30年以上前に初めて心臓の不整脈に対してカテーテルアブレーションを行って以来、アブレーション技術は絶えず急速なペースで進化している。 この分野での初期の進歩の多くは、上室性頻拍のアブレーションでなされたものである。 1998年にHaïssaguerreら1が肺静脈が心房細動の重要な発生源であることを証明し、心房細動の治療法に革命が起きたのである。 カテーテルアブレーションによる肺静脈の電気的隔離は、発作性心房細動患者の治療戦略として確立された。 その後、 心房細動におけるアブレーションの役割は拡大し、 非肺静脈トリガーのアブレーションや左房基質の変更を含むより広範な戦略が、 持続性心房細動においても有効であることが実証された2
近年、 カテーテルアブレーションは心室頻拍患者に対する有効な治療戦略として台頭してきた。 特に，虚血性心筋症（ICM）や非虚血性心筋症（NICM）に伴う再発性VTの治療にカテーテルアブレーションが使用されるようになってきており，重要な領域となっている。 VTアブレーションは、薬剤不応性のVTにより除細動器ショックの再発を繰り返すICMおよびNICM患者において一般的に使用されています。 4036>
心房細動や心室細動に対するカテーテルアブレーションの役割の拡大と並行して，手技を簡略化し，同時に安全性と手技の成功を高めることを目的とした複数の新しい技術が開発されてきた。 本総説の目的は，構造的な心疾患との関連で，心房細動アブレーションとVTアブレーションにおける新しい開発の概要を提供することである。 4036>
New Technologies and Techniques for AF Ablation
現在、PV隔離に最も広く用いられている技術は、静脈の周囲にポイントバイポイントのアブレーション病変を送達することである。 このアプローチには多くの異なるバリエーションが開発されてきた。 PV隔離の初期には、PVのオスチウムにある最も早いPV電位をターゲットとする「セグメントアプローチ」がよく使われていた。 高い再接続率とPV狭窄のリスクから、この手法は徐々に修正され、現在ではPV隔離を達成するために肛門周囲を焼灼する手法が主流となっている3
（IRISカテーテルを用いて羊モデルで直接視覚化しながら心室組織のアブレーションを行うフィルム。 高周波エネルギー照射後、組織の白化が見られ、効果的なアブレーション病巣が形成されたことを示す。）
AFの左房基質を修正する技術には、線形アブレーションと複合分画電信号のアブレーションがある。 これらの技術は、持続性心房細動患者において、PV隔離の補助戦略としてより広く用いられている3。 線状アブレーションの目的は、心房をマクロリエントラント不整脈を維持しにくい小さなセグメントに分割することである。3 線状アブレーションの最も一般的な部位は、左房の屋根と僧帽弁口峡である。 心房細動を引き起こすローターと呼ばれる複雑な分画のアブレーションでは、周期長の短い分画をターゲットとする。
Advances in Catheter Design for AF Ablation
ポイント・バイ・ポイントのアブレーションは、手技時間が長くなるなど、多くの制限がある。 そのため，PVの周囲や左心房に複数のアブレーション病変を同時に適用できる新しいデザインのカテーテルが開発されている。 4036>
Balloon-mounted technologiesは、発作性心房細動の初期に多く見られるPVトリガー依存性心房細動に焦点を当てたものである。 2 これらのアブレーションシステムは，肺静脈口全体を焼灼するか，肺静脈周囲の特定の弧を焼灼するように設計されている。 しかし、最近の研究では、これらの技術はPV分離のためのRFアブレーションと同等の成功率であり、手技時間も短いことが報告されている4-7
多電極アブレーションカテーテルは、AFアブレーション中に複数のアブレーション病変を同時に送達するための別の技術である。 初期の多電極カテーテルには、MESH®カテーテル（Bard Electrophysiology, MA, USA）やPulmonary Vein Ablation Catheter® (PVAC) (Medtronic Ablation Frontiers, CA, USA)がある。 MESHカテーテルは、36個の電極を持つ拡張可能な非ステアラブル円形カテーテルである2。PVACは、ユニポーラおよびバイポーラモードでRFエネルギーを供給できる10極の円形偏向性カテーテルである2。 この限界を克服する試みとして、最近、灌流式マルチポーラカテーテルであるnMARQ™カテーテル（バイオセンス・ウェブスター、カリフォルニア州、米国）が開発された。 4
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PV分離における役割に加え、左心房の基質ベースのアブレーション用に多電極カテーテルが開発された。 Tip-Versatile Ablation Catheter (TVAC; Medtronic Ablation Frontiers, CA, USA) は左心房にルーフライン、僧帽筋峡部ライン、大動脈峡部ラインなどの線状病変を同時に形成するように設計されている8。 4036>
AFアブレーションにおける最も重要な最近の開発のひとつは、アブレーション中の接触力をフィードバックするカテーテルのデザインである。 これらのカテーテルは、先端にセンサーを内蔵しており、接触力に関する情報をリアルタイムで提供する。 さらに、接触型カテーテルを用いた心房細動のアブレーションでは、従来のアブレーションカテーテルと比較して、臨床結果が優れていることが報告されている13。現在、心房細動アブレーションに用いられている主な接触型カテーテルには、ThermoCool© SmartTOUCH™ カテーテル (Biosense Webster, CA, USA) とTactiCath™ カテーテル (Endosense, Inc, 4036>
Remote Navigation Technologies for AF Ablation
Remote Navigation Technologies for AF Ablationは、アブレーション時のカテーテル操作を簡略化するために近年開発された。4 主な遠隔ナビゲーション技術は、Niobe® magnetic navigation system (Stereotaxis Inc., MO, USA), Sensei™ robotic navigation system (Hansen Medical, CA, USA) and the Amigo™ remote catheter system (Catheter Robotics Inc., NJ, USA) の3種類である。） この3つのシステムは、遠隔操作を可能にするために異なる技術を使用しています。 Niobeシステムが遠隔磁気システムを使用しているのに対し、他の2つのシステムは遠隔カテーテルマニピュレータを使用しています。 これらの技術の利点としては、安全性の向上、より正確なカテーテル操作、安定性の向上などが考えられる15。多くの研究が、リモートナビゲーションによるPV隔離の結果は、従来のアブレーション技術と同等であることを示している16,17。
Advances in Imaging Techniques for AF Ablation
AF アブレーションの初期段階では、カテーテルナビゲーションは透視ガイダンスと心内信号のみに基づいていた。 4 電気的解剖学的マッピング（EAM）の出現は、この分野での大きな発展であった。 EAMシステムは、左心房と肺静脈の3D形状を作成し、その中でカテーテル先端を正確に位置決めできるように設計されている。4 さらに、これらのシステムでは、瘢痕を識別し、解剖学的マップに対する電気活性化の情報を提供できる。 4さらに、これらのシステムは瘢痕を識別し、解剖学的マップに対する電気的活性化の情報を提供することができる。追加の利点は、EAMによってオペレーターが不完全なアブレーションの領域を識別することができることである4、18
最もよく使用されている2つのEAM技術は、Carto®システム（Biosense Webster、カリフォルニア州、米国）とEnSite™ NavX™システム（St Jude Medical、MN、米国）です。 EAM技術は、その誕生以来進化を続け、現在ではコンピュータ断層撮影（CT）、回転血管撮影、磁気共鳴画像（MRI）スキャンによる3D再構成のデータを統合することができるようになりました。 その結果、複雑な左心房と肺静脈の解剖学的構造を高い精度で描出することが可能となった。21
後期ガドリニウム増強MRIは、心房の線維化や瘢痕化の領域を特定する貴重な技術として浮上してきた。 線維化の程度は、心房細動のアブレーションを受けた患者の予後を予測することができることが示されている22。 さらに、最近MRI対応カテーテルが開発され、新しい研究領域が開かれた。 4036>
回転血管造影は、心房細動アブレーションを受ける患者のリアルタイムの画像診断として、潜在的に価値のあるツールである。 Rotational Angiographyでは、心房内に造影剤を注入した後、左心房とPVの解剖学的構造をリアルタイムに取得する。 その後、画像はリアルタイムの透視画像に重ね合わせて再構成される（図1参照）19,20,24 回転血管造影画像と電気解剖学的マップを統合することも可能である。 現在、EP Navigator (Philips Healthcare, Best, The Netherlands) や DynaCT Cardiac (Siemens, Forchheim, Germany) など、多くの回転血管造影技術が利用可能である。 4,25
心房細動、特に左房頻拍と粗動の管理に革命をもたらす可能性のある新しい技術に心電図イメージング(ECGI)がある。 この技術は、心房心外膜表面から単極性電図を記録するために、胴体に配置された250以上の電極を利用するものである。 記録された単極性電図は、数学的モデリングを用いて心臓の活性化パターンに関する情報を導き出すために使用される。 最近の多くの研究が、ECGIを用いた有望な結果を示している。 Shahらは、心房頻拍を有する44人の患者において、ECGI（ECVUEマッピングシステム、CardioInsight Technologies Inc. Haissaguerreらによるフィージビリティスタディでは、ECGIは高解像度で心房細動の活動源を特定できることが示された28。特に、発作性心房細動の患者では肺静脈近傍に活動源があり、より持続性の不整脈の患者ではより広範囲の源があることが示された。 29,30 ECGIによって特定されたローターの一例を図2に示す。 4036>
New Technologies and Techniques for Ablation of Ventricular Arrhythmias
VTアブレーションの初期段階において、アブレーション戦略は主に、VT回路の重要な峡部を標的とした同調や活性化マッピングなどの古典的技術に基づいていた31,32。 31,32。最も重要なことは、血行力学的に許容される臨床的な持続性頻拍を誘発する能力があるかどうかにかかっていることである。 これらの制限のために、基質ベースのアブレーション技術がますます重要となってきている。 33不整脈誘発基質は心内膜、心外膜、あるいはその両方である。
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VTアブレーションにおける画像技術の進歩
瘢痕性VTアブレーションは心室解剖の詳細と瘢痕および境界領域の特定に決定的に依存している。 34 前述のように、EAMシステムは3Dチャンバー形状を作成するだけでなく、異常電圧の領域、つまり瘢痕を特定することができる。 EAMはVTアブレーションの標準的なイメージングモダリティと考えられているが、それには限界があることに注意することが重要である。 例えば、単一電圧の測定では、複雑な3Dの心内膜瘢痕を正確に表現することは困難である。 さらに、EAMは、接触不良による低電圧領域を誤って特定するリスクと関連している。35,36
遅延強調MRI（DE-MRI）およびマルチディテクターCT（MDCT）画像は、EAMを単独で使用することの限界を克服できる貴重な補助的技術として浮上してきた。 AF患者の場合と同様に、DE-MRIとMDCT画像はEAMマップと統合することができる。 DE-MRIは、瘢痕の大きさ、位置、不均一性、透過性の高解像度3D画像を提供する。 さらに、DE-MRIはVT回路の重要な領域である遅伝導チャンネルを特定することができると報告されている40。 4036>
MDCT は高い空間分解能と時間分解能を有する。41 MDCT は心室石灰化、線維性脂肪置換、壁薄化および心外膜脂肪の領域を特定するのに有効である。 さらに、MDCT は局所的な異常心室活動（LAVA）を有する領域を同定することが実証されており、この領域は後のセクションで述べるように、VT メカニズムにとって重要である43。 MDCTのその他の利点としては、冠動脈、横隔神経および乳頭筋の描出がある44 。これらの構造の術前アノテーションは、術中リスクを最小化するために重要である。 さらに、MDCTを用いた心外膜脂肪の正確な位置特定は、心外膜電圧マッピングの信頼性を高める。 全体として、DE-MRIとMDCTはVTアブレーションを受ける患者の不整脈発生基質について補完的な情報を提供する44
最近では、ECGIもVTマッピングのための追加画像様式として検討されている。 Wangらは、侵襲的マッピングと比較して、ECGIが90％以上の症例でVTの発生部位を正確に同定することを示した45。 したがって、心房性不整脈における役割の拡大に加えて、ECGIはVTのマッピングのための有効なツールとして出現する可能性がある。 VTにおけるECGIの役割に関する研究はまだ初期段階にあるが、この技術はアブレーション戦略の術前計画に使用できる貴重な情報を提供する可能性を持っている。 4036>
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Advances in VT Mapping Techniques
As about the previous section, EAM is the most widely used imaging modality during ablation of scar-related VT. EAMでは、従来のバイポーラカテーテルを用いたポイントバイポイントサンプリングが一般的である。 しかし、この方法は時間がかかり、マッピング密度も不十分であることが多い。 その結果、迅速かつ高密度の活性化マッピングを可能にする新しい多極マッピング技術が多数開発された。 4036>
Microelectrode ´basket´cheterは、心室の形状に適合するように設計された複数のスプラインを持つ拡張可能な設計になっている。 34 Constellation®バスケットカテーテル(EP Technologies, CA, USA)は、瘢痕性VT患者のマッピング時間を大幅に短縮することが報告されている46,47。 例えば、スプラインの展開が不十分な場合、マッピングが不完全になることがある。 34
Non-contact microelectrode arrayは、表面に複数の単極性電極を有する膨張性バルーンで構成されている。 電極は、ロービングマッピングカテーテルの位置に加えて、遠距離電位を検出するように設計されている34,48。心室内でのロービングカテーテルの移動は、心内膜の形状を構築するために使用される。 これらのシステムは、1回の拍動で詳細な心内膜マッピングができるように設計されている。48 非接触型マッピングは主に活性化マッピング用に設計されており、1回の拍動で活性化をマッピングできることから、耐性の低いVT患者にも使用できる可能性がある。 50-52
Steerable multipolar catheterもまた、VT中の高密度マッピング用に開発されている。 例えば、Livewire™ duodecapolar catheter (St Jude Medical, MN, USA) やPentaRay® catheter (Biosense Webster, CA, USA)がある33,53。 PentaRayカテーテルは、5本のソフトでフレキシブルなスプラインからなり、各スプラインに複数の電極が設置されている。 このカテーテルは、心内膜および心外膜マッピングの際の外傷性合併症を最小限に抑えるように設計されている。 VTマッピングにおけるPentaRayカテーテルの大きな利点は、心内膜マッピングに加え、心外膜表面の高密度マップを取得することができる点である。 Jaisらは、心外膜マッピングにおいてPentaRayカテーテルはエクストピーをほとんど発生させず33、人工信号も最小限に抑えることができることを実証している。 したがって、心内膜VTアブレーション中に、PentaRayカテーテルは、transmural responseをモニターするために使用できる。
VTアブレーション戦略の進歩
前述したように、活性化および同調マッピングを用いたVTアブレーションが、従来、VTアブレーションに最も広く用いられている戦略だった55。 55 しかし、これらの方法の主な限界は、臨床的に適切で忍容性の高い単形性VTの誘発に依存することである。これらの限界の結果、基質ベースのアプローチがVT患者に多く用いられるようになってきた。 基質ベースのアブレーションの戦略には、電圧チャネルを横断する直線的アブレーション、瘢痕の包囲、不均質な瘢痕領域の均質化などがある
基質ベースのアプローチには課題もあることに注意することが重要である。 主な課題の1つは、アブレーション後のエンドポイントの定義である。 VTの非誘導は多くの術者がエンドポイントとして使用してきた。 しかし、このアプローチには、非再現性、非誘導性が長期予後を予測することを示唆する説得力のあるデータの欠如などの重要な限界がある。 全体として、基質ベースのVTアブレーションの最適なエンドポイントに関する一般的なコンセンサスは今のところない。
最近、LAVAのアブレーションが基質ベースのアブレーション技術としてますます注目されている。 したがって、この方法は、エンドポイントとしてのVTの非誘導性という前述の制限を克服している。 Jaïsらは最近、LAVAの完全除去は安全であり、優れた臨床転帰と関連することを示した。33 さらに最近、同じグループが、二次的な壁の菲薄化を伴うICM患者において、心内膜アプローチで心外膜LAVAを除去でき、それにより心外膜アブレーションの量を制限できることを示した59
Pace- mappingは基板ベースのVTアブレーション中に貴重な情報をもたらす。 ペースマッピングでは、洞調律中に異なる部位でペーシングを行い、その活性化シーケンスを臨床的なVTのそれと比較する。 QRS形態の比較には自動化されたアルゴリズムが使用されることがある。 ペースマッピングは瘢痕性VTアブレーションの補助的手法として一般的に用いられているが、重要な限界がある。 しかし、最近の興味深い研究で、De Chillou らは、ICM 患者において、EAM システムを使用して高密度ペースマッピングとアノテーションを行うことで、VT 回路の入口と出口を正確に特定し、臨界峡部の方向も示すことができることを実証した60。 さらに、直線的アブレーションの後、峡部の双方向ブロックを証明することができた。
Advances in Ablation Techniques for VT
瘢痕性VT患者のVT再発の大きな要因の1つは、VT回路に重要な部分に適切な病変を作れないことである。 この場合、深部硬膜内VT回路は特に困難である。 硬膜内VT回路は心外膜および／または心内膜のアプローチでアブレーションを行うにはアクセスしにくい場合がある。 そのため，これらの限界を克服するために，多くの技術が開発されてきた。 たとえば，経冠エタノール注入，バイポーラアブレーション，針状カテーテル，心筋組織の直接可視化を可能にするカテーテルなどである。 61 この技術では、不整脈発生基質を供給する冠動脈の枝を特定し、その基質を焼灼するためにエタノールを注入する。 冠動脈枝の選択に関する初期の戦略は、主に解剖学的考察に基づくものであった。 しかし，長年にわたり，この方法は，対象となる冠動脈枝をより正確に定義するために改良されてきた。 例えば，冠動脈循環に血管形成術用のガイドワイヤーを用いてペースマッピングを行うことで，経冠動脈的アブレーションを効果的にガイドできることが証明されている。 最近の多くの研究により，高周波アブレーションにもかかわらずコントロールが困難なVT患者において，経冠エタノールアブレーションが効果的な代替戦略であることが示されている。 62
高出力バイポーラアブレーションは、深部硬膜内VT回路、特に中隔内から発生する回路のアブレーションに潜在的に有効な技術である。 バイポーラアブレーションでは、2本のカテーテルを中隔の両側または心内・心外に配置し、高出力高周波エネルギーを供給する。 動物の梗塞モデルや、最近では摘出した生体外ヒト心臓でも、バイポーラアブレーションは、標準的なユニポーラアブレーションと比較して、より効果的に経壁病変を形成することが実証されている63、64。