La resincronizzazione: possiamo
ottenerla in più modi.
Eraldo Occhetta - Aritmologia Novara
Verona, 21 gennaio 2006
Elettrostimolazione cardiaca
“fisiologica”:
- Mantenimento della coordinazione
Atrio-Ventricolare
- Funzione Rate-Responsive
PACEMAKER BICAMERALI “DDDR”
Pacemaker DDD
Ma la stimolazione “apicale”
del Ventricolo destro
provoca una
DESINCRONIZZAZIONE
tra ventricolo destro e
sinistro, con aspetto tipo
“Blocco di branca sinistro”
artificiale.
Questa anomala sequenza
di contrazione altera la
geometria sistolica
ventricolare e induce un
grado più o meno severo di
rigurgito atrio-ventricolare
Resincronizzazione
elettrica cardiaca
PERCHE’ ??
A CHI ??
COME ??
Terapia di Resincronizzazione
PERCHE’ ??
RAZIONALE
Resincronizzare elettricamente
=
Resincronizzare meccanicamente
Effetto del sito di stimolazione sulla depolarizzazione
1
Intrinsic
Conduction
(swine)
1
2
RVA Pacing
(swine)
2
Anterior View
Posterior View
Il tipo di attivazione influenza
la contrazione della parete cardiaca
Right ventricle
Circumferential Strain Ecc,,
by MR Spin Tagging in
Canine
Right Atrial
pacing
RV pacing
Left ventricle
Grafico Pressione-Volume del ventricolo
Ejection
Aortic V closed
Aortic V open
Ventricular
Pressure
Isovolumic
Relaxation
Stroke
Work
Stroke
Volume
Mitral V open Filling
Ventricular
Volume
Isovolumic
Contraction
Mitral V closed
LV Performance and Peak dp/dt (Max and Min)
1
500
Max
LV pressure
(mm Hg)
LV dP/dt max
1400
NSR
80
*
1300
1200
1100
60
RVA
Pace
40
1000
-1 0 0 0
NSR
RVP
-1 1 0 0
20
-1 2 0 0
-1 3 0 0
0
40
Peschar JACC 2003
50
60
70
80
LV volume (ml)
*
-1 4 0 0
LV dP/dt min
-1 5 0 0
Prinzen PACE 2002
Analisi pressione-Volume:
Efficienza LV normale
LV PRESSURE (mmHg)
90
AAI
HIS
RV APEX
RV FW
RV SEPTUM
LV
45
0
90
45
0
230
260
290 230
260
290 230
LV VOLUME (ml)
260
290
Analisi pressione-Volume:
severa disfunzione LV
LV PRESSURE (mmHg)
120
AAI
HIS
RV APEX
RV FW
RV SEPTUM
LV
60
0
120
60
0
104
122
140 104
122
140 104
LV VOLUME (ml)
122
140
V.B. 74 ysr. Mitral regurgitation after Ablate and Pace ->
VVIR PM
Soluzione
PACEMAKER atrio-biventricolare:
- ottimizzazione intervallo AV
- resincronizzazione tra
ventricolo destro e sinistro
Resincronizzazione
elettrica cardiaca
PERCHE’ ??
A CHI ??
COME ??
INDICAZIONI attuali standardizzate alla
Stimolazione Biventricolare
Classe I, evidenza A
(ACC/AHA/NASPE - Circulation 2005)
- MCP ischemica-idiopatica
- SCC refrattario (betablocco, aceinibitori,
diuretici, digitale)
- CF NYHA III-IV
- QRS > 130 ms
- diametro telediastolico VS > 55 mm
- frazione di eiezione < 35 %
BENEFICI dimostrati dalla
Stimolazione Biventricolare
-
miglioramento qualità vita,CF NYHA,FE
aumentata tolleranza esercizio (6’ walk)
riduzione recidive scompenso acuto
riduzione ospedalizzazioni
aumento sopravvivenza (riduzione morte
improvvisa e mortalità totale solo se
vi è associato ICD)
Terapia di Resincronizzazione
A CHI ??
Indicazione preventiva:
Pazienti con scompenso
III-IV
nonostante
FE < 30%, QRS < 120
elettrostimolazione con
ventricolare
cardiaco, CF NYHA
terapia medica piena,
msec e necessità di
alta % di pacing
Terapia di Resincronizzazione
A CHI ??
Indicazione di Upgrading
(da effettuare al momento della scarica del
PM/ICD o prima se le condizioni cliniche
suggeriscono l’upgrading anticipato):
- Pazienti già portatori di PM/ICD ventricolare
o bicamerale
destro e ventricolo
prevalentemente stimolato)
- scompenso, CF NYHA III-IV, FE < 30%
Resincronizzazione
elettrica cardiaca
PERCHE’ ??
A CHI ??
COME ??
COME RESINCRONIZZARE I VENTRICOLI
- Stimolazione Biventricolare
- Seno coronarico
- CCH durante toracotomia
- Minitoracotomia sinistra
- Toracoscopia
- Stimolazione esclusiva Ventricolo sinistro
- Siti alternativi del Ventricolo destro
- RVOT
- Bifocale
- Hisiana/Para-Hisiana
STIMOLAZIONE BIVENTRICOLARE
Flebografia seno coronarico
DDD biventr – obliqua anteriore sin
DDD biventr - anteroposteriore
DDD biventr – obliqua anteriore dx
Stimolazione DDD Biventricolare in pz con BBS
ECG Base: BBS
Ecg con stimolazione atrio-guidata
biventricolare
Z.S. ICD biventricolare
(proiezione Antero-Posteriore)
Venografia Seno Coronarico
Cateteri Atriale-V.Dx-V.sinistro
Dissezione seno-coronarico
Dopo insuccesso della stimolazione
biventricolare convenzionale
Soluzione alternativa nella stessa seduta
Stimolazione bifocale Ventricolo destro
(Cardiologo)
Soluzione elettiva successiva
Applicazione “epicardica” del catetere
CCH con minitoracotomia
CCH-Cardiologo con Toracoscopia
G.G. Applicazione epicardica (via toracotomica) del
catetere ventricolare sinistro)
Metodiche alternative elettive di
resincronizzazione ventricolare
STIMOLAZIONE BIFOCALE VENTRICOLO DX
1) quando il QRS è > 120 msec
2) con BB diverso dal BBS (BBD, BBD+EAS)
STIMOLAZIONE HISIANA-PARAHISIANA
3) con QRS < 120 msec
Stimolazione del tratto di efflusso del Ventricolo destro
Revisione meta-analitica
De Cock et al. Europace 2003
217 pazienti complessivi
Benefici emodinamici
modesti ma significativi
Questi cateteri sono nella stessa posizione?
Tse HF, et al.JACC 2002;40:1451-8
Conclusion:
RVOT pacing conserva
meglio la performance
sistolica e diastolica di
LV confrontato a RV
apex pacing, dopo 6-18
mesi
Bourke JP, et al. Europace 2002;4:219-28
Conclusion:
Nessun
miglioramento
sostanziale se non un
certo miglioramento
della performance
sistolica di RVOT vs
RVApex dopo 6 mesi
Victor F, et al. JACC 1999;33:311-6
Conclusion:
Nessun beneficio
emodinamico di RVOT
vs RVApex pacing
dopo 3 mesi
Stimolazione BIFOCALE del Ventricolo destro: RVOT+Apice
Pachon JC et al. PACE 2001
39 pazienti con BAV
avanzato e disfunzione VS
Riduzione QRS, benefici
emodinamici e migliore
QoL rispetto all’apice
Altre esperienze:
Mascia e coll (It Heart Journal Suppl 2002)
Ravazzi e coll (PACE 2003)
Zamparelli e coll (Heart Rhythm 2005)
STUDIO RANDOMIZZATO “REFORM-HF” (in corso)
Mascia e coll. Ital Heart J Suppl 2002; 3(11):1106-1111
Stimolazione diretta del Fascio di His
- Deshmukh e coll Circulation 2000
18 pts (successo in 12/18: 65%)
+ classe NYHA (3.6->2.2)
+ FE (18->28%)
- Deshmukh PACE 2004 (54 pts)
- Padeletti PACE 2000 (5 pts)
- Vasquez Rev Esp Cardiol 2001 12 pts
- Kirkutis Europace 2005
- Zanon JCE 2005
- Occhetta E e coll.
GIAC 2004; 3:141-151.
Abstracts: AIAC 2002, Cardiostim
2002, Hong Kong 2003, NASPE
2003-2004, Cardiostim 2004,
AIAC 2004Europace, ESC, AHA 2005
JACC, in press.
- Select Secure Registry Medtronic
Attivazione spontanea sincrona di LV
Canine Model
Scher, A : AJC Vol 14: 1964
Myerburg, R: Circ Res 1972
Canine LV Endocardial Activation
Shortest Distance to Purkinje Fibers?
V.P. Stimolazione hisiana
1) Hisian EP 4-lead
2) Bipolar screw parahiasian lead
3) Bipolar RV apex lead
RAO
1
2
3
1) Hisian EP 4-lead
2) Bipolar screw
parahiasian lead
3) Bipolar RV apex
lead
V.P. 65 years
LAO
1
2
3
CatetereSelect Secure 3830 parahisiano
RVA Pacing: Histology
Normal Myocardium
RVA Paced: Myofibrillar Disarray
Karpawich AHJ 1990;119:1077
RV Selective Site Pacing Histology
RV Septal Pacing: No Disarray
Karpawich AHJ 1991; 121: 827
RVA Paced: Myofibrillar Disarray
Karpawich: AHJ 1990;119:1077
Effetto del sito di stimolazione sulla depolarizzazione
1
Intrinsic
Conduction
(swine)
1
3
RV Septal
pacing
(swine)
3
Anterior View
Posterior View
Effetto del sito di stimolazione sulla depolarizzazione
2
RVA Pacing
(swine)
2
3
RV Septal
Pacing (swine)
3
Anterior View
Posterior View
FEASIBILITY AND SAFETY OF PERMANENT
INTRAVENTRICULAR HIGH-SEPTAL PACING COMPARED
TO CONVENTIONAL RIGHT VENTRICULAR APICAL
PACING IN PATIENTS WITH CHRONIC AF AND NARROW
QRS COMPLEXES AFTER AV NODE ABLATION
### NOVARA – ITALY - 2001/2003 ###
TO
1)
2)
3)
AIM OF THE STUDY
EVALUATE:
ACUTE FEASIBILITY AND LONG-TERM SAFETY OF
PERMANENT HIS BUNDLE PACING
NECESSITY OF A BACKUP APICAL STIMULATION
INTRA-PATIENT COMPARISON OF HIS BUNDLE PACING
AND RIGHT APICAL VENTRICULAR PACING
-> EFFECTS ON QLT OF LIFE, FUNCTIONAL CLASS AND
HEMODYNAMIC PARAMETERS (ECHO DATA)
FEASIBILITY AND SAFETY OF PERMANENT
INTRAVENTRICULAR HIGH-SEPTAL PACING
COMPARED TO CONVENTIONAL RIGHT VENTRICULAR
APICAL PACING IN PATIENTS WITH CHRONIC AF AND
NARROW QRS COMPLEXES AFTER AV NODE
ABLATION
### NOVARA – ITALY – 2001/2003 ###
STUDY POPULATION
1) CERTAIN INDICATION TO AV NODE ABLATION
FOR CHRONIC AF AND VENTRICULAR RATE
NOT CONTROLLED (HIGH AND LOW RATES)
2) CONCOMITANT HEART DISEASE (ISCHEMIC,
HYPERTROPHIC, DILATED CARDIOMYOPATHY)
3) NARROW QRS COMPLEXES
(<110 msec EVEN DURING HIGH VENTRICULAR RATES)
FEASIBILITY AND SAFETY OF PERMANENT
INTRAVENTRICULAR HIGH-SEPTAL PACING
COMPARED TO CONVENTIONAL RIGHT VENTRICULAR
APICAL PACING IN PATIENTS WITH CHRONIC AF AND
NARROW QRS COMPLEXES AFTER AV NODE
ABLATION
### NOVARA – ITALY – 2001/2003 ###
METHOD
1) PRELIMINARY EVALUATION (QUALITY OF LIFE, HOLTER ECG,
ECHO, 6 MINUTES WALKING TEST)
2) AV NODE RF ABLATION
3) PM DDDR IMPLANT:
- active screw bipolar lead in parahisian site connected to atrial
channel
- bipolar lead in RV apex connected to ventricular channel
- threshold and sensing tests, impedences measurements
- QRS duration measurement
4) PREDISCHARGE PM CHECK IN AND TORAX RX (AP/LAO/RAO)
FEASIBILITY AND SAFETY OF PERMANENT
INTRAVENTRICULAR HIGH-SEPTAL PACING
COMPARED TO CONVENTIONAL RIGHT VENTRICULAR
APICAL PACING IN PATIENTS WITH CHRONIC AF AND
NARROW QRS COMPLEXES AFTER AV NODE
ABLATION
STUDY DESIGN
HOSPITAL DISCHARGE WITH THE PM PROGRAMMED IN DDD RR
MODE AND SHORT AV DELAY
AT 1 MONTH: PM FOLLOW-UP AND FUNCTIONAL RE-EVALUATION
(Q.O.L. AND 6’ WALK TEST)
RANDOMIZATION
⇓
⇓
HIGH IV SEPTAL PACING
RV APICAL PACING
(6 months)
(6 months)
CROSSOVER
AT THE END OF EACH PERIOD Q.O.L., 24-HOURS HOLTER
MONITORING, ECHOCARDIOGRAPHIC DATA, 6’ WALKING TEST AND
PROPER PM FUNCTION ARE RE-EVALUATED
STUDY POPULATION
• 18 Patients ( 9 F, 9 M; 73 + 6 years)
– 16 pts ⇒ pacing successful and 12 months follow up
- 1 Drop Out: VF after 5 days ⇒ ICD
- 1 pt
⇒ pacing failed (previous mitral and aortic
replacement)
• Threshold:
- Apex:
0.55 ± 0.1 V (0.5 msec)
- High IV septum: 0.92 ± 0.7 V (0.5 msec)
• QRS duration (msec)
» Basal
88 + 8 msec
» Septal pacing
126 + 17 msec
» Apical pacing 175 + 20 msec
• Fluoroscopic time:
18 ± 9 min ( range 8-40 min)
200
150
100
50
0
Baseline
Hisian p.
Apical p.
QRS duration
88
121
179
Hemodynamic-Functional Results (I)
,
2,5
2
1,5
1
Baseline
Hisian p.
Apical p.
0,5
0
Baseline
Hisian p.
Apical p.
NYHA
MR
TR
2,4
1,8
2,3
1,8
1,23
1,86
1,45
1,43
1,93
Hemodynamic-Functional Results (II)
60
600
50
400
40
200
30
Baseline
Hisian p.
Apical p.
20
10
0
Baseline
Hisian p.
Apical p.
Symptoms
EF
PAP
31,9
16,2
20,2
52
53
49
32
34
37
0
6 min WT
Baseline
Hisian p.
Apical p.
385
437
358
Baseline
Hisian p.
Apical p.
Polyurethane
Silicone
ETFE
3830 4.1 Fr.
5076 6.0 Fr.
5068 7.0 Fr.
Cable
3830
5076
5068
OUR POPULATION TODAY
49 patients (31 m, mean age 72 years)
⇒ PM implant with a screw-in lead positioned in close
proximity of the His Bundle
(-conventional Capsure fix leads 32 pts
- 10627 dedicatedpserimental lead 5 pts
-Select Secure 4F screw lead 13 pts)
Indications for implant:
- 40 pts: complete AV block after RF AV nodal ablation
for tachyarrhythmic AF (27 pts received also a
conventional right ventricular apical pacing lead)
- 9 pts: sick sinus syndrome (concomitant 2 nd degree
AV block in 3 pts) (right atrial lead and Hisian pacing
lead connected to a DDDR pacemaker)
Permanent parahisian pacing
VVIR with single lead in AF
pts (ablate and pace)
A-P
DDDR with 2 lead (atrial and
parahisian) in SSS pts + AV
block
A-P
PERMANENT
PARAHISIAN PACING
CONCLUSIONS
1) Physiological ventricular pacing that allow the RVLV synchronization
2) Hemodynamic efficacy respect conventional RV
apical pacing
3) Long-term feasibility and safety (probabily
without need of conventional apical back up lead)
4) Relatively easy technique with the new
implantation devices (Select Secure System)
5) Cheap respect other resynchronization pacing
techiques
PROBLEM: need of EP mapping lead during implant