45 до 225°. Трубки использовались как для введения в проколотый сосуд в качестве интродьюсера, так и для управления в работающем сердце в качестве проводникового катетера. Расположение и манипулирование катетером RytmoLas документировалось с помощью рентгенограмм и видеозаписей.124 dogs tested plastic tubes with different wall thicknesses and different bends, manual control systems, robotic systems and magnetic navigation. The inner lumen of the tubes was 8.5F, and the outer lumen was 12F. The specified curvature ranged from 45 to 225 °. Tubes were used both for insertion into a punctured vessel as an introducer and for control in a working heart as a guide catheter. The location and manipulation of the RytmoLas catheter was documented using radiographs and video recordings.

Возможность тромбообразования в просвете катетера контролировалось ангиоскопически и путем промывки шлюзов с визуальным контролем после извлечения из подопытного животного. Был проведен сравнительный анализ частоты образования тромбов после применения физиологического раствора соли в качестве промывочной жидкости без гепарина и с переменным антикоагулянтным эффектом в 1000 ME, 3000 ME, 5000 ME гепарина на 1000 мл на 20-25 собаках. Извлеченные сердца были подвергнуты анатомо-патологическому и гистологическому исследованию.The possibility of thrombosis in the lumen of the catheter was controlled angioscopically and by washing the sluices with visual control after extraction from the experimental animal. A comparative analysis was made of the frequency of blood clots after using physiological saline as a flushing fluid without heparin and with a variable anticoagulant effect of 1000 IU, 3000 IU, 5000 IU heparin per 1000 ml per 20-25 dogs. The extracted hearts were subjected to anatomical and pathological and histological examination.

Результаты: атравматические направляющие шлюзы и конические концы дилататора позволяют вводить шлюз с помощью направляющей проволоки в проколотую вену или артерию и продвигать его до сердца. Для хорошей стабильности вращения и возможности управлять катетером наряду с выбором соответствующего материала потребовалась также толщина стенки пластмассовой трубки не менее 0,3 мм и достаточная эластичность и рабочая длина катетера не менее 115 см. Это необходимо для использования катетера всеми системами управления, в том числе и роботизированными.Results: atraumatic guide sluices and conical ends of the dilator allow the sluice to enter the sluice using a guide wire into a punctured vein or artery and push it to the heart. For good rotation stability and the ability to control the catheter, along with the choice of the appropriate material, the wall thickness of the plastic tube was not less than 0.3 mm and sufficient elasticity and the working length of the catheter was not less than 115 cm. This is necessary for the use of the catheter by all control systems, including robotic.

Испытания на управляемость с использованием медицинской роботизированной системы были успешно проведены. Для магнитной навигации катетер был оборудован чувствительными к магнитному воздействию металлическими гильзами. С помощью использовавшихся в опытах шлюзов обеспечивался доступ ко всем участкам сердца и устойчивое позиционирование системы, направленной на пульсирующую сердечную стенку. Механические роботы в руках опытного и квалифицированного специалиста лучше подходили для этого, чем шлюзы, управляемые вручную. Ручное управление превосходило роботизированные системы только в левом желудочке.Manageability tests using a medical robotic system have been successfully conducted. For magnetic navigation, the catheter was equipped with magnetically sensitive metal sleeves. With the help of the locks used in the experiments, access to all parts of the heart and stable positioning of the system aimed at the pulsating heart wall were provided. Mechanical robots in the hands of an experienced and qualified technician were better suited for this than manual gateways. Manual control was superior to robotic systems only in the left ventricle.

Для эффективного формирования очага коагуляционного некроза не требовались давление прижима и вертикальная ориентация катетера на стенку сердца. Наилучшей системой управления катетером в левом желудочке является магнитная навигация. Показателем стабильного контакта со стенкой были наблюдаемое на экране рентгеновского аппарата ритмическое движение дистального сегмента синхронно с биением сердца, а также безупречная местная интракардиальная электрограмма на мониторе. Размер некроза не зависел от давления и положения катетера относительно сердечной стенки. Анатомо-патологически и гистологически были отмечены лишь незначительные указания на механическое повреждение сердечных стенок, вызванное манипуляциями с катетером, причем при использовании магнитной навигации признаков повреждения не было ни в одном из случаев.For effective formation of a foci of coagulation necrosis, clamp pressure and vertical orientation of the catheter on the heart wall were not required. The best catheter control system in the left ventricle is magnetic navigation. An indicator of stable contact with the wall was the rhythmic movement of the distal segment observed on the screen of the X-ray apparatus in synchronism with the heartbeat, as well as the impeccable local intracardial electrogram on the monitor. The size of the necrosis was independent of the pressure and position of the catheter relative to the heart wall. Anatomically, pathologically and histologically, only insignificant indications of mechanical damage to the heart walls caused by manipulations with the catheter were noted, and when using magnetic navigation there were no signs of damage in any of the cases.

Ангиоскопические тромбы на стенках просвета направляющих шлюзов обнаруживались только при использовании промывочной жидкости без гепарина (при 27=54%) или с гепарином концентрацией до 1000 ME на 1000 мл (31=62% испытаний). При продвижении катетера в просвете шлюзов эти тромбы часто приводили к смещению оконечного отверстия с заклеиванием кончика волокна и затенением поля лазерного излучения, то есть, также и к потери мощности. В трех случаях при включении лазера наблюдалась карбонизация тромба с повреждением или разрушением кончика волокна. При использовании 3000 ME или 5000 ME гепарина на 1 литр промывочной жидкости тромбы не обнаруживались.Angioscopic thrombi on the walls of the lumen of the guiding locks were detected only when using flushing fluid without heparin (at 27 = 54%) or with heparin concentration of up to 1000 ME per 1000 ml (31 = 62% of the tests). When a catheter advances in the lumen of the sluices, these blood clots often lead to a displacement of the terminal opening with sticking of the fiber tip and shading of the laser radiation field, i.e., also to loss of power. In three cases, when the laser was turned on, thrombus carbonization was observed with damage or destruction of the fiber tip. When using 3000 ME or 5000 ME heparin per 1 liter of flushing fluid, thrombi were not detected.

Проникновения крови в проводниковый катетер можно было избежать путем промывки дилататора содержащим гепарин раствором соли во время обратного движения катетера. Дополнительно рекомендуется также промывка катетера раствором соли с гепарином с интенсивностью 15 мл/мин во время введения, продвижения и извлечения катетера из направляющего шлюза.The penetration of blood into the guide catheter could be avoided by flushing the dilator with heparin-containing salt solution during the reverse movement of the catheter. In addition, it is also recommended that the catheter be flushed with a heparin salt solution with an intensity of 15 ml / min during the insertion, advancement and removal of the catheter from the guide gateway.

Таким образом, проводниковые катетеры с закругленными атравматическими краями можно было легко ввести в кровеносный сосуд и продвинуть до сердца с помощью делататора и направляющей проволоки без повреждения кожи, вен или артерий. С помощью гибких эластичных транссептальных пластмассовых трубок при выборе соответствующего материала можно обеспечить доступ ко всем участкам сердца без опасности повреждения эндокарда. Можно использовать проводниковый катетер с трехмерным механическим (ручным или роботизированным) управлением или магнитным управлением. Магниты могут использоваться также и для управления в левом желудочке. Тромбообразования в катетере и опасности эмболии и тромбоза можно избежать только при использовании препятствующей свертыванию крови промывочной жидкости. Длинные шлюзы/интродьюсеры могут использоваться также для введения ангиоскопов и других инструментов, применяющихся для инвазивной диагностики и терапии сердечно-сосудистой системы (например, щипцов для биопсии, электродных и радиочастотных катетеров, катетеров для транссептальных пункций, интерстициальных аппликаторов энергии, реваскуляризации миокарда и др.). Таким образом, они являются многоцелевыми катетерами.Thus, guiding catheters with rounded atraumatic edges could be easily inserted into a blood vessel and promoted to the heart using a delatator and guide wire without damaging the skin, veins or arteries. Using flexible elastic transseptal plastic tubes, when choosing the appropriate material, it is possible to provide access to all parts of the heart without the risk of endocardial damage. A guide catheter with three-dimensional mechanical (manual or robotic) control or magnetic control can be used. Magnets can also be used to control the left ventricle. Thrombosis in the catheter and the risk of embolism and thrombosis can only be avoided by using a washing fluid that prevents blood coagulation. Long gateways / introducers can also be used to insert angioscopes and other instruments used for invasive diagnostics and therapy of the cardiovascular system (e.g., biopsy forceps, electrode and radiofrequency catheters, transeptal puncture catheters, interstitial energy applicators, myocardial revascularization, etc. ) Thus, they are multi-purpose catheters.

Максимальная температура Tmax возникает в сердечной стенке на 3-4 мм ниже эндокарда за счет поглощения световых частиц (фотонов), рассеянных в сердечной стенке (миокарде). Теплоперенос в миокарде осуществляется концентрически в направлении периферии (красные стрелки), необходимый для коагуляции лимит температуры ок. 50° перемещается наружу.The maximum temperature T max occurs in the heart wall 3-4 mm below the endocardium due to the absorption of light particles (photons) scattered in the heart wall (myocardium). Heat transfer in the myocardium is carried out concentrically in the direction of the periphery (red arrows), the temperature limit necessary for coagulation is approx. 50 ° moves out.

В первые секунды кровеносные сосуды расширяются (гиперемия), выступает кровяная плазма (отек), после чего следует кровоизлияние в ткань и, в конечном итоге, свертывание белков (коагуляция). Необратимый коагуляционный некроз постепенно увеличивается до достижения баланса между подачей тепловой энергии и охлаждающим эффектом промывочной жидкости, а также внутриполостной (находящейся внутри перикарда) и интрамуральной (находящейся в сосудах) крови.In the first seconds, the blood vessels expand (hyperemia), blood plasma (edema) appears, followed by hemorrhage into the tissue and, ultimately, protein coagulation (coagulation). Irreversible coagulation necrosis gradually increases until a balance is achieved between the supply of thermal energy and the cooling effect of the flushing fluid, as well as intracavitary (located inside the pericardium) and intramural (located in the vessels) blood.

Было установлено, что размер некрозов от воздействия лазерного света с длиной волны 1064 нм зависит исключительно от применяемой лазерной энергии. Риск перегрева может быть сведен к минимуму путем изменения параметров облучения. Снижение максимальной интрамуральной температуры может быть достигнуто за счет снижения мощности лазера при одновременном увеличении продолжительности облучения, увеличения расхождения лазерного луча и увеличения диаметра лазерного луча, оптимизации промывки катетера.It was found that the size of necrosis from exposure to laser light with a wavelength of 1064 nm depends solely on the applied laser energy. The risk of overheating can be minimized by changing the exposure parameters. Reducing the maximum intramural temperature can be achieved by reducing the laser power while increasing the duration of the irradiation, increasing the divergence of the laser beam and increasing the diameter of the laser beam, optimizing flushing of the catheter.

Промывка катетера и кровообращение в работающем сердце совместно формируют эффективную поверхность охлаждения, которая отводит в общей сложности около 70% поглощенной эндокардом лазерной энергии. Таким образом, температура эндокарда остается в безопасном диапазоне. Интрамуральное распределение температуры не зависит ни от температуры промывочной жидкости, ни от дополнительной промывки катетера перед облучением. В режиме «импульс-пауза» достигаются более высокие температуры ткани, чем при непрерывном облучении. Сам катетер не нагревается лазерным излучением, слегка нагреваться может только кромка оконечного отверстия, контактирующая с нагретым облучаемым участком. Для предотвращения перегрева с испарением ткани, кратерообразованием, перфорацией или эффектом попкорна следует оптимизировать параметры и геометрию облучения. Для того, чтобы не препятствовать охлаждению в термонагруженном центральном поле облучения, следует надежно исключить контакт световода с эндокардом.The flushing of the catheter and blood circulation in a working heart together form an effective cooling surface, which removes a total of about 70% of the laser energy absorbed by the endocardium. Thus, the temperature of the endocardium remains in a safe range. The intramural temperature distribution does not depend on the temperature of the flushing fluid, nor on the additional flushing of the catheter before irradiation. In the "pulse-pause" mode, higher tissue temperatures are achieved than with continuous irradiation. The catheter itself is not heated by laser radiation, only the edge of the terminal hole in contact with the heated irradiated area can be slightly heated. To prevent overheating with evaporation of the tissue, crater formation, perforation or the effect of popcorn, the parameters and geometry of the radiation should be optimized. In order not to impede cooling in a thermally loaded central field of radiation, it is necessary to reliably exclude the contact of the fiber with the endocardium.

Дополнительно были проведены исследования по сравнению лазерных облучений различной мощности на относительно тонкостенные предсердия сердец собак и исследование опасности перфорации.In addition, studies were conducted comparing laser irradiations of different powers on relatively thin-walled atria of the hearts of dogs and the study of the danger of perforation.

У 23 собак было выполнено 361 облучение различных участков предсердия мощностью 15 Вт в течение 5-60 секунд при постоянной плотности мощности. Во время облучения непрерывно регистрировались локальные электрические потенциалы. В заключение снималась долговременная ЭКГ за период от 3 до 24 часов.In 23 dogs, 361 irradiations of various sections of the atrium with a power of 15 W were performed for 5-60 seconds at a constant power density. During irradiation, local electric potentials were continuously recorded. In conclusion, a long-term ECG was taken over a period of 3 to 24 hours.

После этого осуществлялся регулярный контроль сердечного ритма клинически и с помощью поверхностных ЭКГ. Через три часа (n=8), 3-5 дней (n=5) и 6-25 месяцев (n=10) сердца извлекались и исследовались.After this, regular monitoring of the heart rhythm was carried out clinically and with the help of surface ECGs. After three hours (n = 8), 3-5 days (n = 5) and 6-25 months (n = 10), the hearts were removed and examined.

Результаты. Все подопытные животные перенесли исследования без осложнений. Состояние животных в период наблюдения за ними было без особенностей. Нарушений сердечного ритма не было.Results. All experimental animals underwent studies without complications. The condition of the animals during the observation of them was unremarkable. There were no cardiac arrhythmias.

Примерно через 3 часа после облучения острые лазерные некрозы представляли собой четко отграниченные от здоровой сердечной мышцы округлые бледные некротические участки со слегка геморрагическими краями, имеющие гомогенную структуру. Поскольку некрозы были, как правило, трансмуральными, после вскрытия грудной клетки их можно было видеть на внешней стенке предсердий. При вскрытии сердца кратеры или перфорация, кровяные сгустки или пристеночные тромбы обнаружены не были.Approximately 3 hours after the irradiation, acute laser necrosis represented rounded pale necrotic areas with slightly hemorrhagic edges, having a homogeneous structure, clearly distinguished from healthy heart muscle. Since necrosis was usually transmural, after opening the chest they could be seen on the outer wall of the atria. When opening the heart, no craters or perforations, blood clots, or parietal thrombi were detected.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного способа, выявленного как наиболее близкого технического решения, достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении арсенала технических средств и повышении эффективности лечебной лазерной деструкции патологических эктопических очагов, рецидивирующих зон и нарушений проводящей системы сердца с одновременным повышением безопасности применения способа.Thus, due to the improvement of the known method, identified as the closest technical solution, the required technical result is achieved, which consists in expanding the arsenal of technical means and increasing the effectiveness of therapeutic laser destruction of pathological ectopic foci, recurrent zones and disorders of the cardiac conduction system, while improving the safety of the method.

Claims (4)

1. Способ лазерной деструкции патологических органов проводящей системы сердца, основанный на том, что в сердце вводят катетер, оснащенный световодом для передачи лазерного излучения, определяют патологические очаги в правом предсердии и правом желудочке и проводят их лазерную деструкцию, отличающийся тем, что катетер оснащают электродами для измерения электрического потенциала, непрерывно проводят мониторинг эндокарда в области интереса локальных местных электрических потенциалов в точечных локальных электрограммах, которые выводятся на монитор во время определения патологических очагов и лазерной деструкции, а лазерную деструкцию патологических очагов в правом предсердии и правом желудочке проводят путем подачи по световоду излучения лазера в патологические очаги с длиной волны 1064 нм и мощностью 10-15 Вт в течение 5-60 с до снижения точечных электрических патологических амплитуд до допустимых значений.1. A method of laser destruction of pathological organs of the conduction system of the heart, based on the fact that a catheter equipped with a fiber for transmitting laser radiation is inserted into the heart, pathological foci in the right atrium and right ventricle are determined, and laser destruction is performed, characterized in that the catheter is equipped with electrodes to measure the electric potential, endocardium is continuously monitored in the area of interest of local local electric potentials in point local electrograms that output are monitored during the determination of pathological lesions and laser destruction, and laser destruction of pathological lesions in the right atrium and right ventricle is performed by applying laser radiation to pathological lesions with a wavelength of 1064 nm and a power of 10-15 W for 5-60 s to reduce the point electrical pathological amplitudes to acceptable values. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электроды для измерения электрического потенциала размещают симметрично на дистальном конце катетера с межэлектродным расстоянием не более 0,2 мм.2. The method according to p. 1, characterized in that the electrodes for measuring the electric potential are placed symmetrically at the distal end of the catheter with an interelectrode distance of not more than 0.2 mm. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конец световода в катетере монтируют на расстоянии не менее 1 мм от его поверхности.3. The method according to p. 1, characterized in that the end of the fiber in the catheter is mounted at a distance of at least 1 mm from its surface. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катетер постоянно промывают солевым раствором.4. The method according to p. 1, characterized in that the catheter is constantly washed with saline.
RU2018105088A 2018-02-12 2018-02-12 Method of laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system of the heart RU2680916C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105088A RU2680916C1 (en) 2018-02-12 2018-02-12 Method of laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system of the heart

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105088A RU2680916C1 (en) 2018-02-12 2018-02-12 Method of laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system of the heart

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2680916C1 true RU2680916C1 (en) 2019-02-28

Family

ID=65632623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018105088A RU2680916C1 (en) 2018-02-12 2018-02-12 Method of laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system of the heart

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680916C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU201549U1 (en) * 2020-06-23 2020-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские технологии и инновации" Endocardiovascular laser catheter
RU201549U9 (en) * 2020-06-23 2022-08-25 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские технологии и инновации" Endocardiovascular laser catheter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008144957A (en) * 2006-04-14 2010-05-20 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. (Nl) SYSTEMS AND METHODS OF CARDIAC ABLATION USING INDUCED BY LASER OF OPTICAL DESTRUCTION (LIOB)
RU2611904C1 (en) * 2015-10-26 2017-03-01 Татарский Р.Б. Method of noncoronary ventricular heart arrhythmias elimination by radio frequency catheter ablation of diastolic potentials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008144957A (en) * 2006-04-14 2010-05-20 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. (Nl) SYSTEMS AND METHODS OF CARDIAC ABLATION USING INDUCED BY LASER OF OPTICAL DESTRUCTION (LIOB)
RU2611904C1 (en) * 2015-10-26 2017-03-01 Татарский Р.Б. Method of noncoronary ventricular heart arrhythmias elimination by radio frequency catheter ablation of diastolic potentials

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HORNERO SF et al. "Surgery ablation of atrial fibrillation with epicardial and endocardial biauricular ;radiofrequency: initial experience". Rev Esp Cardiol 2002 Mar; 55(3):235-44, . *
Ардашев А.В. Некоронарогенные желудочковые нарушения ритма сердца: классификация, клинические проявления, диагностика и лечение, Кардиология, 2007, 11, c. 62-72. *
Ардашев А.В. Некоронарогенные желудочковые нарушения ритма сердца: классификация, клинические проявления, диагностика и лечение, Кардиология, 2007, 11, c. 62-72. HORNERO SF et al. "Surgery ablation of atrial fibrillation with epicardial and endocardial biauricular ;radiofrequency: initial experience". Rev Esp Cardiol 2002 Mar; 55(3):235-44, реферат. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU201549U1 (en) * 2020-06-23 2020-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские технологии и инновации" Endocardiovascular laser catheter
RU201549U9 (en) * 2020-06-23 2022-08-25 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские технологии и инновации" Endocardiovascular laser catheter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10602938B2 (en) Systems and methods for noncontact ablation
JP3094895B2 (en) Ablation catheter
RU2608619C2 (en) Treating of atrial fibrillation using high-frequency electrical stimulation and ablation of renal nerves
US5971968A (en) Catheter probe having contrast media delivery means
JP3782456B2 (en) Cardiac arrhythmia treatment device without individual target
JP4040672B2 (en) Cardiac arrhythmia treatment device
US5921982A (en) Systems and methods for ablating body tissue
RU2627675C2 (en) Catheter for the treatment of atrial flutter having single action dual deflection mechanism
US6217576B1 (en) Catheter probe for treating focal atrial fibrillation in pulmonary veins
US9655666B2 (en) Catheter with coronary sinus ostium anchor
JP4581249B2 (en) Device for mapping cardiac arrhythmia lesions
JP2002531165A (en) Internal mechanism for moving slidable electrodes
US20020143326A1 (en) Surgical devices and methods for use in tissue ablation procedures
JP2003504108A (en) Ablation instrument
KR20100021401A (en) High resolution electrophysiology catheter
US20230078196A1 (en) Method And Device For Interventricular Septal Ablation
US11642090B2 (en) Cardiac electrical mapping and ablation
US20050159798A1 (en) Method and apparatus for cardiac ablation
EP3673846A1 (en) Device for an electrophysiology procedure
RU2680916C1 (en) Method of laser destruction of pathological foci of the cardiac conduction system of the heart
CN216823634U (en) Treatment needle assembly and treatment system for hypertrophic cardiomyopathy
JP2002516134A (en) Endocardial treatment method and device
US20240207587A1 (en) Rapid depressurization of irrigated balloon catheter
JP2024503664A (en) micro catheter
US20210268285A1 (en) Electromechanical imaging