Ventricular tachycardia (VT): Mortality implications in patients with cardiomyopathy, impact of VT ablation and development of new invasive treatment strategies

Abstract

BACKGROUND: Ventricular tachycardia (VT) is a common complication affecting patients with structural heart disease and poor left ventricular systolic function. Its occurrence is linked to increased mortality despite treatment with an implantable cardioverter defibrillator (ICD) and there are several challenges that are still to be solved. This thesis will focus on 4 unanswered aspects of the management of VT in a translational fashion, encompassing large registry data and cohort studies, development of new mapping tools in humans and validation of novel electrograms in a preclinical swine model. These advancements will add knowledge to the field of this complex and deadly arrhythmia.

HYPOTHESES AND OBJECTIVES: 1) To assess the prognostic impact of ICD therapies in secondary prevention patients suffering VT. 2) To quantify the healthcare usage of patients treated with catheter ablation for recurrent VT compared to medical management. 3) To establish a mechanistic VT ablation guided by decrement evoked potential (DEEP) mapping. 4) To prove that omnipolar EGMs used in vivo identify the substrate of VT accurately and without the directional influences that affect bipolar EGMs.

METHODOLOGY: 1) Retrospective analysis of the Ontario ICD database and Cox-regression modeling to quantify independent risk factors for mortality in 7020 ICD recipients. 2) Propensity-matched analysis of catheter ablation versus medical management of 100 matched patients. 3) Multicenter prospective study of VT substrate mapping for the detection of DEEP regions in the VT substrate and its correlation to activation mapping and clinical outcomes. 4) Preclinical swine model of ventricular substrate to explore the utility of direction-independent omnipolar EGMs.

RESULTS: 1) Patients treated with secondary prevention ICDs are exposed to an increased mortality after experiencing a life-saving ICD intervention (Antitachycardia pacing, namely ATP or shocks). 2) Patients with symptomatic recurrent VT treated with VT ablation experience a similar healthcare consumption compared to patients treated medically. 3) A mechanistic substrate mapping and ablation strategy targeting DEEP is highly specific for the detection of the critical regions of the VT circuit without the need to induce it. 4) The use of orientation-independent Omnipolar EGMs provide a reliable and physiological way of mapping with higher peak to peak voltages compared to any bipolar EGMs.

CONCLUSIONS: The mortality impact of ICD interventions spans from primary to secondary prevention patients. Managing VT ablation invasively yields a decrease in VT burden with respect to the pre-ablation state without incurring in increased healthcare costs when compared to medical treatment. Mechanistic DEEP mapping is a useful tool to assess the VT substrate. Omnipolar EGMs provide a good physiological representation of the VT substrate in a preclinical swine model.

INTRODUCCIÓN: La taquicardia ventricular (TV) es una complicación frecuente en la evolución de los pacientes con miocardiopatía y disfunción sistólica del ventrículo izquierdo. Su aparición se asocia a mayor mortalidad a pesar del tratamiento preventivo con un desfibrilador automático implantable (DAI) y su manejo presenta aún importantes limitaciones. Esta tesis abordará diversos aspectos sobre el abordaje de estos pacientes desde un punto de vista translacional, con estudios de cohortes y con el desarrollo de nuevas herramientas que pueden asociarse a mejores resultados clínicos.

OBJETIVOS: 1) Analizar el impacto pronóstico de las terapias apropiadas de DAI en pacientes tratados en prevención secundaria. 2) Cuantificar el consumo sanitario y tasas de reingresos en pacientes comparables con TV recurrente tratados médicamente frente a ablación con catéter. 3) Establecer el uso de la ablación de TV guiada por potenciales de conducción decremental (DEEP). 4) Probar la utilidad de electrogramas omnipolares para el mapeo de sustrato ventricular in vivo para valorar su independencia del frente de activación.

METODOLOGÍA: 1) Análisis retrospectivo del registro de DAI de Ontario y uso de modelo de regresión de Cox para cuantificar los factores de riesgo independientes de mortalidad en 7020 pacientes con DAI. 2) Análisis de tasa de reingresos de pacientes con TV recurrente tratados con ablación con catéter frente a tratamiento médico. 3) Estudio de intervención multicéntrico con ablación de TV guiada por potenciales de conducción decremental (DEEP) y su correlación con mapeo de activación y los resultados clínicos. 4) Estudio de un modelo preclínico porcino de sustrato de TV con electrogramas omnipolares y su utilidad frente a electrogramas convencionales.

RESULTADOS: 1) La población tratada en prevención secundaria con un DAI presenta un incremento de mortalidad a largo plazo tras sufrir terapias apropiadas. 2) Los pacientes afectos de TV recurrente intervenidos mediante ablación con catéter presentan una tasa de reingresos similar a los pacientes tratados médicamente. 3) La estrategia mecanística de ablación guiada por potenciales de conducción decremental es muy específica para la detección del circuito de TV sin necesidad de provocarla. 4) El uso de electrogramas omnipolares proporciona mayores voltajes que cualquier configuración bipolar.

CONCLUSIONES: El impacto sobre la mortalidad de la TV es notable tanto en pacientes con DAI en prevención primaria como secundaria. El tratamiento invasivo con catéter para TV disminuye los reingresos hospitalarios respecto al periodo pre-ablación sin incurrir en aumento del consumo sanitario global. El mapeo mecanístico con potenciales de conducción decremental es una estrategia con alto valor añadido para el estudio del sustrato de TV. Los electrogramas omnipolares reflejan con alta fidelidad fisiológica el sustrato de TV en un modelo preclínico porcino.