Preview

Трансляционная медицина

Расширенный поиск

Неинвазивное электрофизиологическое картирование в диагностике желудочковых аритмий: от научных исследований к клинической практике

https://doi.org/10.18705/2311-4495-2015-0-5-91-103

Полный текст:

Аннотация

В статье рассматривается история неинвазивного электрофизиологического картирования сердца, дана сравнительная характеристика современных методов топической диагностики желудочковых аритмий, проводится анализ подходов к их электрофизиологической диагностике. Показано актуальное состояние технологии неинвазивного ЭКГ-имиджинга в топической диагностике желудочковых аритмий. Описываются возможные дальнейшие направления развития и совершенствования неинвазивной диагностики нарушений ритма сердца.

Об авторах

М. П. Чмелевский
ФГБУ «Северо-западный федеральный медицинский исследовательский центр им.В.А. Алмазова» Минздрава России
Россия


С. В. Зубарев
ФГБУ «Северо-западный федеральный медицинский исследовательский центр им.В.А. Алмазова» Минздрава России
Россия


М. А. Буданова
ФГБУ «Северо-западный федеральный медицинский исследовательский центр им.В.А. Алмазова» Минздрава России
Россия


Список литературы

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

2. Robinson G, Herrmann G. Paroxysmal tachycardia of ventricular origin and its relation to coronary occlusion. Heart. 1921;8:59.

3. Einthoven W, Fahr G, de Waart A. Über die Richtung und die manifeste Grösse der Potentialschwankungen im menschlichen Herzen und über den Einfluss der Herzlage auf die Form des Elektrokardiogramms. Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere. 50:275-315.

4. Wilson FN, Johnston FD, Rosenbaum FF, Erlanger H, Kossmann CE, Hecht H, Cotrim N, Menezes de Olivieira R, Scarsi R, Barker PS. The precordial electrocardiogram. Am. Heart J. 1944;27:19-85.

5. Rosenbaum MB. Classification of ventricular extrasystoles according to form. J. electrocardiol. 1969;2(3):289.

6. Boineau JP. Electrocardiology: a 30 year perspective. Ah Serendipity, fulsome friend. J. Electrocardiol. 1988; supl. P: S1.

7. Su N, Wei TX, Zhang YR. Localization of the origin of ventricular arrhythmia by means of Frank’s vectorcardiogram. Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi. 1989;17 (3):143-145.190.

8. Гасилин В. С. Векторкардиография. Куйбышев; 1963. 114 с.

9. Кечкер М. И. Основы векторкардиографии. М.; 1970. 51 c.

10. Бала Ю. М., Хорошев В. Ф., Гусев А. И. Количественная пространственная векторэлектрокардиография. Воронеж; 1968. 133 c.

11. Тартаковский М. Б. Основы клинической вектор кардиографии. Л.; 1964. 235 c.

12. Duchosal PW, Sulzer R. La Vectorcardiographie, Basel. N.Y; 1949.

13. Cooksey JD, Dunn M. Clinical Vectorcardiography and Electrocardiography Hardcover. 1977.

14. McFarlane P W. 12 lead vectorcardiography. 1995. 160 p.

15. Титомир Л. И. Экспериментальное определение параметров векторкардиографических систем отведений с учетом неоднородности электрических свойств тела. Биофизика. 1967;12:573.

16. Grayzel J, Lizzi F. The performance of VCG leads in homogenous and heterogeneous torsos. J. Electrocardiol. 1969;2:17.

17. Вайнштейн А. Б., Яшин С. М., Думпис Я. Ю., Шубик Ю. В. Электрокардиографическая топическая диагностика некоронарогенных правожелудочковых аритмий. Вестник аритмологии. 2003;34:11-17.

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

19. Miller JM, Marchlinski FE, Buxton AE, Josephson ME. Relationship between the 12-lead electrocardiogram during ventricular tachycardia and endocardial site of origin in patients with coronary artery disease. Circulation. 1988;77:759-766.

20. Ito S, Tada H, Naito S, Kurosaki K, Ueda M, Hoshizaki H, Miyamori I, Oshima S., Taniguchi K., Nogami A. Development and validation of an ECG algorithm for identifying the optimal ablation site for idiopathic ventricular outflow tract tachycardia. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 2003;14(12):1280-1286.

21. Segal OR, Chow AW, Wong T, Trevisi N, Lowe MD, Davies DW, Della Bella P, Packer DL, Peters NS. A novel algorithm for determining endocardial VT exit site from 12-lead surface ECG characteristics in human, infarct-related ventricular tachycardia. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 2007;18 (2):161-168.

22. Zhang F, Chen M, Yang B, Ju W, Chen H et al. Electrocardiographic algorithm to identify the optimal target ablation site for idiopathic right ventricular outflow tract ventricular premature contraction. Europace. 2009;11:1214-1220.

23. Betensky BP, Park RE, Marchlinski FE et al. The V (2) transition ratio: a new electrocardiographic criterion for distinguishing left from right ventricular outflow tract tachycardia origin. J. Am. Coll. Cardiol. 2011;57:2255-2262.

24. Park KM, Kim YH, Marchlinski FE. Using the surface electrocardiogram to localize the origin of idiopathic ventricular tachycardia. Pacing and Clinical Electrophysiology. 2012;35 (12):1516-1527.

25. Kuchar DL, Ruskin JN, Garan H. Electrocardiographic localization of the site of origin of ventricular tachycardia in patients with prior myocardial infarction. Journal of American College of Cardiology. 1989;13(4):893-903.

26. Ben-Haim SA, Osadchy D, Schuster I et al. Nonfluoroscopic, in vivo navigation and mapping technology. Nat. Med;1996 (2):1393-1395.

27. Stevenson WG, Delacretaz E, Freidman PL et al. Identification and ablation of macroreentrant ventricular tachycardia with the CARTO electroanatomical mapping system. Pacing Clin. Electrophysiol. 1998;21:1448-1456.

28. Schilling RJ, Peters NS, Davies DW. A non-contact catheter for simultaneous endocardial mapping in the human left ventricle: comparison of contact and reconstructed electrograms during sinus rhythm. Circulation. 1998;98:887-898.

29. Schilling RJ, Peters NS, Davies DW. Feasibility of a noncontact catheter for endocardial mapping of human ventricular tachycardia. Circulation. 1999;99:2543-2552.

30. Kistler PM, Earley MJ, Harris S et al. Validation of three dimensional cardiac image integration: use of integrated CT image into electroanatomic mapping system to perform catheter ablation of atrial fibrillation. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2006;17:341-348.

31. Pflaumer A, Deisenhofer I, Hausleiter J et al. Mapping and ablation of atypical flutter in congenital heart disease with a novel three-dimensional mapping system (Carto Merge). Europace. 2006; 8:138-139.

32. Waller AD. On the electromotive changes connected with the beat of the mammalian heart and of the human heart in particular. Phil. Trans. R. Soc. 1889;180:169-194.

33. Groedel FM, Koch E. Potentialmaxima auf den vorderen Brustwand. Z. Kreislaufforsch. 1933;23:794.

34. Hill A. Analysis of the normal QRS deflection. Lancet. 1938;2:1110-1113.

35. Bohning A, Katz LN, Langedorf R. The distribution of surface potential on the chest in intaventricular block. Am.Heart J. 1941;22:778-793.

36. Burger R, Wuhrmann F. Uber das elektrische Feld des Herzens. Cardiologia. 1939;3(56):139.

37. Lepeschkin E. The history of electrocardiographic thoracic mapping. Adv. Cardiol. 1974;10:2-10.

38. Амиров Р. З. Кардиотопоскопия. Кардиология. 1961;1 (2):55-61.

39. Амиров Р. З. Электрокардиотопография. М.; 1965. 144 c.

40. Амиров Р. З. Интегральные топограммы потенциалов сердца. М.; 1973. 109 c.

41. Taccardi B. Distribution of heart potential on the thoracic surface ofnormal human subjects. Circulation Res. 1963;12:341-352.

42. Титомир Л.И, Кнеппо П. Математическое моделирование биоэлектрического генератора сердца. М.: Наука; 1999. 448 c.

43. Титомир Л. И., Рутткай-Недецкий И., Бахарова Л. Комплексный анализ электрокардиограммы в ортогональных отведениях. М.: Наука: 2001. 238 с.

44. Титомир Л. И., Кнеппо П., Трунов В., Айду Э. А. Биофизические основы электрокардиотопографических методов. М.: Физматлит; 2009. 224 с.

45. Титомир Л. И., Трунов В., Айду Э. А. Неинвазивная электрокардиотопография. М.: Наука; 2003 200 c.

46. Scher AM, Young AC, Meridith WM. Factor analysis of the electrocardiogram. Test of electrocardiographic theory: normal hearts. Circulation Res. 1960;8:519-526.

47. Arthur RM, Geselowitz DB, Briller SA, Trost RF. Quadropole components of the human surface electrocardiogram. Am. Heart J. 1972;83:663-677.

48. Barr RC, Spach MS, Hermann-Giddens GS. Selection ofthe number and positions of measuring locations for electrocardiography. IEEE Trans. Bio-Med Engng. (Inst.elect.electron.Engrs). BME. 1971;18:125-138.

49. Kornreich F. Quantitative evaluation of body surface information. Adv.Cardiol. 1974;10:156-160.

50. Taccardi B, de Ambroggi L, Viganotti C. Characteristic features of surface potential maps during the QRS and S-T intervals. Adv. Cardiol. 1974;10:248-256.

51. MacLeod RS, Brooks DH. Recent progress in inverse problems in electrocardiology. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 1998;17(1):73-83.

52. Rudy Y, Messinger-Rapport BJ. The inverse problem in electrocardiography: solutions in terms of epicardial potentials. Critical Reviews in Biomedical Engineering. 1988;16(3):215-268.

53. Rudy Y, Burnes JE. Non-invasive Electrocardiographic Imaging. Annals of Noninvasive Electrocardiology. 1999;4 (3):340-359.

54. Шакин В. В. Вычислительная электрокардиография. - Москва: Наука; 1981. 167 c.

55. Бокерия Л. А., Шакин В. В., Мирский Г. В., Полякова И. П. Численные методы электрофизиологической оценки состояния сердца.-М.: Вычислительный центр АН СССР; 1987.

56. Ramanathan C, Ghanem RN, Jia P, Ryu K, Rudy Y. Noninvasive electrocardiographic imaging for cardiac electrophysiology and arrhythmia. Nature Medicine. 2004;10(4):422-428.

57. Ghanem RN, 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.

58. Wang Y, Cuculich PS, Zhang J. et al. Non-invasive electroanatomic mapping of human ventricular arrhythmias with electrocardiographic imaging. Sci. Transl. Med. 2011;3:98-84.

59. Cakulev I, Sahadevan J, Arruda M. et al. Confirmation of novel noninvasive high-density electrocardiographic mapping with electrophysiology study: implications for therapy. Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2013;6:68-75.

60. Jamil-Copley S, Bokan R, Kojodjojo P. et al. Noninvasive electrocardiographic mapping to guide ablation of outflow tract ventricular arrhythmias. Heart Rhythm. 2014;11:587-594.

61. Erkapic D, Greiss H, Pajitnev D et al. Clinical impact of a novel three-dimensional electrocardiographic imaging for non-invasive mapping of ventricular arrhythmias: a prospective randomized trial. Europace. 2015;17(4):591-597.

62. Berger T, Fisher G, Pfeifer B et al. Single-Beat Noninvasive Imaging of Cardiac Electrophysiology of Ventricular Pre-Exitation. J. Am. Coll. Cardiol. 2006;48:2045-2052.

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

64. Berger T, Pfeifer B, Hanser FF, Hintringer F, Fischer G, Netzer M, Trieb T, Stuehlinger M, Dichtl W, Baumgartner C, Pachinger O, Seger M. Single-beat non-invasive imaging of ventricular endocardial and epicardial activation in patients undergoing CRT. PLoS One. 2011. 27:6(1); e16255.

65. Liu C, Skadsberg ND, Ahlberg SE, Swingen CM, Iaizzo PA, 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.

66. Han C, Pogwizd CM, Killingsworth CR, He B. Noninvasive Imaging of Three-dimensional Cardiac Activation Sequence during Pacing and Ventricular Tachycardia. Heart Rhythm. 2011;8(8):1266-1272.

67. 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.

68. Калинин В. В. Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца. Калинин В. В., Ревишви-ли А. Ш., Калинин. А. В. Патент на изобретение. URL: http://www. findpatent.ru/patent/241/2417051.html.

69. Bokeriya LA, Revishvili AS, Kalinin AV, Kalinin VV, Lyadzhina OA., Fetisova EA. Hardware-software system for noninvasive electrocardiographic heart examination based on inverse problem of electrocardiography. Biomedical engineering. 2008;42(6):273-279. 5(34) / 2015

70. Denisov AM, Zakharov EV, Kalinin AV, Kalinin VV. Numerical solution of the inverse electrocardiography problem with the use of the Tikhonov regularization method. Moscow University Computational Mathematics and Cybernetics. 2008;32(2):61-68.

71. Denisov AM, Zakharov EV, Kalinin AV, Kalinin VV. Numerical methods for some inverse problems of heart electrophysiology. Differential Equations. 2009;45(7):1034-1043.

72. Zakharov EV, Kalinin AV. Algorithms and numerical analysis of dc fields in a piecewise-homogeneous medium by the boundary integral equation method. Computational Mathematics and Modeling. 2009;20(3):247-257.

73. Zakharov EV, Kalinin AV. Method of boundary integral equations as applied to the numerical solution of the threedimensional Dirichlet problem for the laplace equation in a piecewise homogeneousmedium. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 2009;49(7):1141-1150.

74. Denisov AM, Zakharov EV, Kalinin AV, Kalinin VV. Numerical solution of an inverse electrocardiography problem for a medium with piecewise constant electrical conductivity. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 2010;50 (7):1172-1177.

75. Kalinin AV. Iterative algorithm for the inverse problem of electrocardiography in a medium with piecewise-constant electrical conductivity. Computational Mathematics and Modeling. 2011;22 (1):30-34.

76. Denisov AM, Zakharov EV, Kalinin AV, Kalinin VV. Numerical method for solving an inverse electrocardiography problem for a quasi-stationary case. J. Inverse Ill-Posed Probl. 2012;20(4):501-512.

77. Zakharov EV, Kalinin AV. A Method To Compute The Electric Field Vector On the Surface Of The Cardiac Muscle. Computational Mathematics and Modeling. 2012;23(2):125-132.

78. Denisov AM, Zakharov EV, Kalinin AV. Method for Determining the Projection of an Arrhythmogenic Focus on the Heart Surface, Based on Solving the Inverse Electrocardiography Problem. Mathematical Models and Computer Simulations. 2012;4 (6):535-540.

79. Zakharov EV, Kalinin AV. Numerical solution of the three-dimensional Dirichlet problem for inhomogeneous media by the method of integral equations. Differential Equations. 2013;49 (9):1160-1167.

80. Ревишвили А. Ш., Калинин В. В., Калинин А. В., Лабарткава Е. З., Александрова С. А., Спиридонова Е. И., Сопов О. В. Неинвазивная диагностика и результаты интервенционного лечения аритмий сердца с использованием новой системы неинвазивного поверхностного картирования «АМИКАРД 01K». Анналы аритмологии. 2012;9 (3):39-47.

81. Бокерия Л. А., Ревишвили А. Ш., Калинин В. В., Ляджина О. С., Фетисова Е. А., Симонян Г. Ю. Неинвазивное эндокардиальное картирование желудочков сердца на основе решения обратной задачи электрокардиографии. Вестник аритмологии. 2009;57:24-28.

82. Ревишвили А. Ш., Калинин В. В., Ляджипа О. С., Фетисова Е. А. Верификация новой методики неинвазивного электрофизиологического исследования сердца, основанной на решении обратной задачи электрокардиографии. Вестник аритмологии. 2008;51:7-13.

83. Ляджипа 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.

84. 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.

85. 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.

86. Revishvili AS, Wissner E, Lebedev DS, Lemes C, Deiss S, Metzner A et al. Validation of the mapping accuracy of a novel non-invasive epicardial and endocardial electrophysiology system. Europace. 2015; Feb 2. doi:10.1093/europace/euu339.

87. Чмелевский М. П., Лебедев Д. С., Трешкур Т. В., Татарский РБ, Зубарев С. В. Топическая диагностика полиморфных желудочковых аритмий с помощью неинвазивного электрофизиологического картирования сердца. Анналы аритмологии. Материалы V Всероссийского Съезда Аритмологов. Москва. 13-15 июня 2013. - № 2 (приложение). - С. 52.

88. Чмелевский М. П., Лебедев Д. С., Васичкипа Е. С., Трешкур Т. В., Зубарев С. В. Первый опыт проведения неинвазивного электрофизиологического картирования у пациентов детского и юношеского возраста. Анналы аритмологии. Материалы V Всероссийского Съезда Аритмологов. Москва. - 13-15 июня 2013. - № 2. - (приложение). - С. 52.

89. Чмелевский М. П., Лебедев Д. С., Пахомов А. В., Рыжков А.В, Зубарев С. В. Первый опыт использования магнитно-резонансной томографии для неинвазивного электрофизиологического картирования предсердных и желудочковых аритмий. Анналы аритмологии. Материалы. V Всероссийского Съезда Аритмологов. - Москва. 13-15 июня 2013. № 2 (приложение). С. 55.

90. Namdar M, Chmelevsky M, Gentil-Baron P, Burri H, Shah D. Idiopathic VT in a coronary sinus aneurysm localized with a novel body surface mapping system. International congress EHRA Cardiostim. June 18-21, 2014. Nice, France. http://www. cardiostim.com.

91. Tsyganov A, Kalinin V, Chmelevsky M, Yakovleva M. Noninvasive panoramic mapping of human ventricular fibrillation. XVI international symposium on progress in clinical pacing. December 2-5, 2014. Book of abstract. Rome, Italy. P. 73.

92. Xu G, Wang R, Zhang S, Yang S, Justin GA, Sun M, Yan W. A 128-electrode three dimensional electrical impedance tomography system. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2007:4386-4389.

93. Wu H, Xu G, Yu H, Zhang S, Li Y, Yang S, Yan W. Three dimensional electrical impedance tomography in thorax complete model. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2008:466-469.

94. van Dam PM, Oostendorp TF, Linnenbank AC, van Oosterom A. Non-Invasive Imaging of Cardiac Activation and Recovery. Ann. Biomed. Eng. 2009;37(9):1739-1756.

95. Oostendorp TF, van Oosterom A. ECGSIM: an interactive tool for studying the genesis of QRST waveforms. Heart. 2004;90 (2):165-168.

96. Sharma A, Wong D, Weidlich G, Fogarty T, Jack A, Sumanaweera T, Maguire P. Non-invasive stereotactic radiosurgery (CyberHeart) for creation of ablation lesions in the atrium. Heart Rhythm. 2010;7(6):802-810.

97. Bode F, Blanck O, Gebhard M, Hunold P, Grossherr M, Brandt S et al. Pulmonary vein isolation by radiosurgery: implications for non-invasive treatment of atrial fibrillation. Europace. 2015; Mar 3. DOI: dx.doi.org/10.1093/europace/euu406.

98. Самойлов А. Ф. Избранные статьи и речи. М.-Л.: Изд-во АН СССР; 1946. 313 c.


Для цитирования:


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):91-103. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2015-0-5-91-103

For citation:


Chmelevsky M.P., Zubarev S.V., Budanova M.A. Non-invasive electrocardigraphic imaging of ventricular arrhythmias: from scientific research to clinical practice. Translational Medicine. 2015;(5):91-103. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/2311-4495-2015-0-5-91-103

Просмотров: 125


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2311-4495 (Print)
ISSN 2410-5155 (Online)