L'impact des nouvelles technologies de cartographie sur la thérapie d'ablation dans la tachycardie liée à la cicatrice.

The impact of novel technologies on ablation therapy in scar-related tachycardia

• Auteur / Autrice : Masateru Takigawa
• Direction : Pierre Jaïs
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bioimagerie
• Date : Soutenance le 16/10/2019
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche cardio-thoracique de Bordeaux
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Lellouche
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Jaïs, Benjamin Berte, Laurent Petit
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Lellouche, Benjamin Berte, Laurent Petit

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tachycardie ventriculaire

Imagerie par résonance magnétique

Arythmie

Cartographie haute densité (médecine)

Mots clés libres

Tachycardie auriculaire

Cartographie

Imagerie

Cicatrice

Tachycardie ventriculaire

Atrial tachycardia

Mapping

Imaging

Scar

Ventricular tachycardia

Résumé

Les innovations telle que les cathéters irrigués et le contact force ont largement amélioré la sécurité et l'efficacité de l’ablation, et plusieurs technologies de ballon comme le cryoballon ont également raccourci le temps de procédure. L'électroporation permettrait de réduire considérablement les complications tout en conservant la durabilité et la transmuralité de la lésion. Cependant, de tels développements dans les techniques d'ablation mais aussi dans les technologies de cartographie sont indispensables pour de meilleurs résultats du traitement de l'arythmie. Un circuit de tachycardie atriale (TA) ou de tachycardie ventriculaire (TV) a normalement un isthme critique pour maintenir la tachycardie. L’identification cet isthme ainsi que la formation d’une lésion durable peuvent être des facteurs limitants dans l'efficacité du traitement par ablation de ces tachyarythmies. En plus de certaines techniques d'ablation, plusieurs technologies de cartographie permettant de guider l’ablation ont récemment vu le jour. L'amélioration considérable des cathéters de cartographie et des technologies d'imagerie peut notamment avoir un impact sur le diagnostic du mécanisme de la tachycardie et sur l'identification de substrats et de circuits de tachycardies, conduisant à une meilleure efficacité de l’ablation. Les cathéters multipolaires de cartographie sont de plus en plus utilisés pour l’analyse du substrat. Cependant, l'impact clinique de l'espacement inter-électrodes et de la taille des électrodes sur les électrogrammes locaux n'a pas été systématiquement étudié. De plus, l'efficacité clinique de l'utilisation d'un système de cartographie à ultra haute résolution / haute densité et de cathéters multipolaires et à espace inter-électrodes réduits n'a pas été complètement analysé. Les données issues de l’imagerie cardiaque par résonnance magnétique (IRM) et de la tomodensitométrie (par exemple zone de cicatrice, épaisseur de paroi) peuvent être combinées avec les informations électroanatomiques du système de cartographie tridimensionnelle par un nouveau procédé de calcul 'MUSIC'. Toutefois, le véritable impact clinique de cette technologie n'a pas été étudié. Par conséquent, les objectifs de ce projet de recherche sont (1) de préciser en quoi les signaux sont affectés par la différence de taille d'électrode et d'espacement inter-électrodes, et de démontrer les caractéristiques de chaque cathéter multipolaire dans un modèle animal (2) afin de pouvoir observer le bénéfice clinique de l’utilisation d’un système de cartographie ultra haute résolution / haute densité et des cathéters multipolaires à mini électrode espacées pour identifier une stratégie pratique permettant de détecter l'isthme du circuit de tachycardie et de le traiter à l'aide de ces technologies, (3) d'évaluer le rapport entre les données d'imagerie et de voltage pour chaque cathéter multipolaire, et (4) d'élucider l'impact clinique de l’ablation d’une TV guidée par l’imagerie avec le système MUSIC. Pour élucider ces points, nous avons mené trois études principales comprenant une série d'expérimentations sur des animaux et deux séries d'études cliniques. La première série de 4 expériences sur animaux a démontré l'effet de la taille des électrodes, de l'espacement inter-électrodes, de l’orientation de l’activation des électrogrammes locaux et du seuil de voltage déterminant les zones de cicatrices. La partie clinique est composée de deux études principales. Premièrement, nous avons élucidé l'efficacité de l'utilisation du nouveau système de cartographie à ultra haute résolution / haute densité, «RhtymiaTM», associé au cathéter multipolaire Orion TM muni de mini électrodes et d’un espacement inter-électrodes, dans le diagnostic de plusieurs formes de TA complexes post-FA.[...]

Recent improvement in ablation such as irrigation catheter and contact force has been dramatically raised a safety and efficacy, and several balloon technologies such as cryoballoon has significantly shorten the procedure time. Electroporation may remarkably decrease complications with maintaining a lesion durability and transmurality. However, not only such developments in ablation technologies but also those in mapping technologies are mandatory for the best outcome of an arrhythmia treatment. A circuit of atrial tachycardia (AT) and ventricular tachycardia (VT) normally has a critical isthmus to maintain the tachycardia. Successful detection of this isthmus as well as a durable lesion formation can be a limiting factor in the efficacy of ablation therapy for these tachyarrhythmias. In addition to some ablation technologies, several mapping technologies for guiding ablation therapy have recently emerged. In particular, the remarkable improvement of mapping catheters and imaging technologies may have an impact on diagnosing a tachycardia mechanism and identifying substrates and circuits of tachycardias, leading to a procedural efficacy. Multipolar mapping catheters are increasingly utilized for substrate delineation. However, the clinical impact of inter-electrode spacing and size of the electrode on the local electrograms has not been systematically examined. Additionally, the clinical efficacy of using an ultra high resolution/high-density mapping system and multipolar catheters with small electrodes and spacing has not been fully examined. Imaging information from Cardia Magnetic Resonance (CMR) and computerized tomography (CT) scan (e.g. scar area, wall thickness) can be combined with the elecroanatomical information from the 3 dimensional mapping system by a novel computational tool ‘MUSIC’ system. However, the true clinical impact of this technology has not been reported. Therefore, the aims of this research project are to (1) clarify how the signals are affected by the difference of electrode length and interelectrode spacing, and demonstrate the characteristics of each multipolar catheter in an animal model (2) to observe a clinical advantage of using an ultra high resolution/high-density mapping system and multipolar catheters with small electrodes and spacing in identifying a practical strategy to detect the isthmus of the tachycardia circuit and treat it based on these technologies, (3) to evaluate the relation between the information from imaging and voltages in each multipolar catheter, and (4) to elucidate the clinical impact of an imaging guided-VT ablation therapy with the MUSIC system. To elucidate these points, we conducted three main studies including one series of animal experiments and two series of clinical studies. The first series of 4 animal experiments demonstrated the effect of electrode size, inter-electrode spacing, and activation orientation on the local electrograms and voltage threshold determining scars. The clinical parts composed of two main studies. First, we elucidated the efficacy of using the novel ultra highresolution/high-density mapping system, 'RhtymiaTM', with the Orion TM multipolar catheter with small electrodes and inter-elecotrode spacing catheter, in diagnosing several forms of complex post-AF ATs. The second part of the clinical study describes the relationship between wall thickness distribution on CT imaging and substrate mapping on the electroanatomical mapping system in patients with ventricular tachycardias based on ischemic cardiomyopathy. [...]