Electrophysiologic and Morphologic Assessment of the Substrate in Arrhythmogenic Cardiomyopathy and Nonischemic Cardiomyopathy: Risk Stratification for Sudden Cardiac Death to Guide Implantation of Defibrillators and Response to Catheter Ablation

Abstract (Italiano) Introduzione: I pazienti con cardiomiopatia aritmogena del ventricolo destro (ARVC) e cardiomiopatia non-ischemica (NICM) sono ad alto rischio di aritmie ventricolari maligne che possono portare a morte cardiaca improvvisa. Questo studio ha lo scopo di caratterizzare il substrato sottostante lo sviluppo di VT in questi pazienti e la risposta alle procedure di ablazione transcatetere. Metodi: Un mappaggio elettroanatomico ad alta densità è stato eseguito in pazienti con ARVC e senza storia di arresto cardiaco o tachicardia ventricolare sostenuta. Definizioni standard di “scar” elettroanatomica e potenziali frammentati, isolati, e tardivi sono state utilizzate. Un altro gruppo di pazienti con ARVC sono stati sottoposti a valutazione longitudinale delle dimensioni e progressione della “scar” con mappaggio elettroanatomico. Infine, abbiamo valutato la risposta all’ablazione transcatetere endo-epicardica in pazienti con ARVC e NICM. Risultati: 32 pazienti con ARVC e senza storia di VT sono stati sottoposti a mappaggio elettroanatomico ad alta densità. Ad un follow-up medio di 25 ± 7 mesi, 12 (38%) pazienti hanno ricevuto shock appropriati del defibrillatore impiantabile per aritmie ventricolari sostenute. I pazienti che hanno ricevuto shock appropriati avevano una maggiore prevalenza di elettrogrammi frammentati (92% vs 20%; p <.001), di potenziali tardivi (75% vs 20%; p = 0,004), e molto tardivi (67% vs 25%; P = .030). La presenza di elettrogrammi frammentati era l'unica variabile associata in modo indipendente con gli eventi aritmici al follow-up (hazard ratio 21; P = .015). Un altro gruppo di 18 pazienti con ARVC (età 38 ± 14 anni) sono stati studiati con due mappaggi elettroanatomici ad alta densità (media 348 ± 118 punti) separati da una media di 36 mesi (range interquartile 21 a 36 mesi, minimo 9 mesi). La presenza di “scar” endo-epicardica è stata definita con un valore di voltaggio unipolare minore di 5.5 mV. L’estensione della “scar” e volume totale del ventricolo destro sono stati misurati manualmente. Un aumento delle “scar” o del volume del VDx > 5% durante follow-up è stato considerato significativo. Dopo un follow-up medio di 49 ± 36 mesi, non abbiamo osservato una progressione significativa della “scar”. In particolare, solo 3 (17%) pazienti hanno avuto una progressione della “scar” nel VDx > 5%. In contrasto, i volumi del VDx sono aumentati durante il follow-up (da 206 ± 74 ml a 258 ± 77 mL, P = 0,0003) nella maggior parte dei pazienti (15/18, 83%). Un totale di 62 pazienti consecutivi con ARVC sono stati sottoposti ad ablazione transcatetere di VT con un follow-up minimo di 1 anno. Un’ablazione endo-epicardica è stata eseguita in 39 (63%) pazienti. Prima della procedura di ablazione, 54 dei 62 pazienti erano in terapia con una media di 2.4 farmaci antiaritmici (amiodarone in 29 pazienti). Durante un follow-up medio di 56 ± 44 mesi dopo l'ultima ablazione, la sopravvivenza senza ricorrenza di VT è stata del 71%. Alla fine del follow-up, 39 (64%) pazienti erano in terapia solo in beta-bloccanti o nessun trattamento, 21 con antiaritmici di classe 1 o 3 (11 per aritmie atriali), e 2 erano con amiodarone. Infine, abbiamo valutato la risposta all’ablazione endo-epicardica in un totale di 128 pazienti con NICM. La frazione di eiezione del ventricolo sinistro media era 33 ± 15%. Dopo un follow-up medio di 19 mesi (massimo 97 mesi), 36 (28%) pazienti sono deceduti e 17 (13%) hanno ricevuto un trapianto di cuore. La sopravvivenza cumulativa senza ricorrenza di VT è stata del 53% (68/128 pazienti). Conclusioni: I risultati dei nostri studi suggeriscono che pazienti con ARVC ed evidenza di substrato elettroanatomico malato sono ad alto rischio di sviluppare VT. Il grado di progressione del substrato elettroanatomico in questi pazienti è minimo durante follow-up, ed una strategia di ablazione aggressiva risulta in eliminazione degli episodi di VT nella maggioranza di questi pazienti. Risultati simili sono stati osservati in un gruppo non selezionato di pazienti con NICM. Abstract (English) Introduction: Patients with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC) and non-ischemic cardiomyopathy (NICM are at high risk of malignant ventricular arrhythmias potentially leading to sudden cardiac death. This study has the aim of characterizing the substrate underlying development of VT in these patients and the response to catheter ablation procedures. Methods: High-density electroanatomic mapping was performed in ARVC patients and no history of cardiac arrest or sustained VT. Standard definitions of electroanatomic scars and fragmented, isolated, and very late potentials were used. A separate group of ARVC patients underwent longitudinal assessment of scar size and progression with voltage mapping as part of VT ablation procedures. Finally, the response to aggressive substrate modification with endo-epicardial catheter ablation in ARVC and NICM patients was assessed. Results: A total of 32 patients with ARVC and no history of VT underwent high density voltage mapping. After a mean follow-up of 25 ± 7 months, 12 (38%) patients received appropriate implantable cardioverter-defibrillator shock for sustained ventricular arrhythmias. Electroanatomic scars were present in all patients. Patients with implantable cardioverter-defibrillator shock had a higher prevalence of fragmented electrograms (92% vs 20%; P <.001), of isolated late potentials (75% vs 20%; P = .004), and of very late potentials (67% vs 25%; P = .030). Fragmented electrograms were the only variable independently associated with arrhythmic events at follow-up (hazard ratio 21; P = .015). A separate group of 18 patients with ARVC (age 38±14 years) who fulfilled the revised Task Force criteria for ARVC underwent two detailed sinus rhythm endocardial unipolar voltage maps (mean 348±118 points) performed a median of 36 months apart (interquartile range 21 to 36 months, minimum 9 months) as part of VT ablation procedures. Epi-endo scar was defined using established unipolar voltage cutoff (5.5 mV). The extent of RV scar and total RV volume was measured by a dedicated software. A >5% increase in RV scar area or volume over follow-up was considered significant. At baseline, all patients had evidence of epi-endo RV scar (mean 141±82 cm²; 56±27% of the RV surface area). After a mean follow-up of 49±36 months, no significant progression of unipolar voltage scar was observed (mean 159±83 cm², P=0.14; 63±27% of the RV surface area, P=0.07). Specifically, only 3 (17%) patients presented with progression of the RV scar >5%. The RV volumes increased during follow-up (from 206±74 mL to 258±77 mL, P=0.0003), with the majority of patients (15/18, 83%) having a significant increase in the RV volume (mean increase = 38.9%). Only 3 (17%) patients had no change in both RV scar size and volume over time. A total of 62 consecutive patients with Task Force criteria for ARVC were referred for VT ablation with a minimum follow-up of 1 year. Catheter ablation was guided by activation/entrainment mapping for tolerated VT and pacemapping/targeting of abnormal substrate for unmappable VT. Adjuvant epicardial ablation was performed when recurrent VT or persistent inducibility after endocardial-only ablation. Endocardial plus adjuvant epicardial ablation was performed in 39 (63%) patients, including 13 who crossed over to endo-epicardial ablation after VT recurrence during follow-up. Before ablation, 54 of 62 patients failed a mean of 2.4 antiarrhythmic drugs, including amiodarone in 29 (47%) patients. During follow-up of 56±44 months after the last ablation, VT-free survival was 71% with only a single VT episode in additional 9 patients (15%). At last follow-up, 39 (64%) patients were only on β-blockers or no treatment, 21 were on class 1 or 3 antiarrhythmic drugs (11 for atrial arrhythmias), and 2 were on amiodarone as a bridge to heart transplantation. Finally, we evaluated the response to endo-epicardial catheter ablation in a total of 128 with NICM. The mean LV ejection fraction was 33±15%. After a mean follow-up of 19 months (max 97 months), a total of 36 (28%) pts died and 17 (13%) underwent heart transplant. Cumulative survival free from any recurrent VT was 53% (68/128 patients). In the remaining 60 (47%) patients with VT recurrences, catheter ablation still resulted in a significant beneficial clinical impact on VT burden, with 25/60 (42%) having only isolated (1-2) VT episodes over follow-up, and a striking reduction of VT storm in the remaining pts. Conclusions: The results of our studies suggest that patient with ARVC and evidence of abnormal electroanatomic substrate at high density voltage mapping are at high risk of developing malignant VT over follow-up. Interestingly, the degree of progression of the electroanatomic substrate in these patients is minimal over time, and an aggressive ablation strategy targeting the abnormal substrate results in long-term freedom from VT in the majority of these patients. Similar results were observed in an unselected group of NICM.