Optimierung der Schrittmachertherapie mit Multi-Point-Stimulation (die OPT-MPP-Studie) (OPT-MPP)

Herzfunktion während des Trainings Das Herzzeitvolumen ist eine Funktion des Schlagvolumens (das bei jedem Schlag ausgestoßene Blutvolumen) und der Herzfrequenz. Während des Trainings muss das Herzzeitvolumen ansteigen, um die trainierenden Muskeln zu versorgen. Dies geschieht durch eine Erhöhung sowohl der Herzfrequenz als auch des Schlagvolumens. Einschränkungen des Anstiegs der Herzfrequenz (chronotrope Inkompetenz (CI)) oder des Anstiegs des Schlagvolumens (Kontraktilität) oder eine Kombination aus beiden können zu einem geringeren Herzzeitvolumen während des Trainings beitragen.

Zunahmen der Kontraktilität während des Trainings unterliegen zwei Haupteinflüssen: abhängig von der Depolarisationsrate (herzfrequenzabhängig) und abhängig von Katecholamin. Normale Zunahmen der Kontraktilität während des Trainings erfordern, dass beide normal funktionieren. Wie bereits erwähnt, ist das Katecholaminsystem bei CHF chronisch überaktiv, so dass es zu einer Herunterregulierung der Rezeptoren kommt, wodurch das sympathische System weniger empfindlich und reaktionsfähig wird. Der von der Depolarisationsrate abhängige (Katecholamin-unabhängige) Mechanismus, bei dem eine Erhöhung der Herzfrequenz zu einer Erhöhung der Kontraktionskraft führt, bekannt als Treppe-Phänomen oder die Kraft-Frequenz-Beziehung (FFR), wurde Ende des 19. Jahrhunderts von Bowditch beschrieben. und es wird angenommen, dass sie bei CHF beeinträchtigt ist, so dass die Kontraktilität bei Herzinsuffizienz nicht normal mit Erhöhungen der Herzfrequenz ansteigt und tatsächlich abnimmt, sobald die Herzfrequenz über einen Schwellenwert ansteigt.

Wie man die Kraft-Frequenz-Beziehung beim Menschen bestimmt

Die Forscher haben eine zuverlässige, reproduzierbare und nicht-invasive Methode entwickelt, mit der die FFR bei Patienten mit Herzschrittmachern beurteilt werden kann. Die Forscher zeigten anschließend, dass die Optimierung des Herzfrequenzanstiegs innerhalb des Bereichs für eine optimale Kontraktilität mit akuten Verbesserungen der körperlichen Leistungsfähigkeit verbunden ist. Das FFR-Bewertungsprotokoll wird unten beschrieben.

Diese Studie wird zwei Phasen haben:

In der ersten Phase werden 50 Patienten, die sich einer kardialen Resynchronisationstherapie unterziehen, eingeladen, an einer doppelblinden, randomisierten Crossover-Beobachtungsstudie teilzunehmen, in der die akuten Auswirkungen der Mehrpunktstimulation (MPP) auf das Kraft-Frequenz-Verhältnis und die Belastungskapazität untersucht werden etwa 6 Wochen und 6 Monate nach der Implantation. Es ist nicht geplant, zu untersuchen, ob MPP den Umbau nach einer CRT-Implantation verbessert, sodass MPP während der ersten 6 Monate nach der Implantation abgeschaltet wird.

Wenn am Ende der ersten sechs Monate vielversprechende Ergebnisse aus der ersten Phase vorliegen, werden die Teilnehmer in einer doppelblinden Parallelgruppenstudie nach dem Zufallsprinzip MPP ein- oder ausgeschaltet. Nach weiteren 6 Monaten (12 Monate nach der Erstimplantation) kommen sie zu einem einmaligen Besuch zurück, bei dem sie ein Echokardiogramm und einen Belastungstest erhalten.

Sechs Wochen nach Implantation des Geräts (Phase 1)

Beim ersten Besuch werden die Teilnehmer einer Herzschrittmacherprüfung, einer Überprüfung der Medikamente und anderer Krankengeschichten unterzogen. Sie unterschreiben eine Einverständniserklärung. Sie werden dann einem Ruhe-Echokardiogramm unterzogen.

Anschließend wird der Herzschrittmacher willkürlich auf MPP oder normale Stimulation programmiert. Die Programmierung wird von einem sekundären (nicht verblindeten) Herzphysiologen durchgeführt, der auch für die Überwachung des Elektrokardiogramms während jedes Tests verantwortlich ist. Patienten und der primäre Herzphysiologe, der das Echokardiogramm durchführt, sind sich der Zuordnung nicht bewusst. Bilder werden im Ruhezustand erfasst, woraufhin die atriale Stimulation im DDD-Modus mit 50 Schlägen/min (oder der nächsthöheren „runden Zahl“ über der Basisherzfrequenz) eingeleitet wird. Nach vier Minuten werden Bilder aufgezeichnet und die Stimulationsfrequenz wird dann in einem schrittweisen Intervall von 20 Schlägen erhöht, wobei alle vier Minuten Bilder aufgezeichnet werden. Diese schrittweise Erhöhung wird wiederholt, bis die maximal vorhergesagte Herzfrequenz gemäß der Berechnung von Astrand (Alter 220) erreicht ist. An diesem Punkt werden Spitzendaten gesammelt und die Stimulation kehrt dann zu den Grundlinieneinstellungen zurück. Während dieser Bewertung wird in jeder Phase ein Blutdruck aufgezeichnet, um die Berechnung der Kraft-Frequenz-Beziehung zu ermöglichen. Fünf Minuten nach dem Ende der atrialen Stimulation werden eine letzte Reihe von Bildern und ein Blutdruck aufgezeichnet. Angina pectoris zu jedem Zeitpunkt während dieser Tests ist ein Hinweis darauf, dass der Test beendet werden muss und die Herzfrequenz wieder normal werden kann.

Diese Bewertung wird während dieses ersten Besuchs zweimal durchgeführt, einmal mit eingeschaltetem MPP und einmal mit ausgeschaltetem MPP in zufälliger Reihenfolge.

Nach diesen echokardiographischen Untersuchungen (die in Ruhe auf der Echoliege erfolgen) werden die Patienten einem Spitzengehtest auf dem Laufband unterzogen, bei dem der maximale Sauerstoffverbrauch (ein kardiopulmonaler Belastungstest) beurteilt wird. Vor diesem Test wird die Herzfrequenzprogrammierung des Schrittmachers gemäß den vorherigen Daten optimiert und MPP wird in zufälliger Reihenfolge entweder aktiviert oder deaktiviert, wobei die Zuordnung doppelblind durchgeführt wird. Die Teilnehmer werden eine Woche (7 Wochen nach dem Implantationsverfahren) zu einem zweiten Belastungstest für den zweiten Arm (MPP aus oder an) eingeladen.

Bilder werden für Offline-Analyse- und Governance-Zwecke gespeichert. Schrittmachergeräte werden am Ende jedes Besuchs auf die üblichen Programmiermodi eingestellt.

Sechs Monate nach der Geräteimplantation:

Etwa 6 Monate nach der ersten Implantation wird das obige Protokoll mit zwei Echokardiogrammen und einem Belastungstest beim ersten Besuch und einem Belastungstest eine Woche später wiederholt. Bei einem dieser 6-monatigen Besuche werden die Patienten gebeten, zwei Fragebögen (Leben mit Herzinsuffizienz in Minnestoa und EQ5D-5L) auszufüllen.

Langzeitbewertung (Phase 2):

Nach sechs Monaten werden die Patienten eingeladen, mit einer zweiten Phase fortzufahren, in der MPP nach dem Zufallsprinzip ein- oder ausgeschaltet wird. Dies wird eine doppelblinde, randomisierte, parallele Kohortenstudie sein. Die Teilnehmer kommen nach weiteren 6 Monaten (12 Monate nach der Implantation) zu einem letzten Besuch zurück, der eine Echokardiographie und einen Laufbandtest umfasst, und füllt auch die beiden Fragebögen zur Lebensqualität aus. An diesem Punkt werden wir uns entscheiden, diesen Programmiermodus in denjenigen auszuschalten, die auf „MPP-on“ randomisiert wurden, oder in denjenigen zu aktivieren, die auf „MPP-off“ randomisiert wurden, es sei denn, es gibt eindeutige Beweise für den Nutzen von MPP. Dies basiert auf einer individuellen Bewertung, bis die Ergebnisse der gesamten Studie bekannt sind.

Datenanalyseplan Bei jedem Herzfrequenzintervall wird ein Kontraktilitätsmaß erfasst. Diese können für jeden Patienten gegen die Herzfrequenz aufgetragen werden, um drei neue Variablen pro Patient zu erhalten (Spitzenkontraktilität, Herzfrequenz für Spitzenkontraktilität und die Steigung der FFR). Ziel der Studie ist es festzustellen, ob sich diese drei Variablen im Laufe der Zeit nach der CRT-Implantation ändern und ob sie durch MPP beeinflusst werden.

Bei diesen Vergleichsprojekten und der randomisierten placebokontrollierten Studie handelt es sich um explorative bzw. Machbarkeitsstudien. Die Stichprobengröße für erstere wird überprüft, nachdem die ersten 10 Patienten aufgenommen wurden.