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LABORATORIO DI ELETTROFISIOLOGIA

Il nuovo Laboratorio di Elettrofisiologia dell’IRCCS Policlinico San Donato, inaugurato nel 2015, alla presenza dell’allora Presidente della Regione Lombardia Roberto Maroni, è una struttura avveniristica per la cura delle aritmie cardiache complesse dotato delle più avanzate tecnologie oggi disponibili per la cura delle aritmie, anche in contesti complessi, con cardiopatie congenite o degenerative o scompenso cardiaco.

Il Laboratorio di Elettrofisiologia è una struttura pensata dal Professor Carlo Pappone, Responsabile dell’Unità di Aritmologia Clinica ed Elettrofisiologia dell’IRCCS Policlinico San Donato per affrontare le complesse sfide dell’aritmologia contemporanea. Le caratteristiche cliniche dei pazienti con indicazione a procedure di elettrofisiologia sono progressivamente cambiate negli ultimi anni: oltre alle aritmie che dipendono da substrati da rientro (tachicardie da rientro nodale, sindrome di Wolff-Parkinson-White) stanno sempre più aumentando gli interventi di ablazione per aritmie inserite in contesti clinici sempre più complessi. La fibrillazione atriale ad esempio costituisce un problema epidemiologicamente sempre rilevante sia per il presente sia per i prossimi anni, impegnando gran parte delle risorse scientifiche ed economiche del nostro sistema sanitario. Il trattamento di queste patologie costituisce una vera sfida per il futuro e richiede uno sforzo imponente dal punto di vista degli investimenti per offrire strategie ed equipaggiamenti biomedicali innovativi.



Principi condivisi a partire dall’ergonomia

Il nostro Laboratorio di Elettrofisiologia è costituito da tre sale dedicate: la Sala Robotica, la Sala d’Integrazione d’Immagine e la Sala per Procedure Ibride.

Le nostre Sale di Elettrofisiologia sono stati progettate per fornire un ambiente ideale dedicato allo sviluppo di un approccio interdisciplinare per i pazienti con aritmie complesse nell’ambito di cardiopatie congenite o degenerative, fibrillazione atriale e scompenso cardiaco. Il loro design, tramite la completa integrazione di tutte le componenti tecnologiche, offre la possibilità di eseguire procedure ibride, di utilizzare approcci alternativi e consente il trattamento di pazienti emodinamicamente instabili. Caratterizzate da peculiarità ben precise, le tre sale sono state realizzate seguendo principi comuni. Quello dell’ergonomia, innanzitutto, limitando l’installazione di tutte le apparecchiature che possono costituire un ostacolo alla mobilità del personale e dei pazienti. Quello poi della semplificazione dell’interfaccia operativa – tutti i segnali delle varie apparecchiature impiegate convergono su un unico display il cui setting è completamente personalizzabile dall’operatore – consentendo così di focalizzare le informazioni necessarie e limitare l’utilizzo di più monitor, evitando pericolose distrazioni. È stata razionalizzata l’interfaccia del paziente, l’acquisizione dei dati utili alla procedura avviene mediante sistemi wireless, con vantaggi in termini di comfort del paziente e del personale.

Per quanto riguarda, invece, la connettività audio-video, tutte le sale sono dotate di sistemi audio-video e connesse ai più moderni sistemi di comunicazione facilitandone così l’impiego a fini didattici e favorendo lo sviluppo tecnologico delle attrezzature (collaborazione con ricercatori e aziende in tempo reale). Altro principio comune è la completa integrazione con il database del paziente: in ogni momento l’operatore potrà accedere alle informazioni cliniche, incluse le indagini di laboratorio e di imaging, al quale il paziente è stato sottoposto in precedenza. Infine, i cablaggi e gli spazi di connessione sono stati moltiplicati per favorire una facile installazione di apparecchiature mediche sperimentali e un facile upgrading tecnologico, ed è stata creata una completa integrazione del laboratorio con i sistemi di monitoraggio remoto consentendo di gestire il paziente a distanza e intervenire precocemente su situazioni cliniche complesse.

Piattaforma tecnologica comune

Le tre Sale di Elettrofisiologia hanno una piattaforma tecnologica comune. Per quanto riguarda l’equipaggiamento radiologico, oltre ai sistemi fluoroscopici, abbiamo un sistema integrato per l’angiografia rotazionale che consente la ricostruzione tridimensionale delle camere cardiache fornendo il massimo dettaglio anatomico. Nelle sale abbiamo i principali e più aggiornati sistemi di mappaggio non fluoroscopico. Ogni sistema di mappaggio ha proprie peculiarità ed è in grado di interfacciarsi con gli altri attraverso sistemi d’integrazione, garantendo il massimo delle informazioni ottenibili da ciascuno. Completa integrazione anche dei segnali e connessione remota dei laboratori: tutte le sale sono equipaggiate con un sistema che consente di avere su un unico pannello ad alta definizione i segnali provenienti dai diversi sistemi parametrici e di mappaggio usati durante la procedura. Tale sistema consente, inoltre, di condividere tutte le informazioni relative alla procedura con altre piattaforme di comunicazione, rendendo lo strumento particolarmente adatto a fini scientifici o didattici. La collaborazione continua con le aziende permette, infine, il continuo aggiornamento hardware e software dei sistemi biomedicali.

Sala 1 – Robotica

La Sala 1 – Robotica – è dedicata a una serie di attività, quali: lo sviluppo e la validazione di protocolli software per il trattamento di particolari aritmie in pazienti con anomalie cardiache strutturali, con particolare attenzione ai difetti congeniti; lo sviluppo e la validazione di nuovi cateteri magnetici per l’ablazione e la stimolazione cardiaca; lo sviluppo di nuove applicazioni per la navigazione intravascolare e il posizionamento selettivo dei cateteri di stimolazione cardiaca nel sistema venoso tributario del seno coronarico, nell’ambito della terapia di resincronizzazione cardiaca; lo sviluppo di protocolli per la navigazione epicardica e di approcci combinati endo-epicardici per il trattamento di substrati transmurali. Questo laboratorio è inoltre dedicato allo sviluppo di protocolli di navigazione magnetica per il posizionamento di devices intracardiaci, per la correzione di difetti strutturali o per l’occlusione percutanea dell’auricola sinistra; allo sviluppo di protocolli di navigazione intravascolare extracardiaca con particolare attenzione al distretto cerebrale per le manovre di radiologia interventistica; allo sviluppo, infine, di protocolli per il controllo remoto del sistema e la cura a distanza del paziente.

La sala Robotica è equipaggiata con un sistema di navigazione magnetica che è stato ampiamento testato e sviluppato dalla nostra Equipe. Questo tipo di sistema offre indiscutibili vantaggi in termini di “operatore-dipendenza” della procedura, di sicurezza e di riproducibilità dei risultati. La manovrabilità del catetere e la stabilità del contatto con la parete cardiaca rendono tale ausilio particolarmente adatto per il trattamento delle aritmie in pazienti con anatomie cardiache complesse o nella popolazione pediatrica».

Sala 2 – Integrazione d’Immagine

La Sala 2 – Integrazione d’Immagine – si concentra sulla registrazione spaziale dell’immagine per migliorare la precisione di quest’ultima e per fornire uno schema tridimensionale preciso. La tecnologia presente viene usata per sviluppare dispositivi dotati di sensori per il trattamento di cardiopatie strutturali come, per esempio, le protesi valvolari aortiche, dove il sistema GPRS può essere usato per un posizionamento della protesi molto più accurato e per lo sviluppo di protocolli di navigazione per alcuni dispositivi all’interno di immagini angiografiche rotazionali. Basato su tecnologia GPRS, istallato all’interno del flat panel del sistema scopico, questo sistema, derivante da un’applicazione militare, permette una codificazione spaziale estremamente accurata della regione toracica del paziente posizionato sotto il generatore (detettore). Il sistema può identificare l’assoluta localizzazione spaziale di un sensore miniaturizzato dedicato che può essere montato su un qualunque dispositivo intracardiaco, come un catetere, un’endoprotesi o uno stent intravascolare. Tramite una continua localizzazione spaziale 3D del sensore, con un’accuratezza di 1 mm, è possibile monitorare in tempo reale la posizione dei dispositivi dotati del sensore e pertanto posizionarsi precisamente nelle varie strutture all’interno del torace e del cuore del paziente».

Sala 3 – Procedure Ibride

La Sala 3 – Procedure Ibride – delle delle Ideato in stretta collaborazione con il team Cardiochirurgico, con Rianimatori e Cardiologi Interventisti, è basato sul sistema Artis Zeego. Questa sistema è stata progettato per garantire la massima accessibilità al paziente e al team medico, permettendo il suo utilizzo in diversi setting operatori. La Sala è stata perciò attrezzata per ospitare procedure ibride rivolte a pazienti complessi e che richiedono un approccio multidisciplinare, come i pazienti affetti da Sindrome di Brugada, per i quali viene effettuata l’ablazione del substrato aritmico situato sulla parete anteriore e tratto di efflusso del ventricolo destro tramite approccio epicardico, o pazienti con fibrillazione atriale, che richiedono un approccio integrato endocardico e minitoracotomico, o quelli candidati alla terapia di resincronizzazione cardiaca nei quali il posizionamento dell’elettrocatetere ventricolare sinistro sia impossibilitato per via percutanea o, ancora, in pazienti con instabilità emodinamica che richiedono, durante la procedura, un supporto circolatorio e un’assistenza intensiva. L’attività clinica e di ricerca della Sala di Procedure Ibride è focalizzata nel creare un approccio multidisciplinare innovativo per il trattamento di pazienti critici, nei quali è indispensabile affrontare più problematiche contestualmente, o nei quali il rischio procedurale è tale da rendere difficoltoso il gesto operatorio in un contesto standard. Particolare attenzione viene prestata allo sviluppo di approcci epicardici mininvasivi, sia che essi contemplino la via toracotomica che subxifoidea. Come “estensione” di questa Sala vi è inoltre una Sala di Controllo dedicata alle procedure in remoto.

Telemedicina – Sistema RP-Vita 

Ultima peculiarità del nostro Laboratorio di Elettrofisiologia  è la presenza di piattaforme mobili di Telemedicina, le prime a essere utilizzate in Italia in ambito ospedaliero e le prime in Europa in Aritmologia. Il sistema RP-Vita è dotato di navigazione autonoma teleguidata da remoto, con possibilità di mappare un territorio e di fissare alcune posizioni come, per esempio, “stanza 1, letto A”. Il medico da remoto può indirizzare il robot al letto del paziente, senza la necessità di personale locale che movimenti il dispositivo. La funzione di auto-docking riconduce automaticamente RP-VITA a una stazione di ricarica dopo un consulto, al fine di assicurarne la disponibilità per una successiva sessione clinica. RP-Vita è dotato di telecamera ad altissima risoluzione, panoramica, inclinabile e con elevate capacità di zoom, che ottimizza la visualizzazione dei pazienti e di personale eventualmente presente al letto del paziente: la telecamera può essere orientata autonomamente dallo specialista in remoto.




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Che cos’è la cardioversione elettrica esterna?

La cardioversione elettrica esterna (CVE) è una procedura in grado di interrompere aritmie cardiache, in particolare la fibrillazione atriale, eseguendo una sorta di “reset” del ritmo cardiaco.  Ogni battito cardiaco normale inizia in una zona del cuore conosciuta come “nodo del seno”, che si trova nell’atrio destro del cuore. Il nodo del seno contiene cellule specializzate che generano un segnale elettrico che viene poi trasmesso al miocardio attraverso il sistema di conduzione. Nei pazienti con fibrillazione atriale, si verifica un’attività elettrica caotica a livello degli atri, che quindi non perdono una contrazione efficace, e si genera un battito cardiaco accelerato ed irregolare.

La fibrillazione atriale viene spesso avvertita dai pazienti come palpitazione (senso di battito cardiaco veloce ed irregolare), mentre alcuni pazienti non hanno alcun sintomo, altri possono esperienza mancanza di respiro, sensazione di testa vuota ed affaticamento. In base alla specifica storia clinica e dei sintomi, può essere consigliata la CVE per ripristinare il normale battito cardiaco.

Quando si effettua la cardioversione elettrica?

La CVE può essere eseguita come procedura programmata o in fase di urgenza/emergenza (ad esempio in Pronto Soccorso).

In emergenza, La CVE viene eseguita per correggere aritmie che pregiudicano la performance cardiaca in genere associati a svenimento, bassa pressione sanguigna, dolore al petto, difficoltà di respirazione, o perdita di coscienza.

La maggior parte delle CVE vengono eseguite elettivamente (non in urgenza) per trattare la fibrillazione atriale, il flutter atriale ed altri disturbi del ritmo cardiaco. La CVE programmata è una procedura che solitamente richiede un regime di ricovero (generalmente  una notte).

Prima di effettuare la cardioversione elettrica il cardiologo informa il paziente sulla procedura e, successivamente alla firma del consenso informato, inizia la preparazione.

E’ da notare che nelle aritmie di durata superiore alle 48 ore si può verificare la formazione di trombi in alcune parti dell’atrio (in particolare nell’auricola); i trombi, alla ripresa della contrattilità atriale, si potrebbero frammentare e disseminare nel circolo arterioso causando ictus o embolie.

Per questo motivo se sono trascorse oltre 48 ore dall’inizio della sintomatologia è obbligatorio intraprendere una terapia anticoagulante (con eparine a basso peso molecolare o con anticoagulanti orali) al termine del quale è possibile effettuare la CVE in sicurezza, riducendo al minimo i rischi cardioembolici. L’utilizzo dei nuovi anticoagulanti orali anticoagulanti orali ad azione diretta (DOAC), inibitori diretti della trombina, rispetto al warfarin, caratterizzato da una  ritardata insorgenza d’azione, ha ridotto in modo drastico il tempo necessario per potere effettuare la CVE in sicurezza.

L’esecuzione della procedura, se l’origine dell’aritmia è superiore alle 72 ore o ignota, nel nostro Centro è sempre subordinata all’esito di un ecocardiogramma transesofageo, effettuato previa rapida sedazione, che serve a escludere l’eventuale presenza di trombi all’interno delle cavità cardiache (evenienza il cui rischio risulta essere aumentato in tutti i pazienti affetti da aritmie cardiache).

Si ricorda ai pazienti che per effettuare la CVE va osservato un digiuno di solidi e liquidi (bere solo il minimo indispensabile per assumere le medicine) dalle 24 del giorno precedente.

Come si effettua la cardioversione elettrica?

La procedura di CVE viene sempre eseguita in ambito ospedaliero nelle sale attrezzate di Elettrofisiologia, sotto il controllo di un’equipe composta da un cardiologo, un anestesista e un infermiere. Tutti i parametri vitali sono controllati prima, durante e dopo l’erogazione dello shock.

Al fine di evitare le percezioni dolorose dovute alla scarica elettrica, la CVE viene effettuata in  sedazione profonda ottenuta attraverso un bolo endovenoso di farmaci ipnoinduttori e anestetici. Il paziente non avverte quindi alcun fastidio, ma è autonomo nelle funzioni vitali, non è quindi una anestesia generale. Visto l’utilizzo specifico di farmaci ipnoinduttori e anestetici, nel nostro Centro è comunque prevista la presenza dell’anestesista.

L’esecuzione della CVE prevede l’erogazione (a mezzo di un defibrillatore) di una scarica elettrica sincronizzata bifasica, attraverso due placche metalliche posizionate sul torace del paziente, in posizione sottoclaveare destra – apicale sinistra oppure la antero – posteriore.

Una volta accertata la sedazione e verificati i parametri vitali quali PA e la saturazione di ossigeno (Spo2), il cardiologo, in base al peso del paziente seleziona la quantità di energia necessaria (1-2 Joule/Kg) e sincronizza l’erogazione dello shock con l’ECG sul picco R; l’erogazione della scarica deve essere sincronizzata, poiché se la scarica avvenisse sull’onda T potrebbe innescare un’aritmia ventricolare.

Il passaggio di corrente elettrica resetta i circuiti anomali permettendo il ripristino del ritmo sinusale (spesso preceduto da una breve pausa sinusale). Se il ripristino del ritmo sinusale non avviene alla prima scarica, si possono ripetere fino a 3 shock, aumentando progressivamente l’energia.

Solitamente il ripristino del normale ritmo cardiaco si ha nel 75-90% dei casi nella fibrillazione atriale di recente insorgenza e nel 90-100% in caso di flutter. A tal punto, si procede con il risveglio del paziente monitorando i parametri vitali. 

COSA AVVIENE DOPO LA CVE? 

Dopo la procedura il paziente rimane in osservazione circa 6-7 ore al termine delle quali potrà essere dimesso. A causa degli effetti residui dei farmaci utilizzati per la sedazione, ai pazienti viene vietata per 24 ore la guida di veicoli.

Molto spesso, per diminuire il rischio di recidive, il cardiologo prescrive una terapia anti-aritmica anche dopo il ripristino del ritmo sinusale. Le successive valutazioni cliniche e strategie terapeutiche vengono pianificate caso per caso.


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“Trattiamo le aritmie cardiache dallo studio dei geni all’ablazione transcatetere“



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