Permanente epikardiale Stimulation bei pädiatrischen Patienten

Die Stimulation bei pädiatrischen Patienten ist in der Regel auf eine Bradykardie zurückzuführen, die durch eine Funktionsstörung des Sinusknotens oder einen atrioventrikulären (AV-)Block verursacht wird.1 Eine permanente epikardiale Stimulation ist bei Kindern aufgrund ihrer geringen Größe, angeborener Herzfehler mit Rechts-Links-Shunts oder fehlendem Zugang zu der Kammer, die stimuliert werden muss, häufig erforderlich. Bei Patienten mit früheren Herzoperationen weist das Epikard häufig Fibrosen und Adhäsionen auf, die zu höheren Stimulationsschwellen und Austrittsblockaden führen.234567 Die mit epikardialen Elektroden verbundenen höheren Stimulationsschwellen haben die Lebensdauer der Elektroden verringert.38 Obwohl endokardiale Stimulationssysteme mittelfristig akzeptable Abtast- und Stimulationseigenschaften gezeigt haben,9 wurden Bedenken hinsichtlich der langfristigen Gefäß- und/oder Herzklappenintegrität mit mehreren transvenösen Elektroden geäußert.1011

Neuere Fortschritte in der Elektrodentechnologie und im chirurgischen Ansatz, wie steroidale epikardiale Elektroden und linksatriale Elektroden, haben bei Kindern ermutigende frühe Abtast- und Stimulationseigenschaften gezeigt.1213 Der Nutzen dieser neuen Implantationsstrategien für das langfristige Überleben der Elektroden ist noch nicht gut untersucht worden. Ziel der vorliegenden Studie war es, über unsere Langzeiterfahrungen mit einer großen Anzahl epikardialer Herzschrittmacher zu berichten und mögliche Prädiktoren für frühe und späte Komplikationen im Zusammenhang mit den Elektroden zu ermitteln.

Methoden

Eine vollständige Suche in den Datenbanken für Herzchirurgie und Herzschrittmacher ermittelte alle Patienten, denen zwischen dem 1. Januar 1983 und dem 30. Juni 2000 am Children’s Hospital of Philadelphia ein permanenter epikardialer Herzschrittmacher implantiert wurde. Patienten, die zum Zeitpunkt der Schrittmacherimplantation >21 Jahre alt waren, wurden ausgeschlossen, um in erster Linie eine große pädiatrische Kohorte zu untersuchen. Alle Krankenhausunterlagen, Operationsberichte und 1239 ambulante Besuche in der Schrittmacherklinik wurden retrospektiv ausgewertet. (Ein Teil dieser Patienten wurde bereits in einer früheren Studie vorgestellt.14 ) Diese Aufzeichnungen wurden auf Daten zu Alter, Geschlecht, Herzfehlbildung, Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer angeborenen Herzerkrankung, herzchirurgischen Eingriffen (Art und Anzahl), chirurgischem Zugang, Indikation für die Stimulation, Art der Stimulation, Kammerplatzierung, Methode der Elektrodenbefestigung, Steroid-Eigenschaften der Elektroden, Schrittmacherkomplikationen und allen verfügbaren Nachuntersuchungsinformationen abstrahiert.

Operativer Verlauf

Epikardiale Elektroden wurden durch eine Sternotomie an der Mittellinie, eine seitliche Thorakotomie oder einen subxiphoiden Zugang implantiert. Der chirurgische Zugang richtete sich nach der zugrunde liegenden Herzanatomie des Patienten, der Lage des Herzens in situ, früheren Operationen und/oder gleichzeitigen Operationen zum Zeitpunkt der Elektrodenplatzierung. Die ventrikuläre Elektrode wurde häufig an der ventrikulären Oberfläche des Zwerchfells befestigt. Die atriale Elektrode wurde entweder im rechten oder linken Vorhof platziert, je nachdem, was die besten Stimulations- und Erkennungsschwellen bot. Der Überschuss an Elektroden wurde durch das Anlegen von Elektrodenschleifen innerhalb des Herzbeutels und der Schrittmachertasche behoben. Die Elektroden wurden sorgfältig getunnelt, um potenzielle Verletzungsstellen entlang der Rippenränder bis zur Implantationsstelle des Generators im Bauchraum zu vermeiden.

Die Implantatmessungen wurden mit einem Analysator für Schrittmachersysteme (Medtronic 5311) durchgeführt. Die Messungen umfassten die Leitungsimpedanzen bei 0,5 ms/5 V, die erfassten P- oder R-Wellen (falls vorhanden), die Amplitudenstimulationsschwelle (Mindestspannung bei einer festen Impulsbreite von 0,5 ms, die das Gewebe konsistent erfasst) und den gemessenen Strom bei der Schwellenspannung und Impulsbreite.

Krankenhausverlauf

Akute Stimulationsmerkmale wurden als Energieschwelle (ET), Impedanz und Erfassung bei der Implantation definiert. In den Krankenakten wurden die Dauer des Krankenhausaufenthalts, Komplikationen, Anzahl und Dauer der erhaltenen Antibiotika sowie die Merkmale der Stimulation bei der Entlassung erfasst. Bei allen Systemen wurden 48 Stunden vor der Entlassung aus dem Krankenhaus die Schwellenwerte für die Stimulation und die Erkennung abgefragt.

Nachuntersuchung des Herzschrittmachers

Die Schwellenwerte für die Stimulation und die Erkennung wurden nach einem Monat, nach drei Monaten und nach weiteren sechs Monaten untersucht. Die ambulanten Untersuchungen bestanden aus einer Echtzeit-Telemetrie der Batterie- und Leitungsmessungen. Die Erkennungs- und Stimulationsschwellen wurden mit einem Medtronic 5300-, Pacesetter-, Intermedics- oder CPI-Systemanalysator bestimmt. Die Schwelle wurde durch Verringern der Impulsbreite bestimmt, bis die Erfassung ausfiel. Bei früheren Herzschrittmachern ohne die Möglichkeit der automatischen Schwellenwertprüfung wurde die Spannungsabnahme bei einer festen Pulsbreite zur Bestimmung des Schwellenwerts verwendet. Als Schwellenwert galt die niedrigste programmierbare Impulsbreite, bei der ein konsistentes Capture auftrat. Bei Patienten mit langsamen ventrikulären Escape-Komplexen oder fehlender Vorhofaktivität konnten nicht immer Sensing-Tests durchgeführt werden.

Die Schwellenwerte für die Stimulation und das Sensing wurden bei der Implantation, bei der Entlassung aus dem Krankenhaus sowie bei den Nachuntersuchungen nach 1 Monat, 6 Monaten, 1 Jahr, 2 Jahren, 5 Jahren, 10 Jahren und bei der letzten Nachuntersuchung mit dem Schrittmacher verglichen. Bei Patienten, die primär von einer überweisenden Einrichtung mit einem Herzschrittmacher versorgt wurden, wurden Telefonanrufe getätigt, um einen aktuellen klinischen Bericht, eine Abfrage des Herzschrittmachers und etwaige Komplikationen im Zusammenhang mit den Elektroden oder dem Generator zu erhalten.

Ein Ausfall der Elektroden wurde definiert als Notwendigkeit eines Austauschs oder der Aufgabe des Herzschrittmachers auf der Grundlage der folgenden Kriterien: (1) Bruch oder Unterbrechung der Isolierung, (2) Erhöhung der Stimulations- oder Erfassungsschwellen oder (3) Stimulation des Zwerchfell- oder Myopotenzials. Infektionen wurden getrennt klassifiziert in (1) oberflächliche Infektionen (±positive Blutkultur) oder (2) tiefe Infektionen, die eine Entfernung des Generators erforderlich machten. Die Ableitungsdaten wurden zensiert, wenn ein elektiver Wechsel, Tod oder eine orthotope Herztransplantation vorlag.

Definitionen

ET wurde als die geringste Energiemenge definiert, die außerhalb der Refraktärperiode zu einer konsistenten Erfassung führt, und wurde verwendet, um den Vergleich zwischen akuten und chronischen Stimulationsschwellen zu erleichtern. Die Formel15 zur Berechnung von ET lautet wie folgt: ET (μJ)=/.

Statistische Analyse

Die explorative Datenanalyse wurde mit Hilfe deskriptiver Maße durchgeführt. Kategoriale Variablen wurden als Prozentsätze mit Standardabweichungen ausgedrückt. Kontinuierliche Variablen wurden als Mittelwerte mit Standardabweichungen ausgedrückt, wenn der Term normal verteilt war; schiefe Variablen wurden als Mediane (mit Spannen) ausgedrückt. Die Stärke eines statistischen Zusammenhangs wurde mit Hilfe des χ2-Tests für kategoriale Variablen gemessen. Bei kleinen Zellzahlen wurde der exakte Fisher-Test verwendet. Die statistische Signifikanz des Unterschieds zwischen kontinuierlichen Variablen wurde mit dem Wilcoxon-Rangsummentest für schiefe Verteilungen bewertet. Die logistische Regression oder das Cox-Proportional-Hazards-Modell wurden zur Bewertung von Störvariablen verwendet. Das Überleben der Elektroden wurde mit Hilfe der Kaplan-Meier-Analyse (STATA 6.0) bewertet, wobei die Signifikanz auf dem Log-Rank-Test basierte.

Ergebnisse

Patientendaten

Insgesamt 123 Patienten wurden während des 17-jährigen Studienzeitraums 158 Operationen für 207 epikardiale Elektrodenimplantationen unterzogen. Das Alter bei der Elektrodenimplantation reichte von 1 Tag bis 21 Jahre (Median 4,1 Jahre). Das durchschnittliche Gewicht bei der Elektrodenimplantation betrug 17 kg (Spanne 1,4 bis 87 kg). Zu den Indikationen für einen Herzschrittmacher gehörten bei 50 (40 %) der Patienten ein postoperativer AV-Block, bei 39 (32 %) der Patienten eine Sinusknoten-Dysfunktion, bei 23 (19 %) der Patienten ein angeborener kompletter Herzblock und bei 11 (9 %) der Patienten andere Indikationen, wie z. B. eine Bradykardie als Folge einer antiarrhythmischen Medikation.

Die Mehrheit (84 %) der Patienten hatte strukturelle Herzanomalien und war einer oder mehreren chirurgischen Korrekturen komplexer Herzfehlbildungen unterzogen worden. Von den 103 Patienten mit angeborenen Herzfehlern hatten 37 die Physiologie eines einzelnen Ventrikels. Zu den übrigen 66 Patienten mit angeborenen Herzfehlern gehörten Patienten mit den folgenden Merkmalen: AV-Kanal (14 Patienten), Dextrotransposition der großen Arterien (8 Patienten), Ventrikelseptumdefekt (VSD) (8 Patienten), komplexe linksventrikuläre Ausflusstraktobstruktion (7 Patienten), Fallot-Tetralogie (6 Patienten), Levotransposition der großen Arterien mit VSD (6 Patienten), rechter Ventrikel mit doppeltem Auslass (5 Patienten), Heterotaxiesyndrom und AV-Kanal (4 Patienten), partieller anomaler pulmonalvenöser Rückfluss (2 Patienten), Truncus arteriosus (1 Patient), Kardiomyopathie (2 Patienten), anomale linke Koronararterie (1 Patient) und Vorhofseptumdefekt (2 Patienten).

Charakteristika der Stimulation

Der anfänglich verwendete Stimulationsmodus war bei 6 Patienten AAI, bei 75 Patienten VVI und bei 42 Patienten DDD. Von den 207 epikardialen Elektroden wurden 177 während 138 Operationen zu einem Zeitpunkt implantiert, der weit von einer reparativen oder palliativen Herzoperation entfernt war. Dreißig Elektroden wurden im Anschluss an 20 chirurgische Eingriffe am offenen Herzen implantiert. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden zahlreiche Elektroden (Tabelle 1) und Generatoren (Tabelle 2) verwendet, was den technologischen Fortschritt widerspiegelt.

Operativer und perioperativer Verlauf

Epikardiale Elektroden wurden durch einen subxiphoiden Zugang (14 %, 4 atrial/25 ventrikulär), eine laterale Thorakotomie (29 %, 22 atrial/38 ventrikulär) oder eine Sternotomie (57 %, 34 atrial/84 ventrikulär) implantiert. Bei achtundfünfzig Patienten wurde nach der Schrittmacherimplantation eine Thoraxdrainage gelegt, die 1,4±1,7 Tage dauerte. Die durchschnittliche Aufenthaltsdauer nach einer isolierten Herzschrittmacherimplantation betrug 3 Tage (Spanne von 1 Tag bis 69 Tage). Bei allen Patienten wurden nach der Elektrodenimplantation für durchschnittlich 48 Stunden Antibiotika eingesetzt. Vier Patienten entwickelten vor der Entlassung eine oberflächliche Zellulitis mit negativen Blutkulturen und erhielten 7 Tage lang intravenöse Antibiotika. Zwei weitere Patienten mit angeborener Herzerkrankung hatten nach der Implantation des Generators Fieber und eine positive Blutkultur. Die Antibiotika wurden 4 Wochen lang verabreicht, wobei die Bakteriämie schnell abklang, so dass das Schrittmachersystem weiter verwendet werden konnte. Bei einem Patienten entwickelte sich eine signifikante Infektion der Schrittmachertasche, die die Entfernung der Elektroden und des Generators erforderlich machte.

Es gab 3 Todesfälle im Krankenhaus nach epikardialer Schrittmacherimplantation. Zwei Patienten mit Frühgeburt, angeborenem kompletten Herzblock und Hydrops fetalis starben infolge einer Lungenerkrankung im Frühstadium. Ein 6 Monate altes Kind mit Trisomie 21 erhielt 10 Tage nach der Reparatur eines AV-Kanaldefekts eine Schrittmacherimplantation wegen eines AV-Blocks dritten Grades und erlitt 3 Tage später einen Herzstillstand.

Implantationsdaten

Die atrialen ETs betrugen 1,4 μJ (von 0,01 bis 10,6 μJ) (steroid, 1,13 μJ ; nonsteroid, 2,2 μJ ; P=NS). Das Vorhofsensing bei der Implantation war von 44 Ableitungen (2,9 mV ) erhältlich. Die atriale Ableitungsimpedanz betrug 335 Ω (von 223 bis 748 Ω). Bei den akuten ventrikulären Stimulationsschwellen wurde kein signifikanter Unterschied zwischen steroidhaltigen (0,9 μJ) und nicht steroidhaltigen (1,1 μJ) Ableitungen festgestellt. Die akute R-Zacke wurde in 125 Ableitungen (11 mV ) gemessen. Die Impedanz der ventrikulären Ableitungen betrug 403 Ω (von 163 bis 1000 Ω). Es wurden keine signifikanten Unterschiede in den Stimulationsschwellen zwischen atrialen und ventrikulären epikardialen Ableitungen festgestellt.

Nachbeobachtungsdaten

Von den 120 Patienten, die nach der epikardialen Schrittmacherimplantation entlassen wurden, zogen 9 Patienten um und wurden nicht mehr weiter beobachtet. Eine vorzeitige Wiederaufnahme (<30 Tage) erfolgte bei 13 Patienten. Die Hauptindikation für die vorzeitige Wiederaufnahme war eine oberflächliche Zellulitis (n=7). Bei allen 7 Patienten waren die Blutkulturen negativ, sie sprachen auf intravenöse Antibiotika an, und die Elektroden und/oder der Generator mussten nicht entfernt werden. Drei Patienten wurden mit einem Postperikardiotomiesyndrom wiedereingewiesen. Zwei weitere Patienten wurden mit Pleuraergüssen wieder aufgenommen, und bei einem Fontan-Patienten kam es nach einer Thorakotomie für die Schrittmacherimplantation zu einer Exazerbation der Proteinverlust-Enteropathie.

Eine späte schrittmacherbedingte Wiederaufnahme (>30 Tage) trat bei 6 Patienten auf (oberflächliche Zellulitis und tiefe Infektion der Schrittmachertasche, die die Entfernung der Elektroden und/oder des Generators erforderlich machte). Es gab 5 späte Todesfälle bei Patienten mit Herzschrittmachern. Zwei Fontan-Patienten starben im Alter von 7 bzw. 9 Jahren an den Folgen der Schrittmacherimplantation aufgrund eines niedrigen Herzzeitvolumens und einer ventrikulären Dysfunktion. Ein Fontan-Patient mit bekanntem Vorhofflattern starb plötzlich an einem mutmaßlichen arrhythmischen Tod. Es gab 2 späte Todesfälle, die möglicherweise mit dem Schrittmachersystem zusammenhingen. Ein Neugeborenes mit doppeltem rechten Ventrikel, VSD und PS entwickelte nach einem Damus-Kaye-Stansel-Verfahren einen kompletten Herzblock. 10 Tage später wurde ein VVI-Schrittmacher implantiert. Das Kind, dem es zu Hause gut ging, starb 5 Wochen später plötzlich. Ein anderes Neugeborenes mit Transposition der großen Arterien (Levotransposition), VSD, PS und angeborenem Herzblock starb plötzlich 7 Wochen nach VSD-Verschluss, Linksventrikel-Pulmonalarterien-Conduit und Herzschrittmacherimplantation. In beiden Fällen wurden nicht steroideluierende epikardiale ventrikuläre Elektroden verwendet.

Die durchschnittliche Nachbeobachtungszeit betrug 29 Monate (Bereich 1 bis 207 Monate) für alle epikardialen Elektroden und 19 Monate (Bereich 3 bis 61 Monate) für steroideluierende Elektroden. Zweiundvierzig Elektroden hatten eine Nachbeobachtungszeit von mehr als 5 Jahren. Sechsundzwanzig Patienten hatten mindestens eine Reoperation für einen Generatorwechsel unter Verwendung der ursprünglichen epikardialen Elektroden. Ein elektiver Elektrodenwechsel zum Zeitpunkt einer reparativen Herzoperation wurde bei 3 Patienten durchgeführt. Vier weitere Patienten, deren Batterielebensdauer abgelaufen war, wurden auf ein endokardiales System umgestellt.

Stimulations- und Sensoreigenschaften der Elektroden

Die Schwellenwerte für die Vorhofstimulation waren bei Steroid-eluierenden Elektroden nach 1 Monat signifikant besser (Steroid, 1,7 μJ ; Nicht-Steroid, 4,1 μJ ; P=0,02). Die atrialen ETs blieben über 5 Jahre relativ konstant (1,5 μJ ), ohne dass es weitere signifikante Unterschiede zwischen steroid- und nichtsteroid-eluierenden Elektroden gab (Abbildung 1). Die gemessenen P-Wellen-Amplituden betrugen nach 1 Monat und 2 Jahren 2,5±1,8 mV (n=17) bzw. 3,2±2,5 mV (n=17) (P=NS). In keinem der Nachbeobachtungsintervalle waren Unterschiede im atrialen Sensing zwischen Steroid- und Nicht-Steroid-Ableitungen zu beobachten. Ebenso wurden keine akuten oder chronischen Unterschiede in der Impedanz der Vorhofableitungen zwischen Steroid- und Nicht-Steroid-Ableitungen beobachtet (1 Monat, 339±82 Ω; 1 Jahr, 364±82 Ω; und 2 Jahre, 372±87 Ω). Es wurde kein akuter oder chronischer Unterschied in den Stimulationsschwellen zwischen linksatrialen (Entladungs-ET , 1,7 μJ ; 2-Jahres-ET , 2,3 μJ ) und rechtsatrialen (Entladungs-ET , 1,9 μJ ; 2-Jahres-ET , 1,5 μJ ) epikardialen Ableitungen beobachtet (P=NS).

Die ventrikulären Stimulationsschwellen waren bei der akuten Nachuntersuchung signifikant besser für steroideluierende Elektroden (nach 1 Monat: steroid, 2,4 μJ ; nicht steroid, 6.1 μJ ; P<0,01) und bei der chronischen Nachsorge (nach 2 Jahren: Steroid, 1,9 μJ ; Nicht-Steroid, 4,7 μJ ; P<0,01) (Abbildung 2). Die intrinsischen R-Wellen waren 1 Monat nach der Implantation in den Steroid-eluierenden Ableitungen größer (Steroid, 8 mV ; Nicht-Steroid, 4 mV ; P=0,02), ohne dass ein chronischer Unterschied bestand (bei der Nachuntersuchung nach 2 Jahren, 5,6 mV ). Die ventrikulären Impedanzen waren während des akuten und chronischen Zeitraums relativ konstant (1 Monat, 356±84 Ω; 1 Jahr, 382±94 Ω; 2 Jahre, 389±97 Ω). Es gab keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf akute oder chronische atriale und/oder ventrikuläre Stimulation oder Sensing zwischen Elektroden, die bei Kindern mit angeborenen Herzfehlern implantiert wurden, und solchen mit strukturell normalen Herzen.

Überleben der Elektroden

Epikardiales Elektrodenversagen trat in 16 % (bei 34 von 207 Implantationen) der Zeit auf (Tabelle 3). Die mittlere Zeit bis zum Versagen der Elektroden betrug 2,4±2,3 Jahre. Die häufigste Ursache für das Versagen der Elektroden war die Erhöhung der Schwelle. Nur 2 (2,4 %) steroideluierende Elektroden mussten wegen einer Austrittsblockade aufgegeben werden. Die 1-, 2- und 5-Jahres-Überlebensrate der epikardialen Elektroden betrug 96 %, 90 % bzw. 74 %. Zwischen atrialen und ventrikulären epikardialen Elektroden wurden keine Unterschiede im Überleben festgestellt (Abbildung 3). Die 5-Jahres-Überlebensrate für steroideluierende Elektroden lag bei 83 %, für nicht steroideluierende Elektroden dagegen bei 73 % (Abbildung 4). Der chirurgische Zugang korrelierte signifikant mit dem Versagen der Elektroden. Keine der 29 subxiphoidal implantierten Elektroden versagte in der vorliegenden Studie (20 Monate) (Abbildung 5). ETs ≥3,0 μJ bei Krankenhausentlassung sagten ein frühes Versagen der Elektroden voraus (relatives Risiko 2,8 , P=0,02). Es gab keinen signifikanten Unterschied in der Ausfallrate zwischen den epikardialen Elektroden, die erneuert wurden, und der übrigen Kohorte der verwendeten epikardialen Elektroden. Weder eine angeborene Herzerkrankung, eine Elektrodenimplantation mit gleichzeitiger Herzoperation, das Alter oder das Gewicht zum Zeitpunkt der Implantation noch die zu stimulierende Kammer waren prädiktiv für ein Versagen der Elektroden.

Diskussion

Obwohl die epikardiale Stimulation häufig bei kleinen Kindern, bei Patienten mit verbliebenen Rechts-Links-Shunts und bei Patienten mit Kammern, die nicht transvenös erreicht werden können, erforderlich ist, können die meisten Kinder entweder ein endokardiales oder epikardiales System erhalten. Obwohl die endokardiale Stimulation weniger umfangreiche chirurgische Eingriffe erfordert als die epikardiale Elektrodenimplantation, gibt es Bedenken hinsichtlich der Gefäßobstruktion, der Integrität der AV-Klappe und der Grenzen der Elektrodenakkommodation bei somatischem Wachstum.111617 Diese Risiken werden jedoch bei Kindern im Allgemeinen durch die höheren akuten und chronischen Stimulationsschwellen herkömmlicher epikardialer Elektroden aufgewogen, die zu einer vorzeitigen Batterieentleerung und der Notwendigkeit nachfolgender Operationen führen.58 Jüngste Fortschritte bei epikardialen Elektroden und chirurgischen Ansätzen haben eine Verbesserung der frühen Stimulation und der Erfassungsschwellen gezeigt.12131819 Frühere Studien, in denen epikardiale Elektroden bei Kindern untersucht wurden, hatten eine geringe Patientenzahl oder umfassten Serien, die vor der Einführung von Lithiumjodidbatterien und steroideluierenden Elektroden lagen.8122021 In der vorliegenden Studie berichten wir über unsere Langzeiterfahrungen mit >200 epikardialen Stimulationselektroden bei Kindern in einem Zeitraum von 17 Jahren.

Die überhöhten Stimulationsschwellen und die hohe Inzidenz von Exit-Blocks bei konventionellen epikardialen Elektroden sind vermutlich auf eine Kombination aus epikardialer Fibrose, Narbenbildung und/oder perikardialen Adhäsionen nach Herzoperationen zurückzuführen. Herkömmliche epikardiale Elektroden ohne Steroide sind mit einem 45%igen Risiko eines Exit-Blocks verbunden, wenn die Implantationsschwellenwerte 0,9 V bei 0,5 ms überschreiten.5 Die Zugabe von Dexamethason zum Elektrodeneinführungssystem reduziert die Entzündungsreaktion und die Bildung der fibrösen Kapsel.2223 In dieser Serie von 82 Steroid-eluierenden Elektroden berichten wir über eine geringe Inzidenz (2,4 %) von Exit-Blocks, die mit zuvor veröffentlichten kleineren epikardialen Serien vergleichbar ist.24

Die Vorhof-ETs waren sowohl für Steroid- als auch für nicht-Steroid-eluierende Elektroden bei der Implantation bis zum 5-Jahres-Follow-up stabil. Der einzige signifikante Abfall der ET trat 1 Monat nach der Implantation bei den steroideluierenden Elektroden auf. Dies ähnelt der Studie von Johns et al.12 , die über eine signifikante Abnahme der atrialen Pulsbreitenschwelle 1 Woche nach der Implantation berichteten, die sich danach kaum noch veränderte. Im Gegensatz zu den atrialen Elektroden waren die ventrikulären Stimulationsschwellen der nicht-steroidalen Elektroden bei der Akutphase und bei der 2-Jahres-Nachbeobachtung signifikant schlechter als die der steroid-eluierenden Elektroden. Die fehlende Signifikanz bei der 5-Jahres-Nachbeobachtung zwischen steroid- und nicht-steroid-eluierenden Elektroden spiegelt wahrscheinlich eine gewisse Selektionsverzerrung wider, da Elektroden mit sehr hohen Stimulationsschwellen entfernt und durch niedrigere ET-Elektroden ersetzt wurden. Die relative Konstanz unserer ventrikulären steroideluierenden Elektroden in Bezug auf die Stimulationsschwellen im Laufe der Zeit ist ähnlich wie bei zuvor veröffentlichten kleineren Serien.2425

Das Fehlen einer signifikanten langfristigen Verbesserung der Vorhofstimulationsschwellen mit steroideluierenden Elektroden im Vergleich zu ventrikulären Elektroden ist interessant. Die meisten Patienten in dieser Kohorte hatten eine strukturelle Herzerkrankung und hatten sich zahlreichen Herzoperationen unterzogen. Es ist möglich, dass die Vorhöfe dieser Kinder eine erhebliche „Vernarbung“ aufweisen, die durch die einfache Zugabe von Dexamethason nicht überwunden werden kann. Ein größerer Nutzen könnte durch eine Verringerung der Schnittstelle zwischen Stimulationsleitung und Herzvorhof und eine Minimierung des Batterieverbrauchs erzielt werden.

Vor dem routinemäßigen Einsatz von Steroid-Elektroden lag die 5-Jahres-Überlebensrate von epikardialen Elektroden bei 40 % bis 70 %.826 Die 5-Jahres-Gesamtüberlebensrate von epikardialen Elektroden in der vorliegenden Studie lag bei 74 % und lässt sich recht gut mit Berichten über konventionelle endokardiale Systeme vergleichen.920 Obwohl die Überlebensrate von Elektroden mit steroidalen endokardialen Elektroden verbessert werden kann, wurden bisher keine Langzeitvergleiche zwischen steroidalen epikardialen und endokardialen Elektroden durchgeführt. Einzigartig in der vorliegenden Studie war die Beobachtung, dass bei subxiphoiden Elektroden kein Elektrodenversagen auftrat. Durch die Vermeidung einer Thorakotomie wird der tägliche Zug auf epikardiale Elektroden durch Atmung und Armbewegungen minimiert. Allerdings ist es im Allgemeinen schwieriger, atriale Elektroden über eine subxiphoide Inzision zu implantieren, und dies erfordert in der Regel eine begrenzte Sternotomie oder Thorakotomie. Die Beobachtung, dass Entladungs-ETs ≥3,0 μJ ein Versagen der Elektroden voraussagten, spiegelt unsere frühen Erfahrungen wider, als die intraoperative Beurteilung der Elektroden nicht routinemäßig durchgeführt wurde. In den letzten 5 Jahren sind wir dazu übergegangen, alle Schrittmacherelektroden im Operationssaal zu testen.

Da die chirurgische Reparatur komplexer Herzfehlbildungen in immer jüngeren Jahren durchgeführt wird, ist zu erwarten, dass ein wachsender Prozentsatz von Kindern einen Herzschrittmacher benötigt. Vorrangiges Ziel der Schrittmacherimplantation ist es, eine möglichst niedrige ET zu erreichen, die eine sichere Stimulation und ein angemessenes Abtasten des Gewebes ermöglicht. In der vorliegenden Studie wurden in einer großen Kohorte epikardialer Elektroden, die über einen Zeitraum von 17 Jahren implantiert wurden, annehmbare Schwellenwerte für Schrittmacher und Sensorik sowie eine niedrige Ausfallrate der Elektroden festgestellt. Steroid-Elektroden, insbesondere ventrikuläre Elektroden, reduzierten den Batterieverbrauch und das Potenzial für Folgeoperationen erheblich. Die meisten Kinder, die einen Herzschrittmacher benötigen, werden ihn für den Rest ihres Lebens brauchen. Als Kinderkardiologen sollten wir nicht nur das unmittelbare Ergebnis einer bestimmten Elektrode/eines bestimmten Generators berücksichtigen, sondern auch (und das ist noch wichtiger), wie wir am besten eine lebenslange Stimulation erreichen können. Obwohl es technisch möglich ist, bei den meisten Kindern mit einem Gewicht von ≈15 kg endokardiale Elektroden zu implantieren, kann die Verwendung epikardialer Elektroden, wenn das Kind älter ist und die Innominat-/Kopfvenen weiter entwickelt sind, ein umsichtigerer Ansatz sein und kann langfristige Gefäß- und/oder Klappenschäden minimieren.

Abbildung 1.

Abbildung 1. Atriale ETs, geschichtet nach Elektrodentyp. Dargestellt sind nichtsteroid-eluierende Elektroden (n=23, durchgezogene Balken) und steroid-eluierende Elektroden (n=32, offene Balken).

Abbildung 2.

Abbildung 2. Ventrikuläre ETs, geschichtet nach Elektrodentyp. Dargestellt sind nichtsteroid-eluierende Elektroden (n=89, durchgezogene Balken) und steroid-eluierende Elektroden (n=48, offene Balken).

Abbildung 3.

Abbildung 3. Freiheit von Elektrodenversagen, geschichtet nach Schrittmacherkammer: für atriale Elektroden (durchgezogene Linie) nach 1 Jahr 96 % (CI 84,8 % bis 99 %); nach 2 Jahren 90,8 % (CI 77 bis 96,5 %); nach 3 Jahren 83,3 % (CI 66,6 % bis 92,6 %); nach 5 Jahren 72 % (CI 48,6 % bis 86,1 %); und nach 10 Jahren 72 % (CI 48,6 % bis 86,1 %); für ventrikuläre Elektroden (gepunktete Linie) nach 1 Jahr 94.4% (CI 88,5% bis 97,3%); nach 2 Jahren 88,6% (CI 80,6% bis 93,5%); nach 3 Jahren 81,1% (CI 71,3% bis 87,8%); nach 5 Jahren 73,8% (CI 62.7% bis 82%); und nach 10 Jahren, 69,2% (CI 54,7% bis 79,8%).

Abbildung 4.

Abbildung 4. Versagensfreiheit bei allen epikardialen Elektroden stratifiziert nach Elektrodentyp: für steroidfreisetzende Elektroden (durchgezogene Linie) nach 1 Jahr 98,8 % (KI 91,9 % bis 99,8 %); nach 2 Jahren 83,3 % (KI 65,6 % bis 92,4 %); nach 3 Jahren 83,3 % (KI 65,6 % bis 92,4 %) und nach 5 Jahren 83,3 % (KI 65,6 % bis 92,4 %); für nicht steroidfreisetzende Elektroden (gestrichelte Linie) nach 1 Jahr 92.6% (CI 85,8% bis 96,3%); nach 2 Jahren 90,4% (CI 82,9% bis 94,8%); nach 3 Jahren 81,4% (CI 72% bis 87,9%); nach 5 Jahren 72,7% (CI 62,1% bis 80.8%); und nach 10 Jahren, 80,5% (CI 63,2% bis 90,3%).

Abbildung 5.

Abbildung 5. Versagensfreiheit der Elektroden stratifiziert nach chirurgischem Ansatz: für den subxiphoiden Ansatz (n=29, durchgezogene Linie) nach 1, 2, 3, 5 und 10 Jahren 100%; für die Thorakotomie (n=60, gestrichelte Linie) nach 1 Jahr 94.1% (CI 87,2% bis 97,3%); nach 2 Jahren 88,7% (CI 79,8% bis 93,8%); nach 3 Jahren 78% (CI 66,7% bis 85,9%); nach 5 Jahren 68,6% (CI 55,7% bis 78,5%); und nach 10 Jahren 62.4% (CI 44.9% to 79.8%); and sternotomy (n=118, dotted line) at 1 year, 93.9% (CI 82.2% to 98%); at 2 years, 86.0% (CI 71.1% to 93.5%); at 3 years, 82.9% (CI 67.0% to 91.6%); at 5 years, 75.9% (CI 57.6% to 86.9%); and at 10 years, 75.9% (CI 57.6% to 86.9%).

Table 1. Epicardial Leads Used and Chamber Paced

Manufacturer/Lead n (%, A/V) Steroid Fixation
Medtronic 4965 Capture 82 (40, 33/49) Yes Myocardial
Medtronic 6917 AT 36 (17, 1/35) No Screw in
Medtronic 5071 26 (13, 8/18) No Screw in
Medtronic 4951 38 (18, 17/21) No Fishhook
Medtronic 5069 9 (4, 0/9) No Myocardial
Medtronic 1029A 2 (1, 1/1) No Suture
Cordis 325 2 (1, 0/2) No Screw in
Pacesetter 1043K 12 (6, 0/12) No Screw in

A indicates atrial lead; V, ventricular lead.

Table 2. Implantable Generators Used Between 1983 and 2000

Manufacturer Model n
Medtronic Spectrax 5977 1
Symbios 7001/05 4
Elite 7075/76 4
Minuet 7108 1
Pasys 8320/29 5
Minix 8341 2
Activitrax 8403/13 11
Legend 8417/19 12
Legend II 8426/27 6
Spectrax 8420/22/23 11
Jewell II 1
Thera 7940/50/60/8960 73
Kappa 700 13
Sigma 300 4
Pacesetter Solus 2002/06 3
Phoenix-II 2008 9
Synchrony II 2028 4
Cordis (St. Jude) Multicor Gamma 337 1
CPI (Guidant) Vista T 445 3
Discovery 1174 1
Intermedics Interttach 1

Table 3. Cause of Lead Failure or Abandonment

Atrial (n=60) Ventricular (n=147)
Increasing pacing thresholds, n (%) 1 (1.6) 14 (9.5)
Fracture, n (%) 3 (5) 8 (5.5)
Phrenic or muscle stimulation, n (%) 2 (3.3) 1 (0.7)
Inappropriate sensing, n (%) 2 (3.3) 1 (0.7)

Auszugsweise vorgestellt auf den 73rd Scientific Sessions der American Heart Association, New Orleans, La, November 12-15, 2000.

Fußnoten

Korrespondenz mit Mitchell I. Cohen, MD, Division of Pediatric Cardiology, The Children’s Hospital of Philadelphia, 34th and Civic Center Boulevard, Philadelphia, PA 19104. E-mail @email.chop.edu
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