Радиочастотная (РЧ) энергия

18 декабря, 2017 Кардиология  Нет комментариев

Радиочастотная (РЧ) энергия имеет широкий диапазон и зависит от сопротивления и диэлектрических свойств тканей. Радиочастотный ток – это ток с меняющейся полярностью при частоте от 30 кГц до 300 МГц. Все генераторы РЧ тока, используемые для аблации, работают в диапазоне 300 кГц — 1 МГц. Для аблации структур сердца применяют немодулированный ток, поскольку именно он приводит к образованию коагуляционного некроза.
Существует два варианта подачи электрической энергии: монополярный и биполярный. При монополярной аблации переменный ток проходит между дистальным концом «активного» электрода через ткани к «пассивному» электроду на поверхности грудной стенки. Обычно «пассивным» или референтным электродом служит пластина. Эксперименты показали, что позиция пластины незначительно влияет на размер воздействия, в то время как увеличение ее площади ведет к отклонению импеданса и приводит к увеличению энергии и перегреву электрода. В случае биполярной коагуляции ток проходит между двумя активными электродами в полостях сердца.

Ведущим механизмом коагуляции тканей под воздействие радиочастотного тока является превращение электрической энергии в тепловую. Если плотность тока высокая, а электропроводность низка, то это приводит к возбуждению ионов, которые начинают следовать изменениям направления переменного тока. Оба этих фактора имеют место в ткани окружающей «активный» электрод. Это возбуждение ионов ведет к образованию фрикционной теплоты так, что ткань прилегающая к электроду, а не сам электрод, является главным источником теплоты. Повышение температуры в миокардиальной ткани приводит к некоторым электрофизиологическим эффектам. На изолированных папиллярных мышцах свиных сердец было отмечено, что при температуре ткани 38-45°С в течение 1 минуты происходит повышение функции K-Na каналов клеток вплоть до критического уровня. Нагревание до 45-50°С ведет за собой инактивацию этих структур. Анормальный автоматизм клеток отмечен при повышение температуры свыше 45°С, повышенная возбудимость свыше 50°С. Биологическая смерть клеток зависит от двух факторов – времени воздействия и температуры. Обратимые клеточные изменения происходят при длительном нагревании даже при температуре ниже 45°С, в то время, как необратимая смерть клеток вероятно происходит между 52°С и 55°С. Денатурация внутреннего слоя протеинов мембран клеток играющего важнейшую роль в транспортных обменных процессах является важнейшим механизмом терминальной клеточной смерти. При температуре выше 100°С происходит испарение клеточной жидкости и повреждение клеточной мембраны миоцита, саркоплазматического ретикулума и митохондрий. Если температура превышает 140°С, может произойти карбонизация ткани. В этой связи с целью обеспечения более мягкой коагуляции тканей следует поддерживать температуру тканей на уровне ниже 100°С. Температуру ткани, находящейся в контакте с электродом, можно контролировать специальным катетером для аблации со встроенными в конец катетера термисторами или термопарами. Непосредственно разогревания электрода электрическим током не происходит вследствие его хорошей электропроводности.

Прогрессивное воздействие достигается благодаря созданным устройствам контроля температуры высокочастотной энергии (Haverkampf et al. 1991). Контроль температуры означает, что температура на конце катетера не только изменяется в течение процесса коагуляции, но и поддерживается на определенном уровне благодаря механизму обратной связи для подаваемой мощности. Такое устройство позволяет создавать ограниченное поражение с предсказуемой степенью in vitro и обеспечивает хороший контакт между электродом, вызывающим аблацию, и миокардом. Мониторинг температуры становится практически сложным при увеличении размера электрода или его геометрии. Так, например, для линейной аблации ФП и ТП используются удлиненные электроды, имеющие одну термопару, таким образом невозможно предсказать какой стороной происходит контакт поверхности электрода с эндокардом и температура краевой повехности может оказаться намного выше, чем тела электрода, где расположен термодатчик. Таким образом, температура в серединной точке остается недооцененной.

В некоторых экспериментальных исследованиях продемонстрирован трехмерный окончательный элементарный анализ влияния геометрии электрода, угла наклона контакта электрод-ткань и циркуляции окружающей крови на размер аблационного повреждения.

Длительность радиочастотной аблации так же является важным критерием, влияющим на трансмуральность воздействия. Наибольшее увеличение размера повреждения происходит в течение первых 30 секунд аблации, а затем наступает плато.
Некоторое усовершенствование аблации было достигнуто в результате использования электрода с охлаждением наконечника инфузией физиологического раствора. Такая конструкция позволяет использовать высокие цифры энергии воздействия, увеличивая размер повреждения, но избегая при этом высоких цифр импеданса. Эта концепция была подтверждена в экспериментах in vivo и in vitro. Охлаждение в течение аблации приводит к повышению температуры глубже поверхности эндокарда. Максимальная температура регистрируется на глубине 1 мм и более от поверхности эндокарда, таким образом даже выше, чем в области контакта электрода с поверхностью эндокарда. Катетеры для холодовой аблации могут быть закрытого типа, когда охлаждающий раствор циркулирует внутри системы и открытого типа, имеющие маленькие дырочки через которые происходит орошение электрода и жидкость вытекает наружу.

Таким образом, радиочастотная аблация является безопасной и эффективной методикой. В ходе проведения экспериментальных исследований не отмечено возникновения таких серьезных осложнений, как аритмии, расстройства гемодинамики, ишемия, тромбоз или эмболия. Наибольшую опасность представляет собой перегревание и последующее повреждение аблационного катетера и выпаривание ткани. С целью ограничения риска этих осложнений многие исследователи считают необходимым проводить измерение биофизических параметров (сила тока, напряжение, температура) на конце катетера.

Читайте также