INTRODUCTION: Cryoenergy is the most commonly used method of lesion formation in patients who have undergone surgical ablation of atrial fibrillation. Despite frequent use, the clinical effect of cryoenergy in endocardial and epicardial approaches is unknown. AIM: To compare the effect of various cryoenergy applications on the postoperative incidence of sinus rhythm and completeness of lesions performed. MATERIAL AND METHODS: A total of 55 patients underwent concomitant atrial fibrillation surgical ablation using cryoenergy under various conditions: epicardially during cardiac arrest, epicardially on beating heart, and endocardially. In the postoperative period, patients were invited to attend an electrophysiological examination to assess the completeness of surgical ablation lesions and, if necessary, to complete catheter ablation. RESULTS: Twenty-four patients underwent epicardial ablation on the arrested heart (group 1), 12 patients underwent epicardial ablation on the beating heart (group 2), and 19 patients underwent endocardial ablation (group 3). In the electrophysiological examination, sinus rhythm was present in 71% vs. 83% vs. 89% of patients, respectively. The completeness of pulmonary vein isolation was confirmed in 31% vs. 25% vs. 95% of patients, complete box lesions in 15% vs. 0% vs. 79% of patients, respectively. CONCLUSIONS: Despite the similar clinical effect of surgical ablation in all three approaches, the morphologically most effective use of cryoenergy is endocardial ablation. This approach has a very good result. Our findings further support the endocardial use of cryoenergy during surgical ablation of atrial fibrillation.

WPROWADZENIE: Krioenergia jest najczęściej stosowaną metodą wytwarzania blizn u pacjentów poddawanych ablacji chirurgicznej z powodu migotania przedsionków. Pomimo popularności tej metody efekt kliniczny stosowania krioenergii z dostępu wsierdziowego i nasierdziowego nie jest znany. CEL: Porównanie wpływu różnych zastosowań krioenergii na pooperacyjne występowanie rytmu zatokowego i kompletność zabiegu. MATERIAŁ I METODY: U łącznie 55 pacjentów wykonano jednoczesną ablację chirurgiczną migotania przedsionków z wykorzystaniem krioenergii: od strony nasierdzia po zatrzymaniu krążenia, od strony nasierdzia na bijącym sercu i od strony wsierdzia. W okresie pooperacyjnym pacjentów poproszono o zgłoszenie się na badanie elektrofizjologiczne serca, aby ocenić kompletność chirurgicznej ablacji zmian oraz w razie potrzeby uzupełnić ablację cewnikową. WYNIKI: U 24 pacjentów przeprowadzono ablację od strony nasierdzia po zatrzymaniu krążenia (grupa 1.), u 12 pacjentów – ablację od strony nasierdzia na bijącym sercu (grupa 2.), a u 19 pacjentów – ablację z dostępu wsierdziowego (grupa 3.). W badaniu elektrofizjologicznym rytm zatokowy stwierdzono u odpowiednio 71%, 83% i 89% pacjentów. Kompletną izolację żyły płucnej potwierdzono u odpowiednio 31%, 25% i 95% pacjentów, a uszkodzenia typu „pudełka” (box lesion) u odpowiednio 15%, 0% i 79% pacjentów. WNIOSKI: Pomimo zbliżonego efektu klinicznego ablacji chirurgicznej we wszystkich trzech metodach, z morfologicznego punktu widzenia najbardziej skuteczne jest stosowanie krioenergii w ablacji wsierdziowej. Technika ta daje bardzo dobry efekt. Uzyskane wyniki potwierdzają zasadność stosowania krioenergii od strony wsierdzia podczas ablacji chirurgicznej migotania przedsionków.

Department of Cardiac and Thoracic Surgery Hospital of České Budějovice České Budějovice Czech Republic

Zobrazit více v PubMed

Weimar T, Bailey MS, Watanabe Y, Marin D, Maniar HS, Schuessler RB, Damiano RJ Jr. The Cox-maze IV procedure for lone atrial fibrillation: a single center experience in 100 consecutive patients. J Interv Card Electrophysiol 2011; 31: 47-54. PubMed PMC

Damiano Jr RJ, Schwartz FH, Bailey MS, Maniar HS, Munfakh NA, Moon MR, Schuessler RB. The Cox maze IV procedure: predictors of late recurrence. J Thorac Cardiovasc Surgery 2011; 141: 113-121. PubMed PMC

Kirchhof P, Benussi S, Kotecha D, Ahlsson A, Atar D, Casadei B, Castella M, Diener HC, Heidbuchel H, Hendriks J, Hindricks G, Manolis AS, Oldgren J, Popescu BA, Schotten U, Van Putte B, Vardas P. 2016 ESC Guidelines for the management of atrial fibrillation developed in collaboration with EACTS: The Task Force for the management of atrial fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the European Heart Rhythm Association (EHRA) of the ESC. Endorsed by the European Stroke Organisation (ESO). Eur Heart J 2016; 37: 2893-2962. PubMed

Kim JB, Cho WC, Jung SH, Chung CH, Choo SJ, Lee JW. Alternative energy sources for surgical treatment of atrial fibrillation in patients undergoing mitral valve surgery: microwave ablation vs cryoablation. J Korean Med Sci 2010; 25: 1467-1472. PubMed PMC

Gaynor SL, Diodato MD, Prasad SM, Ishii Y, Schuessler RB, Bailey MS, Damiano NR, Bloch JB, Moon MR, Damiano RJ Jr. A prospective, single-center clinical trial of a modified Cox maze procedure with bipolar radiofrequency ablation. J Thorac Cardiovasc Surg 2004; 128: 535-542. PubMed

Hong KN, Russo MJ, Liberman EA, Trzebucki A, Oz MC, Argenziano M, Williams MR. Effect of epicardial fat on ablation performance: a three-energy source comparison. J Card Surg 2007; 22: 521-524. PubMed

Suwalski P, Kowalewski M, Jasinski M, Staromłyński J, Zembala M, Widenka K, Brykczyński M, Skiba J, Zembala MO, Bartuś K, Hirnle T, Dziembowska I, Deja M, Tobota Z, Maruszewski BJ. Surgical ablation for atrial fibrillation during isolated coronary artery bypass surgery. Eur J Cardiothorac Surg 2020; 57: 691-700. PubMed

Doll N, Kornherr P, Aupperle H, Fabricius AM, Kiaii B, Ullmann C, Schneider K, Dhein S, Schoon HA, Rastan A, Walther T, Mohr FW. Epicardial treatment of atrial fibrillation using cryoablation in an acute off-pump sheep model. Thorac Cardiovasc Surg 2003; 51: 267-273. PubMed

Manasse E, Colombo P, Roncalli M, Gallotti R. Myocardial acute and chronic histological modifications induced by cryoablation. Eur J Cardiothorac Surg 2000; 17: 339-340. PubMed

Hunt GB, Chard RB, Johnson DC, Ross DL. Comparison of early and late dimensions and arrhythmogenicity of cryolesions in the normothermic canine heart. J Thorac Cardiovasc Surg 1989; 97: 313-318. PubMed

Guiraudon GM, Jones DL, Skanes AC, Bainbridge D, Guiraudon CM, Jensen SM, Yuan X, Drangova M, Peters TM. En bloc exclusion of the pulmonary vein region in the pig using off pump, beating, intra-cardiac surgery: a pilot study of minimally invasive surgery for atrial fibrillation. Ann Thorac Surg 2005; 80: 1417-1423. PubMed

Milla F, Skubas N, Briggs WM, Girardi LN, Lee LY, Ko W, Tortolani AJ, Krieger KH, Isom W, Mack CA. Epicardial beating heart cryoablation using a novel argonbased cryoclamp and linear probe. J Thorac Cardiovasc Surg 2006; 131: 403-411. PubMed

Mack CA, Milla F, Ko W, Girardi LN, Lee LY, Tortolani AJ, Mascitelli J, Krie-ger KH, Isom OW. Surgical treatment of atrial fibrillation using argon-based cryoablation during concomitant cardiac procedures. Circulation 2005; 112 (9 Suppl): I1-I6. PubMed

Doll N, Kiaii BB, Fabricius AM, Bucerius J, Kornherr P, Krakor R, Gummert JF, Walther T, Mohr FW. Intraoperative left atrial ablation (for atrial fibrillation) using a new argon cryocatheter: early clinical experience. Ann Thorac Surg 2003; 76: 1711-1715. PubMed

Ad N, Henry L, Hunt S. The concomitant cryosurgical Cox-Maze procedure using Argon based cryoprobes: 12 month results. J Cardiovasc Surg (Torino) 2011; 52: 593-599. PubMed

Viola N, Williams MR, Oz MC, Ad N. The technology in use for the surgical ablation of atrial fibrillation. Semin Thorac Cardiovasc Surg 2002; 14: 198-205. PubMed

Badhwar V, Rankin JS, Ad N, Grau-Sepulveda M, Damiano RJ, Gillinov AM, McCarthy PM, Thourani VH, Suri RM, Jacobs JP, Cox JL. Surgical ablation of atrial fibrillation in the United States: trends and propensity matched outcomes. Ann Thorac Surg 2017; 104: 493-500. PubMed

Schaff HV, Dearani JA, Daly RC, Orszulak TA, Danielson GK. Cox-Maze procedure for atrial fibrillation: Mayo Clinic experience. Semin Thorac Cardiovasc Surg 2000; 12: 30-37. PubMed

Mitchell MA, McRury ID, Everett TH, Li H, Mangrum JM, Haines DE. Morphological and physiological characteristics of discontinuous linear atrial ablations during atrial pacing and atrial fibrillation. J Cardiovasc Electrophysiol 1999; 10: 378-386. PubMed

Melby SJ, Lee AM, Zierer A, Kaiser SP, Livhits MJ, Boineau JP, Schuessler RB, Damiano RJ Jr. Atrial fibrillation propagates through gaps in ablation lines: implications for ablative treatment of atrial fibrillation. Heart Rhythm 2008; 5: 1296-1301. PubMed PMC

Lesion durability found during mandated percutaneous catheter ablation after surgical cryo-ablation for treatment of non-paroxysmal atrial fibrillation