Ablação da Fibrilação Atrial Gatilhos Versus Substrato

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1 Ablação da Fibrilação Atrial Gatilhos Versus Substrato Verma, Atul ÍNDICE 1. Introdução 2. Ablação baseada dos Gatilhos 3. Ablação baseada no Substrato (i) Eletrogramas fracionados complexos (ii) Frequência dominante (iii) Plexo Autonômico Ganglionar 4. A necessidad de Estudos Clínicos 5. Referências

2 Introdução A ablação por radiofreqüência da fibrilação atrial (FA) emergiu como uma técnica muito efetiva para o tratamento desta atormentadora arritmia. Quando a ablação da FA foi primeiramente descrita por Haissaguere et al, quase há dez anos, a técnica foi focada na eliminação de desencadeadores de FA, se originando grandemente das veias pulmonares (VPs) 1. Nos pacientes com FA predominantemente paroxística e pouca doença cardíaca estrutural, este paradigma permanece de sucesso, com as evidências confirmando que a eliminação de todos os possíveis gatilhos via isolamento das veias pulmonares (IVP) previne com sucesso a recorrência da FA. Contudo, as altas taxas de sucesso dos procedimentos de IVP não foram reproduzidas em populações com FA mais persistente ou permanente. Nestes pacientes, tem havido mais interesse na identificação de elementos críticos do substrato atrial requeridos para manutenção da FA. Visando os alvos chamados substrato, é esperado que a ablação da FA possa conseguir melhores taxas de cura num espectro maior de pacientes. Enquanto os marcadores d substrato da FA têm sido propostos como potenciais alvos para ablação, a eficácia do uso de tais alvos não é bem conhecida. Além do mais, se tais alvos devem ser eliminados sozinhos, ou em conjunto com outros gatilhos ainda não é bem entendido. Ablação Baseada nos Gatilhos O objetivo da maioria das técnicas de Ablação da FA presentes hoje em dia é desconectar eletricamente as VPs do resto do átrio pela ablação ao redor da origem das veias. No seu artigo original Haissaguere et al demonstraram que na maioria dos pacientes com FA paroxísticas, isoladas (94%), os gatilhos focais para FA foram encontrados em uma ou mais VPs 1. Embora os locais fora das VPs também possam ser gatilhos da FA, isto é menos comum, ocorrendo em não mais do que 6-10% dos pacientes com FA paroxística 2. Logo, a maioria das técnicas de hoje em dia são focadas na ablação ao redor das veias pulmonares. Isto tipicamente envolve lesões circunferenciais ao redor e fora de todas as quatro veias pulmonares com objetivo de conseguir a desconexão elétrica entre as VPs e o átrio esquerdo (AE) 3. Embora esta técnica tenha muitos nomes e variações, incluindo isolamento antral das veias pulmonares, ablação circunferencial VP, ou isolamento extra ostial, os grupos de lesões produzidos pelos procedimentos são todos muito semelhantes. As taxas de sucesso também são similares, com uma análise combinada demonstrando sucesso numa média de 80% 4. As evidências também sugerem que o sucesso de tais procedimentos de ablação é diretamente relacionado a eliminação da condução entre as VPs e o AE. Verma et al estudaram pacientes após o isolamento antral da VP e encontraram que naqueles com desfecho com sucesso tiveram

3 significativamente mais VPs isoladas quando comparados aos que falharam 5. Além disso, os pacientes que foram responsivos as medicações antiarrítmicas tinham mais atraso na condução entre o AE e as VPs versus os que não foram responsivos. Ouyang et al também encontraram que a recorrência da condução AE-VP foi o achado predominante nos pacientes com arritmia recorrente após o isolamento antral das VPs 6. em ambos estudos, os pacientes foram curados com sucesso pelo re-isolamento do antro das VP. A maioria dos pacientes nestes estudos tinha FA paroxística e isolada. Estes resultados não são necessariamente aplicáveis para populações de FA mais resistentes. Além disso, o isolamento antral amplo das VP requer um grupo mais extenso de lesões, que apresentam riscos incluindo a perfuração e o AVC. Lesões adicionais e alternativas podem ser requeridas para modificar o substrato atrial da manutenção da FA, além da ablação gatilho-baseada. Ablação Baseada no Substrato Não existe consenso geral sobre o que exatamente constitui o substrato na FA clínica, tornando o uso deste termo algo problemático. Parece que quando a maioria dos médicos fala sobre mirar o substrato da FA, eles estão se referindo as regiões críticas ou componentes da anatomia/eletrofisiologia do átrio esquerdo que são responsáveis pela permissão da perpetuação da FA. Investigadores propuseram diferentes alvos de ablação para tentar e identificar estas regiões críticas incluindo eletrogramas complexos fracionados (ECFs), frequências dominantes (FDs), e plexo ganglionares autonômincos (PGs). (i) Eletrogramas complexos fracionados:a partir dos experimentos iniciais em animais e humanos, foi encontrado que a regiões atriais que exibem ativação muito rápida podem representar rotores críticos responsáveis pela manutenção da FA 7. Além disso, regiões que demonstram potenciais muito fragmentados, ao ponto de atividade da linha de base quase contínua, podem representar pontos pivot ou regiões de condução muito lentas responsáveis pela condução fibrilatória contínua 8. Nademanee et al foram os primeiros a descrever estes tipos de eletrogramas (EGMs) exclusivamente para ablação da FA 9. Ele definiu o chamado eletrograma complexo fracionado atrial como EGMs com (1) duas deflexões ou mais e/ou tendo perturbação da linha de base com deflexões contínuas de um complexo de ativação prolongada ou (2) ciclos de duração muito curtos (<120ms) com ou sem potenciais múltiplos. Estes EGMs também tem tipicamente voltagens muito baixas de mV. Pela ablação destes alvos, Nademanee descreveu uma taxa de sucesso de 76% aos um procedimento (91% após dois). Outros também mostraram que a adição dos eletrogramas complexos atriais a ablação pode aumentar as taxas de sucesso 10. Contudo, outros centros ainda não validaram a técnica dos ECF sozinha. Uma razão é

4 a subjetividade da identificação dos ECFs. Para este fim, algoritmos de mapeamento têm sido desenvolvidos para identificar automaticamente os ECF e os resultados inicias têm sido promissores 11 (Figura 1). Além disso, existe alguma controvérsia como o da relevância do uso dos ECF como alvo. Existe debate sobre a estabilidade temporal e espacial dos ECF e se estes EGMs representam regiões transitórias de colisão de frentes de onda ao contrário as regiões críticas, estáveis de perpetuação da FA 12. Parte do problema é que a definição de ECF varia na literatura, com alguns definindo qualquer EGM com mais de 2 componentes como ECF a despeito da duração do ciclo ou continuidade do sinal (Figura 2). Enquanto que um EGM com mais de 2 ou mais componentes podem tecnicamente ser fracionado, somente EGMs de baixa voltagem com atividade rápida ou contínua têm sido descritos como alvo de ablação ou ECF. Talvez eletrogramas atriais complexos fosse um termo melhor do que ECF para impedir a confusão. Estes eletrogramas complexos foram relatados como sendo espacialmente estáveis e sua eliminação resulta no prolongamento da duração do ciclo da FA, regularização, e possivelmente redução a longo prazo da FA 9, 13. Alguns também relataram procurar por tais sítios de atividade complexa durante o ritmo sinusal através do exame da tranformada de Fourier dos EGMs sinusais e procurando por múltiplas freqüências tardias, desviadas para direita ou chamadas de miocárdio fibrilar 14. Figura 1. Exemplos de eletrogramas que têm sido rotulados como eletrogramas complexos fracionados. Os eletrogramas em A são de baixa amplitude, com múltiplos componentes ao ponto de ser quase uma deflexão contínua do registro da linha de base. Estes eletrogramas são exemplos dos eletrogramas complexos fracionados ou ECF. Os eletrogramas em B têm dois ou três componentes e são, portanto, fracionados. Contudo, os eletrogramas não são de baixa amplitude, não existe uma atividade elétrica contínua (muitas linhas retas entre os eletrogramas), e a duração do ciclo não é particularmente curta. Logo, estes eletrogramas não seriam considerados ECF.

5 Figura 2. Exemplo de uma representação tridimensional do átrio esquerdo (visão em AP) com regiões codificadas por cor indicando áreas de atividade de complexos fracionados utilizando um algoritmo mapeamento automático (Ensite NavX, St Jude Medical, St Paul, MN). Através de realização do registro ponto-a-ponto dos eletrogramas (EGMs), o algoritmo detecta automaticamente o número de picos dos EGMs locais. Pela médias do números de picos num período de tempo de alguns segundos, um ciclo médio de duração pode ser calculado. Regiões de curtos ciclos duração (<120ms) representam regiões a atividade complexa (tanto atividade muito rápida, ou deflexões contínuas da linha de base). Estas regiões podem então ser alvos de ablação. (ii)frequência Dominante:: Tentar identificar e interpretar sinais complexos pode ser muito desafiador durante a FA. Então, alguns investigadores tentaram usar locais de FD para identificar regiões de atividade atrial de alta freqüência. Sanders et al, por exemplo, reportaram que o término da FA ou o prolongamento da duração do ciclo da FA durante a ablação foram normalmente vistos durante a ablação do sítio de FD 15. Eles também demonstraram que a distribuição das FD pode variar nos pacientes com FA paroxística ou permanente, com as FDs menos provavelmente associadas com as VPs nos pacientes não paroxísticos. Contudo, como os ECF, existem algumas questões como a estabilidade temporal e espacial das FDs. Ng et al mostraram que os valores de FD foram significativamente pressionados pelos fatores locais dos

6 EGMs, tais como a variação de amplitude, flutuação da freqüência, e disposição ou fase do EGM 16. Logo, os sítios de FD podem não se correlacionar necessariamente com as regiões atriais que exibem a atividade atrial mais rápida e complexa. Ainda não existem estudos validando a estratégia de mirar sítios de FD para a ablação da FA. (iii) Plexo Ganglionar Autonômico: Tem sido sugerido que os inputs dos plexos ganglionares que rodeiam o coração podem contribuir para ambos o início e a manutenção da fibrilação atrial (FA) 17. A estimulação de alta freqüência do plexo autonômico epicárdico pode induzir atividade deflagrada das veias pulmonares e também pode afetar os períodos refratários atriais e prover substrato para conversão do disparo das VP em FA sustentada 17. A eliminação dos inputs vagais pode prevenir a recorrência da FA vagal em modelos animais e em pacientes 18, 19. Em pacientes humanos com FA, dados recentes sugerem que a identificação e a ablação do gânglio autonômico, durante o isolamento das VP, podem melhorar o sucesso de longo prazo 20. Contudo, em outro relato, o uso sozinho da ablação de plexos ganglionares em pacientes com FA vagal teve taxa de sucesso de menos do que 30% 19. A localização destes plexos tem sido correlacionada com a presença e localização dos ECF 20, mas se mirando somente os plexos irá no final das contas ser efetivo permanece incerto. A necessidade de Estudos Clínicos Ultimamente, muitos alvos têm sido propostos para ablação da FA, cada um com suas evidências e limitações. É também muito provável que para cada estratégia existirá uma superposição nos alvos que serão ablacionados. Realizando lesões circunferenciais ao redor das VPs pode não somente isolá-las, mas também eliminar sítios de ECF e alguns inputs autonômicos. Contudo, se nós necessitamos sistematicamente adicionar outros alvos ao IVP ou se necessitamos nos mover além do IVP como regra permanece um problema um tanto controverso. O único caminho para determinar definitivamente a eficácia e utilidade de diferentes estratégias é sujeitá-las ao rigor dos estudos clínicos randomizados. Um estudo deste tipo, Substrate versus Trigger Ablation for Reduction of Atrial Fibrillation (STAR-AF), irá especificamente ver a utilidade de mirar os ECF versus IVP. Neste estudo multicêntrico comparativo, randomizado, de três braços, o IVP será comparado a ECF sozinha, assim como um procedimento híbrido combinando IVP e ECF numa população grande de FA persistente.o desfecho primário será ausência de FA em um ano. Centros Canadenses e Europeus estão agora registrando ativamente na fase piloto deste estudo e os resultados deverão estar disponíveis dentro dos próximos 1-2 anos. Referências

7 1. Haissaguerre M, Jais P, Shah DC, Takahashi A, Hocini M, Quiniou G, Garrigue S, Le Mouroux A, Le Metayer P, Clementy J. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins. The New England journal of medicine. Sep ;339(10): Finta B, Haines DE. Catheter ablation therapy for atrial fibrillation. Cardiology clinics. Feb 2004;22(1): , ix. 3. Verma A, Marrouche NF, Natale A. Pulmonary vein antrum isolation: intracardiac echocardiography-guided technique. Journal of cardiovascular electrophysiology. Nov 2004;15(11): Verma A, Natale A. Should atrial fibrillation ablation be considered first-line therapy for some patients? Why atrial fibrillation ablation should be considered first-line therapy for some patients. Circulation. Aug ;112(8): ; discussion Verma A, Kilicaslan F, Pisano E, Marrouche NF, Fanelli R, Brachmann J, Geunther J, Potenza D, Martin DO, Cummings J, Burkhardt JD, Saliba W, Schweikert RA, Natale A. Response of atrial fibrillation to pulmonary vein antrum isolation is directly related to resumption and delay of pulmonary vein conduction. Circulation. Aug ;112(5): Ouyang F, Antz M, Ernst S, Hachiya H, Mavrakis H, Deger FT, Schaumann A, Chun J, Falk P, Hennig D, Liu X, Bansch D, Kuck KH. Recovered pulmonary vein conduction as a dominant factor for recurrent atrial tachyarrhythmias after complete circular isolation of the pulmonary veins: lessons from double Lasso technique. Circulation. Jan ;111(2): Morillo CA, Klein GJ, Jones DL, Guiraudon CM. Chronic rapid atrial pacing. Structural, functional, and electrophysiological characteristics of a new model of sustained atrial fibrillation. Circulation. Mar ;91(5): Konings KT, Kirchhof CJ, Smeets JR, Wellens HJ, Penn OC, Allessie MA. High-density mapping of electrically induced atrial fibrillation in humans. Circulation. Apr 1994;89(4): Nademanee K, McKenzie J, Kosar E, Schwab M, Sunsaneewitayakul B, Vasavakul T, Khunnawat C, Ngarmukos T. A new approach for catheter ablation of atrial fibrillation: mapping of the electrophysiologic substrate. Journal of the American College of Cardiology. Jun ;43(11): Verma A, Patel D, Famy T, Martin DO, Burkhardt JD, Elayi SC, Lakkireddy D, Wazni O, Cummings J, Schweikert RA, Saliba W, Tchou P, Natale A. Efficacy of Adjuvant Anterior

8 Left Atrial Ablation During Intracardiac Echocardiography-Guided Pulmonary Vein Antrum Isolation for Atrial Fibrillation. J Cardiovasc Electrophysiol (in press) Verma A, Novak P, Macle L, Whaley B, Beardsall M, Wulffhart Z, Khaykin Y. Effects of ablating complex fractionated electrograms identified by a novel real-time automated mapping algorithm on atrial fibrillation cycle length, termination, and inducibility (Abstract). Can J Cardiol. 2006;22(Suppl D):162 D. 12. Rostock T, Rotter M, Sanders P, Takahashi Y, Jais P, Hocini M, Hsu LF, Sacher F, Clementy J, Haissaguerre M. High-density activation mapping of fractionated electrograms in the atria of patients with paroxysmal atrial fibrillation. Heart Rhythm. Jan 2006;3(1): O'Neill M D, Jais P, Takahashi Y, Jonsson A, Sacher F, Hocini M, Sanders P, Rostock T, Rotter M, Pernat A, Clementy J, Haissaguerre M. The stepwise ablation approach for chronic atrial fibrillation-evidence for a cumulative effect. J Interv Card Electrophysiol. Sep 2006;16(3): Pachon MJ, Pachon ME, Pachon MJ, Lobo TJ, Pachon MZ, Vargas RN, Pachon DQ, Lopez MF, Jatene AD. A new treatment for atrial fibrillation based on spectral analysis to guide the catheter RF-ablation. Europace. Nov 2004;6(6): Sanders P, Berenfeld O, Hocini M, Jais P, Vaidyanathan R, Hsu LF, Garrigue S, Takahashi Y, Rotter M, Sacher F, Scavee C, Ploutz-Snyder R, Jalife J, Haissaguerre M. Spectral analysis identifies sites of high-frequency activity maintaining atrial fibrillation in humans. Circulation. Aug ;112(6): Ng J, Kadish AH, Goldberger JJ. Effect of electrogram characteristics on the relationship of dominant frequency to atrial activation rate in atrial fibrillation. Heart Rhythm. Nov 2006;3(11): Patterson E, Po SS, Scherlag BJ, Lazzara R. Triggered firing in pulmonary veins initiated by in vitro autonomic nerve stimulation. Heart Rhythm. Jun 2005;2(6): Schauerte P, Scherlag BJ, Pitha J, Scherlag MA, Reynolds D, Lazzara R, Jackman WM. Catheter ablation of cardiac autonomic nerves for prevention of vagal atrial fibrillation. Circulation. Nov ;102(22): Scanavacca M, Pisani CF, Hachul D, Lara S, Hardy C, Darrieux F, Trombetta I, Negrao CE, Sosa E. Selective atrial vagal denervation guided by evoked vagal reflex to treat patients with paroxysmal atrial fibrillation. Circulation. Aug ;114(9): Scherlag BJ, Nakagawa H, Jackman WM, Yamanashi WS, Patterson E, Po S, Lazzara R. Electrical stimulation to identify neural elements on the heart: their role in atrial fibrillation. J Interv Card Electrophysiol. Aug 2005;13 Suppl 1:37-42.