Catheter Ablation for Treatment of Atrial Fibrillation and Supraventricular Arrhythmias Without Fluoroscopy Use: Acute Efficacy and Safety

Abstract

Background The use of ionizing radiation in medical procedures is associated with significant health risks for patients and the health care team. Objectives Evaluate the safety and acute efficacy of ablation for atrial fibrillation (AF) and supraventricular arrhythmias (SVTs) using an exclusively non-fluoroscopic approach guided by intracardiac echo (ICE) and 3D-mapping. Methods 95 pts (mean age 60 ± 18 years, 61% male) scheduled for AF Ablation (69 pts, 45 paroxysmal AF and 24 persistent AF) or non-AF SVT (26 pts - 14 AV node reentry, 6 WPW, 5 right atrial (RA) flutters, 1 atrial tachycardia) underwent zero fluoro procedures. Nine patients (9.5%) had permanent pacemakers or defibrillator resynchronization (CRT-D) devices. Both CARTO (65%) and NAVx (35%) mapping systems were used, as well as Acunav and ViewFlex ICE catheters. Results Pulmonary vein isolation (PVI), as well as all other targets that needed ablation in both atria were reached and adequately visualized. No pericardial effusions, thrombotic complications or other difficulties were seen in these series. Difficult transseptal puncture (19 patients - 20%) was managed without fluoroscopy in all cases. No backup fluoroscopy was used, and no lead apparel was needed. Pacemaker interrogations after the procedure did not show any lead damage, dislocation, or threshold changes. Conclusions A radiation-free (fluoroless) catheter ablation strategy for AF and other atrial arrhythmias is acutely safe and effective when guided by adequate ICE and 3D-mapping utilization. Multiple different bi-atrial sites were reached and adequately ablated without the need for backup fluoroscopy. No complications were seen. (Arq Bras Cardiol. 2020; 114(6):1015-1026).

Figura 1. – Sequência de imagens do ICE mostrando os passos para a realização das duas punções transseptais “zero-fluoro”. A) Um fio-guia (seta) é avançado até a veia cava superior (SVC); na imagem, o átrio direito (RA) também é visualizado, bem como o apêndice atrial direito (*), confirmando o posicionamento correto da guia. B) Uma longa bainha transseptal (seta) é avançada sobre a guia para a veia cava superior, apagando o brilho da guia à medida que é avançada. C) O conjunto bainha transseptal com a agulha (seta) na cava superior será, subsequentemente, recuado até a fossa oval. O átrio esquerdo (LA) é visualizado, bem como outro acesso transseptal que já foi realizado previamente. D) Bainha + agulha (seta) sendo recuada ao longo do septo em seu caminho para a fossa oval. E) Bainha + agulha fazendo tenda na fossa oval (seta), confirmando posicionamento adequado para perfurar o septo e acessar o átrio esquerdo (LA).F) Punção da fossa oval (FO) e posicionamento da agulha visualizado na cavidade atrial esquerda (seta). A punção transseptal é realizada na porção posterior do septo, confirmada pela visualização da veia pulmonar inferior esquerda (LIPV) no plano do feixe de ultrassom.

Vídeo 1. – Inserção de cateter a partir do acesso femoral ao AD guiada pelo sistema de mapeamento eletroanatômico. Após os cateteres chegarem no AD (cateter decapolar seguido do cateter de ablação [RF]), marcado pelo aparecimento de eletrogramas, a anatomia atrial é reconstruída e o seio coronário canulado – primeiro pelo cateter RF e em seguida pelo decapolar.

Acesse o vídeo aqui: https://bit.ly/3gOojgU.

Vídeo 2. – Punção transseptal “zero-fluoro”. Após o posicionamento do ICE no AD, o AE e a VCS são visualizados. O fio-guia chega a VCS seguido de avanço da bainha sobre a guia. A posição da bainha na SVC é confirmada por injeção salina mostrando fluxo craniocaudal de bolhas. A tenda septal e a perfuração são mostradas, seguidas do avanço da guia para as VPs esquerdas. O posicionamento da bainha é então confirmado na cavidade atrial esquerda também por visualização de bolhas com injeção de solução salina. A segunda bainha transseptal é então recuada da VCS para o septo, seguindo-se, então, uma segunda punção transseptal.

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Vídeo 3. – Reconstrução anatômica de alta densidade da cavidade atrial esquerda e das VPs. A aquisição anatômica é obtida movendo, sequencialmente, o cateter de mapeamento multipolar, enquanto o cateter de ablação está estacionado no anel mitral. Duas visões diferentes são mostradas (posterior e superior).

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Figura 2. – Sequência de imagens do ICE durante mapeamento e ablação no átrio esquerdo. Estas imagens foram obtidas após o cateter ICE ser colocado na cavidade atrial esquerda (LA) através do septo. A) Um cateter de mapeamento multipolar de alta densidade (Pentarray – Biosense Webster, marcado por seta) está coletando dados anatômicos e elétricos ao redor do apêndice atrial esquerdo (LAA). MV – válvula mitral. B) A ponta do cateter de ablação com sensor de força de contato está flutuando na cavidade atrial esquerda. Como não está tocando em nenhuma estrutura, este é um bom local para calibrar o sensor como força zero. Este passo é necessário antes de começar as aplicações de RF. LAA – apêndice atrial esquerdo. C) O cateter de ablação é destacado no teto do átrio esquerdo (LA) em torno da veia pulmonar superior esquerda (LSPV). O cateter de mapeamento (seta) está dentro da veia pulmonar (LSPV) monitorando sua atividade elétrica e a conexão com o átrio esquerdo. É nítido que o cateter de ablação está no antro da veia pulmonar e não aplicando energia no seu interior. Asterisco marca a prega entre a veia superior esquerda e o apêndice atrial (LAA). D) Ablação na prega (*) entre a veia superior esquerda e o apêndice atrial (LAA). O cateter de mapeamento está dentro da veia pulmonar (LSPV – seta).

Figura 3. – Sequência de imagens durante a ablação circunferencial ao redor das veias pulmonares esquerdas para isolamento. São mostradas imagens 3D guiadas pelo sistema CARTO e as marcações das aplicações de RF (pontos rosas e vermelhos) ao redor das veias esquerdas. Observa-se que o cateter de ablação fornece informações de força de contato, a seta representando o vetor de força e no canto superior esquerdo o número de gramas quantificando o contato com o tecido (entre 7 e 15g neste exemplo); pontos mais escuros significam mais contato com o tecido e tempo de aplicação de energia. Também é mostrado um cateter de mapeamento multipolar na veia superior esquerda (LSPV – Pentarray – Biosense Webster), para monitorar sua atividade elétrica e confirmar o isolamento.

Vídeo 4. – Imagens 3D guiadas pelo sistema CARTO demonstrando as aplicações de RF (pontos rosas e vermelhos) ao redor das VPs esquerdas. O cateter de ablação fornece informações de força de contato – a seta mostra o vetor de força e no canto superior esquerdo o número de gramas quantificando o contato tecidual. Sítios de aplicações de RF cobrindo toda a circunferência ao redor das VPs esquerdas são visualizados.

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Figura 4. – Mapeamento e ablação para taquicardia supraventricular. A ablação de uma via acessória (WPW) no anel mitral é mostrada no painel superior, onde o cateter de ablação (seta) é posicionado na porção septal do anel. A aplicação de RF leva à eliminação imediata da condução pela via e à normalização do QRS (*). No painel inferior, uma taquicardia atrial foi mapeada e ablacionada no átrio direito (seta), com interrupção da arritmia (*) e retorno ao ritmo sinusal normal. MV – válvula mitral. TV – válvula tricúspide. SVC – veia cava superior. CS – seio coronário.

Figura 5. – Distribuição dos pacientes segundo o tipo de arritmia. AT – taquicardia atrial; CTI – flutter típico no istmo cavo-tricuspídeo; SVT – taquicardia supraventricular (reentrada nodal AV ou WPW); Afib – fibrilação atrial.

Figure 1. – ICE imaging sequence showing the steps for the zero-fluoro double transseptal puncture. A) A guidewire (arrow) is advanced to the superior vena cava (SVC); in the picture, the right atrium (RA) is also visualized, as well as the right atrial appendage (*), confirming correct wire positioning. B) A long transseptal sheath (arrow) is advanced over the wire to the SVC, erasing the brightness of the wire as it is advanced. C) The transseptal sheath + needle assembly (arrow) in the SVC, to be pulled down to the fossa ovalis. The left atrium (LA) is visualized, as well as a transseptal access that has been previously performed. D) Sheath + needle (arrow) pulldown along the septum on its way to the fossa ovalis. E) Sheath + needle tenting the fossa ovalis (arrow), confirming adequate positioning to provide access to the LA. F) Puncture of the fossa ovalis (FO) and needle enhancement visualized in the LA cavity (arrow). The transseptal puncture is performed in a posterior location, confirmed by visualization of the left inferior PV (LIPV) in the ultrasound plane.

Video 1. – Catheter insertion from the femoral access to the RA guided by the electroanatomic mapping system. After the catheters arrive in the RA (decapolar catheter followed by the ablation catheter [RF]), marked by the appearance of electrograms, the RA anatomy is created, followed by cannulation of the coronary sinus (CS) – first by the RF catheter and followed by the decapolar one.

Access the video here: https://bit.ly/2XWhIbE.

Video 2. – Zero-fluoro transseptal puncture. After the ICE catheter is positioned in the RA, the LA and SVC are visualized. The guidewire arrives in the SVC, followed by sheath advancement. Sheath position in the SVC is confirmed by saline injection, showing craniocaudal flow. Septal tenting and perforation are shown, followed by wire advancement to the left PV. The sheath is then confirmed in the LA cavity by saline bubble visualization. The second transseptal sheath is then pulled down from the SVC to the septum, followed by a second septal perforation.

Access the video here: https://bit.ly/2XWhIbE.

Video 3. – High definition anatomic reconstruction of LA and PVs. With the multipolar mapping catheter, the anatomic acquisition is obtained by sequentially moving the mapping catheter, while the ablation catheter is parked in the mitral annulus. Two different views are shown (posterior and superior).

Access the video here: https://bit.ly/2XWhIbE.

Figure 2. – ICE imaging sequence examples of LA mapping and ablation. These were recorded after the ICE catheter was placed in the LA cavity across the septum. A) A multipolar high-density mapping catheter (Pentarray – Biosense Webster, marked by arrow) is collecting anatomic and electric data around the left atrial appendage (LAA). MV – mitral valve. B) The tip of the contact force-sensor ablation catheter is floating in the LA cavity. As it is not touching any structure, this is a good spot to calibrate the sensor as zero force. This step is needed before initiating RF delivery. C) The ablation catheter is highlighted at the roof of the LA around the LSPV. The mapping catheter (arrow) is inside the LSPV monitoring its electrical connection to the LA. It is clear that the ablation catheter is in the PV antrum and not delivering energy inside the vein. D) Ablation in the ridge (*) between the LSPV and the LAA. The mapping catheter is inside the LSPV (arrow).

Figure 3. – Sequence of imagens during circumferential ablation around the left PVs for isolation. Shown are the CARTO-guided 3D images of ablation lesions (pink and red dots) placed around the left PVs. Note that the ablation catheter provides contact-force information, the arrow depicting the force vector and on top-left, the number of grams quantifying the tissue contact (between 7 and 15g in this example), darker dots meaning more tissue contact and energy delivery. Also shown is a multipolar mapping catheter in the LSPV (Pentarray – Biosense Webster) to monitor its electrical activity and confirm isolation.

Video 4. – CARTO-guided 3D images of RF delivery (pink and red dots) placed around the left PVs. The ablation catheter provides contact-force information, the arrow showing the force vector, and on top-left, the number of grams quantifying the tissue contact. Ablation lesions covering the full circumference around the left PVs are shown.

Access the video here: https://bit.ly/2XWhIbE.

Figure 4. – Mapping and ablation for supraventricular tachycardia. Ablation of an accessory pathway (WPW) in the mitral annulus is shown in the upper panel, where the ablation catheter (arrow) is positioned in the septal part of the annulus. RF application leads to the immediate elimination of conduction and normalization of the QRS (*). In the lower panel, an atrial tachycardia was mapped and ablated in the RA (arrow), with interruption of the arrhythmia (*) and return to normal sinus rhythm. MV – mitral valve. TV – tricuspid valve. SVC – superior vena cava. CS – coronary sinus.

Figure 5. – Distribution of patients according to the type of arrhythmia. AT – atrial tachycardia; CTI – cavotricuspid isthmus. SVT – supraventricular tachycardia (AV node reentry or WPW).