Emulación epicárdica permanente en pacientes pediátricos

La estimulación en la población pediátrica suele ser el resultado de una bradicardia producida por una disfunción del nódulo sinusal o un bloqueo auriculoventricular (AV).1 La estimulación epicárdica permanente suele ser necesaria en los niños debido a su pequeño tamaño, a defectos cardíacos congénitos con derivaciones de derecha a izquierda o a la falta de acceso a la cámara que requiere estimulación. En los pacientes con cirugía cardíaca previa, el epicardio suele presentar fibrosis y adherencias, lo que da lugar a umbrales de estimulación más elevados y a un bloqueo de salida.234567 El aumento de los umbrales de estimulación asociado a los cables epicárdicos ha reducido la longevidad del cable.38 Aunque los sistemas de estimulación endocárdica han demostrado unas características de detección y estimulación aceptables a medio plazo,9 se ha planteado la preocupación por la integridad vascular y/o valvular a largo plazo con múltiples cables transvenosos.1011

Los avances recientes en la tecnología de los electrodos y el enfoque quirúrgico, como los electrodos epicárdicos con esteroides y los electrodos auriculares izquierdos, han demostrado unas cualidades de detección y estimulación tempranas alentadoras cuando se utilizan en niños.1213 El uso de estas nuevas estrategias de implante en la supervivencia de los electrodos a largo plazo no se ha establecido bien. El objetivo del presente estudio fue informar de nuestra experiencia a largo plazo con un gran número de marcapasos epicárdicos e identificar posibles predictores de complicaciones tempranas y tardías relacionadas con los cables.

Métodos

Una búsqueda completa en las bases de datos de cirugía cardíaca y de marcapasos identificó a todos los pacientes a los que se les implantó un marcapasos epicárdico permanente entre el 1 de enero de 1983 y el 30 de junio de 2000, en el Hospital Infantil de Filadelfia. Se excluyeron los pacientes de >21 años de edad en el momento de la implantación del marcapasos para evaluar principalmente una gran cohorte pediátrica. Se revisaron retrospectivamente todos los registros hospitalarios, los registros quirúrgicos y 1239 visitas a la clínica de marcapasos para pacientes externos. (Una parte de estos pacientes se presentó en un estudio anterior.14 ) Estos registros se extrajeron para obtener datos sobre la edad, el sexo, la malformación cardíaca, la presencia o ausencia de cardiopatía congénita, los procedimientos quirúrgicos cardíacos (tipo y número), el abordaje quirúrgico, la indicación de la estimulación, el modo de estimulación, la colocación de la cámara, el método de fijación del electrodo, las propiedades del electrodo con esteroides, las complicaciones del marcapasos y toda la información de seguimiento disponible.

Curso operativo

Los electrodos epicárdicos se implantaron a través de una esternotomía media, una toracotomía lateral o un abordaje subxifoide. El enfoque quirúrgico se basó en la anatomía cardíaca subyacente del paciente, la posición cardíaca in situ, la(s) operación(es) anterior(es) y/o la operación concurrente en el momento de la colocación del cable. El electrodo ventricular solía fijarse en la superficie ventricular diafragmática. El cable auricular se colocó en la aurícula derecha o en la izquierda, según lo que ofreciera los mejores umbrales de estimulación y detección. El exceso de cable se abordó creando bucles del electrodo dentro del pericardio y el bolsillo del marcapasos. Los cables se tunelizaron con cuidado para evitar sitios de posible lesión a lo largo de los márgenes de las costillas hasta el sitio de implante del generador en el abdomen.

Las mediciones del implante se obtuvieron utilizando un analizador del sistema de estimulación (Medtronic 5311). Las mediciones incluyeron las impedancias de los cables a 0,5 ms/5 V, las ondas P o R detectadas (si estaban presentes), el umbral de estimulación de la amplitud (el voltaje mínimo suministrado con una anchura de pulso fija de 0,5 ms que capturaba de forma consistente el tejido) y la corriente medida con el voltaje umbral y la anchura de pulso.

Curso hospitalario

Las características de la estimulación aguda se definieron como el umbral de energía (TE), la impedancia y la detección en la implantación. Se revisaron las historias clínicas del hospital para conocer la duración de la estancia, las complicaciones, el número y la duración de los antibióticos recibidos y las características de la estimulación al alta. Los umbrales de estimulación y detección se interrogaron en todos los sistemas 48 horas antes del alta hospitalaria.

Seguimiento del marcapasos

Los umbrales de estimulación y detección se evaluaron al mes, a los 3 meses y a intervalos posteriores de 6 meses. Las evaluaciones ambulatorias consistieron en la telemetría en tiempo real de las mediciones de la batería y los cables. Los umbrales de detección y estimulación se determinaron utilizando un analizador del sistema Medtronic 5300, Pacesetter, Intermedics o CPI. El umbral se determinó disminuyendo la anchura del pulso hasta que se produjo un fallo de captura. Los primeros marcapasos sin capacidad de comprobación del umbral automático del ancho de pulso utilizaban la disminución del voltaje a un ancho de pulso fijo para evaluar el umbral. Se consideraba que el umbral era la anchura de pulso programable más baja en la que había una captura consistente. En el caso de los pacientes con complejos de escape ventriculares lentos o ausencia de actividad auricular, no siempre se pudieron realizar las pruebas de detección.

Se compararon los umbrales de estimulación y detección en el momento del implante, en el momento del alta hospitalaria y en las visitas de seguimiento del marcapasos de 1 mes, 6 meses, 1 año, 2 años, 5 años, 10 años y la más reciente. En el caso de los pacientes cuya atención primaria del marcapasos era en una institución de referencia, se realizaron llamadas telefónicas solicitando un resumen clínico reciente, la interrogación del marcapasos y cualquier complicación relacionada con el plomo o el generador.

El fallo del plomo se definió como la necesidad de sustitución o abandono en función de lo siguiente: (1) fractura o rotura del aislamiento, (2) aumento de los umbrales de estimulación o detección, o (3) estimulación frénica o miopotencial. Las infecciones se clasificaron por separado en (1) infección superficial (±cultivo de sangre positivo) o (2) infección profunda que requería la retirada del generador. Los datos de las derivaciones se censuraron por cambio electivo, muerte o trasplante cardíaco ortotópico.

Definiciones

La TE se definió como la menor cantidad de energía que produce una captura consistente fuera del período refractario y se utilizó para facilitar la comparación entre los umbrales de estimulación aguda y crónica. La fórmula15 utilizada para calcular la ET es la siguiente: ET (μJ)=/.

Análisis estadístico

El análisis exploratorio de los datos se realizó utilizando medidas descriptivas. Las variables categóricas se expresaron en términos de porcentajes con desviaciones estándar. Las variables continuas se expresaron como medias con desviaciones estándar si el término estaba distribuido normalmente; las variables asimétricas se expresaron como medianas (con rangos). La fuerza de una asociación estadística se midió mediante el uso de la prueba χ2 para las variables categóricas. Cuando el número de células era pequeño, se utilizó la prueba exacta de Fisher. La significación estadística de la diferencia entre las variables continuas se evaluó mediante la prueba de suma de rangos de Wilcoxon para una distribución sesgada. Se utilizó la regresión logística o el modelo de riesgos proporcionales de Cox para evaluar las variables de confusión. La supervivencia de los electrodos se evaluó mediante un análisis de Kaplan Meier (STATA 6.0) con significación basada en la prueba de rangos logarítmicos.

Resultados

Datos de los pacientes

Un total de 123 pacientes fueron sometidos a 158 operaciones para 207 implantaciones de electrodos epicárdicos durante el período de estudio de 17 años. La edad en el momento de la implantación del electrodo osciló entre 1 día y 21 años (mediana de 4,1 años). El peso medio en el momento de la implantación del electrodo era de 17 kg (rango de 1,4 a 87 kg). Las indicaciones para el marcapasos incluyeron el bloqueo AV postoperatorio en 50 (40%) de los pacientes, la disfunción del nódulo sinusal en 39 (32%) de los pacientes, el bloqueo cardíaco completo congénito en 23 (19%) de los pacientes y otras indicaciones, como la bradicardia secundaria a la medicación antiarrítmica, en 11 (9%) de los pacientes.

La mayoría (84%) de los pacientes tenían corazones estructuralmente anormales y se habían sometido a corrección(es) quirúrgica(s) de malformaciones cardíacas complejas. De los 103 pacientes con cardiopatías congénitas, 37 tenían fisiología de ventrículo único. Los 66 pacientes restantes con cardiopatías congénitas incluían las siguientes: Canal AV (14 pacientes), dextrotransposición de las grandes arterias (8 pacientes), comunicación interventricular (CIV) (8 pacientes), obstrucción compleja del tracto de salida del ventrículo izquierdo (7 pacientes), tetralogía de Fallot (6 pacientes), levotransposición de las grandes arterias con CIV (6 pacientes), doble salida del ventrículo derecho (5 pacientes), síndrome de heterotaxia y canal AV (4 pacientes), retorno venoso pulmonar anómalo parcial (2 pacientes), tronco arterioso (1 paciente), miocardiopatía (2 pacientes), arteria coronaria izquierda anómala (1 paciente) y comunicación interauricular (2 pacientes).

Características de la estimulación

El modo de estimulación inicial utilizado fue AAI en 6 pacientes, VVI en 75 pacientes y DDD en 42 pacientes. De los 207 cables epicárdicos, 177 se implantaron durante 138 operaciones en un momento alejado de la cirugía cardíaca reparadora o paliativa. Treinta cables se implantaron al finalizar 20 casos de cirugía a corazón abierto. En las últimas 2 décadas se utilizaron numerosos cables (tabla 1) y generadores (tabla 2), lo que refleja los avances tecnológicos.

Curso operatorio y perioperatorio

Los cables epicárdicos se implantaron por un abordaje subxifoideo (14%, 4 auricular/25 ventricular), una toracotomía lateral (29%, 22 auricular/38 ventricular) o una esternotomía (57%, 34 auricular/84 ventricular). A 58 pacientes se les colocó un tubo torácico tras la implantación de un marcapasos durante un período de 1,4±1,7 días. La duración media de la estancia tras la implantación de un marcapasos aislado fue de 3 días (rango de 1 día a 69 días). Se utilizaron antibióticos en todos los pacientes tras la implantación del electrodo durante una media de 48 horas. Cuatro pacientes desarrollaron una celulitis superficial con hemocultivos negativos antes del alta y recibieron antibióticos intravenosos durante 7 días. Otros dos pacientes con cardiopatía congénita tuvieron fiebre y hemocultivos positivos tras la implantación del generador. Se administraron antibióticos durante 4 semanas, con una rápida resolución de la bacteriemia que permitió el uso continuado del sistema de estimulación. Un paciente desarrolló una importante infección en el bolsillo del marcapasos que requirió la retirada de los cables y el generador.

Hubo 3 muertes hospitalarias tras la implantación de un marcapasos epicárdico. Dos pacientes con prematuridad, bloqueo cardíaco completo congénito e hidropesía fetal murieron como consecuencia de una enfermedad pulmonar de la prematuridad. A un niño de 6 meses con trisomía 21 se le implantó un marcapasos por un bloqueo AV de tercer grado 10 días después de la reparación de un defecto del canal AV y sufrió una parada cardíaca 3 días después.

Datos del implante

Las TE auriculares fueron de 1,4 μJ (de 0,01 a 10,6 μJ) (con esteroides, 1,13 μJ; sin esteroides, 2,2 μJ; P=NS). La detección auricular en el implante se pudo obtener en 44 derivaciones (2,9 mV ). La impedancia de las derivaciones auriculares fue de 335 Ω (de 223 a 748 Ω). No se observaron diferencias significativas en los umbrales de estimulación ventricular aguda entre las derivaciones con esteroides (0,9 μJ ) y sin esteroides (1,1 μJ ). La detección de la onda R aguda se realizó en 125 derivaciones (11 mV ). La impedancia de la derivación ventricular fue de 403 Ω (de 163 a 1000 Ω). No se observaron diferencias significativas en los umbrales de estimulación del implante entre las derivaciones epicárdicas auriculares y ventriculares.

Datos de seguimiento

De los 120 pacientes dados de alta tras el implante de marcapasos epicárdico, 9 pacientes se trasladaron y se perdieron durante el seguimiento. El reingreso temprano (<30 días) se produjo en 13 pacientes. La principal indicación de reingreso temprano fue la celulitis superficial (n=7). Los 7 pacientes tuvieron hemocultivos negativos, respondieron a los antibióticos intravenosos y no requirieron la retirada de los cables y/o el generador. Tres pacientes fueron readmitidos con síndrome postpericardiotomía. Otros dos pacientes reingresaron con derrames pleurales, y 1 paciente de Fontan tuvo una exacerbación de enteropatía perdedora de proteínas después de una toracotomía para la implantación de un marcapasos.

Se produjeron reingresos tardíos relacionados con el marcapasos (>30 días) en 6 pacientes (celulitis superficial e infección profunda del bolsillo del marcapasos que requirió la retirada de los cables y/o el generador). Hubo 5 muertes tardías en pacientes con marcapasos. Dos pacientes de Fontan murieron a los 7 y 9 años, respectivamente, por la implantación de un marcapasos secundaria al bajo gasto cardíaco y la disfunción ventricular. Un paciente de Fontan con aleteo auricular conocido falleció súbitamente por una presunta muerte arrítmica. Hubo dos muertes tardías que podrían estar relacionadas con el sistema de marcapasos. Un recién nacido con ventrículo derecho de doble salida, CIV y PS desarrolló un bloqueo cardíaco completo tras un procedimiento Damus-Kaye-Stansel. Se implantó un marcapasos VVI 10 días después. El niño, que había estado bien en casa, murió repentinamente 5 semanas después. Otro recién nacido con transposición de las grandes arterias (levotransposición), CIV, PS y bloqueo cardíaco congénito murió súbitamente 7 semanas después del cierre de la CIV, el conducto del ventrículo izquierdo a la arteria pulmonar y la implantación de un marcapasos. En ambas situaciones, se utilizaron cables ventriculares epicárdicos no liberadores de esteroides.

La duración media del seguimiento fue de 29 meses (rango de 1 a 207 meses) para todos los cables epicárdicos y de 19 meses (rango de 3 a 61 meses) para los cables liberadores de esteroides. Cuarenta y dos cables tuvieron períodos de seguimiento superiores a 5 años. Veintiséis pacientes fueron sometidos a al menos una reintervención para la sustitución del generador con el uso de los cables epicárdicos originales. En 3 pacientes se produjo un cambio electivo de cables en el momento de la cirugía cardíaca reparadora. Otros cuatro pacientes cuya vida útil de la batería había terminado fueron cambiados a un sistema endocárdico.

Características de estimulación y detección de los cables

Los umbrales de estimulación auricular fueron significativamente mejores para los cables liberadores de esteroides al mes (esteroides, 1,7 μJ; no esteroides, 4,1 μJ; P=0,02). Las TE auriculares se mantuvieron relativamente constantes a lo largo de 5 años (1,5 μJ ) sin más diferencias significativas entre los cables con esteroides y sin ellos (figura 1). Las amplitudes de la onda P detectadas al mes y a los 2 años fueron de 2,5±1,8 mV (n=17) y 3,2±2,5 mV (n=17), respectivamente (P=NS). No hubo diferencias observables en el sensado auricular entre las derivaciones con y sin esteroides en ningún intervalo de seguimiento. Del mismo modo, no se observaron diferencias agudas o crónicas en la impedancia de la derivación auricular entre las derivaciones con esteroides y sin esteroides (al mes, 339±82 Ω; al año, 364±82 Ω; y a los 2 años, 372±87 Ω). No se observaron diferencias agudas o crónicas en los umbrales de estimulación entre las derivaciones epicárdicas de la aurícula izquierda (ET de descarga , 1,7 μJ ; ET a los 2 años , 2,3 μJ ) y de la aurícula derecha (ET de descarga , 1,9 μJ ; ET a los 2 años , 1,5 μJ ) (P=NS).

Los umbrales de estimulación ventricular fueron significativamente mejores para las derivaciones con esteroides en el seguimiento agudo (al mes: esteroides, 2,4 μJ ; no esteroides, 6.1 μJ ; P<0,01) y en el seguimiento crónico (a los 2 años: esteroide, 1,9 μJ ; no esteroide, 4,7 μJ ; P<0,01) (figura 2). Las ondas R intrínsecas fueron mayores en las derivaciones liberadoras de esteroides a 1 mes del implante (esteroides, 8 mV ; no esteroides, 4 mV ; P=0,02) sin una diferencia crónica (a 2 años de seguimiento, 5,6 mV ). Las impedancias ventriculares fueron relativamente constantes durante el período agudo y crónico (al mes, 356±84 Ω; al año, 382±94 Ω; y a los 2 años, 389±97 Ω). No hubo diferencias significativas en la estimulación o sensado auricular y/o ventricular agudo o crónico entre los cables implantados en niños con cardiopatías congénitas y los que tenían corazones estructuralmente normales.

Supervivencia del cable

El fallo del cable epicárdico se produjo el 16% (en 34 de 207 implantes) del tiempo (tabla 3). El tiempo medio hasta el fallo del plomo fue de 2,4±2,3 años. El aumento del umbral fue la causa más común del fallo del electrodo. Sólo 2 (2,4%) cables liberadores de esteroides tuvieron que ser abandonados por bloqueo de salida. La supervivencia del electrodo epicárdico a 1, 2 y 5 años fue del 96%, 90% y 74%, respectivamente. No se observaron diferencias en la supervivencia de los cables entre los cables epicárdicos auriculares y ventriculares (figura 3). La supervivencia a los 5 años de los cables liberadores de esteroides fue del 83%, mientras que la de los cables no liberadores de esteroides fue del 73% (figura 4). El enfoque quirúrgico se correlacionó significativamente con el fracaso del electrodo. Ninguno de los 29 electrodos implantados por vía subxifoidea falló durante el presente estudio (20 meses) (figura 5). Las TE ≥3,0 μJ en el momento del alta hospitalaria predijeron el fracaso temprano del electrodo (riesgo relativo 2,8 , P=0,02). No hubo diferencias significativas en la tasa de fracaso entre los cables epicárdicos que se rehicieron y la cohorte restante de cables epicárdicos utilizados. Ni la cardiopatía congénita, ni la implantación de cables con una operación cardíaca concomitante, ni la edad o el peso en el momento de la implantación, ni la cámara estimulada fueron factores predictivos del fracaso de los cables.

Discusión

Aunque la estimulación epicárdica suele ser necesaria en niños pequeños, en pacientes con derivaciones residuales de derecha a izquierda y en pacientes con cámaras a las que no se puede acceder por vía transvenosa, la mayoría de los niños pueden tener un sistema endocárdico o epicárdico. Aunque la estimulación endocárdica requiere una intervención quirúrgica menos extensa que la implantación de un electrodo epicárdico, existe la preocupación por la obstrucción vascular, la integridad de la válvula AV y las limitaciones de la acomodación del electrodo con el crecimiento somático.111617 Sin embargo, estos riesgos se han visto generalmente superados en los niños por los mayores umbrales de estimulación aguda y crónica de los electrodos epicárdicos convencionales, que dan lugar a un agotamiento prematuro de la batería y a la necesidad de operaciones posteriores.58 Los avances recientes en los electrodos epicárdicos y los enfoques quirúrgicos han demostrado una mejora de la estimulación temprana y de los umbrales de detección.12131819 Los estudios anteriores que han evaluado los electrodos epicárdicos en niños han tenido un número reducido de pacientes o han sido series anteriores a la introducción de las baterías de yoduro de litio y de los electrodos liberadores de esteroides.8122021 En el presente estudio, informamos de nuestra experiencia a largo plazo con >200 cables de estimulación epicárdica en niños durante una inscripción de 17 años.

Los umbrales de estimulación excesivos y la alta incidencia de bloqueo de salida con los cables epicárdicos convencionales surgen presumiblemente de una combinación de fibrosis epicárdica, formación de cicatrices y/o adherencias pericárdicas tras la cirugía cardíaca. Los cables epicárdicos convencionales sin esteroides se asocian a un riesgo de bloqueo de salida del 45% cuando los umbrales de implantación superan los 0,9 V a 0,5 ms.5 La adición de dexametasona al sistema de colocación de los cables reduce la respuesta inflamatoria y la formación de la cápsula fibrosa.2223 En esta serie de 82 cables liberadores de esteroides, informamos de una baja incidencia (2,4%) de bloqueo de salida, comparable a series epicárdicas más pequeñas publicadas anteriormente.24

Las TE auriculares se mantuvieron estables tanto para los cables liberadores de esteroides como para los no liberadores de esteroides en el momento de la implantación hasta los 5 años de seguimiento. El único descenso significativo de la TE se produjo 1 mes después de la implantación en los cables liberadores de esteroides. Esto es similar al estudio de Johns et al,12 que informaron de una disminución significativa del umbral de anchura del pulso auricular una semana después de la implantación, con pocos cambios a partir de entonces. A diferencia de los cables auriculares, los umbrales de estimulación ventricular sin esteroides fueron significativamente peores que los cables liberadores de esteroides en el seguimiento agudo y a los 2 años. La falta de significación a los 5 años de seguimiento entre los cables con y sin esteroides probablemente refleje algún sesgo de selección, en el sentido de que los cables con umbrales de estimulación muy elevados fueron eliminados y sustituidos por cables de menor TE. La consistencia relativa de nuestros cables ventriculares liberadores de esteroides con respecto a los umbrales de estimulación a lo largo del tiempo es similar a series más pequeñas publicadas anteriormente.2425

La ausencia de cualquier mejora significativa a largo plazo en los umbrales de estimulación auricular con los cables liberadores de esteroides en comparación con los cables ventriculares es algo interesante. La mayoría de los pacientes de esta cohorte tenían una cardiopatía estructural y habían sido sometidos a numerosas operaciones cardíacas. Es posible que las aurículas de estos niños tengan una «cicatrización» importante que no puede superarse con la simple adición de dexametasona. Se puede conseguir un mayor beneficio reduciendo la interfaz electrodo-epicardio y minimizando el drenaje de la batería.

Antes del uso rutinario de los electrodos con esteroides, la supervivencia del electrodo epicárdico a los 5 años era del 40% al 70%.826 La supervivencia global del electrodo epicárdico a los 5 años en el presente estudio fue del 74% y se compara razonablemente bien con los sistemas endocárdicos convencionales reportados.920 Aunque se puede conseguir una mejor supervivencia del electrodo con los electrodos endocárdicos con esteroides, no se han realizado comparaciones a largo plazo entre los electrodos epicárdicos con esteroides y los endocárdicos. Lo único que se observó en el presente estudio fue que no hubo ningún fallo con los cables subxifoides. Evitar una toracotomía minimiza la tracción diaria impuesta a los cables epicárdicos por la respiración y el movimiento del brazo. Sin embargo, en general es más difícil implantar cables auriculares desde una incisión subxifoidea, y esto suele requerir una esternotomía o toracotomía limitada. La observación de que las TE de descarga ≥3,0 μJ predecían el fracaso de los cables refleja nuestra primera experiencia, cuando la evaluación intraoperatoria de los cables no se realizaba de forma rutinaria. En los últimos 5 años, nuestro enfoque ha sido probar todos los cables de estimulación en la sala de operaciones.

Debido a que la reparación quirúrgica de las malformaciones cardíacas complejas se está realizando a edades más tempranas, se espera que un porcentaje creciente de niños requiera marcapasos. El objetivo principal de la implantación de un marcapasos es conseguir una TE lo más baja posible que permita una estimulación segura y un sensado adecuado del tejido. En el presente estudio se han observado umbrales de estimulación y detección aceptables y una baja tasa de fracaso de los cables en una gran cohorte de cables epicárdicos implantados durante 17 años. Los cables con esteroides, especialmente los ventriculares, redujeron significativamente el agotamiento de la batería y la posibilidad de una cirugía posterior. La mayoría de los niños que necesitan un marcapasos lo necesitarán durante el resto de su vida. Como cardiólogos pediátricos, debemos tener en cuenta no sólo el resultado inmediato de un determinado cable/generador, sino también (y más importante) la mejor manera de conseguir una estimulación de por vida. Aunque es técnicamente factible implantar cables endocárdicos en la mayoría de los niños que pesan ≈15 kg, el uso de cables epicárdicos cuando el niño es mayor y las venas innominadas/cefálicas están más desarrolladas puede ser un enfoque más prudente y puede minimizar la lesión vascular y/o valvular a largo plazo.

Notas a pie de página