Trvalá epikardiální stimulace u dětských pacientů

Trvalá epikardiální stimulace u dětské populace je obvykle důsledkem bradykardie způsobené dysfunkcí sinusového uzlu nebo atrioventrikulární (AV) blokádou.1 Trvalá epikardiální stimulace je u dětí často nutná z důvodu jejich malé velikosti, vrozených srdečních vad s pravolevým zkratem nebo nedostatečného přístupu do komory vyžadující stimulaci. U pacientů s předchozím kardiochirurgickým zákrokem má epikard často fibrózu a srůsty, což vede k vyšším stimulačním prahům a výstupnímu bloku.234567 Zvýšené stimulační prahy spojené s epikardiálními svody snižují životnost svodů.38 Ačkoli endokardiální stimulační systémy prokázaly přijatelné střednědobé snímací a stimulační charakteristiky,9 byly vyjádřeny obavy ohledně dlouhodobé cévní a/nebo chlopenní integrity s více transvenózními svody.1011

Nejnovější pokroky v technologii elektrod a chirurgickém přístupu, jako jsou steroidní epikardiální elektrody a elektrody do levé síně, prokázaly při použití u dětí povzbudivé časné snímací a kardiostimulační vlastnosti.1213 Využití těchto nových strategií implantace na dlouhodobou životnost elektrod nebylo dostatečně prokázáno. Cílem této studie bylo podat zprávu o našich dlouhodobých zkušenostech s velkým počtem epikardiálních kardiostimulátorů a identifikovat možné prediktory časných a pozdních komplikací souvisejících s olovem.

Metody

Úplným prohledáním kardiochirurgických databází a databází kardiostimulátorů byli identifikováni všichni pacienti, kteří podstoupili trvalou implantaci epikardiálního kardiostimulátoru v období od 1. ledna 1983 do 30. června 2000 v The Children’s Hospital of Philadelphia. Pacienti ve věku >21 let v době implantace kardiostimulátoru byli vyloučeni, aby bylo možné hodnotit především velkou dětskou kohortu. Retrospektivně byly přezkoumány všechny nemocniční záznamy, operační záznamy a 1239 ambulantních návštěv kliniky pro kardiostimulátory. (Část těchto pacientů byla prezentována v dřívější studii14. ) Z těchto záznamů byly abstrahovány údaje o věku, pohlaví, srdeční vadě, přítomnosti či nepřítomnosti vrozené srdeční vady, kardiochirurgických výkonech (typ a počet), operačním přístupu, indikaci ke stimulaci, způsobu stimulace, umístění komor, způsobu fixace elektrod, vlastnostech steroidních elektrod, komplikacích kardiostimulátoru a veškeré dostupné informace o následném sledování.

Operační průběh

Epikardiální elektrody byly implantovány prostřednictvím střední sternotomie, laterální torakotomie nebo subxifoidálního přístupu. Operační přístup byl založen na základní srdeční anatomii pacienta, poloze srdce in situ, předchozí operaci (operacích) a/nebo souběžné operaci v době zavádění elektrod. Komorová elektrody byla často fixována na brániční komorový povrch. Síňový svod byl umístěn buď na pravou, nebo levou síň; podle toho, co umožňovalo nejlepší stimulaci a snímací prahy. Přebytek elektrod byl řešen vytvořením smyček elektrody v perikardu a v kapse kardiostimulátoru. Vodiče byly tunelovány s opatrností, aby se vyhnuly místům možného poranění podél okrajů žeber až k místu implantace generátoru v břiše.

Měření implantátu bylo získáno pomocí analyzátoru kardiostimulačního systému (Medtronic 5311). Měření zahrnovala impedanci svodů při 0,5 ms/5 V, snímané vlny P nebo R (pokud byly přítomny), amplitudový stimulační práh (minimální napětí dodávané při pevné šířce impulzu 0,5 ms, které konzistentně zachytilo tkáň) a měřený proud při prahovém napětí a šířce impulzu.

Hospitalizační průběh

Akutní stimulační charakteristiky byly definovány jako energetický práh (ET), impedance a snímání při implantaci. V nemocničních kartách byla zkontrolována délka pobytu, komplikace, počet a délka podaných antibiotik a charakteristiky kardiostimulace při propuštění. Prahové hodnoty stimulace a snímání byly u všech systémů dotazovány 48 hodin před propuštěním z nemocnice.

Pacemaker Follow-Up

Prahové hodnoty stimulace a snímání byly vyhodnoceny po 1 měsíci, po 3 měsících a v následujících 6měsíčních intervalech. Ambulantní hodnocení spočívalo v telemetrii měření baterie a svodů v reálném čase. Snímací a stimulační prahy byly stanoveny pomocí analyzátoru systémů Medtronic 5300, Pacesetter, Intermedics nebo CPI. Práh byl stanoven snižováním šířky pulzu, dokud nedošlo k selhání snímání. U dřívějších kardiostimulátorů bez možnosti automatického testování šířky pulzu se k posouzení prahu používalo snižování napětí při pevné šířce pulzu. Za práh se považovala nejnižší programovatelná šířka impulzu, při které docházelo ke konzistentnímu zachycení. U pacientů s pomalými komorovými únikovými komplexy nebo s absencí síňové aktivity nebylo vždy možné provést testy snímání.

Prahy stimulace a snímání byly porovnávány při implantaci, při propuštění z nemocnice a při 1měsíční, 6měsíční, 1roční, 2leté, 5leté, 10leté a poslední kontrolní návštěvě kardiostimulátoru. U pacientů, jejichž primární péče o kardiostimulátor probíhala v odesílajícím zařízení, byly provedeny telefonické hovory s žádostí o poslední klinický souhrn, výslech kardiostimulátoru a jakékoli komplikace související s elektrodou nebo generátorem.

Selhání elektrody bylo definováno jako potřeba výměny nebo vysazení na základě následujících údajů: (1) zlomenina nebo přerušení izolace, (2) zvýšení stimulačních nebo snímacích prahů nebo (3) frenická nebo myopotenciální stimulace. Infekce byly klasifikovány zvlášť na (1) povrchovou infekci (±pozitivní kultivace krve) nebo (2) hlubokou infekci vyžadující odstranění generátoru. Údaje o svodech byly cenzurovány pro elektivní změnu, úmrtí nebo ortotopickou transplantaci srdce.

Definice

ET byla definována jako nejmenší množství energie vytvářející konzistentní záchyt mimo refrakterní období a byla použita pro usnadnění srovnání mezi prahy akutní a chronické stimulace. Vzorec15 použitý k výpočtu ET je následující:

Statistická analýza

Explorativní analýza dat byla provedena pomocí deskriptivních měr. Kategoriální proměnné byly vyjádřeny v procentech se směrodatnými odchylkami. Spojité proměnné byly vyjádřeny jako průměry se směrodatnými odchylkami, pokud byl člen normálně rozdělen; šikmé proměnné byly vyjádřeny jako mediány (s rozsahy). Síla statistické asociace byla měřena pomocí χ2 testu pro kategoriální proměnné. Pokud byl počet buněk malý, byl použit Fisherův přesný test. Statistická významnost rozdílu mezi spojitými proměnnými byla posouzena pomocí Wilcoxonova rank sum testu pro zkreslené rozdělení. K posouzení matoucích proměnných byla použita logistická regrese nebo Coxův model proporcionálních rizik. Přežití svodů bylo hodnoceno pomocí Kaplanovy Meierovy analýzy (STATA 6.0) s významností na základě log-rank testu.

Výsledky

Údaje o pacientech

Během 17letého období studie podstoupilo celkem 123 pacientů 158 operací pro 207 implantací epikardiálních svodů. Věk při implantaci elektrod se pohyboval od 1 dne do 21 let (medián 4,1 roku). Průměrná hmotnost při implantaci elektrody byla 17 kg (rozmezí 1,4 až 87 kg). Indikace k zavedení kardiostimulátoru zahrnovaly pooperační AV blokádu u 50 (40 %) pacientů, dysfunkci sinusového uzlu u 39 (32 %) pacientů, vrozenou kompletní srdeční blokádu u 23 (19 %) pacientů a jiné indikace, např. bradykardii sekundární k antiarytmické medikaci, u 11 (9 %) pacientů.

Většina (84 %) pacientů měla strukturálně abnormální srdce a podstoupila chirurgickou korekci (korekce) komplexních srdečních vad. Ze 103 pacientů s vrozenou srdeční vadou mělo 37 pacientů fyziologii jedné komory. Zbývajících 66 pacientů s vrozenou srdeční vadou zahrnovalo pacienty s následujícími vadami: AV kanál (14 pacientů), dextrotranspozice velkých tepen (8 pacientů), defekt komorového septa (VSD) (8 pacientů), komplexní obstrukce výtokového traktu levé komory (7 pacientů), Fallotova tetralogie (6 pacientů), levotranspozice velkých tepen s VSD (6 pacientů), dvojvýtoková pravá komora (5 pacientů), syndrom heterotaxe a AV kanál (4 pacienti), částečný anomální návrat plicních žil (2 pacienti), truncus arteriosus (1 pacient), kardiomyopatie (2 pacienti), anomální levá koronární tepna (1 pacient) a defekt septa síní (2 pacienti).

Charakteristika stimulace

U 6 pacientů byl použit počáteční režim stimulace AAI, u 75 pacientů VVI a u 42 pacientů DDD. Z 207 epikardiálních svodů bylo 177 implantováno během 138 operací ve vzdálené době od reparativní nebo paliativní kardiochirurgické operace. Třicet elektrod bylo implantováno při ukončení 20 případů operací na otevřeném srdci. Během posledních dvou desetiletí bylo použito mnoho svodů (tabulka 1) a generátorů (tabulka 2), což odráží technologický pokrok.

Operační a perioperační průběh

Epikardiální svody byly implantovány subxifoidálním přístupem (14 %, 4 síně/25 komor), laterální torakotomií (29 %, 22 síní/38 komor) nebo sternotomií (57 %, 34 síní/84 komor). Padesát osm pacientů mělo po implantaci kardiostimulátoru zavedenou hrudní sondu na dobu 1,4 ± 1,7 dne. Průměrná délka pobytu po implantaci izolovaného kardiostimulátoru byla 3 dny (rozmezí 1 den až 69 dní). Antibiotika byla u všech pacientů po implantaci elektrody užívána v průměru 48 hodin. U čtyř pacientů se před propuštěním vyvinula povrchová celulitida s negativní krevní kulturou a dostávali intravenózní antibiotika po dobu 7 dnů. Další dva pacienti s vrozenou srdeční vadou měli po implantaci generátoru horečku a pozitivní krevní kulturu. Antibiotika byla podávána po dobu 4 týdnů, přičemž rychlé odeznění bakteriémie umožnilo další používání kardiostimulačního systému. U jednoho pacienta došlo k významné infekci kapsy kardiostimulátoru, která si vyžádala odstranění vodičů a generátoru.

Po implantaci epikardiálního kardiostimulátoru došlo ke 3 úmrtím v nemocnici. Dva pacienti s nedonošeností, vrozenou kompletní srdeční blokádou a hydrops fetalis zemřeli sekundárně na plicní onemocnění nedonošených. Jeden šestiměsíční chlapec s trizomií 21 podstoupil implantaci kardiostimulátoru pro AV blok třetího stupně 10 dní po opravě defektu AV kanálu a o 3 dny později utrpěl srdeční zástavu.

Implantační údaje

Síňové ET byly 1,4 μJ (od 0,01 do 10,6 μJ) (steroidní, 1,13 μJ ; nesteroidní, 2,2 μJ ; P=NS). Snímání síní při implantaci bylo možné získat ze 44 svodů (2,9 mV ). Impedance síňových svodů byla 335 Ω (od 223 do 748 Ω). Nebyl pozorován žádný významný rozdíl v prahových hodnotách akutní komorové stimulace mezi steroidními (0,9 μJ ) a nesteroidními (1,1 μJ ) svody. Akutní snímání vlny R bylo provedeno ve 125 svodech (11 mV ). Impedance komorových svodů byla 403 Ω (od 163 do 1000 Ω). Mezi síňovými a komorovými epikardiálními svody nebyly pozorovány žádné významné rozdíly ve stimulačních prazích implantátu.

Poslední údaje

Ze 120 pacientů propuštěných po implantaci epikardiálního kardiostimulátoru se 9 pacientů přemístilo a bylo ztraceno ze sledování. K předčasné readmisi (<30 dní) došlo u 13 pacientů. Hlavní indikací pro předčasnou readmisi byla povrchová celulitida (n=7). Všech 7 pacientů mělo negativní krevní kultivaci, reagovali na intravenózní antibiotika a nevyžadovali odstranění svodu(ů) a/nebo generátoru. Tři pacienti byli znovu přijati s postperikardiotomickým syndromem. Další dva pacienti byli znovu přijati s pleurálními výpotky a u 1 pacienta po Fontanově operaci došlo po torakotomii za účelem implantace kardiostimulátoru k exacerbaci enteropatie ztrácející bílkoviny.

Pozdější přijetí související s kardiostimulátorem (>30 dní) se vyskytlo u 6 pacientů (povrchová celulitida a infekce hluboké kapsy kardiostimulátoru vyžadující odstranění elektrod a/nebo generátoru ). U pacientů s kardiostimulátory došlo k 5 pozdním úmrtím. Dva pacienti po Fontanově operaci zemřeli v 7 a 9 letech po implantaci kardiostimulátoru sekundárně v důsledku nízkého srdečního výdeje a komorové dysfunkce. Jeden pacient po Fontanově operaci se známým flutterem síní zemřel náhle na předpokládanou arytmickou smrt. Došlo ke 2 pozdním úmrtím, která mohla souviset se systémem kardiostimulátoru. U novorozence s dvojvývodnou pravou komorou, VSD a PS se po zákroku Damus-Kaye-Stansel vyvinula úplná srdeční blokáda. O 10 dní později mu byl implantován kardiostimulátor VVI. Dítě, kterému se doma dařilo dobře, o 5 týdnů později náhle zemřelo. Další novorozenec s transpozicí velkých tepen (levotranspozicí), VSD, PS a vrozenou srdeční blokádou zemřel náhle 7 týdnů po uzavření VSD, převodu levé komory na plicní tepnu a implantaci kardiostimulátoru. V obou situacích byly použity nesteroidní epikardiální komorové elektrody.

Průměrná délka sledování byla 29 měsíců (rozmezí 1 až 207 měsíců) u všech epikardiálních elektrod a 19 měsíců (rozmezí 3 až 61 měsíců) u elektrod zaváděných steroidy. U 42 svodů byla doba sledování delší než 5 let. Dvacet šest pacientů mělo alespoň jednu reoperaci za účelem výměny generátoru s použitím původních epikardiálních svodů. K elektivní výměně svodů v době reparativní kardiochirurgické operace došlo u 3 pacientů. Čtyři další pacienti, kterým skončila životnost baterií, byli vyměněni za endokardiální systém.

Charakteristiky stimulace a snímání elektrod

Prahy stimulace síní byly po 1 měsíci signifikantně lepší u elektrod se steroidní elektrodou (steroidní, 1,7 μJ ; nesteroidní, 4,1 μJ ; P=0,02). Síňové ET zůstaly relativně konstantní po dobu 5 let (1,5 μJ ) bez dalšího významného rozdílu mezi elektrodami se steroidní a nesteroidní elektrodou (obrázek 1). Snímané amplitudy vlny P po 1 měsíci a 2 letech byly 2,5±1,8 mV (n=17) a 3,2±2,5 mV (n=17) (P=NS). V žádném intervalu sledování nebyly pozorovatelné rozdíly v síňovém snímání mezi steroidními a nesteroidními svody. Stejně tak nebyly pozorovány žádné akutní ani chronické rozdíly v impedanci síňových svodů mezi steroidními a nesteroidními svody (po 1 měsíci 339±82 Ω; po 1 roce 364±82 Ω a po 2 letech 372±87 Ω). Nebyl pozorován žádný akutní ani chronický rozdíl ve stimulačních prazích mezi epikardiálními svody levé síně (výbojová ET , 1,7 μJ ; 2letá ET , 2,3 μJ ) a pravé síně (výbojová ET , 1,9 μJ ; 2letá ET , 1,5 μJ ) (P=NS).

Komorové stimulační prahy byly při akutním sledování signifikantně lepší u svodů se steroidním vývodem (po 1 měsíci: steroidní, 2,4 μJ ; nesteroidní, 6.1 μJ ; P<0,01) a při chronickém sledování (po 2 letech: steroid, 1,9 μJ ; nesteroid, 4,7 μJ ; P<0,01) (obr. 2). Vnitřní vlny R byly větší ve svodech se steroidy 1 měsíc po implantaci (steroid, 8 mV ; nesteroid, 4 mV ; P=0,02) bez chronického rozdílu (při 2letém sledování, 5,6 mV ). Komorová impedance byla v akutním i chronickém období relativně konstantní (po 1 měsíci 356±84 Ω; po 1 roce 382±94 Ω a po 2 letech 389±97 Ω). Mezi elektrodami implantovanými dětem s vrozenou srdeční vadou a dětmi se strukturálně normálním srdcem nebyly zjištěny žádné významné rozdíly v akutní nebo chronické síňové a/nebo komorové stimulaci nebo snímání.

Přežití elektrod

K selhání epikardiální elektrody došlo v 16 % případů (u 34 z 207 implantací) (tabulka 3). Průměrná doba do selhání svodu byla 2,4 ± 2,3 roku. Nejčastější příčinou selhání svodu bylo zvýšení prahu. Pouze 2 (2,4 %) elektrody zaváděné steroidy musely být vyřazeny pro blokádu výstupu. Přežití epikardiálních svodů po 1, 2 a 5 letech bylo 96 %, 90 % a 74 %. Nebyly zaznamenány žádné rozdíly v přežívání svodů mezi síňovými a komorovými epikardiálními svody (obr. 3). Pětileté přežití bez přežití u elektrod zaváděných steroidy bylo 83 %, zatímco u elektrod nezaváděných steroidy bylo přežití 73 % (obr. 4). Chirurgický přístup významně koreloval se selháním svodů. Během této studie (20 měsíců ) neselhala žádná z 29 subxifoidálně implantovaných elektrod (obr. 5). ET ≥ 3,0 μJ při propuštění z nemocnice předpovídalo časné selhání svodu (relativní riziko 2,8 , P=0,02). Nebyl zjištěn žádný významný rozdíl v míře selhání mezi epikardiálními svody, které byly předělány, a zbývající kohortou použitých epikardiálních svodů. Ani vrozené srdeční vady, implantace svodů se současnou srdeční operací, věk nebo hmotnost v době implantace, ani stimulovaná komora nepředpovídaly selhání svodů.

Diskuse

Ačkoli je epikardiální stimulace často nutná u malých dětí, u pacientů s reziduálními pravolevými zkraty a u pacientů s komorami, které nelze zpřístupnit transvenózní cestou, většina dětí může mít buď endokardiální, nebo epikardiální systém. Ačkoli endokardiální stimulace vyžaduje méně rozsáhlou operaci než implantace epikardiální elektrody, existují obavy z cévní obstrukce, integrity AV chlopně a omezení akomodace elektrody při somatickém růstu.111617 Tato rizika však byla u dětí obecně převážena vyššími akutními a chronickými stimulačními prahy konvenčních epikardiálních elektrod, což vede k předčasnému vyčerpání baterie a nutnosti následných operací.58 Nedávné pokroky v oblasti epikardiálních elektrod a chirurgických přístupů prokázaly zlepšení časné stimulace a snímacích prahů.12131819 Předchozí studie hodnotící epikardiální elektrody u dětí měly nízký počet pacientů nebo zahrnovaly série, které předcházely zavedení lithium-jodidových baterií i elektrod uvolňujících steroidy.8122021 V této studii uvádíme naše dlouhodobé zkušenosti s >200 epikardiálními kardiostimulačními elektrodami u dětí během 17letého souboru.

Přemrštěné kardiostimulační prahy a vysoký výskyt výstupní blokády u konvenčních epikardiálních elektrod pravděpodobně vyplývají z kombinace epikardiální fibrózy, tvorby jizev a/nebo perikardiálních adhezí po kardiochirurgických operacích. Konvenční nesteroidní epikardiální svody jsou spojeny se 45% rizikem výstupního bloku, pokud implantační prahy přesáhnou 0,9 V při 0,5 ms.5 Přidání dexametazonu do systému pro dodávání svodů snižuje zánětlivou reakci a tvorbu fibrózního pouzdra.2223 V této sérii 82 elektrod zaváděných steroidy uvádíme nízký výskyt (2,4 %) výstupního bloku srovnatelný s dříve publikovanými menšími epikardiálními sériemi.24

Atriální ET byly stabilní jak u elektrod zaváděných steroidy, tak u elektrod nezaváděných steroidy při implantaci až do 5letého sledování. K jedinému významnému poklesu ET došlo 1 měsíc po implantaci u elektrod zavádějících steroidy. To je podobné jako ve studii Johnse a spol.12 , kteří zaznamenali významný pokles prahové šířky síňového impulzu 1 týden po implantaci, přičemž následně došlo jen k malým změnám. Na rozdíl od síňových elektrod byly nesteroidní komorové stimulační prahy při akutním a dvouletém sledování významně horší než elektrody zaváděné steroidy. Nedostatek významnosti při 5letém sledování mezi svody se steroidní a nesteroidní elektrodou pravděpodobně odráží určité výběrové zkreslení, neboť svody s velmi vysokými stimulačními prahy byly odstraněny a nahrazeny svody s nižší ET. Relativní konzistence našich komorových elektrod zavádějících steroidy, pokud jde o stimulační prahy v průběhu času, je podobná dříve publikovaným menším sériím.2425

Něco zajímavého je absence jakéhokoli významného dlouhodobého zlepšení stimulačních prahů síní u elektrod zavádějících steroidy ve srovnání s komorovými elektrodami. Většina pacientů v tomto souboru měla strukturální onemocnění srdce a prodělala četné srdeční operace. Je možné, že síně u těchto dětí mají významné „zjizvení“, které nelze překonat pouhým přidáním dexametazonu. Většího přínosu lze dosáhnout zmenšením rozhraní mezi stimulační elektrodou a epikardem a minimalizací vybíjení baterie.

Před rutinním používáním steroidních elektrod byla pětiletá životnost epikardiálních elektrod 40-70 %.826 Celková pětiletá životnost epikardiálních elektrod v této studii byla 74 % a je poměrně dobře srovnatelná s uváděnými konvenčními endokardiálními systémy.920 Ačkoli u steroidních endokardiálních elektrod lze dosáhnout lepší životnosti elektrod, nebylo provedeno žádné dlouhodobé srovnání mezi steroidními epikardiálními a endokardiálními elektrodami. Unikátní pro tuto studii bylo pozorování nulového selhání svodu u subxifoidálních svodů. Vyhnutí se torakotomii minimalizuje každodenní tah na epikardiální elektrody způsobený dýcháním a pohyby paží. Obecně je však obtížnější implantovat síňové elektrody ze subxifoidálního řezu, což obvykle vyžaduje omezenou sternotomii nebo torakotomii. Pozorování, že vypouštěcí ET ≥ 3,0 μJ předpovídá selhání svodů, odráží naše rané zkušenosti, kdy se intraoperační hodnocení svodů rutinně neprovádělo. V posledních 5 letech je naším přístupem testování všech kardiostimulačních elektrod na operačním sále.

Vzhledem k tomu, že chirurgické řešení komplexních srdečních vad se provádí v mladším věku, očekává se, že rostoucí procento dětí bude vyžadovat kardiostimulátory. Primárním cílem implantace kardiostimulátoru je dosažení co nejnižšího ET, který dokáže bezpečně stimulovat a vhodně snímat tkáň. Tato studie uvádí přijatelné prahové hodnoty stimulace a snímání a nízkou míru selhání elektrod ve velké kohortě epikardiálních elektrod implantovaných v průběhu 17 let. Steroidní svody, zejména komorové, významně snížily vybíjení baterií a možnost následné operace. Většina dětí vyžadujících kardiostimulátor jej bude potřebovat po zbytek života. Jako dětští kardiologové bychom měli zvažovat nejen okamžitý výsledek konkrétní elektrody/generátoru, ale také (a to je důležitější), jak nejlépe dosáhnout celoživotní kardiostimulace. Ačkoli je technicky možné implantovat endokardiální elektrody u většiny dětí s hmotností ≈15 kg, použití epikardiálních elektrod, když je dítě starší a innominální/cefalické žíly jsou více vyvinuté, může být obezřetnějším přístupem a může minimalizovat dlouhodobé poškození cév a/nebo chlopní.

Poznámky