Atrial fibrillation, the most common sustained cardiac arrhythmia and a major cause of stroke, results from simultaneous reentrant wavelets. Its spontaneous initiation has not been studied.We studied 45 patients with frequent episodes of atrial fibrillation (mean [+/-SD] duration, 344+/-326 minutes per 24 hours) refractory to drug therapy. The spontaneous initiation of atrial fibrillation was mapped with the use of multielectrode catheters designed to record the earliest electrical activity preceding the onset of atrial fibrillation and associated atrial ectopic beats. The accuracy of the mapping was confirmed by the abrupt disappearance of triggering atrial ectopic beats after ablation with local radio-frequency energy.A single point of origin of atrial ectopic beats was identified in 29 patients, two points of origin were identified in 9 patients, and three or four points of origin were identified in 7 patients, for a total of 69 ectopic foci. Three foci were in the right atrium, 1 in the posterior left atrium, and 65 (94 percent) in the pulmonary veins (31 in the left superior, 17 in the right superior, 11 in the left inferior, and 6 in the right inferior pulmonary vein). The earliest activation was found to have occurred 2 to 4 cm inside the veins, marked by a local depolarization preceding the atrial ectopic beats on the surface electrocardiogram by 106+/-24 msec. Atrial fibrillation was initiated by a sudden burst of rapid depolarizations (340 per minute). A local depolarization could also be recognized during sinus rhythm and abolished by radiofrequency ablation. During a follow-up period of 8+/-6 months after ablation, 28 patients (62 percent) had no recurrence of atrial fibrillation.The pulmonary veins are an important source of ectopic beats, initiating frequent paroxysms of atrial fibrillation. These foci respond to treatment with radio-frequency ablation.

Early repolarization is a common electrocardiographic finding that is generally considered to be benign. Its potential to cause cardiac arrhythmias has been hypothesized from experimental studies, but it is not known whether there is a clinical association with sudden cardiac arrest.We reviewed data from 206 case subjects at 22 centers who were resuscitated after cardiac arrest due to idiopathic ventricular fibrillation and assessed the prevalence of electrocardiographic early repolarization. The latter was defined as an elevation of the QRS-ST junction of at least 0.1 mV from baseline in the inferior or lateral lead, manifested as QRS slurring or notching. The control group comprised 412 subjects without heart disease who were matched for age, sex, race, and level of physical activity. Follow-up data that included the results of monitoring with an implantable defibrillator were obtained for all case subjects.Early repolarization was more frequent in case subjects with idiopathic ventricular fibrillation than in control subjects (31% vs. 5%, P<0.001). Among case subjects, those with early repolarization were more likely to be male and to have a history of syncope or sudden cardiac arrest during sleep than those without early repolarization. In eight subjects, the origin of ectopy that initiated ventricular arrhythmias was mapped to sites concordant with the localization of repolarization abnormalities. During a mean (+/-SD) follow-up of 61+/-50 months, defibrillator monitoring showed a higher incidence of recurrent ventricular fibrillation in case subjects with a repolarization abnormality than in those without such an abnormality (hazard ratio, 2.1; 95% confidence interval, 1.2 to 3.5; P=0.008).Among patients with a history of idiopathic ventricular fibrillation, there is an increased prevalence of early repolarization.

Background —The extent of ostial ablation necessary to electrically disconnect the pulmonary vein (PV) myocardial extensions that initiate atrial fibrillation from the left atrium has not been determined. Methods and Results —Seventy patients underwent PV mapping with a circumferential 10-electrode catheter during sinus rhythm or left atrial pacing. After assessment of perimetric distribution and activation sequence of PV potentials, ostial ablation was performed at segments showing earliest activation, with the end point of PV disconnection. A total of 162 PVs (excluding right inferior PVs) were ablated. PV potentials were present at 60% to 88% of their perimeter, but PV muscle activation was always sequential from a segment with earliest activation (breakthrough). Radiofrequency (RF) application at this breakthrough eliminated all PV potentials in 34 PVs, whereas a secondary breakthrough required RF applications at separate segments in 77; in others, >2 segments were ablated. A median of 5, 6, and 4 bipoles from the circular catheter were targeted in the right superior, left superior, and inferior PVs, respectively, to achieve PV disconnection. Early recurrence of arrhythmia was observed in 31 patients as a result of new venous or atrial foci or recovery of previously targeted PVs, most related to a single recovered breakthrough that was reablated with local RF application. Conclusions —Although PV muscle covers a large extent of the PV perimeter, there are specific breakthroughs from the left atrium that allow ostial PV disconnection by use of partial perimetric ablation.

The end point for catheter ablation of pulmonary vein (PV) foci initiating atrial fibrillation (AF) has not been determined.Ninety patients underwent mapping during spontaneous or induced ectopy and/or AF initiation. Ostial PV ablation was performed by use of angiograms to precisely define targeted sites. Success defined by elimination of AF without drugs was correlated with the procedural end point of the abolition of distal PV potentials. A total of 197 arrhythmogenic PV foci (97%)-single in 31% and multiple in 69%-and 6 atrial foci were identified. A discrete radiofrequency (RF) application eliminated the PV potentials in 9 PV foci, whereas 2 foci from the same PV required RF applications at separate sites in 19 cases. In others, a wider region was targeted with progressive elimination of ectopy. In 49 patients, multiple sessions were necessary owing to recurrent or new ectopy. The clinical success rates were 93%, 73%, and 55% in patients with 1, 2, and > or =3 arrhythmogenic PV foci. Recovery of local PV potential and the inability to abolish it were significantly associated with AF recurrences (90% success rate with versus 55% without PV potential abolition). PV stenosis was noted acutely in 5 of 6 cases, remained unchanged at restudy, and was associated with RF power >45 W.Multiple PV foci are involved in initiation of AF, and elimination of PV muscle conduction is associated with clinical success.

Background— Cardiac ion channelopathies are responsible for an ever-increasing number and diversity of familial cardiac arrhythmia syndromes. We describe a new clinical entity that consists of an ST-segment elevation in the right precordial ECG leads, a shorter-than-normal QT interval, and a history of sudden cardiac death. Methods and Results— Eighty-two consecutive probands with Brugada syndrome were screened for ion channel gene mutations with direct sequencing. Site-directed mutagenesis was performed, and CHO-K1 cells were cotransfected with cDNAs encoding wild-type or mutant CACNB2b (Ca vβ2b ), CACNA2D1 (Ca vα2δ1 ), and CACNA1C tagged with enhanced yellow fluorescent protein (Ca v 1.2). Whole-cell patch-clamp studies were performed after 48 to 72 hours. Three probands displaying ST-segment elevation and corrected QT intervals ≤360 ms had mutations in genes encoding the cardiac L-type calcium channel. Corrected QT ranged from 330 to 370 ms among probands and clinically affected family members. Rate adaptation of QT interval was reduced. Quinidine normalized the QT interval and prevented stimulation-induced ventricular tachycardia. Genetic and heterologous expression studies revealed loss-of-function missense mutations in CACNA1C (A39V and G490R) and CACNB2 (S481L) encoding the α 1 - and β 2b -subunits of the L-type calcium channel. Confocal microscopy revealed a defect in trafficking of A39V Ca v 1.2 channels but normal trafficking of channels containing G490R Ca v 1.2 or S481L Ca vβ2b -subunits. Conclusions— This is the first report of loss-of-function mutations in genes encoding the cardiac L-type calcium channel to be associated with a familial sudden cardiac death syndrome in which a Brugada syndrome phenotype is combined with shorter-than-normal QT intervals.

Congestive heart failure and atrial fibrillation often coexist, and each adversely affects the other with respect to management and prognosis. We prospectively evaluated the effect of catheter ablation for atrial fibrillation on left ventricular function in patients with heart failure.We studied 58 consecutive patients with congestive heart failure and a left ventricular ejection fraction of less than 45 percent who were undergoing catheter ablation for atrial fibrillation. We selected as controls 58 patients without congestive heart failure who were undergoing ablation for atrial fibrillation, matched according to age, sex, and classification of atrial fibrillation. We evaluated the patients' left ventricular function and dimensions, symptom score, exercise capacity, and quality of life at baseline and at months 1, 3, 6, and 12.After a mean (+/-SD) of 12+/-7 months, 78 percent of the patients with congestive heart failure and 84 percent of the controls remained in sinus rhythm (P=0.34) (69 percent and 71 percent, respectively, were in sinus rhythm without the administration of antiarrhythmic drugs). The patients with congestive heart failure had significant improvement in left ventricular function (increases in the ejection fraction and fractional shortening of 21+/-13 percent and 11+/-7 percent, respectively; P<0.001 for both comparisons), left ventricular dimensions (decreases in the diastolic and systolic diameters of 6+/-6 mm and 8+/-7 mm, respectively; P=0.03 and P<0.001, respectively), exercise capacity, symptoms, and quality of life. The ejection fraction improved significantly not only in patients without concurrent structural heart disease (24+/-10 percent, P<0.001) and those with inadequate rate control before ablation (23+/-10 percent, P<0.001), but also in those with coexisting heart disease (16+/-14 percent, P<0.001) and adequate rate control before ablation (17+/-15 percent, P<0.001).Restoration and maintenance of sinus rhythm by catheter ablation without the use of drugs in patients with congestive heart failure and atrial fibrillation significantly improve cardiac function, symptoms, exercise capacity, and quality of life.

Background— The mainstay of treatment for atrial fibrillation (AF) remains pharmacological; however, catheter ablation has increasingly been used over the last decade. The relative merits of each strategy have not been extensively studied. Methods and Results— We conducted a randomized multicenter comparison of these 2 treatment strategies in patients with paroxysmal AF resistant to at least 1 antiarrhythmic drug. The primary end point was absence of recurrent AF between months 3 and 12, absence of recurrent AF after up to 3 ablation procedures, or changes in antiarrhythmic drugs during the first 3 months. Ablation consisted of pulmonary vein isolation in all cases, whereas additional extrapulmonary vein lesions were at the discretion of the physician. Crossover was permitted at 3 months in case of failure. Echocardiographic data, symptom score, exercise capacity, quality of life, and AF burden were evaluated at 3, 6, and 12 months by the supervising committee. Of 149 eligible patients, 112 (18 women [16%]; age, 51.1±11.1 years) were enrolled and randomized to ablation (n=53) or “new” antiarrhythmic drugs alone or in combination (n=59). Crossover from the antiarrhythmic drugs and ablation groups occurred in 37 (63%) and 5 patients (9%), respectively ( P =0.0001). At the 1-year follow-up, 13 of 55 patients (23%) and 46 of 52 patients (89%) had no recurrence of AF in the antiarrhythmic drug and ablation groups, respectively ( P <0.0001). Symptom score, exercise capacity, and quality of life were significantly higher in the ablation group. Conclusion— This randomized multicenter study demonstrates the superiority of catheter ablation over antiarrhythmic drugs in patients with AF with regard to maintenance of sinus rhythm and improvement in symptoms, exercise capacity, and quality of life.

Background— Brugada syndrome is characterized by ST-segment elevation in the right precordial leads and an increased risk of sudden cardiac death (SCD). Fundamental questions remain on the best strategy for assessing the real disease-associated arrhythmic risk, especially in asymptomatic patients. The aim of the present study was to evaluate the prognosis and risk factors of SCD in Brugada syndrome patients in the FINGER (France, Italy, Netherlands, Germany) Brugada syndrome registry. Methods and Results— Patients were recruited in 11 tertiary centers in 4 European countries. Inclusion criteria consisted of a type 1 ECG present either at baseline or after drug challenge, after exclusion of diseases that mimic Brugada syndrome. The registry included 1029 consecutive individuals (745 men; 72%) with a median age of 45 (35 to 55) years. Diagnosis was based on (1) aborted SCD (6%); (2) syncope, otherwise unexplained (30%); and (3) asymptomatic patients (64%). During a median follow-up of 31.9 (14 to 54.4) months, 51 cardiac events (5%) occurred (44 patients experienced appropriate implantable cardioverter-defibrillator shocks, and 7 died suddenly). The cardiac event rate per year was 7.7% in patients with aborted SCD, 1.9% in patients with syncope, and 0.5% in asymptomatic patients. Symptoms and spontaneous type 1 ECG were predictors of arrhythmic events, whereas gender, familial history of SCD, inducibility of ventricular tachyarrhythmias during electrophysiological study, and the presence of an SCN5A mutation were not predictive of arrhythmic events. Conclusions— In the largest series of Brugada syndrome patients thus far, event rates in asymptomatic patients were low. Inducibility of ventricular tachyarrhythmia and family history of SCD were not predictors of cardiac events.

Background: Catheter ablation of atrial fibrillation (AF) is challenging in patients with long‐standing persistent AF. The clinical outcome and subsequent arrhythmia recurrence after using an ablation method targeting multiple left atrial sites with the aim of achieving acute AF termination has not been characterized. Methods: Sixty patients (mean age: 53 ± 9 years) with persistent AF (mean duration: 17 ± 27 months) were prospectively followed after catheter ablation. Catheter ablation targeting the following sites was performed in a random sequence: (i) electrical isolation of all pulmonary veins (PV); (ii) disconnection of other thoracic veins; (iii) atrial ablation at sites possessing complex electrical activity, activation gradients, or short cycle lengths. Finally, linear ablation of the LA roof and mitral isthmus was performed if sinus rhythm was not restored following energy delivery to the above sites. At 1, 3, 6, and 12 months after ablation, patients underwent clinical review and 24‐hour ambulatory ECG monitoring to identify asymptomatic arrhythmia. Repeat mapping and catheter ablation was performed in any patient experiencing recurrent atrial tachycardia (AT). Clinical success was defined as the absence of any sustained atrial arrhythmia. Results: AF terminated during ablation in 52 patients (87%). The fluoroscopy and procedural durations were 84 ± 30 minutes and 264 ± 77 minutes, respectively. Three months after ablation, sustained ATs were documented in 24 patients (associated with AF in 2). Mapping in 23 patients showed a single AT in 7 while multiple ATs were observed in 16. Macroreentry was confirmed to be due to gaps in the ablation lines, while focal ATs originated from discrete sites or isthmuses near the left atrial appendage, coronary sinus, pulmonary veins, or fossa ovalis; these sites were similar to those at which the greatest impact was observed on the fibrillatory process during the initial ablation procedure. After repeat ablation, at 11 ± 6 months of follow‐up, 57 patients (95%) were in sinus rhythm and 3 developed recurrent AF or AT. All patients in sinus rhythm demonstrated improved exercise capacity and all but 2 had evidence of atrial transport as assessed by Doppler echocardiography (mitral A wave velocity 34 ± 17 cm/sec) by 6 months. Conclusion: Catheter ablation of long‐lasting persistent AF associated with acute AF termination achieves medium to long‐term restoration and maintenance of sinus rhythm in 95% of patients. Arrhythmia recurrence in the majority of patients is AT.

Pulmonary-vein isolation is increasingly being used to treat atrial fibrillation in patients with heart failure.