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CARTO-Mapping

Das CARTOTM-System ist konstruiert worden, um 3-dimensionale, farblich kodierte elektroanatomische Maps des menschlichen Herzens erstellen und analysieren zu können. Für den Gebrauch dieses Systems sind spezielle Katheter mit einem in der Spitze integrierten elektroanatomischen Sensor entwickelt worden, die eine Echtzeitinformation über die wahre Lokalisation der Katheterspitze im Herzen liefern. Unter dem Untersuchungstisch werden in einem sog. „location pad“ 3 magnetische Wechselfelder aufgebaut. Dies geschieht unter Verwendung dreier Spulen, die jeweils ein Magnetfeld mit unterschiedlicher Frequenz erzeugen. Mittels integrierter elektroanatomischer Sensoren an der Katheterspitze ist es dann möglich, die durch Katheterbewegungen innerhalb des Magnetfeldes induzierten Spannungsänderungen zu messen, sie entlang des Katheterschaftes an den Prozessor weiterzuleiten und dann mittels mathematischer Algorithmen zu jedem Zeitpunkt die Position des Mappingkatheters mit einer Genauigkeit von <1,0mm zu errechnen. Diese Katheter (NAVI-STAR, Biosense Webster) dienen dem Mapping, aber auch der Ablation. Die 3-dimensionale Erfassung der Anatomie einer Herzkammer erfolgt durch Abtasten der endokardialen Kontur mit dem Mappingkatheter (Erstellen einer 3-D-Geometrie). Mittels simultaner Registrierung von elektrischen Signalen entsteht anschließend ein elektroanatomisches Map. Hierbei werden alle Daten über Amplitude sowie Frequenz des Magnetfeldes durch eine Prozessoreinheit gesammelt und analysiert, um eine exakte Lokalisation der Katheterspitze genauso wie ihre Orientierung im Magnetfeld zu ermöglichen.
Die entsprechenden anatomischen Positionen der Katheterspitze sowie die dort endokardial erfassten Elektrogramme werden durch den Computer analysiert, um dann daraus eine 3-dimensionale Rekonstruktion auf dem Bildschirm zu erzeugen. Die Bilder können in jede Richtung rotiert oder neu orientiert werden, um die Anatomie des Herzens anschaulicher zu gestalten oder Details eines Maps genauer untersuchen zu können. Das jeweilige Map wird nicht nur 3-dimensional, sondern auch farblich kodiert dargestellt. Die Farben variieren von rot (= früheste Erregung im Aktivierungsmap, niedrigste Signalamplitude im Spannungsmap) über gelb, grün, blau bis violett (= späteste Erregung im Aktivierungsmap, höchste Signalamplitude im Spannungsmap). Eine entsprechende Farbskala erscheint dauerhaft im rechten oberen Bereich des Bildschirms.

Die Ergebnisse der Katheterablation von unterschiedlichen komplexen Herzrhythmusstörungen (Vorhofflimmern, Kammertachykardien, atypisches Vorhofflattern, ektope atriale Tachykardien, Extrasystolen) unter dem Einsatz dieses elektroanatomischen Mapppingsystems können den Nutzen aufgrund hoher akuter Erfolgsraten, niedriger Rezidivquoten und eines hohen Sicherheitsprofils, vor allem im Vergleich zu den Daten der konventionellen Mappingtechnik, eindrucksvoll demonstrieren.
Der Untersucher ist mit dem System in der Lage, auch komplexe anatomische Verhältnisse 3-dimensional und nicht-fluoroskopisch schnell zu rekonstruieren. Mittels Spannungsmaps können bereits im Sinusrhythmus durch kardiale Grunderkrankungen modifizierte Substrate (Narben, Fibrose etc.) identifiziert und vom gesunden Gewebe abgegrenzt werden. Es kann als Positionierungsmap dienen, indem nach Darstellung der anatomischen Verhältnisse spezielle Ablationsstrategien, meist in Form von linearen Läsionen, durchgeführt werden. Darüber hinaus erlauben Aktivierungsmaps oder Propagationmaps, die eine animierte Version der Aktivierungsmaps darstellen, die Differenzierung und die Lokalisation von fokalen Arrhythmien und Makro-Reentrykreisen. Die Anwendung des elektroanatomischen Mappings hilft dem Untersucher vor allem bei komplexen Rhythmusstörungen, die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen, um dann gezielt eine meist individuelle Ablationsstrategie zur Beeinflussung des arrhythmogenen Substrats umzusetzen. Außerdem erlaubt das System die farbliche Markierung von bestimmten Orten (Ablationsorte, Bereiche mit detektierten Potenzialen etc.), die leicht wieder gefunden und mit anderen Bereichen problemlos verglichen werden können. Der primäre Vorteil liegt aber in der 3-dimensionalen räumlichen Rekonstruktion von Herzhöhlen und einer Echtzeit-Darstellung von Katheterspitze sowie deren Navigation. Dadurch können zusätzlich Durchleuchtungs- und Untersuchungszeiten bedeutsam reduziert werden.
Ein weiterer wichtiger technologischer Schritt ist die Integration von 3-dimensionalen Computertomographie (CT)- oder Magnetresonanz-Tomographie (MRT)-Bildern in die erstellten CARTO-Maps, um damit ein noch exakteres und genauer konturiertes Bild der individuell verschiedenen Anatomie des Patienten als Ausgangsbasis für eine leistungsfähigere Mapping- und Ablationsstrategie von komplexen Herzrhythmusstörungen zu erhalten („Image-Integration“).

Image-Integration: CT-Bild plus CARTO-Map im Rahmen einer Vorhofflimmer-Ablation

Image-Integration: CT-Bild plus CARTO-Map im Rahmen einer Vorhofflimmer-Ablation