HEMODINAMIA Desde el Marcapasos Fijo a la Estimulación Ventricular Mínima

HEMODINAMIAHEMODINAMIA

Desde el Marcapasos Fijo a la Desde el Marcapasos Fijo a la Estimulación Ventricular MínimaEstimulación Ventricular Mínima

ESTIMULACION CARDIACA DESAFIOS ESTIMULACION CARDIACA DESAFIOS TERAPEUTICOSTERAPEUTICOS

Solucionar la condición ANORMALSolucionar la condición ANORMALo

Llevar al paciente a su condición Llevar al paciente a su condición normal o mejorar en lo posible su normal o mejorar en lo posible su

CALIDAD DE VIDACALIDAD DE VIDA

Indicación de EstimulaciónIndicación de EstimulaciónIndicación de EstimulaciónIndicación de Estimulación

MANTENER UN RITMO ESTABLE A MANTENER UN RITMO ESTABLE A UNA FRECUENCIA ADECUADAUNA FRECUENCIA ADECUADA

Indicación de EstimulaciónIndicación de EstimulaciónIndicación de EstimulaciónIndicación de Estimulación

A comienzo de 1960 los MP eran fijos y la via de abordaje toracotomia

Bloqueo AV completo SINTOMATICO marcapasos V00

Indicación de Estimulación(?)Indicación de Estimulación(?)Indicación de Estimulación(?)Indicación de Estimulación(?)

A comienzo de 1960, el bloqueo AV de 3er grado estable asintomático (Stokes Adams) NO tenía indicación de implante de MP

Observar el ritmo sinusal disociado


Solucionar la condición Solucionar la condición ANORMALANORMAL

o

Llevar al paciente a su condición Llevar al paciente a su condición normal o mejorar en lo posible normal o mejorar en lo posible

su CALIDAD DE VIDAsu CALIDAD DE VIDA

Bloqueo AV CompletoBloqueo AV CompletoEstimulación VVI TransitoriaEstimulación VVI Transitoria


Segel , J. Clin Invest 1964; 43: 1541



Segel , J. Clin Invest 1964; 43: 1541

SINTOMASSINTOMASSINTOMASSINTOMAS

SincopeSincope PresincopePresincope MareosMareos ICCICC Signos de Bajo VMSignos de Bajo VM

FatigaFatiga DebilidadDebilidad Intolerancia al Intolerancia al

ejercicioejercicio

Trastornos VisualesTrastornos Visuales TIA y StrokesTIA y Strokes TaquiarritmiasTaquiarritmias AnginaAngina Asintomáticos?Asintomáticos?

Pérdida de la Pérdida de la memoria memoria

Adaptación CrónicaAdaptación Crónica

““Normal” Estimulación VVINormal” Estimulación VVI““Normal” Estimulación VVINormal” Estimulación VVI

VV I Sinusal VV I Sinusal

200

100

0

mm Hg

Paciente añoso indicación de MP VVI por mareos, luego del implante SINCOPE

Estimulación VVI vs AAI Estimulación VVI vs AAI Frecuencias similaresFrecuencias similares

SINDROME DE MARCAPASOSSINDROME DE MARCAPASOSSINDROME DE MARCAPASOSSINDROME DE MARCAPASOS

Toda situación HEMODINAMICA Toda situación HEMODINAMICA adversa en paciente portador de adversa en paciente portador de MP definitivo relacionado a la MP definitivo relacionado a la ausencia de sincronía ausencia de sincronía AURICULOVENTRICULARAURICULOVENTRICULAR

SINDROME DE MARCAPASOS: SINDROME DE MARCAPASOS: SíntomasSíntomas

SINDROME DE MARCAPASOS: SINDROME DE MARCAPASOS: SíntomasSíntomas

SincopeSincope PresincopePresincope MareosMareos ICCICC Signos de Bajo VMSignos de Bajo VM

FatigaFatiga DebilidadDebilidad Intolerancia al Intolerancia al

ejercicioejercicio

Trastornos VisualesTrastornos Visuales TIA y StrokesTIA y Strokes TaquiarritmiasTaquiarritmias AnginaAngina Asintomáticos“subclínica” Asintomáticos“subclínica” HipotensiónHipotensión PalpitacionesPalpitaciones

Ondas A en cañónOndas A en cañón


Solucionar la condición Solucionar la condición ANORMALANORMAL

o

Llevar al paciente a su condición Llevar al paciente a su condición normal o mejorar en lo posible normal o mejorar en lo posible

su CALIDAD DE VIDAsu CALIDAD DE VIDA

Frecuencia Normal Ritmo IntrínsecoFrecuencia Normal Ritmo IntrínsecoFrecuencia Normal Ritmo IntrínsecoFrecuencia Normal Ritmo Intrínseco

Paciente con episodios de mareos

Importancia del Transporte AuricularImportancia del Transporte AuricularImportancia del Transporte AuricularImportancia del Transporte Auricular

““En el mismo momento que las aurículas En el mismo momento que las aurículas están latiendo, si cortamos la parte están latiendo, si cortamos la parte superior del corazón, podemos ver salir superior del corazón, podemos ver salir un chorro de sangre en cada latido. un chorro de sangre en cada latido. Esto muestra que la sangre entra en el Esto muestra que la sangre entra en el ventrículo no por succión o dilatación ventrículo no por succión o dilatación sino por la contracción de las sino por la contracción de las aurículas.” aurículas.”

W. Harvey - de Motu Cordis, 1628

Transporte Auricular con Intervalo Transporte Auricular con Intervalo “óptimo” AV “óptimo” AV

El “mejor” intervalo AV provoca la más alta presión arterial con la presión venosa más baja.– (El mejor Volumen Sistólico)

El gran efecto del transporte auricular sobre la función ventricular se halla con un intervalo AV entre 70 y 200 mseg.

Gessell, Amer J Physiol 1911; 29: 32

Atrial vs Ventricular PacingAtrial vs Ventricular Pacing

Cardiac Output

L/min

Hartzler, Amer J Cardiol 1977; 40: 232

VV I paced rate > native rate



La Frecuencia en ambos modos era la misma para cada paciente

Frank-Starling “Ley del Corazón”Frank-Starling “Ley del Corazón”

Frank (1885) – fibras de músculo aisladoFrank (1885) – fibras de músculo aislado Starling (1914) – corazón de ovejaStarling (1914) – corazón de oveja

Un incremento en el estiramiento de la fibra Un incremento en el estiramiento de la fibra miocárdica resulta en un aumento de la miocárdica resulta en un aumento de la contractilidad y mejoría en performancecontractilidad y mejoría en performance

Frank-Starling “Ley del Corazón”Frank-Starling “Ley del Corazón”

Frank-Starling “Ley del Corazon”Frank-Starling “Ley del Corazon”



El intervalo AV permite el acoplamientoEl intervalo AV permite el acoplamientoelectromecánico y la contracción auricularelectromecánico y la contracción auricular

Sincronía AVSincronía AV

““La actividad mecánica del VI se La actividad mecánica del VI se refleja en el pico de la presión refleja en el pico de la presión sistólica, la presión arterial del sistólica, la presión arterial del pulso, el …, varía en función de la pulso, el …, varía en función de la presión de fin de diastole la longitud presión de fin de diastole la longitud del segmento justo antes de la del segmento justo antes de la contracción.”contracción.”

Braunwald E, J Clin Invest, 1960; 39: 1874

Pérdida de la sincronía coordinada AV con Pérdida de la sincronía coordinada AV con la estimulación VVIla estimulación VVI

Disfunción del Nódulo SinusalDisfunción del Nódulo Sinusal con Estimulación con Estimulación VVI

Impacto de la Conducción RetrogradaImpacto de la Conducción Retrograda

Incidencia del Sindrome de Marcapasos Incidencia del Sindrome de Marcapasos

82% de los pacientes tienen síntomas 82% de los pacientes tienen síntomas asociados con la estimulación VVI asociados con la estimulación VVI pacing que desaparecen con la pacing que desaparecen con la estimulación DDD.estimulación DDD.

16 “asintomáticos” pacientes con VVI 16 “asintomáticos” pacientes con VVI que fueron upgraded a DDD que fueron upgraded a DDD manifestaron una mejoría en los manifestaron una mejoría en los síntomas, en la tolerancia al ejercicio síntomas, en la tolerancia al ejercicio and reduction in symptomsand reduction in symptoms

Hellman D, PACE 1990; 13: 1750

Sulke N, Brit Heart J 1992; 67: 57

Incidencia del Sindrome de MarcapasosIncidencia del Sindrome de Marcapasos

Se realizaron upgrade de VVI a DDDR en 19 Se realizaron upgrade de VVI a DDDR en 19 pacientes después de 6.8 a de estimulación VVI.pacientes después de 6.8 a de estimulación VVI.

Randomizados se comparó la estimulación VVIR Randomizados se comparó la estimulación VVIR con DDDR - Echo, QOL, BNPcon DDDR - Echo, QOL, BNP

Preferencia:Preferencia: BNP:BNP:– DDDRDDDR 1616 21.5 pmol/L 21.5 pmol/L– VVIRVVIR 2 2 48.5 pmol/L 48.5 pmol/L– No preferenciaNo preferencia 1 1

Hoijer CJ, et al, European Heart J 2002; 23: 490-497

Mecanismos CompensadoresMecanismos Compensadores

Retención de Sal y AguaRetención de Sal y Agua– Hipotensión y bajo gasto cardíaco Hipotensión y bajo gasto cardíaco

Disminución de la perfusión renalDisminución de la perfusión renal– Activación del sistema renina -Activación del sistema renina -

angiotensinaangiotensina

Efecto del aumento de volumenEfecto del aumento de volumen

Mecanismos CompensadoresMecanismos Compensadores

Retención de Sal y Agua Retención de Sal y Agua Incremento de catecolaminasIncremento de catecolaminas

– Efecto Inotrópico PositivoEfecto Inotrópico Positivo– Efecto Cronotrópico PositivoEfecto Cronotrópico Positivo– Efecto Dromotrópico PositivoEfecto Dromotrópico Positivo

Incremento de CatecolaminasIncremento de CatecolaminasEfecto InotrópicoEfecto Inotrópico

Demostración del efecto Demostración del efecto Cronotrópico de las CatecolaminasCronotrópico de las Catecolaminas

El paciente era clínicamente asimtomático con la estimulación VVI. Ante la inhibición del marcapasos, se observa la frecuencia sinusal 105 lpm reflejando el aumento de catecolaminas circulante

Efecto de la Restauración de la contribución Efecto de la Restauración de la contribución Auricular sobre el nivel de catecolaminasAuricular sobre el nivel de catecolaminas

Intervalo AV (PV) fijo en la primera Intervalo AV (PV) fijo en la primera generación de DDD generación de DDD

Respuesta de la conducción AV Normal Respuesta de la conducción AV Normal Comparada con la primera generación de DDDComparada con la primera generación de DDD

Respuesta de la conducción AV Normal Respuesta de la conducción AV Normal Comparada con RRAVD en marcapasos DDDRComparada con RRAVD en marcapasos DDDR

Intervalo AV OptimoIntervalo AV Optimo


ESTIMULACION CARDIACAESTIMULACION CARDIACA

Mantener un ritmo estable a una Mantener un ritmo estable a una FRECUENCIA ADECUADAFRECUENCIA ADECUADA

ESTIMULACION CARDIACAESTIMULACION CARDIACA

La sincronia AV es importante pero La sincronia AV es importante pero este debe ser óptimoeste debe ser óptimo

LA FRECUENCIA CARDIACA ES LA FRECUENCIA CARDIACA ES CRITICA PARA MANTENER UN CRITICA PARA MANTENER UN VOLUMEN MINUTO ADECUADOVOLUMEN MINUTO ADECUADO

Respuesta Cronotrópica NormalRespuesta Cronotrópica Normal

194 days - every event

= atrial sensed (P)

Heart Rate Histogram

E T T

Incompetencia CronotrópicaIncompetencia CronotrópicaFalla en alcanzar un pico de frec con ejercicio

Incremento Erratico de la frec con, abrupta caída al final del ejercicio

Courtesy of Dr. Malcolm Clarke

Incompetencia CronotropicaIncompetencia Cronotropica

Inadecuada frecuencia ante las Inadecuada frecuencia ante las demandas metabolicasdemandas metabolicas

Con el modo de estimulacion DDD que Con el modo de estimulacion DDD que puede incrementar la frecuencia puede incrementar la frecuencia solamente con el “tracking” de la onda solamente con el “tracking” de la onda P no tiene una frecuencia adecuada en P no tiene una frecuencia adecuada en pacientes con pacientes con incompetencia incompetencia cronotropicacronotropica

Respuesta en FrecuenciaRespuesta en Frecuencia

Respuesta en FrecuenciaRespuesta en Frecuencia

SECUENCIA DE ACTIVACION SECUENCIA DE ACTIVACION VENTRICULARVENTRICULAR

Hemodinamia en el BCRIHemodinamia en el BCRI

n = 9pts con FV normaln = 9pts con FV normalAAIAAI DVIDVI p valuep value

RateRate 97 ppm97 ppm 97 ppm97 ppm ns ns

+dp/dt+dp/dt 15411541 13191319 < 0.001< 0.001

-dp/dt-dp/dt 15061506 12091209 < 0.001< 0.001

LVESVLVESV 48 cc48 cc 63 cc63 cc < 0.001< 0.001

EFEF 66%66% 56%56% < 0.001< 0.001

Syst. BPSyst. BP161161 145145 < 0.01< 0.01Askenazi, Amer J Cardiol 1984; 53: 99

Adverso Efecto Histológico de la estimulación VVI ? Adverso Efecto Histológico de la estimulación VVI ? (Secuencia de Activación)(Secuencia de Activación)

n = 12 normal caninesn = 12 normal canines AV nodal ablation with VVI pacing AV nodal ablation with VVI pacing

from RV apex (LBBB) for 3 monthsfrom RV apex (LBBB) for 3 months Histologic examination showed Histologic examination showed

myofibrillar disarray in 9 of the 12 myofibrillar disarray in 9 of the 12 animalsanimals– Role of loss of AV synchrony and rate Role of loss of AV synchrony and rate

modulation was not addressedmodulation was not addressed

Adomian, Amer Heart J 1986; 112: 79Adomian, Amer Heart J 1986; 112: 79

DAVID Study DAVID Study Comparison of VVI-ICD to DDD-ICDComparison of VVI-ICD to DDD-ICD

ICD patients, intact AV nodal conduction

Forced ventricular pacing at preset AV delay resulted in disordered activation sequence

DDD pacing associated with increase in combined endpoint of mortality and CHF

JAMA Dec 25, 2002

>70% V Pace

<4% V Pace

Sitio de Activación en VDSitio de Activación en VD

18 meses de comparación de AVD a TSVD 18 meses de comparación de AVD a TSVD – Sin enfermedad cardíaca estructural Sin enfermedad cardíaca estructural

subyacentesubyacente– Indicación: Bloqueo Cardíaco Completo Indicación: Bloqueo Cardíaco Completo

Prueba prospectiva randomizada comparando Prueba prospectiva randomizada comparando AVD a TSVDAVD a TSVD– TSVD seleccionado después de mapeo para TSVD seleccionado después de mapeo para

identificar el sitio que proporcionaba el QRS identificar el sitio que proporcionaba el QRS estimulado más angostoestimulado más angosto

Tse HF, J Am Coll Cardiol 2002; 40: 1451-1458

Fracción de Eyección Regional

Tse HF, J Am Coll Cardiol 2002; 40:1451-1458

RVOT vs RVA RVOT vs RVA No diferencias significativas a los 6 mesesNo diferencias significativas a los 6 meses QRS más angosto con estimulación en RVOTQRS más angosto con estimulación en RVOT A los 18 meses con estimulación en RVAA los 18 meses con estimulación en RVA

– Mayor defectos de perfusión Mayor defectos de perfusión – Mas alteraciones de movimiento regionalMas alteraciones de movimiento regional– Disminución global de la función sistólica del VIDisminución global de la función sistólica del VI

Fey disminuída 14% (0% con estimulación en RVOT)Fey disminuída 14% (0% con estimulación en RVOT)

– Función diastólica global del VI disminuídaFunción diastólica global del VI disminuída

Tse HF, J Am Coll Cardiol 2002; 40:1451-1458

SECUENCIA DE ACTIVACION SECUENCIA DE ACTIVACION VENTRICULARVENTRICULAR

El Beneficio hemodinámico óptimo ocurre El Beneficio hemodinámico óptimo ocurre con una SECUENCIA DE ACTIVACION Normal con una SECUENCIA DE ACTIVACION Normal

Una activación ventricular desordenada Una activación ventricular desordenada puede contribuir a una progresiva disfunción puede contribuir a una progresiva disfunción ventricular ventricular DAVID; MOST; MADIT II DAVID; MOST; MADIT II studiesstudies

Deberíamos prolongar el Intervalo AV a fin Deberíamos prolongar el Intervalo AV a fin de permitir la secuencia de activación de permitir la secuencia de activación normal?normal?

Secuencia Normal de Activación vs Secuencia Normal de Activación vs Intervalo AV OptimoIntervalo AV Optimo

n = 5, Marked First Degree AV block n = 5, Marked First Degree AV block

Sinus Sinus DDDDDD deltadelta pp

Resting HR 92 74 -20% <0.05Resting HR 92 74 -20% <0.05

End Exer HR 113 111 -- nsEnd Exer HR 113 111 -- ns

Exer Duration (s) 303 520 +72% <0.02Exer Duration (s) 303 520 +72% <0.02

Cardiac Output 7.6 9.8 +29% <0.05Cardiac Output 7.6 9.8 +29% <0.05

PCWP - exercise 15 10 -33% <0.05PCWP - exercise 15 10 -33% <0.05

Mabo P, PACE 1992; 15: 509Mabo P, PACE 1992; 15: 509

Secuencia de Activación Normal vs Secuencia de Activación Normal vs Intervalo AV OptimoIntervalo AV Optimo

N = 9, Bloqueo AV de Primer Grado; QRS angostoN = 9, Bloqueo AV de Primer Grado; QRS angosto

AAIAAI DDDDDD ppAR/AV (mean) 245 ms 157 ms AR/AV (mean) 245 ms 157 ms AR/AV (range) 212-300 125-175 msAR/AV (range) 212-300 125-175 ms

C.O. 4.6 L/m 5.1 L/m < 0.02C.O. 4.6 L/m 5.1 L/m < 0.02

Si el intervalo AR > 220 ms (Estímulo A al comienzo de QRS), débito Si el intervalo AR > 220 ms (Estímulo A al comienzo de QRS), débito cardíaco mejorado con estimulación AV a pesar de una secuencia de cardíaco mejorado con estimulación AV a pesar de una secuencia de activación ventricular desordenadaactivación ventricular desordenada

Jutzy R, J Card Pace Electrophysiol, 1992; 2: A33

Secuencia Normal de Activación vs Secuencia Normal de Activación vs Intervalo AV OptimoIntervalo AV Optimo

AAIR vs DDDR en reposo y ejercicio, n = 15AAIR vs DDDR en reposo y ejercicio, n = 15 Disfunción del Nódulo Sinusal, Conducción AV IntactaDisfunción del Nódulo Sinusal, Conducción AV Intacta Estimulación a 60 ppm y 100 ppmEstimulación a 60 ppm y 100 ppm En DDD, el intervalo AV programada al mayor valor En DDD, el intervalo AV programada al mayor valor

que aún resulta captura ventricular que aún resulta captura ventricular Si intervalo AR < 220 ms, AAI > DDDSi intervalo AR < 220 ms, AAI > DDD Si intervalo AR > 220 ms, DDD > AAI Si intervalo AR > 220 ms, DDD > AAI

Vardas PE, PACE 20: 1997: 1762-1768

MIDAS 6MIDAS 6 Estudio de registro involucrando altas de hospital en N.J. Estudio de registro involucrando altas de hospital en N.J.

(1997-1999)(1997-1999)– N = 11,425 implantes de marcapasos sin historia previa de N = 11,425 implantes de marcapasos sin historia previa de

insuficiencia cardíacainsuficiencia cardíaca Comparados con controles por edad del mismo grupo Comparados con controles por edad del mismo grupo

pero sin marcapasos pero sin marcapasos 40% tenían bloqueo AV, 73% recivieron DDD40% tenían bloqueo AV, 73% recivieron DDD Seguimiento 33 mesesSeguimiento 33 meses

– 20% de los pacientes estimulados fueron admitidos con nuevas 20% de los pacientes estimulados fueron admitidos con nuevas ICIC

– 12.5% del grupo de control fueron admitidos con nuevas IC12.5% del grupo de control fueron admitidos con nuevas IC

Freudenberger, Amer J Cardiol 2005; 95: 671-674

Clínica vs Device “Intervalo PR ”Clínica vs Device “Intervalo PR ”

Clínica:

Device:

El intervalo PR se mide desde el comienzo de la onda P hasta el comienzo del QRS

El intervalo PR medido por el generador es desde la deflección intrínseca de P hasta la deflección intrínseca de depolarización ventricular

Características del RITMO SINUSAL Características del RITMO SINUSAL NORMALNORMAL

FrecuenciaFrecuencia– Apropiada para el estado fisiologicoApropiada para el estado fisiologico

Reposo – lentoReposo – lento Ejercicio - rápida Ejercicio - rápida

Demora AVDemora AV– Apropiada para el estado fisiologico Apropiada para el estado fisiologico

Frec. baja - Intervalo AV más largoFrec. baja - Intervalo AV más largo Frec. rápida – intervalo AV más corto Frec. rápida – intervalo AV más corto

Secuencia de Activación Ventricular Secuencia de Activación Ventricular – QRS angostoQRS angosto

Objetivos Tecnológicos para la Objetivos Tecnológicos para la EstimulaciónEstimulación

FrecuenciaFrecuencia

– Apropiada para el estado fisiológicoApropiada para el estado fisiológico Reposo – lenta; Ejercicio - rápida Reposo – lenta; Ejercicio - rápida

Intervalo AV Intervalo AV – Apropiado para el estado fisiológicoApropiado para el estado fisiológico

Frec. baja - intervalo AV más largoFrec. baja - intervalo AV más largo Frec. rápida – intervalo AV más corto Frec. rápida – intervalo AV más corto

Secuencia de Activación Ventricular Secuencia de Activación Ventricular Posición de electrodo para obtener un QRS tan angosto Posición de electrodo para obtener un QRS tan angosto

como sea posiblecomo sea posible

Intervalo AV largo para permitir la Intervalo AV largo para permitir la conducción nativaconducción nativa

Programando Opciones cuando la Programando Opciones cuando la conducción AV esta Intactaconducción AV esta Intacta

Estimulación Auricular Unicameral Estimulación Auricular Unicameral Estimulación DDDEstimulación DDD

– DDD con Intervalo AV largoDDD con Intervalo AV largo– Algoritmo de histéresis AV/PV (AV search)Algoritmo de histéresis AV/PV (AV search)– AAI con respaldo DDD ( MVP)AAI con respaldo DDD ( MVP)

Respuesta en Frecuencia (RR) cuando hay Respuesta en Frecuencia (RR) cuando hay déficit cronotrópicodéficit cronotrópico

Anatomy of a Murder: Telemetric Footprints

Courtesy - Dr. Harry Mond (PACE 2002, in press)SJM Affinity model 5330

Anatomy of a Murder: Telemetric Footprints

Courtesy - Dr. Harry Mond (PACE 2002, in press)SJM Affinity model 5330

Control Rutinario paciente con ENS Control Rutinario paciente con ENS asintomáticoasintomático

Control Rutinario paciente con ENS Control Rutinario paciente con ENS asintomáticoasintomático

AMSAMS AMSAMS

AMS por SobresensadoAMS por SobresensadoAMS por SobresensadoAMS por Sobresensado

AMS se activa por EMI (electrobisturi)

High Ventricular Rate

TAQUICARDIA VENTRICULAR NO TAQUICARDIA VENTRICULAR NO SOSTENIDASOSTENIDA




Hypothesis:Hypothesis: A single chamber A single chamber pacing system is far less pacing system is far less expensive than a dual or expensive than a dual or multisite pacing systemmultisite pacing system

““Cost” of pacing therapyCost” of pacing therapy

Hardware Hardware – Multisite > DDD > VVIMultisite > DDD > VVI

Hospitalization for Hospitalization for implantimplant

Follow-upFollow-up Device longevityDevice longevity

Late complications of Late complications of inappropriate therapyinappropriate therapy– What are we trying to What are we trying to

accomplish with pacing accomplish with pacing therapy? therapy?

To restore the patient To restore the patient as close to normal as as close to normal as possible to optimize possible to optimize the quality of life the quality of life

Symptoms : VVI, VVIR, DDDSymptoms : VVI, VVIR, DDD

SymptomSymptom VVIVVI VVIRVVIR DDDDDD p valuep value

Syncope 96% 95% 100% nsSyncope 96% 95% 100% ns

Dizziness 64% 68% 100% < 0.02Dizziness 64% 68% 100% < 0.02

Dyspnea 56% 57% 78% < 0.04Dyspnea 56% 57% 78% < 0.04

Weakness 56% 68% 80% < 0.02 Weakness 56% 68% 80% < 0.02

N = 217 patients N = 217 patients Dateling & Obel, PACE 1989; 12: 1278

Psychometric Testing Psychometric Testing Complete Heart Block Complete Heart Block

IVRIVR VVIVVI DDDDDDMental Arithmetic 52% 56% 76%Mental Arithmetic 52% 56% 76%Short-term memory 67% 61% 79%Short-term memory 67% 61% 79%Long-term memory 71% 72% 80%Long-term memory 71% 72% 80%Coordination 53% 62% 79% Coordination 53% 62% 79%

Studies performed by Dr. Malcolm ClarkeStudies performed by Dr. Malcolm ClarkeCity General Hospital, Stoke on Trent, UK City General Hospital, Stoke on Trent, UK

Chronic stable complete heart block - not pacemaker dependent

A normal score is approximately 80%

Development of chronic atrial Development of chronic atrial fibrillationfibrillation

StudyStudy Yrs F/UYrs F/U VVIVVI AAI/DDDAAI/DDDRosenqvist 4 47% 7%Sasaki 6 36% 0%Langenfeld 5 37% 1%Santini 5 40% 10%Hesselson 8 80% 10%

All of the above studies were retrospective

Prospective Randomized TrialProspective Randomized TrialAAI vs VVI AAI vs VVI

Andersen HR, LANCET 1997; 350: 1210

Incidence of Late Chronic Atrial Fibrillation

Canadian Trial on Physiologic Canadian Trial on Physiologic Pacing (CTOPP) Pacing (CTOPP)

Factors favoring development of chronic Factors favoring development of chronic atrial fibrillationatrial fibrillation– Age > 74 yearsAge > 74 years– Sinus node dysfunction as pacing indication Sinus node dysfunction as pacing indication

4 year follow-up4 year follow-up– 27.1% reduction in incidence of chronic 27.1% reduction in incidence of chronic

atrial fibrillation in DDDR vs VVIR (p = atrial fibrillation in DDDR vs VVIR (p = 0.016)0.016)

Skanes AC, J Amer Coll Cardiol 2001; 38: 167-172Skanes AC, J Amer Coll Cardiol 2001; 38: 167-172

Systemic Emboli (Strokes)Systemic Emboli (Strokes)

Anderson HR, LANCET 1994: 344: 1523

Effect of Pacing Mode on Mortality Effect of Pacing Mode on Mortality (Sinus Node Dysfunction)(Sinus Node Dysfunction)

StudyStudy F/UF/U AAI/DDDAAI/DDD VVIVVIRosenqvist 4 8% 23%

Santini 5 14% 30% age > 70 5% 15%

Zanini 7 13% 30%

American Heart J 1988; 116: 19

American J Cardiol 1990; 65: 729

PACE 1990; 13: 2076

Effect of Pacing Mode on Mortality Effect of Pacing Mode on Mortality (Sinus Node Dysfunction)(Sinus Node Dysfunction)

F/UF/U AAI/DDDAAI/DDD VVIVVI All 8 yrs 20% 30%All 8 yrs 20% 30%

CAD 6 yrs 20% 40%CAD 6 yrs 20% 40%

No struct. 6 yrs 5% 15% No struct. 6 yrs 5% 15% heart diseaseheart disease

Stangl, PACE 1990; 13: 2080

Mortality (CTOPP) Mortality (CTOPP) One of primary endpoints in CTOPPOne of primary endpoints in CTOPP Dependent on degree of pacing (UHR) Dependent on degree of pacing (UHR)

Tang, Circulation 2001; 103: 3081

Pacemaker SyndromePacemaker Syndrome

PASE trial (n = 407) PASE trial (n = 407) Prospective randomized VVIR vs DDDRProspective randomized VVIR vs DDDR 26% incidence of Pacemaker Syndrome 26% incidence of Pacemaker Syndrome

resulting in reversion from VVIR to resulting in reversion from VVIR to DDDRDDDR

Ellenbogen K, Amer J Cardiol 2000; 86: 59-63Ellenbogen K, Amer J Cardiol 2000; 86: 59-63

Upgrading just 10% of patients effectively negates all saving associated with using less expensive VVI systems

Pacemaker SyndromePacemaker Syndrome

Pac-A-Tach trial (prospective randomized Pac-A-Tach trial (prospective randomized trial comparing VVIR vs DDDR with trial comparing VVIR vs DDDR with respect to impact on Atrial Arrhythmias)respect to impact on Atrial Arrhythmias)

32% cross-over from VVIR to DDDR due to 32% cross-over from VVIR to DDDR due to pacemaker syndrome pacemaker syndrome

Cost-Benefit Analysis Cost-Benefit Analysis

Based on published literature before Based on published literature before prospective randomized trials availableprospective randomized trials available

Assigned units of cost to each event Assigned units of cost to each event (pacemaker, lead(s), hospitalization, atrial (pacemaker, lead(s), hospitalization, atrial fibrillation, pacemaker syndrome [upgrade fibrillation, pacemaker syndrome [upgrade to DDD], atrial fibrillation, stroke, to DDD], atrial fibrillation, stroke, disability)disability)

Sutton R, Eur Heart J 1996; 17: 574Sutton R, Eur Heart J 1996; 17: 574

Cost Benefit Analysis Cost Benefit Analysis Sinus Node Dysfunction Sinus Node Dysfunction

VVIVVI DDDDDD

First year 283 357First year 283 357

Second year 372 384Second year 372 384

Third year 494 422Third year 494 422

Fifth year 870 584Fifth year 870 584

Seventh year 1413 1026Seventh year 1413 1026* (assume pmkr repl)* (assume pmkr repl)

Tenth yearTenth year 2453 1418 2453 1418


Cost Benefit Analysis Cost Benefit Analysis AV Block AV Block

VVIVVI DDDDDD

First year 283 357First year 283 357

Second year 338 375Second year 338 375

Third year 423 402Third year 423 402

Fifth year 662 484Fifth year 662 484Seventh year 976 891Seventh year 976 891* (assume pmkr repl)* (assume pmkr repl)

Tenth yearTenth year 1642 1083 1642 1083


Cost of Pacing TherapyCost of Pacing Therapy

ConditionCondition– Atrial fibrillationAtrial fibrillation– Systemic emboliSystemic emboli– StrokeStroke– Congestive Heart Congestive Heart

failurefailure– Pacemaker Pacemaker

syndromesyndrome– Increased mortalityIncreased mortality

ConsequenceConsequence– Increased number of Increased number of

hospitalizationshospitalizations– Increased disabilityIncreased disability– Loss of earned incomeLoss of earned income– Increased need for Increased need for

social and gov’t support social and gov’t support

Over the life of the pacing system, consider the impact of:

Hypothesis:Hypothesis: A single chamber pacing system is far less expensive than a dual or multisite pacing system

Conclusion:Conclusion: A single chamber pacemaker is A single chamber pacemaker is MORE EXPENSIVEMORE EXPENSIVE than a dual chamber than a dual chamber pacing system when one considers the total pacing system when one considers the total cost of therapy over the life of the pacing cost of therapy over the life of the pacing system! system!

Device Selection Device Selection

Objective of pacing therapyObjective of pacing therapy Degree to which pacing might be Degree to which pacing might be

requiredrequired– Prophylactic (rarely required)Prophylactic (rarely required)– Used all the timeUsed all the time

Co-morbid conditionsCo-morbid conditions– DementiaDementia– Vegetative stateVegetative state– Active and functional Active and functional

““When considering the choice of a When considering the choice of a pacemaker mode for a patient, pacemaker mode for a patient, production of a paced cardiac rhythm production of a paced cardiac rhythm with as many features of normal with as many features of normal sinus rhythm should be considered sinus rhythm should be considered the ideal”the ideal”

Clarke M, Brit Heart J 1991; 66:185Clarke M, Brit Heart J 1991; 66:185

Normal Sinus RhythmNormal Sinus Rhythm

Rate SupportRate Support– At rest - low rateAt rest - low rate– With exercise - higher rateWith exercise - higher rate

Atrioventricular SynchronyAtrioventricular Synchrony– At low rates - long AV delayAt low rates - long AV delay– At higher rates - shorter AV delayAt higher rates - shorter AV delay

Normal ventricular activation Normal ventricular activation sequence sequence

Prophylactic - rarely neededProphylactic - rarely needed

Rarely required and then for only a Rarely required and then for only a brief period of time (prevent brief period of time (prevent asystole)asystole)– Consider VVI with hysteresisConsider VVI with hysteresis

No Possibility for Atrial TransportNo Possibility for Atrial Transport

Chronic Atrial Fibrillation or Atrial Chronic Atrial Fibrillation or Atrial StandstillStandstill– Consider VVIR Consider VVIR

Optimize QOL even if need for Optimize QOL even if need for pacing is infrequentpacing is infrequent

Maintain AV synchrony Maintain AV synchrony Provide for rate augmentationProvide for rate augmentation

AAIAAI[[RR]] if AV nodal conduction is intact if AV nodal conduction is intact with appropriate dromotropic responsewith appropriate dromotropic response

DDDDDD[[RR]] if any concern about AV if any concern about AV conduction problemsconduction problems

The Most Expensive PacemakerThe Most Expensive Pacemaker

The most expensive pacemaker is the one that is The most expensive pacemaker is the one that is not appropriate for the patient necessitating not appropriate for the patient necessitating another operative procedure to upgrade and another operative procedure to upgrade and replace this otherwise normally function device replace this otherwise normally function device

Replacing just 10% of VVI pacemakers effectively Replacing just 10% of VVI pacemakers effectively eliminates all cost-savings associated with eliminates all cost-savings associated with implanting VVI devices in all patientsimplanting VVI devices in all patients

Unknown future requirementsUnknown future requirements Until the Crystal Ball is perfected, we will not be Until the Crystal Ball is perfected, we will not be

able to accurately predict specific requirements able to accurately predict specific requirements for the individual patientfor the individual patient

DDDR with all options availableDDDR with all options available– Consider LV lead or even biventricular pacing Consider LV lead or even biventricular pacing

systemsystem– Special algorithmsSpecial algorithms

AV/PV Hysteresis (sick sinus, intact AV AV/PV Hysteresis (sick sinus, intact AV conduction)conduction)

AutoCapture (AV block)AutoCapture (AV block)– ……..

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