Analyse von CFAEs und 3D-Visualisierung von Information auf dem Atrium

  • Vorhofflimmern ist die häufigste lang anhaltende Rhythmusstörung des Herzens in der westlichen Welt. Das Risiko, an Vorhofflimmern zu erkranken, nimmt im Alter stark zu. Ca. 1% der Bevölkerung ist betroffen. Häufig treten erst ab dem sechzigsten Lebensjahr nennenswerte Erkrankungen auf. Aufgrund des gestörten Blutflusses in den Vorhöfen können Thromboembolien ausgelöst werden. Diese kann zu Lungenembolien, Herzinfarkten oder Schlaganfällen führen und erhöht die Mortalitätsrate bis um den Faktor 3 gegenüber einer gesunden Kontrollgruppe.

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    Eine Therapie zur Behandlung von Vorhofflimmern ist die Radiofrequenzablation. Bei dieser Therapie werden unter anderem die bei Vorhofflimmern auftretenden komplex fraktionierten atriale Elektrogramme (CFAEs) gesucht. CFAEs sind Anzeichen für Gewebebereiche, welche für die Aufrechterhaltung von Vorhofflimmern verantwortlich sind. Daher spielen diese Gebiete für die Katheterablation eine wichtige Rolle.

    Ziel dieser Studienarbeit ist die Visualisierung von patientenspezifischen Vorhöfen und die Projektion von Information aus der Analyse von komplex fraktionierten Elektrogrammen (CFAEs) auf die Vorhofgeometrie.

    Im Klinischen Alltag sind bei der Therapie von Vorhofflimmern mit Hilfe der Katherablation Mapping-Systeme im Einsatz, die nicht nur die Elektrodensignale aufzeichen, sondern auch die Katherposition zum jeweiligen Messort detektieren. So lassen sich patientenspezifische Vorhofgeometrien erstellen und messortspezifische Analysen durchführen. Die aus den kommerziellen Systemen exportierten Datensätze wurden in Matlab importiert und die 3D-Geometrie des jeweiligen Vorhofes rekonstruiert.
    Mit einem zirkulären Katheter lassen sich zeitgleich an 10 Elektroden Signale aufzeichnen. Aus diesen 10 Ableitungen lässt sich mit den zugehörigen 3D-Koordinaten eine Aussage über die lokalen Eigenschaften der Erregungsausbreitung treffen. Zum Beispiel lässt sich durch die Aktivierungszeit der Elektroden eine sehr lokale Aktivierungssequenz berechnen. Diese Information wird auf der Vorhofgeometrie visualisiert und kann so z.B. einen Aufschluss über die Erregungsrichtung geben.