References

cardiotomsk

Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины

Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine

2713-29272713-265X

TSU publishing

10.29001/2073-8552-2019-34-2-9-20

cardiotomsk-755

Research Article

ОБЗОРЫ И ЛЕКЦИИ

REVIEWS AND LECTURES

РАЗВИТИЕ НЕИНВАЗИВНОЙ ТОПИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ НАРУШЕНИЙ РИТМА СЕРДЦА

DEVELOPMENT OF NONINVASIVE TOPICAL DIAGNOSTICS OF CARDIAC ARRHYTHMIAS

https://orcid.org/0000-0002-9885-5204

Хлынин

М. С.

Khlynin

M. S.

канд. мед. наук, научный сотрудник отделения хирургического лечения сложных нарушений ритма сердца и электрокардиостимуляции

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Cand. Sci. (Med.), Research Scientist, Department of Interventional Arrhythmology

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

mskhlynin@mail.ru

https://orcid.org/0000-0003-1415-3932

Баталов

Р. Е.

Batalov

R. E.

д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения хирургического лечения сложных нарушений ритма сердца и электрокардиостимуляции

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Dr. Sci. (Med.), Leading Research Scientist, Department of Interventional Arrhythmology

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

romancer@cardio-tomsk.ru

Киселев

Н. В.

Kiselev

N. V.

директор

634055, Российская Федерация, Томск, пр. Академический, 10/3, стр. 2

Director

10/3, Academichesky ave., build. 2, Tomsk, 634055, Russian Federation

Нам

И. Ф.

Nam

I. F.

канд. техн. наук, заместитель директора по науке и инновациям, доцент отделения электронной инженерии

634055, Российская Федерация, Томск, пр. Академический, 10/3, стр. 2

634034, Российская Федерация, Томск, пр. Ленина, 30

Cand. Sci. (Tech.), Deputy Director for Science and Innovation, Associate Professor, Department of Electronic Engineering

10/3, Academichesky ave., build. 2, Tomsk, 634055, Russian Federation

30, Lenin ave., Tomsk, 634050, Russian Federation

Силиванов

В. В.

Silivanov

V. V.

главный инженер

634055, Российская Федерация, Томск, пр. Академический, 10/3, стр. 2

Chief Engineer

10/3, Academichesky ave., build. 2, Tomsk, 634055, Russian Federation

Списивцев

С. И.

Spisivtsev

S. A.

начальник производства

634055, Российская Федерация, Томск, пр. Академический, 10/3, стр. 2

Head of Production

10/3, Academichesky ave., build. 2, Tomsk, 634055, Russian Federation

Научно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation

Общество с ограниченной ответственностью «ЛОРГЕ медикал»РоссияLimited Liability Company “LORGE Medical”Russian Federation

Общество с ограниченной ответственностью «ЛОРГЕ медикал» Национальный исследовательский Томский политехнический университетРоссияLimited Liability Company “LORGE Medical” National Research Tomsk Polytechnic UniversityRussian Federation

2019

08072019

342920

2019

Хлынин М.С., Баталов Р.Е., Киселев Н.В., Нам И.Ф., Силиванов В.В., Списивцев С.И.

Khlynin M.S., Batalov R.E., Kiselev N.V., Nam I.F., Silivanov V.V., Spisivtsev S.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/755

Аритмии сердца в той или иной степени сопутствуют практически всем кардиологическим заболеваниям. Задача дооперационной топической диагностики различных аритмий на сегодняшний день остается принципиально важной и актуальной, что подтверждается многочисленными алгоритмами, направленными на неинвазивное выявление расположения аритмогенного фокуса, которые все чаще описываются в российской и мировой литературе. Сегодня существует множество различных методов неинвазивной топической диагностики аритмогенного фокуса как при желудочковых, так и предсердных аритмиях. Наиболее современным является неинвазивное вычислительное картирование сердца, основанное на решении обратной задачи электрокардиографии. Точность данного метода достигает 90%, однако и он до сих пор по своим возможностям уступает «эталонному» методу внутрисердечного электрофизиологического исследования. В настоящее время на рынке представлены приборы для инвазивного и неинвазивного электрофизиологического картирования сердца. Однако в условиях операционной необходима интегрированная система неинвазивного электрофизиологического картирования с инвазивным трехмерным электроанатомическим картированием. Создание гибридных систем позволит с очень высокой точностью визуализировать электрофизиологические процессы на эпи- и эндокардиальной поверхности в режиме реального времени и по полученным результатам проводить радиочастотную катетерную аблацию аритмий с одновременным снижением лучевой нагрузки на пациента и медицинский персонал.

Heart arrhythmias may accompany virtually any cardiac disease. The problem of the preprocedure topical diagnostics of various arrhythmias remains fundamentally important and relevant, which is confirmed by numerous algorithms aimed at non-invasive detection of the arrhythmogenic focus location. Today, many different methods are available for non-invasive topical diagnostics of the arrhythmogenic foci in both ventricular and atrial arrhythmias. A non-invasive imaging of cardiac electrophysiology (NICE), based on the solution of the inverse problem of the electrocardiography, is the most advanced new technology. The accuracy of NICE reaches 90%, however, it is still inferior in its capabilities to the “reference” method of the invasive intracardiac electrophysiological examination. Currently, the market presents devices for both invasive mapping and NICE. However, in the context of surgery, an integrated system of non-invasive electrophysiological mapping with invasive three-dimensional electroanatomic mapping is of high demand. The creation of hybrid systems will allow to visualize electrophysiological processes in the epi- and endocardial surface in the real time with very high accuracy and to carry out the radiofrequency catheter ablation of arrhythmias with the simultaneous reduction of the radiation load on the patient and medical personnel.

аритмии сердцанеинвазивное и инвазивное картирование

cardiac arrhythmiasnon-invasive and invasive mapping

References1

Хлынин М.С., Баталов Р.Е., Попов С.В., Криволапов С.Н. Неинвазивная топическая диагностика желудочковых нарушений ритма сердца. Вестник аритмологии. 2013;73:49–53.

Khlynin M.S., Batalov R.E., Popov S.V., Krivolapov S.N. Non-invasive topical diagnosis of ventricular arrhythmias. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2013;73:49–53 (In Russ.).

Хлынин М.С., Баталов Р.Е., Попов С.В., Криволапов С.Н. Неинвазивное электрокардиографическое картирование желудочковых нарушений ритма сердца. Сибирский медицинский журнал. 2013;28(2): 28–31.

Khlynin M.S., Batalov R.E., Popov S.V., Krivolapov S.N. Non-invasive electrocardiographic mapping of ventricular arrhythmias. Sibirskij medicinskij žurnal=The Siberian Medical Journal. 2013;28(2):28–31 (In Russ.).

Kraus F., Nicolai G.F. Ueber des Elektrokardiogramm unter normalen und pathologischen Verhaltnissen. Berl. klin. Wchnschr. 1908;34(I).

Kraus F., Nicolai G.F. Ueber des Elektrokardiogramm unter normalen und pathologischen Verhaltnissen. Berl. klin. Wchnschr. 1908:34(I).

Rosenbaum M.B. Classification of ventricular extrasystoles according to form. J. Electrocardiol. 1969;2(3):289–297.

Ревишвили А.Ш., Рзаев Ф.Г., Снегур Р.Ю., Лабарткава Е.З. Алгоритм топической диагностики правожелудочковых аритмий. Вестник аритмологии. 2006;46:5–11.

Revishvili A.S., Rzayev F.G., Snegur R.Yu., Labartkava E.Z. Algorithm of topical diagnostics of right ventricular arrhythmias. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2006; 46:5–11 (In Russ.).

Саушкин В.В. Сцинтиграфическая диагностика сократительной дисфункции сердца у пациентов с желудочковыми аритмиями: автореф. дис. … канд. мед. наук. Томск; 2013:23.

Saushkin V.V. Scintigraphic diagnosis of contractile dysfunction of the heart in patients with ventricular arrhythmias: autoref. dis. ... candidate of medical sciences. Tomsk; 2013:23 (In Russ.).

Ляджина О.С., Калинин В.В., Фетисова Е.А., Симонян Г.Ю., Ревишвили А.Ш. Топическая диагностика некоронарогенной желудочковой экстрасистолии на основе неинвазивного активационного картирования. Вестник аритмологии. 2009;57:47–51.

Lyadzhina O.S., Kalinin V.V., Fetisova E.A., Simonyan G.Yu., Revishvili A.S. Topic diagnosis of non-coronary ventricular extrasystole on the basis of noninvasive activation mapping. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2009;57:47–51 (In Russ.).

Чернышёв А.А. Идиопатические желудочковые нарушения ритма сердца у детей и подростков: клинико-функциональная характеристика и результаты лечения: автореф. дис. … канд. мед. наук. Томск; 2011:22.

Chernyshev A.A. Idiopathic ventricular arrhythmias in children and adolescents: clinical and functional characteristics and results of treatment: autoref. dis. ... candidate of medical sciences. Tomsk; 2011:22 (In Russ.).

Markowitz St.M., Litvak B.L., Ramirez de Arellano E.A., Markisz J.A., Stein K.M., Lerman B.B. Adenosine-sensitive ventricular tachycardia. Right ventricular abnormalities delineated by magnetic resonance imaging. Circulation. 1997;96:1192–1200.

Marchlinski F.E., Zado E., Dixit S. Electroanatomic substrate and outcome of catheter ablative therapy for ventricular tachycardia in setting of right ventricular cardiomyopathy. Circulation. 2004;110:2293–2298.

Wang Y., Cuculich P.S., Zhang J., Desouza K.A., Vijayakumar R., Chen J., et al. Noninvasive electroanatomic mapping of human ventricular arrhythmias using ECG imaging (ECGI). Science Translational Medicine. 2011;3:98ra84. DOI: 10.1126/scitranslmed.3002152.

Coggins D.L., Lee R.J., Sweeney J.J., Chein W.W., Van Hare G., Epstein L., et al. Radiofrequency catheter ablation as a cure for idiopathic tachycardia of both left and right ventricular origin. Am. Coll. Cardiol. 1994;6:1331–1341.

Jadonath R.L. Utility of the 12-lead electrocardiogram in localizing the origin of right ventricular outflow tract tachycardia. Am. Heart J. 1995;130:1107–1113.

Shima T., Ohnishi H., Inoue T., Yoshida A., Shimizu H., Itagaki T., et al. The relation between pacing sites in the right ventricular outflow tract and QRS morphology in the 12-lead EGG. Jpn. Circ. J. 1998;62:399–404.

Yoshida Y., Hirail M., Murakami Y., Kondo T., Inden Y., Akahoshi M., et al. Localization of precise origin of idiopathicventricular tachycardia from the right ventricular outflow tract by a 12-lead ECG: A study of pace mapping using a multielectrode ″Basket″ catheter. PACE. 1999;22:1760–1768.

Ouyang F., Fotuhi P., Ho S.Y., Hebe J., Volkmer M., Goya M., et al. Repetitive monomorphic ventricular tachycardia originating from the aortic sinus cusp: Electrocardiographic characterization for guiding catheter ablation. J. Am. Coll. Cardiol. 2002;39:500–508.

Ревишвили А.Ш., Носкова М.В., Рзаев Ф.Г., Артюхина Е.А. Неинвазивная топическая диагностика некоронарогенных желудочковых аритмий. Вестник аритмологии. 2004;35:5–15.

Revishvili A.S., Noskov M.V., Rzaev F. G., Artyukhina E.A. Noninvasive topical diagnosis of noncoronary ventricular arrhythmia. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2004;35:5–15 (In Russ.).

Вайнштейн А.Б., Яшин С.М., Думпис Я.Ю., Шубик Ю.В. Электрокардиографическая топическая диагностика некоронарогенных желудочковых аритмий. Вестник аритмологии. 2004;34:11–17.

Weinstein A.B., Yashin S.M., Dumpis Ya.Yu., Shubik Yu.V. Electrocardiographic topical diagnosis of non-coronary ventricular arrhythmias. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2004;34:11–17 (In Russ.).

Advances in noninvasive electrocardiographic monitoring techniquies, eds. Osterhues H., Hombach V., Moss A.J. Kluwer Academic Publishers; 2000:401–411.

Tada H., Toide H., Naito S., Ito S., Kurosaki K., Kobayashi Y., et al. Tissue tracking imaging as a new modality for identifying the origin of idiopathic ventricular arrhythmias. Am. J. Cardiol. 2005;95:660–664. DOI: 10.1016/j.amjcard.2004.10.047.

Sunil Roy T.N., Vikram S., Johnson F., Hiroshi T. Tissue tracking imaging for identifying the origin of idiopathic ventricular arrhythmias: a new role of cardiac ultrasound in electrophysiology. Indian Pacing and Electrophysiology Journal. 2005;5:155–159.

Чмелевский М.П., Зубарев С.В., Буданова М.А. Неинвазивное электрофизиологическое картирование в диагностике желудочковых аритмий. Трансляционная медицина. 2015;5:91–103. DOI: 10.18705/2311-4495-2015-0-5-91-103.

Chmelewsky M.P., Zubarev S.V., Budanov M.A. Non-invasive electrophysiological mapping in the diagnosis of ventricular arrhythmias. Transljacionnaja medicina=Translational Medicine. 2015;5:91–103 (In Russ.). DOI: 10.18705/2311-4495-2015-0-5-91-103.

Барр Р. Решения обратной задачи, выраженные непосредственно в форме потенциала. В кн.: Теоретические основы электрокардиологии: под ред. К.В. Нельсона и Д.В. Гезеловица. М.: Медицина; 1979:341–352.

Barr R. Solutions of the inverse problem expressed directly in the form of potential. The theoretical basis of electrocardiology: edited by K.V. Nelson and D.V. Geselowitz. Moscow: Medicine; 1979:341–352 (In Russ.).

Ревишвили А.Ш., Калинин В.В., Ляджина О.С., Фетисова Е.А. Верификация новой методики неинвазивного электрофизиологического исследования сердца, основанной на решении обратной задачи электрокардиографии. Вестник аритмологии. 2008;51:7–12.

Revishvili A.S., Kalinin V.V., Lyadzhina O.S., Fetisova E.A. Verification of a new technique of non-invasive electrophysiological study of the heart based on the solution of the inverse problem of electrocardiography. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2008;51:7–12 (In Russ.).

Ghanem R.N., Jia P., Ramanathan C., Ryu K., Markowitz A., Rudy Y. Non-invasive Electrocardiographic Imaging (ECGI): Comparison to intraoperative mapping in patients. Heart Rhythm. 2005;2(4):339–354. DOI: 10.1016/j.hrthm.2004.12.022.

Ramanathan C., Ghanem R.N., Jia P., Kyungmoo R., Rudy Y. Noninvasive imaging modality for cardiac electrophysiology and arrhythmia. Nat. Med. 2004;10:422–428.

Berger T., Fisher G., Pfeifer B., Hanser F.F., Hintringer F., Baumgartner C., et al. Single-beat noninvasive imaging of cardiac electrophysiology of ventricular pre-exitation. J. Am. Coll. Cardiol. 2006;48:2045–2052.

Berger T., Hintringer F., Fischer G. Non-invasive Imaging of Cardiac Electrophysiology. Indian Pacing and Electrophysiology Journal. 2007;7(3):160–165.

Berger T., Pfeifer B., Fischer G., Netzer M., Trieb T., Stuehlinger M., et al. Single-beat non-invasive imaging of ventricular endocardial and epicardial activation in patients undergoing CRT. PLoS One. 2011 Jan. 27;6(1):e16255. DOI: 10.1371/journal.pone.0016255.

Liu C., Skadsberg N.D., Ahlberg S.E., Swingen C.M., Iaizzo P.A., He B. Estimation of global ventricular activation sequences by noninvasive 3 dimensional electrical imaging: validation studies in a swine model during pacing. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2008;19(5):535–540.

Han C., Pogwizd C.M., Killingsworth C.R., He B. Noninvasive imaging of three dimensional cardiac activation sequence during pacing and ventricular tachycardia. Heart Rhythm. 2011;8(8):1266–1272. DOI: 10.1016/j.hrthm.2011.03.014.

Han C., Liu Z., Zhang X., Pogwizd S., He B. Non-invasive threedimensional cardiac activation imaging from body surface potential maps: a computational and experimental study on a rabbit model. IEEE Trans. Med. Imaging. 2008;27(11):1622–1630. DOI: 10.1109/TMI.2008.929094.

Han C., Liu Z., Zhang X., Pogwizd S., He B. Non-invasive three-dimensional cardiac activation imaging from body surface potential maps: a computational and experimental study on a rabbit model. IEEE Trans. Med. Imaging. 2008;27(11):1622–1630. DOI: 10.1109/TMI.2008.929094.

Ревишвили А.Ш., Калинин В.В., Калинин А.В., Лабарткава Е.З., Александрова С.А., Спиридонова Е.И., и др. Неинвазивная диагностика и результаты интервенционного лечения аритмий сердца с использованием новой системы неинвазивного поверхностного картирования «Амикард 01К». Анналы аритмологии. 2012;3:39–47.

Revishvili A.S., Kalinin V.V., Kalinin A.V., Labartkava E.Z., Aleksandrova S.A., Spiridonova E.I., et al. Non-invasive diagnosis and results of interventional treatment of cardiac arrhythmias with the use of a new system of non-invasive surface mapping “Amicard 01К”. Annaly aritmologii=Annals of Arrhythmology. 2012;3:39–47 (In Russ.).

Хлынин М.С., Попов С.В., Криволапов С.Н., Баталов Р.Е. Неинвазивная топическая диагностика нарушений ритма сердца. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2014;4:96–103.

Khlynin M.S., Popov S.V., Krivolapov S.N., Batalov R.E. Non-invasive topical diagnosis of cardiac rhythm Patologija krovoobrashhenija i kardiohirurgija=Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2014;4:96–103 (In Russ.).

Мамчур С.Е., Хоменко Е.А., Бохан Н.С., Романова М.П., Якубик Г.Г. Точность топической диагностики желудочковых эктопических аритмий при помощи неинвазивного картирования. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2016;3:75–80.

Mamchur S.E., Khomenko E.A., Bohan N.S., Romanova M.P., Yakubik G.G. Accuracy of topical diagnosis of ventricular ectopic arrhythmias using non-invasive mapping. Kompleksnye problemy serdechno-sosudistyh zabolevanij=Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2016;3:75–80 (In Russ.).

Чмелевский М.П., Зубарев С.В., Буданова М.А. Неинвазивное электрофизиологическое картирование в диагностике желудочковых аритмий: от научных исследований к клинической практике. Трансляционная медицина. 2015;5(34):91–103.

Chmelevsky M.P., Zubarev S.V., Budanova M.A. Non-invasive electrophysiological mapping in the diagnosis of ventricular arrhythmias: from scientific research to clinical practice. Transljacionnaja medicina=Translational Medicine. 2015;5(34):91–103 (In Russ.).

Revishvili A.S., Wissner E., Lebedev D.S., Deiss S., Metzner A., Kalinin V.V., et al. Validation of the mapping accuracy of a novel non-invasive epicardial and endocardial electrophysiology system. Europace. 2015;17:1282–1288. DOI: 10.1093/europace/euu339.

Revishvili A.S., Metzner A., Tsyganov A., Kalinin V., Lemes C., Saguner A.M., et al. Noninvasive epicardial and endocardial mapping of premature ventricular contractions. Europace. 2016;19(5):843–849. DOI: 10.1093/europace/euw103.

Зубарев С.В., Чмелевский М.П., Буданова М.А., Трукшина М.А., Рыжков А.В., Пахомов А.В., и др. Совершенствование методики поверхностного неинвазивного эпи- и эндокардиального картирования при нарушениях внутрижелудочковой проводимости. Вестник аритмологии. 2015;80:42–48.

Zubarev S.V., Chmelevsky M.P., Budanov M.A., Trukhina M.A., Ryzhkov A.V., Pakhomov A.V., et al. Improvement of methods of superficial non-invasive epi - and endocardial mapping in disorders of intraventricular conduction. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2015;80:42–48 (In Russ.).

Ревишвили А.Ш., Сопов О.В., Фетисова Е.А., Чайковская М.К., Чмелевский М.П. Неинвазивное фазовое картирование: валидационное исследование у пациентов с трепетанием предсердий. Вестник аритмологии. 2016;83:12–17.

Revishvili A.S., Sopov O.V., Fetisova E.A., Tchaikovsky M.K., Chmelevsky M.P. Non-invasive phase mapping: validation study in patients with atrial flutter. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2016;83:12–17 (In Russ.).

Shah A.J., Hocini M., Xhaet O., Pascale P., Roten L., Wilton S.B., et al. Validation of novel 3-dimensional electrocardiographic mapping of atrial tachycardias by invasive mapping and ablation: a multicenter study. J. Am. Coll. Cardiol. 2013 Sept. 3;62(10):889–897. DOI: 10.1016/j.jacc.2013.03.082.

Хлынин М.С., Баталов Р.Е., Попов С.В., Усенков С.Ю., Арчаков Е.А., Хлынин С.М. Неинвазивная диагностика предсердных аритмий с помощью программно-аппаратного комплекса «Амикард». Вестник аритмологии. 2017;88:42–45.

Khlynin M.S., Batalov R.E., Popov S.V., Usenkov S.Yu., Archakov A.E., Khlynin S.M. Non-invasive diagnosis of atrial arrhythmias using hardware-software complex “Amicard”. Vestnik aritmologii=Journal of Arrhythmology. 2017;88:42–45 (In Russ.).

Tsyganov A., Wissner E., Metzner A., Mironovich S., Chaykovskaya M., Kalinin V., et al. Mapping of ventricular arrhythmias using a novel noninvasive epicardial and endocardial electrophysiology system. J. Electrocardiol. 2017;51(1):92–98. DOI: 10.1016/j.jelectrocard.2017.07.018.

Tsyganov A., Wissner E., Metzner A., Mironovich S., ChaykovskayaM., Kalinin V., et al. Mapping of ventricular arrhythmias using a novel noninvasive epicardial and endocardial electrophysiology system. J. Electrocardiol. 2017;51(1):92–98. DOI: 10.1016/j.jelectrocard. 2017.07.018.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.