Esofagusskada efter Ablation med ultraljudsenergi

denna hundmodell användes ursprungligen för att utforska de faktorer som leder till esofageal skada och vänster atrial-esofageal fistel efter ablation med hjälp av ultraljudsenergi (HIFU framåtriktad ballong eller sidofyring ofokuserad ultraljudsballong; ProRhythm, Ronkonkoma, NY).,24 i 20 slutna Bröst bedövade hundar, var ultraljuds ballong ablation kateter placerad vid den bakre vänstra förmaket (eller inom lungvenen) direkt mittemot en luftfylld ballong (diameter, 2,5 cm) i matstrupen., Denna esofageal ballong var utformad för att både driva matstrupen mot den bakre vänstra förmaket (härma den kliniska situationen med matstrupen placerad mot vänster förmak)25 och exakt registrera den maximala luminala esofageal temperatur under ablation, med hjälp av sju tätt placerade termoelement (2-mm separation) på ytan av ballongen vänd mot vänster förmak (figurerna 4-1 och 4-2).15 ablationskatetern placerades i vänstra förmaket eller lungvenen för att leverera energi så nära termoelementen som möjligt på esofagusballongen (se figur 4-1)., Den luminala esofageala temperaturen registrerades från ballongtermocouples medan ultraljudsenergi levererades. För att identifiera närvaron eller frånvaron av esofagusskada utförde vi esofageal endoskopi före ablation, omedelbart efter ablation och 1 till 4 veckor efter ablation. Endoskopiska fynd korrelerade med histologisk undersökning.

ett esofagusår identifierades genom endoskopi inom några minuter efter ablation hos 18 av de 20 hundarna. Alla sår var associerade med den maximala luminala esofageal temperaturen ≥50°C (figurerna 4-3 och 4-4).,15,16 endoskopi visade inget sår efter nio sonikationer. Den maximala matstrupstemperaturen var ≤42 ° C för dessa nio sonikationer, vilket tyder på att esofageal sårbildning sannolikt kommer att inträffa när esofagustemperaturen når 50 ° C.

såret var konsekvent beläget vid den främre väggen av matstrupen, vid platsen för maximal vänster atriell pulsering, vilket tyder på nära närhet till det bakre vänstra atriumet. Storleken på esofagusåret var direkt relaterad till den maximala luminala esofagustemperaturen (figur 4-5)., Varje esofageal sår var associerad med transmural vänster atrial och esofageal nekros vid histologisk undersökning. Icke-transmural esofagusnekros var inte associerad med sårbildning vid endoskopi eller histologi.15

avståndet mellan ablationsplatsen och matstrupen var också viktigt. För ultraljud ablation (HIFU och sido bränning ofokuserad ultraljud), en hög esofageal temperatur (≥50°C) och esofagus sår inträffade endast när ultraljud energi applicerades inom 2 mm av matstrupen när sonicating i vänster förmak (utanför lungvenen)., Men när sonicating inuti lungvenen inträffade ett esofagusår med energi som levererades på avstånd upp till 6,8 mm från matstrupen.15 anledningen till att energi som levereras inom det vänstra förmaket mer än 2 mm från matstrupen inte var associerad med esofagus ulceration är den höga absorptionen av 9 MHz ultraljudsenergi av det atriella myokardiet, vilket minskar mängden energi som absorberas av matstrupen.26-28 vid sonicating inuti lungvenen kan ett större avstånd från matstrupen (≥7 mm) krävas för att undvika esofageal skada., Den lägre absorptionen av ultraljudsenergi genom blodet och den tunna lungvenväggen resulterar förmodligen i större absorption (värme) av matstrupen.

utvecklingen av esofagusskada följdes i upp till 4 veckor av seriell endoskopi hos 11 av de 20 hundarna efter HIFU eller sidoavfyrning ofokuserad ultraljudsablation. Alla 11 hundar genomgick sonication inuti en pulmonell ven (HIFU i 5 hundar och sida-bränning ofokuserad ultraljud hos 6 hundar), och alla hade en esofagus sår genom endoskopi omedelbart efter ablation., Endoskopi visade regression i storleken på esofagusåret vid 1 till 2 veckor hos 5 av de 11 hundarna, med fullständig läkning av såret vid 4 veckor.15 grov och histologisk undersökning vid 4 veckor efter ablation visade det läkta såret med regenerering av epitelet och segmentell fibros av slemhinne-och muskelskikten. Den esofageala lesionen involverade periesofageala vagusnerven hos endast 1 av dessa 5 hundar.

de återstående sex hundarna (54%) hade progression av esofagusårsstorleken på endoskopi vid 1 till 2 veckor efter ablation., I alla sex hundar var ökningen av sårstorlek associerad med esofagit (blekt utseende av esofagusväggen som omger såret; Figur 4–6A) och avslappning av den nedre esofagusfinkteren. Två av de sex hundarna hade mat i matstrupen, trots fasta i 20 timmar före endoskopi (se Figur 4–6A). Dessa fynd tyder på närvaron av gastroesofageal reflux med minskad motilitet och lägre esofageal sphincter tonen.Endoskopi vid 4 veckor visade minskande sårstorlek (läkning) med reduktion eller upplösning av esofagit hos fyra av de sex hundarna (se Figur 4–6A)., Grov undersökning av matstrupen vid 4 veckor hos dessa fyra hundar visade ofullständig läkning av såret (Figur 4–6B). Histologisk undersökning visade segmentell transmural fibros i esofagusväggen med ofullständig regenerering av epitelet (kvarvarande sår; se Figur 4–6C). Esofaguslesionerna involverade periesofageala vagusnerven (se Figur 4–6D) hos alla fyra hundarna. De återstående två hundarna upplevde feber vid 8 och 10 dagar och dog vid 11 respektive 14 dagar efter ablationen., Postmortem undersökning visade en markant ökning av esofagus sår storlek (maximal diameter, 42 och 40 mm, respektive), och en fistel mellan matstrupen och korsningen av vänster sämre lungvenen och vänster förmak (figur 4-7).Esofagit förlängs mellan såret och magen hos båda hundarna (se Figur 4–7A). Viktigt är att esofagusskadorna involverade stora grenar av periesofageala vagusnerven hos båda hundarna (se Figur 4–7B)., Dessa observationer tyder på att utvecklingen av esofageal sårbildning och utvecklingen av vänster atrial-esofageal fistel var relaterade till esofagit på grund av gastroesofageal reflux till följd av avslappning av den nedre esofagus sfinktern och minskad motilitet i magen.30 avslappning av den nedre matstrupssfinkteren och minskad gastrisk motilitet berodde förmodligen på skada på periesofageal vagal plexus vid tidpunkten för ablation.

återflöde av gastriska sekret kan öka erosionsområdet och skapa en fistel genom matsmältning av esofagusvävnad och atriell myokardium., Denna process kan förklara fördröjningen på 2 till 3 veckor vid utveckling av fistel som observerats i denna modell och hos patienter. Åtgärder för att förhindra refluxinducerad esofagit såsom protonpumpshämmare 31,32 och cytoprotektiva medel (såsom sukralfat)33 kan vara till nytta för att förhindra fistelbildning efter af-ablation.