Un nuovo alleato per il cuore: la tecnologia a supporto della cura delle aritmie

Le aritmie cardiache rappresentano un insieme eterogeneo di alterazioni del ritmo cardiaco, che interessano tra l’1,5% e il 5% della popolazione italiana.

Tra queste, la fibrillazione atriale (FA) costituisce la forma più diffusa, con una prevalenza stimata dello 0,5-1%, circa 610.000 pazienti in Italia, e potenzialmente fino al 2% secondo altri studi. L’incidenza di FA cresce significativamente con l’età: dallo 0,5-4,5% tra i 40–45 anni, al 10-15% sopra i 75 anni, sfiorando il 18% oltre gli 85 anni. Una ricerca stima per gli over65 una prevalenza dell’8,1%, corrispondente a circa 1,1 milioni di individui affetti in Italia.

Ma anche le aritmie ventricolari, che comprendono fibrillazione ventricolare (FV) e tachicardia ventricolare, rappresentano eventi acuti spesso pericolosi per la vita: la FV idiopatica è stimata in circa l’1% degli arresti cardiaci extraospedalieri, tra il 3–9% delle FV non infartuali e nel 14% di casi sotto i 40 anni. Questi dati sottolineano la rilevanza clinica e l’impatto epidemiologico delle aritmie: la FA contribuisce significativamente alla morbilità e alla mortalità, soprattutto per il rischio di ictus tromboembolico, mentre le FV richiedono un intervento immediato per ridurre il rischio di morte improvvisa.

È da queste evidenze che i professionisti del convegno “New Technologies and AI in Hybrid Cardiac Ablation” (Bergamo, 12-13 settembre), organizzato da Humanitas Gavazzeni, Università degli Studi di Bergamo e Fondazione Humanitas per la Ricerca, partiranno per discutere i trattamenti più innovativi nella cura delle aritmie, anche da una prospettiva transdisciplinare. Diverse infatti sono le competenze che permettono di integrare approcci ingegneristici a procedure cardiochirurgiche robotiche e tecniche elettrofisiologiche guidate dall’AI.

Sarà presentato l’approccio dell’ablazione ibrida per la fibrillazione atriale persistente, una metodica che unisce specializzazioni differenti all’interno di un modello multidisciplinare di Heart Team, con l’obiettivo di semplificare e rendere sempre più sicuri e personalizzati gli interventi.
Ampio spazio sarà dedicato poi alle aritmie ventricolari e ai nuovi metodi di pianificazione preoperatoria basati su immagini avanzate e modelli digitali, così come all’evoluzione del ruolo dell’anestesista e delle tecniche di assistenza durante le procedure.
L’introduzione di strumenti di analisi automatizzata delle immagini, la realtà aumentata applicata all’Elettrofisiologia e alla Cardiochirurgia robotica, l’impiego dei digital twins per la pianificazione e la formazione e le nuove generazioni di dispositivi impiantabili per il monitoraggio delle aritmie saranno tra i temi più innovativi che troveranno spazio all’interno del programma.

La fibrillazione atriale: cos’è e come si cura con trattamenti ibridi

In condizioni normali, il cuore si contrae grazie a strutture cellulari specializzate che generano impulsi elettrici e ne regolano la distribuzione nell’organo. L’impulso elettrico origina nel nodo seno atriale, sito nell’atrio destro, si propaga negli atri e raggiunge il nodo atrio-ventricolare, che è la sola via di comunicazione elettrica tra atri e ventricoli; da qui l’impulso passa al fascio di His e al sistema di conduzione intraventricolare.
Si parla di fibrillazione atriale quando gli atri non si contraggono più in maniera coordinata, ma hanno una attività caotica, detta appunto “fibrillazione”.
Esistono tre diversi tipi di fibrillazione atriale, essenzialmente definite in base alla durata:

• Fibrillazione atriale parossistica: caratterizzata dall’interruzione spontanea dell’aritmia, generalmente entro 7 giorni, per lo più entro 24-48 ore;
• Fibrillazione atriale persistente: l’aritmia (indipendentemente dalla sua durata) non si interrompe spontaneamente ma solo con interventi terapeutici (cardioversione farmacologica od elettrica);
• Fibrillazione atriale permanente o cronica: nella quale non sono stati effettuati tentativi di interruzione dell’aritmia o, se sono stati effettuati, non hanno avuto successo per mancato ripristino del ritmo sinusale o per immediata recidiva, o nella quale non si ritengono indicati ulteriori tentativi di cardioversione.

Tra i sintomi più frequenti troviamo palpitazioni (54.1%), dispnea (44.4%), affaticabilità (14.3%), sincope (10.4%) e dolore toracico (10.1%). Le palpitazioni prevalgono nella forma parossistica (79%), mentre la dispnea in quella cronica ed in quella di recente insorgenza (46.8% e 58%, rispettivamente).

“In alcuni pazienti selezionati, oggi le Linee Guida raccomandano di effettuare l’ablazione trans-catetere endocardica: una metodica efficace in circa il 98% dei casi nelle forme parossistiche” spiega il dottor Eduardo Celentano, responsabile dell’unità di Elettrofisiologia in Humanitas Gavazzeni.
Nelle forme cosiddette “persistenti di lunga durata”, tuttavia, l’ablazione trans catetere ha un successo molto più basso (40-60%). Il motivo è da ricercare nel fatto che l’ablazione dall’inguine è in grado di colpire solo alcune zone responsabili della comparsa di questo tipo di fibrillazione, quelle più interne, non arrivando a delle aree più esterne che contribuiscono ad aggravare la persistenza della patologia.

“Per questo sempre di più oggi ricorriamo all’ablazione ibrida – prosegue Celentano – che prevede due ablazioni a 90 giorni di distanza: la prima, diretta alle zone esterne del cuore e realizzata con il supporto dell’équipe di Cardiochirurgia robotica, la seconda a quelle interne”.

Per realizzare l’ablazione ibrida in Humanitas Gavazzeni viene in aiuto la tecnologia robotica, dove le competenze degli specialisti in elettrofisiologia e cardiochirurgia robotica si uniscono per offrire una nuova soluzione terapeutica contro la fibrillazione atriale persistente.

Approccio ibrido: elettrofisiologo e robot a fianco del cardiochirurgo

“L’utilizzo del robot per il trattamento “esterno” della fibrillazione atriale persistente eseguito in Humanitas Gavazzeni è un’esperienza unica in Europa – spiega Celentano – resa possibile a seguito di un periodo di formazione che l’intero staff dell’Heart Team dell’Elettrofisiologia e Cardiochirurgia robotica ha svolto presso il Medical College of Wisconsin, nella sede ospedaliera del Centro cardiovascolare e vascolare di Milwaukee, coordinato dal dottor Stefano Schena”.
L’intervento chirurgico prevede un approccio laterale al cuore mediante quattro accessi di un diametro che varia dagli 8 ai 12 millimetri, configurando la procedura come mininvasiva e percutanea. Il cardiochirurgo opera attraverso i bracci robotici del sistema chirurgico assistito, dotati di ottiche ad alta definizione e possibilità di movimento a 360°. I manipolatori robotici, altamente versatili, permettono di eseguire manovre di elevata precisione, fondamentali per la corretta riuscita dell’intervento e per una ripresa post-operatoria ottimale del paziente.

“L’utilizzo del robot – afferma il dottor Alfonso Agnino, responsabile della Cardiochirurgia robotica di Humanitas Gavazzeni – oltre a trattare cavità non altrimenti raggiungibili con l’ablazione tradizionale, ci permette di chiudere l’auricola nel corso dell’intervento, riducendo così in modo sensibile il rischio di trombo embolico ed emorragico, oltre che le recidive di fibrillazione. Questo tipo di operazione consente poi di evitare l’assunzione di farmaci anticoagulanti da parte del paziente ed è totalmente nichel free (metallo che può causare allergie nei soggetti che ne sono predisposti), permettendo di allargare di molto il bacino di pazienti che possono accedere a questa soluzione di cura».
Tale approccio, chiamato hybrid convergent, unisce competenze elettrofisiologiche ed elettrochirurgiche, risolvendo la particolare patologia aritmica in oltre l’85% dei casi, anche secondo i dati a disposizione dall’esperienza Oltreoceano.

Fibrillazioni ventricolari: come trattarle?

Nel corso del convegno troverà spazio anche un’importante discussione sulle fibrillazioni ventricolari (FV), forme di aritmie ventricolari gravi caratterizzate da attività elettrica caotica e disorganizzata, che impedisce la contrazione coordinata del miocardio e provoca arresto della funzione di pompa, con rapido collasso emodinamico e perdita di coscienza. I sintomi tipici includono sincope improvvisa, assenza di polso e apnea, condizioni che richiedono una defibrillazione immediata e manovre rianimatorie avanzate.
Le cause più frequenti includono un ridotto afflusso di sangue al cuore, le cicatrici lasciate da un infarto, alcune malattie del muscolo cardiaco, alterazioni dei sali minerali nel sangue e l’effetto di alcuni farmaci. Una volta superata la fase acuta, per ridurre il rischio che il problema si ripresenti si può ricorrere all’impianto di un defibrillatore automatico (ICD) o a specifiche procedure di ablazione.
Si dibatterà in particolare della pianificazione pre-operatoria, che riveste un ruolo cruciale e si fonda su un’analisi dettagliata dell’anatomia ventricolare tramite imaging avanzato come risonanza magnetica cardiaca o angio-TC. L’integrazione di questi dati con sistemi di realtà aumentata consente infatti una mappatura tridimensionale più precisa, migliorando l’efficacia dell’ablazione come terapia chiave per il trattamento delle FV.
Sarà poi spiegato come, anche per le fibrillazioni ventricolari, possa essere utilizzato l’approccio ibrido, che unisce il mappaggio elettrofisiologico e l’accesso chirurgico, per trattare sedi aritmogene difficilmente raggiungibili altrimenti.

Realtà aumentata, intelligenza artificiale e robotica: l’ingegneria incontra la chirurgia

L’integrazione di intelligenza artificiale, realtà aumentata e soluzioni ingegneristiche avanzate sta trasformando le tecniche ablative elettrofisiologiche e la cardiochirurgia robotica.
Software innovativi consentono, a partire da imaging RMN o TAC, non solo la ricostruzione tridimensionale dettagliata delle camere cardiache, ma anche la quantificazione della fibrosi atriale e l’individuazione dei corridoi in cui trasmettere l’impulso elettrico grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale, che migliorano così la pianificazione delle ablazioni sia atriali che ventricolari.
In ambito sperimentale, il team della Cardiochirurgia robotica di Humanitas Gavazzeni sta collaborando con gli studenti di Ingegneria dell’Università degli Studi di Bergamo, per la realizzazione di smart glasses con realtà aumentata. Questa tecnologia consentirà di sovrapporre in tempo reale le aree target direttamente sul campo operatorio, guidando l’azione del sistema robotico con maggiore accuratezza. Queste tecnologie supportano il chirurgo nell’individuazione delle strutture anatomiche da trattare, migliorando sicurezza, efficacia e personalizzazione delle procedure interventistiche cardiovascolari.