Schocktests zur Demaskierung von Fehlfunktionen der RV-Elektrode und des Generators bei ICD-Patienten: das SURGE-ICD-Register (Surge-ICD)

Das Testen des ICD-Systems während der Erstimplantation war lange Zeit Standard in der Versorgung. Seit der Veröffentlichung der SIMPLE-Studie haben die meisten Zentren diese Praxis für alle unkomplizierten, linksseitigen ICD-Implantationen aufgegeben. Bemerkenswerterweise unterlässt ein hoher Prozentsatz der Arrhythmiezentren, einschließlich akademischer Krankenhäuser und Hochfrequenzzentren, routinemäßig ICD-Tests zum Zeitpunkt des Austauschs des ICD-Generators. Es sind keine Daten verfügbar, die die Sicherheit dieser Praxis belegen, und die Ergebnisse der SIMPLE-Studie können möglicherweise nicht auf die ICD-Generator-Ersatz-Einstellung (ICD-GR) extrapoliert werden.

Daten aus Fallberichten und eigene Daten aus einer laufenden multizentrischen randomisierten Studie zur internen vs. externen Kardioversion von ICD-Patienten legen nahe, dass eine relevante Anzahl von ICD-Patienten eine defekte Defibrillationselektrode mit normalen elektrischen Parametern tragen. Ein solcher „stiller“ Elektrodenausfall kann nur durch einen ICD-Schock mit hoher Spannung (HV) während eines ICD-Tests oder einer internen Kardioversion aufgedeckt werden. Eine In-vitro-Studie legt nahe, dass die übliche Niederspannungsmessung der Stoßimpedanz kleinere Isolationsbrüche, die zu Kurzschlüssen führen, nicht erkennen kann. Die Identifizierung dieser Leads und Patienten ist entscheidend, um die kontinuierliche angemessene Funktion der ICD-Therapie während der gesamten Lebensspanne des Patienten sicherzustellen. Das Auslassen von ICD-Tests bei allen nachfolgenden Generatoraustauschen viele Jahre nach der Erstimplantation kann daher die Sicherheit der Patienten gefährden.

Ziel der Forscher ist es, das Ausmaß der Prävalenz von stummen ICD-Elektrodenausfällen zu bewerten und die damit verbundenen Risikofaktoren zu identifizieren.

Die Ziele dieser Studie sind:

1. Hauptziel: Bestimmung der Prävalenz von stillem Elektrodenversagen bei aktuellen ICD-Patienten mit chronisch implantierten ICD-Elektroden, die sich für einen elektiven ICD-Generatorersatz (ICD-GR) oder eine elektrische Kardioversion von atrialen Arrhythmien in Deutschland vorstellen.
2. Identifizierung von Risikofaktoren, die zu einem stillen Elektrodenversagen führen.

3. Identifizierung möglicher Unterschiede in der Prävalenz des stillen Elektrodenversagens zwischen ICD-Elektrodenmodellen und Herstellern.

   Primäre Hypothese

   H0: ICD-Elektroden mit unauffälligen Parametern während der ICD-Abfrage führen zuverlässig Hochspannungs-ICD-Schocks zum Zeitpunkt des Austauschs des ICD-Generators oder der internen Kardioversion durch.

   HA: ICD-Elektroden mit unauffälligen Parametern während der ICD-Abfrage sind selten nicht in der Lage, Hochspannungs-ICD-Schocks zum Zeitpunkt des Austauschs des ICD-Generators oder der internen Kardioversion aufgrund eines stillen Elektrodenversagens durchzuführen.

   Da frühere Daten fehlen, ist diese Studie als prospektives Register konzipiert, um die Prävalenz des stillen Elektrodenversagens in einer großen Patientenkohorte zu beschreiben.

   Grundlage für eine Abschätzung der Prävalenz von Silent Lead Failure sind meist Fallberichte oder kleine Fallserien. In einer früheren Studie wurde bei 3 von 112 (2,7 %) Patienten, die eine interne Kardioversion erhielten, ein stilles Elektrodenversagen festgestellt {Lüker 2019}. Keine größere Studie oder kein Register hat ICD-Elektroden systematisch hinsichtlich eines möglichen stillen Elektrodenversagens in einer größeren Population bewertet.

   Das Universitätsklinikum Köln fungiert als Leadzentrum, sechs weitere deutsche High-Volume-Zentren werden angeworben.

   Die Forscher zielen darauf ab, ICD-Patienten, die sich für einen Generatoraustausch oder eine Kardioversion wegen atrialer Arrhythmie vorstellen, in ein multizentrisches Register aufzunehmen. Wir adressieren eine unselektierte Kohorte von ICD-Patienten (Einkammer-ICD, Zweikammer-ICD, CRT-D). Alle Generator- und Leitungshersteller werden einbezogen. Um eine Herstellerverzerrung zu vermeiden, wird eine Obergrenze von Patienten pro Hersteller auf 100 Ableitungen/Patienten pro Hersteller festgelegt.

   Patienten, die innerhalb der letzten 12 Monate eine adäquate und erfolgreiche ICD-Schocktherapie erhalten haben, werden ausgeschlossen, da sie eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften RV-Elektrodenprävalenz haben.

   Auch Patienten mit Parametern, die während der Gerätesteuerung auf einen Elektrodenbruch hindeuten, und Patienten mit Kontraindikationen für Hochspannungsschocks (z. Thrombus) ausgeschlossen.

   Teilnahmeberechtigt sind alle Patienten mit implantiertem Kardioverter-Defibrillator (Primär- und Sekundärprävention) mit Indikation zum Generatortausch oder zur elektrischen Kardioversion bei Vorhofrhythmusstörungen. Alle Patienten, die mit einer Indikation für einen Generatorwechsel/elektrische Kardioversion im teilnehmenden Zentrum vorstellig werden oder in der Ambulanz identifiziert werden, werden gescreent. Insgesamt sollen 300 Patienten in dieses Register aufgenommen werden. Abhängig von der Rekrutierungsquote wird die Studienphase voraussichtlich innerhalb von 24-36 Monaten abgeschlossen sein. Die Registrierungsphase endet nach Abschluss der Kohorte von 300 Patienten (voraussichtlich nach 3 Jahren).

   Das Screening potenzieller Probanden umfasst:

   • Anamnese, einschließlich gerinnungshemmender Medikamente zur Feststellung der Notwendigkeit eines TOE (transösophageale Echokardiographie)
   • Körperliche Untersuchung
   • Geräteabfrage (einschließlich Schwellenwerte, Impedanz, Erfassung aller Ableitungen, Batteriespannung, Ladezeit, Schockimpedanz, Überprüfung aller programmierten Parameter)
   • 12-Kanal-Ruhe-EKG
   • Transthorakale Echokardiographie

   Patienten, die die Einschlusskriterien erfüllen, werden aufgenommen, nachdem eine schriftliche Zustimmung eingeholt wurde. Alle Patienten müssen innerhalb von 2 Tagen nach dem Austausch des Generators oder alternativ während der Operation zum Austausch des ICD-Generators einen Schock mit maximaler Energie erhalten. Patienten im Kardioversionsarm benötigen eine interne Kardioversion gemäß den Empfehlungen des Herstellers.

   ICD-Test während oder vor Generatorwechsel In Zentren, die routinemäßig ICD-Schocktests während einer ICD-GR-Operation durchführen, wird dies gemäß der Routinepraxis und in Anwesenheit von ausreichend geschultem Personal durchgeführt.

   In Zentren, die bei ICD-GR keine routinemäßigen ICD-Schocktests durchführen, muss vor der ICD-GR-Operation oder während der ICD-GR ein einzelner synchronisierter Schock mit maximaler Energie (RV -> SVC + Can-Schockorientierung bei Patienten mit SVC-Elektroden) durchgeführt werden Operation unter Verwendung des alten ICD-Generators, um die Batterielebensdauer des neuen Ersatzsystems zu verlängern. Sedierung, ggf. TOE und Überwachung während und nach dem ICD-Test unterscheiden sich nicht von der standardmäßigen klinischen Kardioversion. Bei Vorhofarrhythmie und unzureichender Antikoagulation zum Ausschluss von linksatrialen Thromben muss eine TOE durchgeführt werden. Die intraprozedurale Überwachung umfasst EKG, SpO2 und nicht-invasiven Blutdruck (NIBP) sowie die klinische Überwachung der Atmung und Sedierungstiefe. Nach der Schockabgabe werden alle Patienten gemäß den aktuellen Empfehlungen für 3 Stunden überwacht.

   Interne Kardioversion

   Es wird eine interne Kardioversion durchgeführt, bei der ein befohlener biphasischer Schock abgegeben wird (28 bis 40 J, je nach Hersteller). Bei unzureichender Antikoagulation wird eine TOE zum Ausschluss von linksatrialen Thromben durchgeführt. Wenn der Schock die atriale Arrhythmie nicht beenden kann, wird eine externe Kardioversion durchgeführt.

   In beiden Gruppen wird die ICD-Abfrage vor dem Schocktest/der Kardioversion und innerhalb von 2 Minuten nach dem Schocktest durchgeführt.

   Basisdaten werden aus allen verfügbaren Krankenakten und Diagrammen gesammelt, die alle verfügbaren ICD-Befragungsdaten, Entlassungsbriefe sowie alle aussagekräftigen papierbasierten oder elektronischen medizinischen Dokumentationen und Krankengeschichten umfassen. Die Geräteabfrage wird vor (max. 48 h vor dem Test) und nach (2-5 min) Schockabgabe.

   Die folgenden Parameter werden gegebenenfalls für alle Elektroden gemessen: Impedanz, Wahrnehmung, Stimulationsreizschwellen, Ladezeit, Vorhandensein von Elektrodenrauschen im Stimulations-/Wahrnehmungs-EGM und im Schock-EGM.

   Alle Messungen werden von einem ausgebildeten Kardiologen/Elektrophysiologen mit Unterstützung von ausgebildetem Studienpflegepersonal/Forschungsassistenten durchgeführt. Bleigeräuschaufzeichnungen müssen zur Beurteilung durch das AE-Komitee eingereicht werden.

   Darüber hinaus werden abnormale Parameter zur Bestätigung zweimal gemessen.

   Schocktests werden entweder gemäß A) der Routinepraxis der elektrischen Kardioversion oder B) während oder vor der ICD-Generator-Ersatzoperation durchgeführt.

   Eine Sedierung oder Anästhesie darf nur von einem Anästhesisten oder einem erfahrenen (>50 Elektrokardioversionen) und ausreichend geschulten Kardiologen durchgeführt werden. Während der Sedierung muss eine Pflegekraft mit Erfahrung in Elektrokardioversion und Sedierung (>50 Sedierungsverfahren, z. Koloskopie, Elektrokardioversion, Sedierung für EP-Untersuchung, Gastroskopie und ähnliches) müssen zur Unterstützung anwesend sein. Die Überwachung der Vitalfunktionen (O2-Sättigung, NIBP, EKG) ist obligatorisch.

   Unerwünschte Ereignisse (AE) und unvorhergesehene Ereignisse müssen dem Sponsor gemäß GCP-Standards gemeldet werden. Alle unerwünschten Ereignisse werden in den Krankenhausnotizen und dem elektronischen Fallberichtsformular (eCRF) aufgezeichnet.

   Ein vom Sponsor ernannter Bewertungsausschuss aus 2 Ärzten, die nicht direkt an der Studie beteiligt sind, wird alle UE bewerten und entscheiden, um eine rechtzeitige Erkennung von UE sicherzustellen, die als Folge des Studienprotokolls aufgetreten sind. Schwere unerwünschte Ereignisse werden gemäß den GCP-Standards der Forschungsethikkommission (REC) gemeldet.

   Der Sponsor und/oder der Prüfer können geeignete dringende Sicherheitsmaßnahmen ergreifen, um die Probanden der Studie vor einer unmittelbaren Gefahr für ihre Gesundheit oder Sicherheit zu schützen. Wenn Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden, ist die Hauptgenehmigung der REC vor der Durchführung der Maßnahme nicht erforderlich.

   Darüber hinaus werden Geräte- und Elektrodenfehlfunktionen (einschließlich Elektrodenversagen nach Schock) oder Reklamationen auf dem üblichen Post-Market-Kanal an den jeweiligen Hersteller gemeldet. Defekte Leitungen werden an den jeweiligen Hersteller gesendet, sollte eine Leitungsextraktion erforderlich sein. Die Indikation zur Elektrodenextraktion liegt im Ermessen des behandelnden Arztes und sollte unabhängig von dieser Studie und in Übereinstimmung mit den aktuellen Richtlinien und der lokalen klinischen Praxis erfolgen. Die Entscheidung sollte die Risiken und den Nutzen einer Elektrodenentfernung einer chronisch implantierten Elektrode abwägen. Das Studienprotokoll schreibt keine Empfehlungen vor oder gibt Empfehlungen zur Elektrodenentfernung.

   Alle Daten werden über eCRF an eine Online-Datenbank (RedCap Vanderbild University) gemeldet. Zugriff auf die Datenbank hat nur der Träger (Universitätsklinikum Köln). Alle eCRF-Eingaben werden innerhalb von 24 Stunden nach Eingabe durch den vom Sponsor benannten Datenüberwacher auf Plausibilität und Vollständigkeit überprüft. Bei unplausiblen Parameterwerten wird eine Abfrage gesetzt und der Monitor fordert die Quelldaten an.

   Unerwünschte Ereignisse werden über die Online-Datenbank gemeldet und vom Bewertungsausschuss überprüft, sobald sie verfügbar sind.

   Abbruchkriterien Das Auftreten von >15 SUE, die wahrscheinlich oder nachweislich durch ein studienspezifisches Verfahren (z. Induktion von VF während des Schocktests, Beeinträchtigung der Atemwege während der Sedierung, Schlaganfall, Aspirationspneumonie, Tod) führt zu einem vorzeitigen Abbruch der Studie. Alle SAE im Zusammenhang mit Elektrodenversagen (z. B. erfolgloser Schock, Elektrodenrevision) sind ausgenommen, da die Demaskierung eines stillen Elektrodenversagens als vorteilhaft für den Patienten erachtet wird.

   Der leitende Ermittler erstellt einen jährlichen Fortschrittsbericht (APR) und legt ihn dem REC vor. Der APR wird eine Liste von SAE und einen Überblick über den Rekrutierungsfortschritt der Studie enthalten.

   Stichprobenumfang und statistische Aussagekraft

   Diese Studie hat explorativen Charakter. Bei einer erwarteten Ereignisrate von etwa 3 % in unserer Studienpopulation ist eine Stichprobengröße von n = 300 ausreichend, um eine Differenz zwischen der beobachteten Ereignisrate und einem Referenzwert von 7 % mit einer Power von 87,9 % korrekt zu erkennen. (beidseitiger Fehler 1. Art 5 %, Binomialtest bei einer Stichprobe, durchgeführt mit G*Power 3.1.7).

   Die Schätzungen für die erwartete Ereignisrate basieren auf einer früheren Studie mit einer Inzidenz von 2,7 % (3/112).

   statistische Methoden

   Die Ermittler beschreiben interessierende Variablen mit Mittelwerten +/- Standardabweichung, Median (Interquartilbereich) oder Häufigkeiten und Prozentsätzen. Der Anteil der Patienten mit einer vorherrschenden stillen Ableitung wird zusammen mit dem 95 %-Konfidenzintervall angegeben. Wir werden den beobachteten Anteil mit einem Referenzwert von 7 % vergleichen, indem wir einen exakten Binomialtest verwenden, um die Frage zu beantworten, ob der beobachtete Anteil signifikant von 7 % abweicht.

   Unterschiede zwischen Patienten mit und ohne vorherrschendem stillen Leitungsversagen werden unter Verwendung von Fishers exakten Tests für kategoriale Variablen und ungepaarten t-Tests oder Mann-Whitney-U-Tests für kontinuierliche Variablen bewertet, abhängig von der Annahme, dass Normalität gilt oder nicht.

   ETHISCHE ÜBERLEGUNGEN

   Diese Studie wird in Übereinstimmung mit EN540, der Deklaration von Helsinki und ICH-GCP durchgeführt. Es werden nur zertifizierte und zugelassene Medizinprodukte verwendet. Vor Beginn der Studie wird ein Votum der Ethikkommission eingeholt. In jedem Zentrum ist ein zusätzlicher lokaler Ethikantrag erforderlich.

   Patienteneinwilligung Für jeden Patienten ist eine informierte schriftliche Patienteneinwilligung erforderlich. Bei allen Patienten wird vor der Aufnahme durch eine gründliche und detaillierte Beratung mit einem der Prüfärzte eine schriftliche Zustimmung nach Aufklärung eingeholt. Einschließlich Informationen zum Datenschutz, zur Anonymisierung von Daten und zur weiteren Datenanalyse und -veröffentlichung. Alle Patienten werden über ihr Recht aufgeklärt, ihre Einwilligung zu jedem Zeitpunkt während oder nach der Studie zu widerrufen. Das Einverständnis des Patienten wird schriftlich eingeholt.

   Vertraulichkeit Die ärztliche Schweigepflicht des Patienten wird gewahrt. Alle erhobenen Daten werden vertraulich behandelt. Reidentifizierbare Daten werden elektronisch in eCRF in der RedCap-Datenbank gespeichert. Die sicheren RedCap-Datenbankserver werden vom Zentrum für klinische Studien, Universität zu Köln, bereitgestellt und befinden sich auf dem Gelände des Universitätsklinikums. Nur Vertreter des Sponsors (PI, Co-PI, Datenmanager/Study Nurse) haben Zugriff auf die Datenbank.

   Für die Analyse und Veröffentlichung werden alle Daten anonymisiert (de-identifiziert). Personenbezogene Daten werden nur nach Einwilligung weitergegeben.

   ERGEBNISSE UND BEDEUTUNG

   In den Zentren, die während des Austauschs des ICD-Generators routinemäßig ICD-Schocktests durchführen, werden die Patienten gemäß der Routinebehandlung behandelt. Die Teilnahme an der Studie ist mit keinem Nutzen oder Risiko verbunden.

   In Zentren, die während der ICD-GR keine routinemäßigen ICD-Schocktests durchführen, würden sich die Studienteilnehmer entweder vor oder während der Generatorersatzoperation einem studienspezifischen ICD-Schocktest unterziehen.

   ICD-Patienten, die sich wegen atrialer Arrhythmie einer Kardioversion unterziehen, erhalten einen befohlenen Schock, wenn in den letzten 12 Monaten kein Schock abgegeben wurde und der Batteriestatus des Geräts die interne Kardioversion nicht behindert.

   Die ICD-Schocktestung bei ICD-GR wird von aktuellen Leitlinien empfohlen und ist mit einem sehr geringen Komplikationsrisiko verbunden. Basierend auf den verfügbaren Daten zu Komplikationen in der SIMPLE-Studie ist das Risiko einer ungeplanten Intubation (0,6 % Risiko) oder Aspiration (0,1 % Risiko) sehr gering. Das Todes- oder Schlaganfallrisiko ist im Vergleich zu keinem ICD-Schocktest nicht erhöht. {Healey 2015}

   Schocktests bei diesen Patienten werden einen stillen Elektrodenausfall in ca. 1–3 % der Patienten, was diese Patienten vor einer unwirksamen ICD-Therapie und im Wesentlichen dem Risiko eines plötzlichen Herztods aufgrund unwirksamer Erkennung und Schocks von ventrikulären Arrhythmien in der Zukunft bewahren würde.

   Die Gesamtergebnisse hätten erhebliche Auswirkungen auf künftige Leitlinienempfehlungen zu Schocktests zum Zeitpunkt des ICD-Austauschs. Die Studienergebnisse werden wertvolle Hinweise auf die Notwendigkeit von Routineuntersuchungen liefern, die derzeit empfohlen, aber von 95 % der Zentren nicht befolgt werden.