A reszinkronizáció hosszú távú hemodinamikai hatásai

Cardiologia Hungarica 2008; 38 : 25 29 2008 Locksley Hall Media A reszinkronizáció hosszú távú hemodinamikai hatásai Czuczor Szabolcs, Melczer László PTE ÁOK, Szívgyógyászati Klinika, Pécs Levelezési cím: PTE ÁOK Szívgyógyászati Klinika 7636 Pécs, Ifjúság út 13. Tel.: (06-70) 943-5369 Fax: (06 72) 536-388 (Szívklinika) E-mail: czuczor.szabolcs@gmail.com Kulcsszavak: pacemaker kezelés, reszinkronizáció, utánkövetés Keywords: pacemaker therapy, resyncronisation, follow-up A reszinkronizációs terápia (CRT) alapvetõ módszer a szívelégtelenség nonfarmakológiás kezelésében. Vizsgálatunk célja: noninvazív hemodinamikai vizsgálat adataival alátámasztani a remodelling során kialakuló hemodinamikai adaptációt. Betegek, módszer: 6 beteg (2 nõ, 4 férfi, átlagéletkor 64±4 év) hosszútávú után követésének elemzését végeztük. A betegek csökkent balkamra funkció, következményes terápia refrakter szívelégtelenség, bal Tawara-szár-blokk miatt részesültek reszinkronizációt biztosító pacemaker implantációban (BiV). A nyugalmi hemodinamikai vizsgálatokat impedancia kardiográffal (IKG) végeztük. Az elsõdleges hemodinamikai paraméterek (PVI, SVI, SVR) mellett olyan származtatott paramétereket vizsgáltunk (LVSERI, S, ), melyek jelezhetik a javuló kontrakció, és relaxáció finom hemodinamikai változásait. Ezen adatokat vetettük össze ugyanazon krónikus mérési adatokkal. Eredmények: az LVSERI remodellált állapotban mind BiV, mind jobb oldali AV szekvenciális ingerlés és saját ritmus mellett jelentõs javulást mutatott (p<0,001). A másik kontraktilitási paraméter (S) is szignifikáns javulást igazolt (p<0,001). A krónikus BiV ingerlés mellett az arány jelentõsen csökkent (p<0,003). Következtetések: A CRT során az elsõdleges paraméterek jelentõs javulása mögött a balkamrai kontraktilitás javulása, illetve a balkamrai volumenek, a balkamrai töltõnyomás csökkenésére utaló változások mutatkoztak. A saját ritmus a reszinkronizáció megszûnése miatti, azonnali negatív hemodinamikai változásokat generált. A változások alátámasztják, hogy a CRT okozta elektro-mechanikus szinkrónia javítja a hemodinamikai státust és a betegek életminõségét. Hemodynamic effects of ventricular resynchronisation therapy. Cardiac resynchronisation therapy (CRT) has a prominent role in non-pharmacological treatment of cardiac heart failure. The aim of our study was to demonstrate the hemodynamic adaptation during remodelling by data of a nonivasive hemodynamic method. Patients and methods: we analysed 6 patients (4 male, 2 female) with a long term follow-up. Patients with low left ventricular ejection fraction, subsequent drug resistant heart failure and left bundle branch block underwent CRT procedure. The hemodynamic state at rest was monitored by Thoracic Electric Bioimpedance. However we also examined such secondary parameters besides of primary parameters (CI, SVI, SVR) which may indicate the smooth hemodynamic changes of better myocardial contractility and relaxation (LVSERI, S, ). Acut and chronic data were compared. Results: the increase of LVSERI was significant in comparison with acut measurements in ventricular remodelling (p<0,001) also at atrio-biventricular pacing, atrio-ventricular pacing and intrinsic rhythm of patients. The improvement in other contractility parameters (S or dp/dt max) was also significant (p<0,001) in all statements. decreased significantly (p<0,003) when biventricular pacing was set. Summary: on the background of advanced clinical state due to CRT, the significant improvement of primary hemodynamic parameters, better myocardial contractility, implying changes in left ventricular volumens and filling pressure developed The intrisic rhythm generated immediate negativ changing in hemodynamic state due to sudden lost of synchronisation These changes prove that the electro-mechanic synchrony by CRT improves hemodynamic parameters and the quality of life of patients. Cardiologia Hungarica 2008; 38 : A25

Areszinkronizációs terápia (CRT) alapvetõ módszer a szívelégtelenség nonfarmakológiás kezelésében, helyes indikáció, korrekt bal kamrai elektródpozíció, optimális gyógyszeres kezelés egyéni beteg adaptált pacemaker/cardioverter defibrillátor (PM/ICD) programozás jelentõsen csökkenti a szívelégtelenség klinikai tüneteit, a kórházi kezelések számát és a mortalitást (1 3). Azon betegeknél indokolt a biventricularis pacemakerterápia, iszkémiás, illetve non-iszkémiás alapbetegség alapján kialakult keringési elégtelenségének NYHA besorolása III-IV., ejekciós frakciója <35%, QRS-szélesség: >120 ms, bal Tawara-szár-blokkal (BTSZB), kamrai disszinkrónia jeleivel mutatkoznak (4 6). A betegek nagy mortalitási kockázatnak vannak kitéve, a keringési elégtelenség progressziója és a malignus kamrai ritmuszavarok miatt. Túlélésüket az utóbbi esetében BIV ICD-implantáció tudja biztosítani. A konvencionális jobb oldali A-V szekvenciális ingerlés során a pitvarkamrai (A-V) késleltetési idõ optimális beállítása 10-30% percvolumen-növekedést jelent, de a jobb oldali ingerlés hasonló BTSZB morfológiájú EKG-képet és szívmûködést eredményez, mint a pacemakerrel nem bíró kamrai disszinkróniát mutató BTSZB-s betegek, ami romló szívteljesítményhez, illetve szívelégtelenséghez vezethet. Ezen esetekben tehát szintén indokolt a pacemaker-rendszer kiegészítése bal kamrai elektróddal. AV-csomó ablációt igénylõ krónikus pitvarfibrilláció a BiV-rendszer beültetésének, vagy a korábbi rendszer kiegészítésének indikációját jelenti (7). A CRT hemodinamikai statusra, illetve mortalitásra vonatkozó pozitív hatásai ellenére a betegek közel 30%-a nem reagál a kezelésre, amely felveti a beteg kiválasztási kritériumok megváltoztatását is (8, 9). A klinikai állapotjavulás hemodinamikai alapja az elektromechanikus reszinkronizáció, javuló pumpafunkció, amelynek a szív szimpatikus tónusának hosszú távú rendezõdése (123I MIBG felvétel) az egyik új kiegészítõ mechanizmusa lehet (10). CRT okozta akut hemodinamikai, illetve krónikus állapotjavulás invazív módszerekkel egyértelmûen igazolható. A cél azonban ezen állapotváltozás noninvazív módszerekkel való utánkövetése, igazolása. Betegek és módszer Klinikánkon 2005 2006-ban biventricularis pacemaker-beültetésen átesett betegek hemodinamikai állapotváltozásait impedancia-kardiográffal (IKG) követtük. A remodelling során kialakuló hemodinamikai adaptációt vizsgáltuk. Az akut és krónikus funkcionális status felmérése alapján végzett egyénre szabott pacemaker-programozással kívántuk elérni a CRT-re nem reagálók arányának minimalizálását. Közvetlenül a BIV pacemaker-beültetést követõen elvégzett vizsgálat sorozattal az akut alkalmazkodás, a szív funkcionális javulásának azonnali változásait, majd egy év múlva megismételt sorozatméréssel a remodelling, a hosszú távú alkalmazkodás és hemodinamikai adaptációváltozásait detektáltuk. Jelen prospektív tanulmányunkban 6 beteg (2 nõ, 4 férfi) hosszú távú utánkövetését mutatjuk be. Átlagéletkoruk 64±4 év. A beteg kiválasztási kritériumok az irodalmi/európai ajánlásoknak megfelelõek voltak. Betegeink mindegyike jelentõsen csökkent balkamrafunkcióval (EF: 28±7%), következményes terápiarefrakter szívelégtelenséggel, sinuscsomó-vezérléssel, >120 ms QRS-szélességgel, BTSZB-vel rendelkezett. Minden esetben elvégeztük a közvetlen mûtét utáni, akut méréseket a pacemaker különbözõ beállításai mellett. A sorozatméréseket az optimális alapfrekvencia beállításával kezdtük: biventricularis ingerlés mellett 60, 70, 80, 90/min frekvenciatartományban mértük a hemodinamikai paramétereket, majd az így meghatározott optimális frekvencia mellett 75, 100, 120, 140 ms A-V késleltetési idõ mellett vizsgáltuk a hemodinamikai változásokat. Az optimális alapfrekvencia betegeinknél magasabb volt, mint az aktuális sinus-ütemszám, így a CRT-hez szükséges folyamatos kamraingerlést pitvari felülvezérléssel biztosítottuk. Mindezen adatokat összehasonlítottuk az A-V szekvenciális jobb kamrai ingerlés és a pacemaker nélküli saját ritmus mellett mért adatokkal. Ezzel 3 méréscsoportot képeztünk, a biventricularis ingerlés, a jobb kamrai ingerlés, illetve a saját ritmus mellett mért paraméterek tekintetében. A sorozatméréseket percenként végeztük, az adatokat 16 sec-os mintavétellel rögzítettük. Az egyes pacemaker-beállítások mindegyikét 15 percig mértük és az utolsó 5 perc mérési adatait dolgoztuk fel. Az IKGkészülékhez kapcsolt noninvazív vérnyomásmérést percenként detektáltuk. Az IKG-vel mérhetõ paraméterek közül a vizsgálatunkban relevánsnak számító, elsõdleges hemodinamikai paraméterek a szívfrekvencia (HR), szívperctérfogat-index (CI), verõvolumen-index (SVI), perifériás ellenállás (SVR). 1. ábra. Cardiac index változásai Cardiologia Hungarica 2008; 38 : A26

2. ábra. Verõvolumen változásai szignifikáns javulást mutatott 4. ábra. LVSERI változása 3. ábra. Szisztémás vaszkuláris rezisztencia változásai csak az A-V szekvenciális biventricularis ingerlés mellett mutatott szignifikáns változást 5. ábra. S dz/dt max változása Az elsõdleges paraméterek vizsgálata során az összehasonlítás az akut és a krónikus mérések azonos pacemaker-beállítások mellett történtek. Eredmények Szívperctérfogat-index változásai Vizsgálatainkban a szívperctérfogat-index változásai szignifikáns javulást mutattak (p<0,01) az A-V szekvenciális biventricularis és a jobb kamrai ingerlés mellett az akut és a krónikus mérés során. Verõvolumen változásai ugyancsak szignifikáns javulást mutattak az A-V szekvenciális jobb kamrai ingerlés (p<0,001) és a saját ritmus mellett (p<0,04) az akut és krónikus mérés öszszehasonlításában. A perifériás ellenállás változásai csak az A-V szekvenciális biventricularis ingerlés mellett mutatott szignifikáns változást (p<0,01) az akut és a krónikus mérés során (1 3. ábra). Ezen elsõdleges hemodinamikai paraméterek mellett olyan más, mért és származtatott paramétereket is vizsgáltunk, amelyek jelezhetik a javuló kontrakció és relaxáció okozta hemodinamikai változásokat. 6. ábra. alakulása LVSERI Az LVSERI: kontraktilitási index, amelyet a verõtérfogat-index és a kamrai ejekciós idõ határozza meg. S: az IKG-görbe derivált maximuma dz/dt max a szisztole során a balkamra-kiáramlás sebességével arányos. : Az IKG-görbe ohmikus ellenállás változásai határozzák meg. A balkamra-telõdés az end-diasztolés nyomással függ össze, a normál kamrai töltõnyomásnál <0,85. Cardiologia Hungarica 2008; 38 : A27

A mûtétet követõ egy év múlva elvégzett kontrollvizsgálatok során a korábban beállított individuális biventricularis pacemaker-program mellett, az akutan meghatározott alap frekvenciával és AV késleltetési idõvel az AV szekvenciális jobbkamra-ingerlés és a pacemaker nélküli saját ritmus melletti hemodinamikai paramétereket mértük. Ezen mérések adatait vetettük össze a korábbi eredményekkel. Az LVSERI remodellált állapotban mind BiV, mind a jobb oldali AV szekvenciális ingerlés, mind a saját ritmus mellett jelentõs javulást mutatott (p <0,001). A másik kontraktilitási paraméter (S) is szignifikáns javulást igazolt (p <0,001). A krónikus BiV-ingerlés mellett az arány jelentõsen csökkent (p <0,003) (4 6. ábra). Különös érdekességgel bír a saját ritmus melletti javulás. Az adatokból úgy tûnik, hogy a CRT során a szívizomzat tartalékot tudott képezni, ez a jótékony hatás érvényesül a saját ritmus esetén. A kontraktilitásjavulás egyértelmûen bemutatható IKG-vel a számított paraméterekre vonatkozóan. Szívelégtelenség alakulása Az utánkövetés során a betegek NYHA III. osztályból NYHA II. osztályba kerültek. Echokardiográfiával mért ejekciós frakcióváltozás a BiV-ingerlés mellett d EF: 8% volt. A szívelégtelenség non-farmakológiás kezelése jelentõs változást hozott a betegek kezelésében, amely a klinikai állapot javulásában a kórházi kezelés gyakoriságának csökkenésében, a betegek életminõségének javulásában mutatkozik meg (1 3). A beültetést követõ akut és elsõsorban a krónikus változások (remodelling) detektálásában elsõrendû szerepe a noninvazív vizsgálóeljárásoknak van: echokardiográfia, MUGA, 6 perces séta teszt, kérdõíves ellenõrzés. Ezek mellett fõleg nyugalmi vizsgálatként az impedancia-kardiográfia egy régi-új lehetõség, amely nemcsak az akut hemodinamikai változások, hanem a remodelling után követésére is alkalmas. IKG EREDMÉNYEI Az IKG jól korrelál az invazív (aranystandard) metodikák eredményeivel (11). Adatai összevethetõk az echokardiográfiás eredményekkel is (12). A diasztolés funkció javulásának tendenciáját jelenti az -arány, amely szívultrahangos vizsgálattal egyértelmûen megítélhetõ. IKG-al az individuális AVD és a szekvenciális kamraingerlés (az elsõdlegesen ingerelt szívüreg és az optimális késleltetési idõ) is megítélhetõ (13, 14). IKG hazai fejlesztése és bevezetése a klinikai gyakorlatba Gömöry és Naszlady nevéhez fûzõdik (15, 16). Magunk ASK-rendszert nyugalmi és terheléses körülmények között egyaránt használtuk (17 20). BiV-beültetés utáni korábban a programozás során kialakuló akut hemodinamikai adaptációt vizsgáltuk (21, 22). AZ IKG-VIZSGÁLAT KORLÁTAI Igen rövid AVB mellett a CO túlbecslése (19). AVD, illetve V-V idõzítés vizsgálata során több beállítás is azonos CO-változást eredményezhet (18). Saját vizsgálatainkban csak az általunk kidolgozott protokoll idõbeni hosszúsága jelent korlátot. Betegeink mindegyikénél elvégeztük a szívultrahangos vizsgálatot is a fent részletezett pacemaker-beállítások mellett. A CRT során az elsõdleges paraméterek jelentõs javulása mögött a bal kamrai kontraktilitás javulása, illetve a bal kamrai volumenek, a bal kamrai töltõnyomás csökkenésére utaló változások mutatkoztak. A saját ritmus a reszinkronizáció megszûnése miatti, azonnali negatív hemodinamikai változásokat generált. Ezen változások alátámasztják, hogy a CRT okozta elektromechanikus szinkrónia a Frank Starling-mechanizmus egyénenként különbözõ mértékû visszatérését elõsegítve, javítja a hemodinamikai státust és a betegek életminõségét. A fenti IKG-paraméterek elemzése új adatokat ad a hemodinamikai adaptáció mechanizmusainak jobb megismeréséhez. Melléklet Az impedancia-kardiográf az egyetlen noninvazív hemodinamikai mérõmódszer, amellyel elvégzett sorozatmérések lehetõséget adnak a pulzustérfogat, a perctérfogat, a perifériás ellenállás és a szisztolés idõintervallumok, valamint a centrális vérvolumen-értékeinek meghatározásával az összes fontos és származtatott keringési paraméter változásainak követésére. A verõvolumen-index (SVI) a Kubièek-képlet alapján függ az elektróda távolságától (L), az alap-impedanciá- 7. ábra. IKG-elektródák és a fonokardiográf (PKG) mikrofon anatómiai pozíciói Generátor EKG L-elektróda távolság PKG Nyak generátor Regio supraclavicularis Proc. Xiphoideus vonal Cardiologia Hungarica 2008; 38 : A28

tól (Z0), a kamrai ejekciós idõtõl (VET) és az IKG derivált maximumától (S, dz/dt), amely a sziszole során a balkamra-kiáramlás sebességével arányos és ütésenként dinamikusan változhat (23). A mérések során az L-konstans, a vizsgálat során a Z0 állandónak tekinthetõ, így a verõvolumen rövid idejû változásait az S, és a VET határozza meg. A noninvazív módszer lényegébõl adódóan a vizsgálat a beteg számára nem megterhelõ, jól tolerálható, reprodukálható és késõbbi kontrollvizsgálatok során ambulanter végezhetõ. A mérés technikai kivitelezéséhez szükség van a végtagi EKG-elvezetésekre, négy pár elektródra az impedancia-változás rögzítésére, valamint egy mikrofonra a szívhangok regisztrálására. A fonokardiogram detektálásához elengedhetetlen mikrofon pozícionálásához szükséges a szívhangok punctum maximumának meghatározása, amely az esetek többségében a negyedik bordaközben, a sternum bal szélénél volt. A mikrofont a pontos, értékelhetõ adatrögzítés érdekében stabilan kell rögzíteni a mellkashoz. A környezeti zajok nagymértékben torzíthatják a fonokardiogramot. Az impedancia-változás rögzítését 4 pár elektródával lehet kivitelezni, melyek közül 2 pár konstans oszcillátor vagy más néven generátor és 2 pár feszültségmérõ elektróda. Az IKG elektródái minden esetben a meghatározott anatómiai helyekre kerülnek, mégpedig a felsõ mérõelektróda pár a nyak oldalvonalának és a supraclavicularis régió metszéspontja mögött, illetve felett, az alsó mérõelektróda-pár pedig a processus xiphoideus magasságában, a mellkas középsõ hónaljvonalában helyezkedik el. A felsõ generátor elektródapár a nyak két oldalára kerül mérõelektródák fölé, azoktól 2-3 cm-re, az alsó generátor elektródapár pedig a középsõ hónaljvonalban lévõ mérõelektródák alá, azoktól ugyancsak 2-3 cm-re (7. ábra). Az IKG a mellkasi szervek és szövetek, magas frekvenciájú (100 KHz) és kis energiájú (1 4 ma) árammal szemben tanúsított impedancia-változásának regisztrálása. Az alapimpedancia (Z0) mértéke fordítottan arányos a mellkasban lévõ folyadékmennyiséggel. A Z0 változásából adott esetben volumen-túladagolásra vagy tüdõödéma kialakulásra lehet következtetni. A mellkasi vértömegnek a szívciklus során történt elmozdulásával szinkron, az alapgörbén amplitúdómoduláció mutatkozik (dz/dt max). A modulált görbe értékelése lehetõséget ad a keringési paraméterek meghatározására. A regisztrált görbén, illetõleg annak elsõ deriváltján, a szívciklus referenciapontjai egyértelmûen jól felismerhetõk. Irodalom 1. Linde C, et al. Long-term benefit of biventricular pacing in heart failure: results from the MUltisite STimulation In Cardiomyopathy (MUSTIC) study. J Am Coll Cardiol 2002; 40: 111 118. 2. Abraham WT, et al. for the MIRACLE Study Group. Cardiac resynchronization in chronic heart failure. N Engl J Med 2003; 346: 1845 1853. 3. Bristow MR. Cardiac resynchronization therapy reduces in hospitalization and cardiac resynchronization therapy an implantable defibrillator reduces mortality in chronic heart failure: results of the COMPANION trial. Presented at the American College of Cardiology 62 nd Annual Scientific Sessions; March 30-April 2, 2003; Chicago, Illinois. Late Breaking Clinical Trials I. #405 7. 4. Cleland JG, et al. The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure. N Engl J Med 2005; 352: 1539 1549. 5. Abraham WT, et al. Cardiac resynchronization in chronic heart failure. N Engl J Med 2002; 346: 1845 1853. 6. Bristow MR, et al. Cardiac-resynchronization therapy with or without an implantable defibrillator in advanced chronic heart failure. N Engl J Med 2004; 350: 2140 2150. 7. Vardas P, et al. ESC Guideline for cardiac pacing and resynchronisation therapy. EUR Heart J 2007; 28: 2256 2287. 8. Reuter S, Garrigue S, Barold SS, et al. Comparison of characteristics in responders versus nonresponders with biventricular pacing for drug-resistant congestive heart failure. Am J Cardiol 2002; 89: 346 350. 9. Lecoq G, et al. Clinical and electrocardiographic predictors of a positive response to cardiac resynchronization therapy in advanced heart failure. Eur Heart J 2005; 26: 1094 1100. 10. Gould PA, et al. Improvement in cardiac adrenergic function post biventricular pacing for heart failure. Europace 2007; 9: 751 756. 11. Czuczor S, et al. Hemodinamic measurements after coronary bypass operation and intra-aortic balloon pump implantation. Intensive Care Medicine Suplement 2005; Suppl 58. 12. Quintana AG, et al. Cardiac resynchronisation therapy tuning with impedance cardiography and echocardiography. Eur Heart J 2006; 27 (Suppl): 609 610. 13. Heinroth KM, et al. Impedance cardiography: a useful and reliable tool in optimization of cardiac reynchronisation. Europace 2007; 9: 744 750. 14. Braun MU, et al. Impedance cardiography as a noninvasive technique for atrioventricular interval optimization in catdiac resynchronisation therapy. J Interv Card Electr 2005; 13: 223 229. 15. Naszlady A. Impedancia kardiográfia alkalmazási lehetõségei. Aneszteziológia és intenzív terápia 1995. Szuppl 1: 16. Gömöry A, et al. Az impedancia kardiográfia klinikai alkalmazásának lehetõségei. Card Hung 1990; 19: 21 34. 17. Melczer L, et al. Physiologic Pacemaker Programming Using the Method of Stress Test Impedance Cardiography. Cardiologica Hungarica 1994; Suppl: 12 15. 18. Melczer L, et al Optimal setting of AV Delay Guided by Thoracic Electric Bioimpedance. Progress in Biomedical Research 1999; 4: 228 232. 19. Kindermann M. Impedanzkardiogrraphy. Herzschrittmacherter Elektrophysiol 2004; 15: 1102 9. 20. Melczer L. Fiziológiás és frekvencia válaszos pacemakerek betegadaptált programozása. Kandidátusi értekezés. 1994. 21. Czuczor S, et al. Short-term effect of optimal A-V delay of patients living with atrio-biventricular pacemaker. Giornale Italiano di Aritmologia e Cardiostimulazione 2004; 7: 14. 22. Melczer L, et al. The importance of optimal lower rate programming of atrio-biventricular pacing at rest. Giornale Italiano di Aritmologia e Cardiostimulazione 2004; 7: 15. 23. Kubicek WG, et al. Development and evaluation of an impedance cardiac output system. Aerosp Med 1966; 37: 1208 1212. Cardiologia Hungarica 2008; 38 : A29