Algorytmy i funkcje w ICD wychodzące naprzeciw nowym zaleceniom, prof. dr hab. n. med. Andrzej Przybylski

Algorytmy i funkcje w ICD wychodzące naprzeciw nowym zaleceniom, prof. dr hab. n. med. Andrzej Przybylski

Andrzej Przybylski*, Mikołaj Łuczak**

* Klinika Kardiologii z Pododdziałem Ostrych Zespołów Wieńcowych, Kliniczny Szpital Wojewódzki nr 2 w Rzeszowie, ul. Lwowska 60 , 35-301 Rzeszów Wydział Medyczny, Uniwersytet Rzeszowski ** BIOTRONIK Polska Sp. z o.o., ul. Murawa 12-18, 61-655 Poznań

W 2016 roku opublikowane zostały zalecenia czterech towarzystw kardio- logicznych dotyczące programowania kardiowerterów defibrylatorów [1] powstałe w oparciu o wyniki randomizowanych badań i wieloletnie doświadczenia kliniczne. Jako, że podstawową funkcją ICD jest zabezpieczanie chorego przed nagłym zgonem spowodowanym częstoskurczem komorowym (VT) lub migotaniem komór (VF), najważniejsza część zaleceń jest poświęcona kwestii rozpoznania i terapii tachyarytmii. Najważniejsze klinicznie konkluzje to:

• Ustawianie wysokiego progu częstości i czasu trwania arytmii wyzwolającego terapię.
• Stosowanie dyskryminatorów arytmii w możliwie szerokim zakresie.
• Aktywowanie alertów uszkodzeń elektrod lub wykrywania szumów.

• Stosowanie stymulacji antytachyarytmicznej (ATP) we wszystkich strefach rozpoznania
• Programowanie maksymalnej energii terapii wysokoenergetycznej. Należy pamiętać, że zalecenia są oparte na badaniach przeprowadzonych na urządzeniach różnych firm, których programy nie są w pełni kompaty- bilne, przez co ich dosłowna transkrypcja na urządzenia innych producentów może być niebezpieczna [1].

Wychodząc naprzeciw zaleceniom w nowej rodzinie ICD firmy Biotronik ( I-series- Ilivia / Intica / Inlexa) pojawiły się nowe funkcje związane detekcją i terapią tachyarytmii. Optymalnie działające ICD musi zabezpieczać pacjenta przed konsekwencjami VT/VF, takimi jak nagły zgon, utrata przytomności czy ostra niewydolność serca. Z drugiej zaś strony, liczba interwencji urządzenia powinna być jak najmniejsza. Należy więc ograniczyć ilość interwencji wyzwalanych arytmiami nadkomorowymi, nieutrwalonymi częstoskurczami komorowymi, zaburzeniami sterowania, czy też uszkodzeniem elektrod. Do tej pory nie wymyślono algorytmu pozwalającego na różnicowanie arytmii w sposób bliski doskonałości. Metodą na zmniejszenie liczby interwencji ICD jest więc wydłużenie czasu detekcji oraz podniesienie granic stref rozpoznania VT/VF. Postępowanie takie niesie za sobą potencjalne niebezpieczeństwo nierozpoznania lub opóźnionego rozpoznania tachyartytmii komorowej z poważnymi konsekwencjami klinicznymi. Bardzo ciekawym rozwiązaniem tego wyzwania jest funkcja VF Zone Hysteresis after initial Detection dostępna w najnowszej rodzinie ICD firmy Biotronik. Polega ona na obniżeniu strefy detekcji VF o 60 ms po spełnieniu kryteriów rozpoznania arytmii, czyli w okresie ładowania kondensatorów (ryc.1).

Jest to parametr:
• nieprogramowany,
• ukryty,
• aktywny tylko przy ustawieniu jednej strefy terapii (VF).

Algorytm ma na celu zmniejszenie prawdopodobieństwa wstrzymania terapii przy częstościach granicznych arytmii lub jej undersensingu, co jest możliwe przy programowaniu długich liczników detekcji (np. 30 z 40) i jest szczególnie niebezpieczne przy aktywowaniu tylko jednej strefy terapii.

rycina-1

rycina-2

W strefie VT ustawienie późnego rozpoznania oraz szeregu parametrów IEGM różnicujących może spowodować brak rozpoznania lub opóźnienie terapii VT.
Zabezpieczeniami przed tymi zjawiskami w nowej rodzinie ICD firmy
Biotronik ( I-series- Ilivia / Intica / Inlexa) są następujące zmiany:

• zmniejszenie domyślnego ustawienia kryterium stabilności z 24 ms na 12% cyklu częstoskurczu (rycina 2). Dzięki temu kryterium dzieje się to dynam- icznie, tzn., im szybsza arytmia, tym węższe okno stabilności rytmu. Jest to nadal wartość programowalna , zarówno w wartościach bezwzględnych (ms), jak i w zależności od cyklu VT ( %),

• zmiana sposobu zliczania interwałów – wykrycie interwału spełniającego kryterium niestabilności redukuje o 20 licznik arytmii; poprzednio był on resetowany (ryc. 3).

rycina-3

Kolejną konsekwencją ustawiania długich liczników detekcji może być degeneracja szybkiego VT do niestabilnego VT/VF, a więc sytuacji, gdy nie jest wyzwalane ATP. Przypomnijmy, że warunkiem dostarczenia ATP w strefie VF jest stabilność rytmu. Badania kliniczne wykazały skuteczność ATP w przerywaniu szybkich VT rozpoznanych w strefie VF. Skuteczność ATP maleje jednak wraz z czasem trwania arytmii. Funkcja Early ATP One Shot ma na celu wyzwolenie ATP wcześniej niż to wynika z liczników detekcji VF. Dostarczenie ATP następuje, gdy 12 z 16 kolejnych interwałów RR jest rozpoznanych w strefie VF (ryc. 4).

rycina-4

Dodatkową korzyścią tej funkcji jest brak ładowania kondensatorów w przypadku skutecznej terapii, a więc potencjalnie dłuższy czas życia baterii. Trwają obecnie badana klinicznie poświęcone ocenie tej funkcji [2].

Kolejne nowości w zakresie ATP to:

• możliwość zaprogramowanie cyklu ATP równego 88% częstości arytmii,
• maksymalne wydłużenie serii ATP do 15 impulsów (poprzednio 10). Obydwie te funkcje wynikają z badania PAINFREE i są zgodne z opublikowanymi zaleceniami [1,3,4].

W nowej rodzinie ICD firmy Biotronik rozszerzono też możliwości programowania terapii wysokoenergetycznej (ryc. 5 i 6). Pozwalają one na przemienne zaprogramowanie terapii wysokoenergetycznej z możliwością wyboru konfiguracji anodalnej lub katodalnej jako pierwszej. Standardowym ustawieniem ICD firmy Biotronik jest konfiguracja anodalna (Normal polarity), gdzie katodą w pierwszej fazie defibrylacji jest coil znajdujący się w prawej komorze (right ventricular coil). Badanie MODALITY wykazało, że w czasie testu defibrylacji, polarność katodalna była mniej skuteczna niż anodalna [5].

rycina-5

Dodatkowo możliwe jest programowanie kształtu impulsu defibrylującego (Biphasic lub Biphasic 2). Ustawienie Biphasic 2 polega na skróceniu drugiej fazy impulsu defibrylującego. Istnieją prace wskazujące na większą skuteczność defibrylacji przy zastosowaniu takiego kształtu impulsu [6].

Jak widać możliwości programowania kombinacji polarności i kształtu impulsu jest bardzo dużo. Trudno powiedzieć, czy będzie to miało zastoso- wanie w praktyce klinicznej, ponieważ nie ma możliwości realnej oceny progu defibrylacji [1,7], a zalecenia mówią o zaniechaniu wykonywania testu skuteczności defibrylacji w czasie zabiegu. Opcje te mogą mieć znaczenie u chorych, u których w życiu codziennym defibrylacja maksymalną energią była nieskuteczna.

rycina-6

Czytając zalecenia można zadać sobie pytanie, w jakim celu utrzymano możliwość programowania energii defibrylacji w strefie VF, skoro i tak zgodnie z zaleceniami i zdrowym rozsądkiem należy wybrać jej maksymalną wartość? To pytanie można zadać wszystkim producentom ICD. Jest to wszak potencjalne źródło pomyłek, które w dodatku łatwo wyeliminować.

Monitorowanie stanu elektrody.

Kolejną implementacją zaleceń jest wprowadzenie monitorowania stanu elektrody defibrylacyjnej. Obok pomiarów impedancji, ICD nowej generacji rejestrują krótkie odstępy RR (Short Intervals Recording), których źródłem może być uszkodzenie elektrody, brak dobrego połączenia z urządzeniem lub zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne.

Najważniejsze cechy tej funkcji to:
• zapisywanie liczby odstępów RR o cyklu 110- 140 ms. zarejestrowanych tylko
w odprowadzeniu RVpace/RV sense (ryc. 7),
• brak możliwości wyłączania zliczania krótkich odstępów,
• trzydzieści krótkich odstępów generuje zapis IEGM widoczny w programatorze lub systemie Home Monitoring (ryc. 8),
• tylko jeden zapis IEGM jest rejestrowany między dwoma wizytami kontrol- nymi.

Ciekawą funkcją jest licznik nsT (nonsustained Tachycardia). Zlicza on epizody nieutrwalonych arytmii o częstości przekraczającej zaprogramowane strefy rozpoznania VT/ VF, lecz krótsze niż zaprogramowane wartości licznika. Ze względu na częstość arytmii dokonywany jest podział na:

– szybkie nsT ( o średnim cyklu ≤220ms.), – wolne nsT ( o cyklu > 220ms.).

rycina-7

Rejestracje nsT mogą być użyteczne w monitorowaniu klinicznego stanu chorego (np. uczucia kołatania serca, czy zasłabnięcia) oraz diagnostyce uszkodzeń elektrody. Jest to funkcja programowalna dostępna w zakładce Diagnostics (ryc. 9). Każdy epizod nsT generuje zapis IEGM dostępny zarówno w czasie standardowej kontroli, jak i poprzez system zdalnego monitorowania.

rycina-8

Wadą tej funkcji jest dosyć skomplikowany sposób licznik nsT, co może prowadzić do braku rejestracji częstych epizodów nieutrwalonych arytmii (ryc. 10 i 11).

rycina-10

 

rycina-11
Podsumowanie

Programowanie ICD jest zgodne z obecnymi zaleceniami detekcji i opóźnienia terapii. Wielu lekarzy jest przyzwyczajonych do innego sposobu ustawiania urządzeń i wprowadzenie nowych zasad jest trudne. Pamiętajmy też, że nowe zalecenia nie były sprawdzane w szeregu sytuacji klinicznych, takich jak końcowy okres życia baterii lub pogorszenie wydolności serca. Nowe algorytmy dostępne w najmłodszej rodzinie ICD firmy Biotronik mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa chorego. Podstawy teoretyczne ich działania są bardzo dobrze przemyślane i opracowane. Moim zdaniem dotyczy to zwłaszcza algorytmu VF Zone Hysteresis after initial Detection oraz Early ATP One Shot. Pełna ocena ich skuteczności będzie oczywiście możliwa dopiero po weryfikacji klinicznej.

PIŚMIENNICTWO

1. Wilkoff BL, Fauchier L, Stiles MK et al. 2015 HRS/EHRA/APHRS/SO- LAECE expert consensus statement on optimal implantable cardioverter-de- fibrillator programming and testing Heart Rhythm. 2016 Feb;13(2):e50-86.
2. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02774616

3. Sweeney MO, Wathen MS, Volosin K, et al. Appropriate and Inappropriate Ventricular Therapies, Quality of Life, and Mortality Among Primary and Secondary Prevention Implantable Cardioverter Defibrillator Patients: Results From the Pacing Fast VT REduces Shock ThErapies (PainFREE Rx II) Trial. Circ. June 7, 2005 2005;111(22):2898-2905.

4. Auricchio A, Schloss EJ, Kurita T, et al. Low inappropriate shock rates in patients with single- and dual/triple-chamber implantable cardioverter-de- fibrillators using a novel suite of detection algorithms: PainFree SST trial primary results. Heart rhythm : the official journal of the Heart Rhythm Society. May 2015;12(5):926-936

5. Baccillieri MS, Gasparini G, Benacchio L et al. Multicentre comparison Of shock efficacy using single-vs. dual-coil lead systems and anodal vs. cathodal polarity defibrillation in patients undergoing transvenous cardioverter-defibrillator implantation. The MODALITY study. J Interv Card Electrophysiol. 2015 Jun;43(1):45-54

6. Merkely B, Lubiński A, Kiss O. et al. Shortening the Second Phase Duration of Biphasic Shocks: Effects of Class III Antiarrhythmic Drugs on Defibrilla- tion Efficacy in Humans. J Cardiovasc Electrophysiol. 2001 Jul;12(7):824-7. 7. Przybylski A, Sterliński M (Redakcja). Implantowane kardiowertery – defibrylatory, Warszawa 2011,Wydanie: II ISBN: 9788390160467

Opisy rycin

Rycina 1: Schemat algorytmu VF Zone Hysteresis after initial Detection Rycina 2 i 3: Porównanie działania kryterium stabilności w poprzednich i nowych generacjach ICD firmy Biotronik). Kryterium stabilności ma obecnie charakter dynamiczny. Im szybsza arytmia, tym bezwzględna wartość kryte- rium stabilności mniejsza.
Rycina 4. Przykład zastosowana algorytmu Early ATP One Shot
Rycina 5 i 6. Możliwości programowania kombinacji polarności i kształtu impulsu defibrylującego.
Rycina 7. Schemat algorytmu Short Interval Recording.
Rycina 8. Informacja o wykryciu krótkich odstępów RR otrzymana poprzez system Home Monitoring.
Rycina 9. Gdzie szukać dokładnych informacji o nsT i Short Interval Recording w czsie kontroli pacjenta?
Rycina 10 i 11. Przykłady działania algorytmu rejestracji nsT. Dla zapisania nsT konieczne jest wystąpienie 5 odstępów RR wolniejszych niż zaprogramowana dolna granica strefy VT lub VF. Wystąpienie interwału RR o cyklu krótszym (szybszego) cofa licznik o jeden, z tego powodu nie jest rozpoznane nsT w zapisie przedstawionym na ryc. 11.

Klasyfikacja nsT:
szybkie nsT ( o średnim cyklu ≤220ms.), wolne nsT ( o cyklu > 220ms.).