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Tesi etd-07032014-072056


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
FERRARI, GIULIA
URN
etd-07032014-072056
Title
Ricostruzione virtuale del miocardio con catetere Tacticath: correlazione tra forza di contatto ed efficacia delle procedure di ablazione nella fibrillazione atriale.
Struttura
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Commissione
relatore Prof. Landini, Luigi
correlatore Dott. Mantovan, Roberto
correlatore Dott. Sanniti, Stefano
Parole chiave
  • mappaggio elettroanatomico
  • Force time integral
  • tacticath
  • fibrillazione atriale
Data inizio appello
28/07/2014;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Lo studio realizzato ripercorre le caratteristiche principali dell&#39;elettrofisiologia cardiaca e si focalizza sulla patologia di Fibrillazione Atriale e sul trattamento della stessa, attraverso le procedure di ablazione a radio frequenza con elettro-cateteri ad accesso transvenoso.<br>Il lavoro di tesi affronta in particolare l&#39;uso delle tecnologie EnSite NavX e del nuovo catetere ablatore Tacticath. Il NavX è un sistema di mappaggio cardiaco in grado di effettuare la ricostruzione tridimensionale elettro-anatomica del cuore. <br>La ricostruzione dell&#39;attività elettrica e delle cavità cardiache è basata sulla presenza di un campo elettrico generato da piastre adesive di riferimento, applicate esternamente sul paziente secondo le tre dimensioni dello spazio. Questa ricostruzione tridimensionale quali permette all&#39;operatore di visualizzare gli elettrocateteri e le pareti endocardiche in tempo reale durante l’operazione chirurgica.<br>Questa tecnica consente di eseguire l&#39;attività di elettrofisiologia interventistica con elevati standard di sicurezza per il paziente perché il chirurgo, monitorando in real time l’ambiente cardiaco grazie alla ricostruzione virtuale, ha una visione precisa del movimento del catetere, riducendo così la possibilità di ledere tessuti, e non necessita più di sottoporre il paziente a nocive radiazioni ionizzanti in maniera continuata.<br>La peculiarità del catetere Tacticath è l’estremità distale, la quale è costituita da tre sensori a fibra ottica disposti in maniera non complanare ai vertici di un triangolo equilatero centrato sull&#39;asse geometrico dell&#39;apparato. La forza applicata dall’endocardio sul corpo deformabile modifica il pattern dell’indice di rifrazione del modello a reticolo di Bragg, il quale a sua volta modifica la lunghezza d&#39;onda della luce riflessa nelle tre fibre ottiche. La conseguente variazione della lunghezza d&#39;onda riflessa è proporzionale alla forza di contatto applicata alla punta. Monitorando la lunghezza d&#39;onda riflessa nelle tre fibre ottiche, il sistema di controllo è in grado di calcolare il vettore della forza e di visualizzarne l’ ampiezza e l&#39;angolazione.Il monitoraggio della forza di contatto tra la punta del catetere e l&#39;endocardio è un fondamentale indicatore per gli operatori della corretta esecuzione della procedura; l&#39;efficacia clinica delle ablazioni dipende infatti dal corretto isolamento elettrico delle vene polmonari correlato all&#39;erogazione di radiofrequanza tramite la punta del catetere.<br>Se la forza esercitata dall’elettrodo è insufficiente, sussiste il rischio di formazione di una lesione incompleta che potrebbe tradursi in una ricorrenza della patologia; se al contrario si esercita una forza eccessiva, l’operatore rischia di lesionare il tessuto e causare gravi complicazioni correlate all’intervento. Ottimizzare la forza di contatto tra elettrodo e tessuti cardiaci consente quindi di ridurre la dissipazione di energia nel sangue con conseguente miglioramento del trattamento. <br>Ulteriori approfondimenti hanno dimostrato che la dimensione della lesione è dipendente, oltre al contatto tra elettrodo e tessuto, dalla potenza erogata dal generatore a RF e dal tempo di applicazione. Dal momento che la forza di contatto è variabile nel tempo anche solo per la contrattilità del muscolo cardiaco, è stato introdotto nel sistema di controllo l’integrale della forza di contatto come indicatore predittore di efficacia della lesione.<br>L&#39;obiettivo del presente lavoro è stato quello di elaborare ulteriormente i dati disponibili da letteratura in modo da individuare i valori ottimali dell’indicatore di Force Time Integral (FTI) correlati a settori anatomici, ottenuti segmentando ciascuna vena polmonare.<br>Nello specifico sono stati individuati pazienti affetti da fibrillazione atriale con recidive e refrattari alla terapia farmacologica, trattati con ablazione trans catetere. Per ciascuno di questi pazienti sono state elaborate mappe di voltaggio pre e post intervento per verificare lo stato elettrico.<br>In questo lavoro di tesi sono state realizzate mappe intuitive di FTI in modo da collocare con precisione i valori dell&#39;indicatore nella geometria virtuale; sono state infatti effettuate erogazioni puntuali di radiofrequenza con il catetere Tacticath, i riferimenti spaziali registrati sono stati associati ai codici colore, ricorrendo agli algoritmi di color mapping del sistema Navx.<br>Oltre all&#39;interpretazione del Data Export e delle metodologie di ricostruzione virtuale della geometria endocardica utilizzati dal sistema NavX e riproposti con il software Matlab, è stata effettuata l&#39;elaborazione statistica dei dati estrapolati dal TactiSys e registrati il attraverso il sensore di forza.<br>L&#39;acquisizione e l&#39;analisi dei dati hanno permesso di comprendere come la possibilità di monitoraggio in real-time del contatto durante il mappaggio e la navigazione in atrio sinistro aiuta fattivamente nella localizzazione delle vene polmonari e degli osti, e consente l&#39;esecuzione di linee di lesione sicure e riproducibili e di individuare target di valori di FTI a supporto del chirurgo durante l&#39;intervento.
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