ТГУСУР, г. Томск

В настоящее время при лечении сердечных аритмий наиболее широко используется малоинвазивный метод деструкции аномальных проводящих путей и других аритмогенных участков током высокой частоты. Этот метод является наиболее эффективным после медикаментозной терапии, которая, к сожалению очень часто не приносит желаемых результатов. Развитие метода радиочастотной деструкции связано в первую очередь с эффективным управлением мощностью, в сочетании с точностью определения температуры в любом месте области воздействия, что обеспечивает в первую очередь высокую безопасностью управления процессом. Измерение текущей температуры в ряде существующих систем управления производится по значениям с термодатчика, находящегося на наконечнике электрода. При таком определении уровня температуры отмечены ситуации, в которых термодатчик на электроде в результате сильного охлаждения потоком крови показывал температуру более низкую, чем в глубине ткани, что приводило к перегреву в зоне абляции.
В результате выполненного системного анализа проблемы были сформулированы оригинальные технологические принципы управления процессом воздействия токами высокой частоты на ткани сердца. Разработана и проанализирована физико-математическая модель области абляции. Построение более полной и адекватной физико-математической модели было проведено с учетом теплофизических характеристик ткани и электрода, а также степени охлаждения среды и электрода потоком крови. Для наиболее точного воспроизведения температурного поля в околоэлектродной области были учтены геометрические особенности электрода, и моделирование распространения тепла проводилось в трех измерениях. Также было проведено исследование зависимости температурного профиля, в частности максимальной глубины прогрева, от положения электрода по отношению к поверхности ткани. В результате получены геометрическая форма и размеры областей прогрева в миокарде для нескольких наиболее вероятных при абляции пространственных положений электрода по отношению к стенке сердечной ткани. При моделировании распространения тепла в области прогрева произведен расчет зон коагуляции, возникающих в сердечной ткани. Адекватность вышеприведенной физико-математической модели была подтверждена опытным путем. Результат эксперимента показал, что отклонение реальных значений температур на разных глубинах в ткани от расчетных находится в пределах ±4oC, что допустимо при процедуре радиочастотной деструкции [1].
Разработанная физико-математическая модель позволяет точно определять температуру в глубине миокарда при радиочастотной абляции с учетом охлаждения и других физических факторов в области воздействия. Результаты моделирования успешно применяются при построении адаптивного алгоритма управления радиочастотным деструктором для определения и контроля температур в глубине сердечной ткани.

Литература
1. Adam Zivin, M.D. and S. Adam Strickberger, M.D. Temperature Monitoring Versus Impedance Monitoring During Radiofrequency Catheter Chapter 6 of David J. Wilber. Radiofrequency Catheter Ablation of Cardiac.