КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 14-15-01097

НазваниеИсследование возможностей неинвазивного электрофизиологического картирования сердца для диагностики и интервенционного лечения трепетания и фибрилляции предсердий

РуководительРевишвили Амиран Шотаевич, Доктор медицинских наук

Организация финансирования, регион Общество с ограниченной ответственностью "АМИКАРД", г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2017 г. - 2018 г. 

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-701 - Медицинская техника

Ключевые словаНеинвазивное электрофизиологическое исследование сердца, диагностика и лечение аритмий, трепетание,фибрилляция предсердий, катетерная аблация

Код ГРНТИ76.13.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Фибрилляция и трепетание предсердий (ФП, ТП)– самые распространенные нарушения сердечного ритма, приводящие к развитию сердечной недостаточности и церебральных инсультов, существенно снижающие продолжительность и качество жизни. Наиболее перспективным методом лечения ФП (стратегия контроля ритма) являются хирургические (операция «Лабиринт») и интервенционные (катетерная изоляция легочных вен) технологии. Не менее актуальным представляется диагностика и лечение пост-инцизионных тахикардий по механизму реентри, возникающих после интервенционного и хирургического лечения ФП. В ходе выполнения первой части проекта также была продемонстрирована потенциальная возможность картирования гемодинамически-нестабильных и неустойчивых желудочковых тахикардий, также имеющих в основе механизм реентри. Однако, изоляция легочных вен недостаточно эффективна (сохранение синусового ритма в течение года только у 60%-75% пациентов). Научной группой было подтверждено, что ключевую роль в поддержании ФП и ТП играют зоны локальной неоднородности миокарда (с укороченным рефрактерным периодом или замедленной скоростью проведения), в которых стабилизируются вихревые волны («роторы»). Клиническое проспективное исследование, проведенное научной группой, подтвердило данные выводы. Таким образом, неинвазивное панорамное картирование сердца на основе вычислительной реконструкции электрической активации миокарда по данным поверхностной регистрации ЭКГ является многообещающим методом в диагностике и лечении сложных нарушений ритма сердца, поскольку уже первые результаты подтвердили клиническую эффективность такого картирования. Научной группой также было показано, что под воздействием антиаритмических препаратов, как и при спонтанном купировании, процесс ФП прекращается в результате слияния и взаимной аннигиляции ядер роторов с противоположным направлением вращения. Выявленный стохастический механизм прекращения ФП поддерживает известную гипотезу Allessie (1995), высказанную в рамках многоволновой теории ФП. Поэтому, необходима проверка концепции новой стратегии катетерной аблации ФП, а именно - аблации зон инициации ФП. Данные зоны по нашей гипотезе связаны, в первую очередь, с возникновением зон частотно-зависимого блока проведения миокарда. Второй многообещающей и перспективной темой является исследование взаимосвязи роторов ФП с фиброзом миокарда. Цель настоящего проекта – продолжение разработки, экcпериментального и клинического исследования новых методов диагностики и лечения тахиаритмий на основе инновационного неинвазивного панорамного картирования сердца. Научная новизна проекта заключается в том, что впервые будут проведены экспериментальные и клинические исследования эффективности неинвазивного панорамного эндо-эпикардиального картирования предсердий человека с различными формами фибрилляции и трепетания предсердий, что должно позволить разработку и внедрение в практику новых подходов для интервенционного лечения жизнеугрожающих нарушений ритма сердца.

Ожидаемые результаты
1. Будет разработана и опробована в клинической практике экспериментальная методика радиочастотной аблации локальных неоднородностей миокарда, участвующих в поддержании процесса фибрилляции предсердий. 2. Будет изучена безопасность и эффективность новой пациент-специфичной стратегии в сравнении с существующими методами интервенционного лечения фибрилляции предсердий. Планируемые результаты соответствуют мировому уровню исследований, большинство из них будут получены впервые. В случае успешной реализации проекта будут разработана стратегия диагностики и пациент-специфичной катетерной аблации, которая позволит существенно повысить эффективность лечения пациентов с фибрилляцией предсердий. Ожидается, что разработанные методы исследования и лечения будут широко применяться в исследовательских центрах и клиниках России, Евросоюза, США и др. Внедрение нового высокоэффективного метода лечения фибрилляции и атипичного трепетания предсердий, а также других сложных нарушений ритма сердца протекающих по механизму реентри, будет иметь большое медицинское и социально-экономическое значение. Результаты исследований планируются к докладам на конференциях (Heart Rhythm Society - Annual Sessions (USA), CARDIOSTIM - EUROPACE (France) и Всероссийском Съезде Аритмологов (РФ), и публикациям в рецензируемых журналах, таких, как "Вестник Аритмологии", "EUROPACE", "JOURNAL of INTERVENTIONAL CARDIAC ELECTROPHYSIOLOGY", "JOURNAL of ELECTROCARDIOLOGY".


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Получены следующие результаты: 1. Разработаны методика и протокол клинического исследования роли локального блока проведения в возникновении фибрилляции предсердий. Поведено пилотное исследование у 4 пациентов с фибрилляцией предсердий. Полученные предварительные данные подтверждают феномен возникновения частотно-зависимого локального блока проведения в левом предсердии при программированной стимуляции у пациентов с персистирующей фибрилляцией предсердий. 2. Разработана методика исследования и усовершенствовано оборудование для одновременного оптического и неинвазивного электрического картирования перфузируемых сердец лабораторных животных с целью изучения механизмов возникновения фибрилляции миокарда при программированной стимуляции. Проведено картирование 5 перфузируемых сердец свиней во время индукции фибрилляции желудочков. Данные находятся в процессе обработки. 3. Завершено клиническое исследование, в котором у пациентов с персистирующей фибрилляцией предсердий изучалась связь между зонами агрегации электрических роторов и зонами фиброза миокарда. Гипотеза о роли предсердного фиброза в стабилизации электрических роторов и поддержании фибрилляции предсердий не получила подтверждения. Данные опубликованы в работе: Sohns Ch., Lemes Ch., Metzner A., Fink T., Chmelevsky M., et.al.: First-in-man analysis of the relationship between electrical rotors from noninvasive panoramic mapping and atrial fibrosis from magnetic resonance imaging in patients with persistent atrial fibrillation. Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology. 2017. Т. 10. № 8. С. e004419.

 

Публикации

1. Andreas Metzner, Erik Wissner, Цыганов А.В., Калинин В.В., Michael Schluter, Christine Lemes, Shibu Mathew, Tilmann Maurer, Christian-Hendrik Heeger, Bruno Reissmann, Feifan Ouyang, Ревишвили А.Ш., Karl-Heinz Kuck Noninvasive phase mapping of persistent atrial fibrillation in humans: Comparison with invasive catheter mapping Annals of Noninvasive Electrocardiology, - (год публикации - 2017)

2. Sohns C, Lemes C, Metzner A, Fink T, Чмелевский М.П., Maurer T, Буданова М.А., Солнцев В.Н., Schulze WHW, Staab W, Mathew S, Heeger C, Reißmann B, Kholmovski E, Kivelitz D, Ouyang F, Kuck KH First-in-Man Analysis of the Relationship Between Electrical Rotors From Noninvasive Panoramic Mapping and Atrial Fibrosis From Magnetic Resonance Imaging in Patients With Persistent Atrial Fibrillation Circulation. Arrhythmia and electrophysiology, 10(8); pii: e004419 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1161/CIRCEP.116.004419

3. Цыганов А.В., Erik Wissner, Andreas Metzner, Миронович С.А., Чайковская М.К., Калинин В.В., Чмелевский М.П., Christine Lemes, Karl-Heinz Kuck Mapping of ventricular arrhythmias using a novel noninvasive epicardial and endocardial electrophysiology system Journal of Electrocardiology, in press (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.jelectrocard.2017.07.018


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
1. Завершена обработка и анализ данных экспериментов по оптическому и неинвазивному электрическому картированию фибрилляции желудочков (ФЖ) перфузируемых сердец лабораторных животных. Было подтверждено, что инициация ФЖ при индукции аритмии программированной электрокардиостимуляцией связана с локальным блоком проведения эктопического возбуждения с укороченным интервалом сцепления в зоне задержанной реполяризации. Эти данные поддерживают гипотезу о том, что зоны замедленного проведения и задержанной реполяризации могут являться уязвимым субстратом при инициации фибрилляции миокарда. 2. Завершено клиническое исследование по изучению драйверов и уязвимого субстрата фибрилляции предсердий (ФП). Подтверждена роль электрических роторов как основных драйверов ФП, ответственных за поддержание процесса фибрилляции. Показано, что зоны локального замедления предсердного проведения являются наиболее вероятным уязвимым субстратом у пациентов с персистирующей ФП, ответственным за инициацию ФП эктопическим возбуждением. Продемонстрировано, что зоны агрегации электрических роторов и зоны локального замедления проведения не имеют непосредственной связи с зонами выраженного фиброза миокарда. Разработаны методы выявления пациент-специфичной локализации драйверов и субстрата ФП как мишеней катетерной аблации на основе неинвазивного и инвазивного картирования сердца. 3. Завершено исследование по применению неинвазивного картирования сердца у пациентов с макро-риэнтри предсердными тахикардиями (типичным и атипичным трепетанием предсердий). Показано, что созданные методы ненвазивного картирования сердца позволяют определить механизм тахикардии, визуализировать паттерны активации предсердий и выбрать мишень для катетерной аблации.

 

Публикации

1. Артюхина Е.А., Калинин В.В., Яшков М.В., Ревишвили А.Ш. ЗОНЫ ЛОКАЛЬНОГО ЗАМЕДЛЕНИЯ ПРОВЕДЕНИЯ В ЛЕВОМ ПРЕДСЕРДИ У ПАЦИЕНТОВ С ПЕРСИСТИРУЮЩЕЙ ФИБРИЛЛЯЦИЕЙ ПРЕДСЕРДИЙ: ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Вестник аритмологии, - (год публикации - 2018)

2. Визнер Э., Калинин В.В., Калинин А.В., Сопов О.В., Чмелевский М.П., Метцнер А., Ревишвили А.Ш., Кук К.Х. Noninvasive phase mapping of atrial flutter in humans: comparison with the invasive mapping. European Journal of Arrhythmia & Electrophysiology, 2018;4(1):15-20 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.17925/EJAE.2018.04.01.15

3. Калинин В.В., Калинин А.В., Шульц В., Потягайло Д., Шлапунов А. On the Correctness of the Transmembrane Potential Based Inverse Problem of ECG Computing in Cardiology, - (год публикации - 2017) https://doi.org/10.22489/CinC.2017.077-438

4. Сонц К., Метцнер А., Чмелевский М.П., Кук К.Х. A new algorithm to visualize the individual relationship between electrical rotors from non-invasive panoramic mapping and atrial fibrosis to guide ablation of persistent atrial fibrillation. Clinical Research in Cardiology, 107(5):444-446. (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1007/s00392-017-1196-9

5. Ушенин К., Докучаев А., Магомедова С., Сопов О., Калинин В., Соловьева О. Role of myocardial properties and pacing lead location on ECG in personalized paced heart models Computing in Cardiology, - (год публикации - 2017) https://doi.org/10.22489/CinC.2017.227-432


Возможность практического использования результатов
Фибрилляция и трепетание предсердий – самые распространенные нарушения сердечного ритма, приводящие к развитию сердечной недостаточности и церебральных инсультов, существенно снижающие продолжительность и качество жизни. Экспериментальные и клинические исследования эффективности неинвазивного панорамного картирования предсердий человека с различными формами фибрилляции и трепетания предсердий позволили начать внедрение в практику новых подходов лечения социально-значимых нарушений ритма сердца.