Vergleich der Auswirkungen neuerer Herzschrittmacher und ihrer Effekte auf die Herz- und Klappenfunktion kurzfristig. (LvL-PACE)

Die transvalvuläre rechtsventrikuläre Stimulation (TVP) ist eine leitliniengerechte Erstlinientherapie für hochgradige AV-Blockierungen und das Sinusknotensyndrom. Allerdings ist TVP mit einem erhöhten Risiko für stimulationsinduzierte Kardiomyopathie (PIM), Trikuspidalinsuffizienz (TI) und rechtsventrikuläre Dysfunktion (RVD) verbunden. Die kabellose rechtsventrikuläre Stimulation (LP) und die Stimulation des linken Tawara-Schenkelbereichs (LBBAP) entwickeln sich als attraktive Alternativen zur konventionellen TVP. Während erste Studien die Auswirkungen von LP und LBBAP auf die linksventrikuläre Funktion untersucht haben, gibt es nur begrenzte Informationen darüber, wie sie sich gegeneinander verhalten und welche Auswirkungen sie auf die RV- und Trikuspidalklappenfunktion haben. Unser Ziel ist es, eine akute mechanistische Studie durchzuführen, die einen direkten Vergleich von LBBAP gegenüber LP hinsichtlich ihrer akuten Auswirkungen auf die biventrikuläre Funktion und die Trikuspidalklappenfunktion umfasst.

EXPERIMENTELLE DETAILS UND DESIGN Studiendesign: Zwanzig Patienten werden prospektiv rekrutiert und einer akuten mechanistischen Studie unterzogen, die in derselben Sitzung vor ihrer zugewiesenen permanenten Schrittmacherimplantation durchgeführt wird, die gemäß der Standardklinikpraxis erfolgt.

Studienpopulation: Einschlusskriterien: Alle Patienten im Alter von ≥18 Jahren, die in einem einzigen Zentrum (Guys and St. Thomas' NHS Foundation Trust, UK) für einen permanenten Schrittmacher überwiesen wurden, mit hochgradigem AV-Block, einschließlich Mobitz II und komplettem Herzblock, oder geplanter AV-Knotenablation und LVEF ≥50%. Ausschlusskriterien: LVEF <50%, schwere TI, schwere RV-Dysfunktion, klinisch instabiler AV-Block, der eine temporäre Stimulation oder Isoprenalin-Infusion erfordert, Linksschenkelblock, frühere TV-Anuloplastie oder -Ersatz, Aortenklappenersatz, Lebenserwartung <1 Jahr, terminales Nierenversagen, Kontraindikation für kardiales MRT, CT oder TOE, Schwangerschaft, Kontraindikation für Antikoagulation, periphere Gefäßerkrankung, die das Einführen von Femoralkathetern verhindert, und unzureichende Einwilligungsfähigkeit für die Studie.

Kardiales MRT (CMR): Alle Patienten erhalten ein CMR mit Late-Gadolinium-Enhancement (LGE), um das Vorhandensein und die Lage von LV- und Septumnarben zu charakterisieren. Steady-State-Free-Precession-Sequenzen werden verwendet, um Cine-Bilder in standardmäßigen zwei-, drei- und vier-Kammer-Langachsichten zu erhalten, mit anschließenden zusammenhängenden Kurzachsen-Cines vom Mitralring bis zur LV-Spitze. Die Lage und Ausdehnung des septalen LGE wird definiert und quantifiziert. LV- und RV-Volumina, Schlagvolumen und Ejektionsfraktion werden gemessen.

Elektrophysiologischer Eingriff: Dieser Eingriff wird unter Vollnarkose durchgeführt, um die gleichzeitige Verwendung von TOE intraprozedural zu ermöglichen. Ein Quadripolarkatheter (5F Josephson, St. Jude Medical, St. Paul, MN) wird über den femoralen Venenzugang im hohen rechten Vorhof (HRA) platziert. Ein Dekapolarkatheter (6F Livewire 115 cm, St. Jude Medical), der über die Femoralvene eingeführt wird, wird auf Höhe des His-Bündels am RV-Septum platziert. Ein identischer Dekapolarkatheter wird über die Femoralarterie mit einem 5F-MPA-Katheter retrograd in den LV eingeführt und auf dem Septum platziert, wo ein linksschenkliges Potenzial gesehen wird. Intrakardiale Aufzeichnungen werden beobachtet, um das Ausmaß des AV-Blocks (nodal, intrahisär oder infrahisär) zu bestimmen. Eine Dissoziation zwischen HRA- und His-Signalen wird als nodaler Block interpretiert. Wenn das Blockniveau infranodal ist, wird ein Intervall vom linksschenkligen Potenzial zum Ventrikel (LB-V) aufgezeichnet. Wenn das LB-V-Intervall <35 ms beträgt oder gespaltene His-Signale aufgezeichnet werden, wird von einem intrahisären Block ausgegangen. Wenn das LB-V-Intervall >35 ms beträgt oder ein LB-V-Block durch Stimulation vom LV-Katheter nachgewiesen wird, wird von einem infrahisären Block ausgegangen57. Der RV-Katheter wird in der Reihenfolge RVOT-S, Mittelseptum und apikales Septum an verschiedenen Punkten stimuliert, um LP auf diesen Ebenen zu simulieren. Der LV-Katheter wird auf Höhe des linken Tawara-Schenkels gefolgt vom linken posterioren Faszikel stimuliert. Ein Druckdraht (Pressure Wire X, Abbott, St. Paul, MN) wird über die Femoralvene in die RV-Höhle eingeführt. Ein identischer Druckdraht wird unter Verwendung des vorhandenen arteriellen Zugangs in den LV eingeführt.

Stimulationsparameter: Ein Geräteprogrammierer wird verwendet, um entweder eine Zweikammerstimulation durchzuführen, wenn der Patient im Sinusrhythmus ist, mit einer AV-Verzögerung von 100 ms, oder eine Einkammerventrikelstimulation, wenn der Patient in Vorhofflimmern ist. Alle Stimulationen werden mit 10 Schlägen pro Minute über der intrinsischen Herzfrequenz des Patienten durchgeführt. Wenn keine intrinsische Frequenz vorhanden ist (z. B. kein ventrikulärer Ersatzrhythmus), wird die Stimulation mit 60 Schlägen pro Minute durchgeführt, um realistische Stimulationsraten in dieser Kohorte zu simulieren. Nach der akuten mechanistischen Studie erhält der Patient seinen zugewiesenen permanenten Schrittmacher gemäß der Standardklinikpraxis.

ECGi: Alle Patienten erhalten ein 252-Elektroden-Vest (Medtronic, Minneapolis, MN). Sie unterziehen sich einem Computertomographie-Scan (CT), um die Herz-Torso-Geometrie zu erfassen, wie zuvor beschrieben58. Epikardiale Aktivierungskarten werden erstellt, und LVAT, RVAT, BVAT, VEU und LVDI werden im Ausgangszustand und nach jeder Stimulationskonfiguration gemessen, unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Methode59. LVDI ist die Standardabweichung der Aktivierungszeiten der LV-Segmente. VEU ist die absolute Differenz zwischen LVAT und RVAT.

Akute Hämodynamik: Während der elektrophysiologischen Studie werden LV dP/dtmax und RV dP/dtmax im Ausgangszustand und während jeder Stimulationskonfiguration gemessen, als Surrogatmarker für die LV- bzw. RV-Kontraktilität. Im Ausgangszustand und nach jeder Stimulationskonfiguration werden durchschnittlich 3 Messungen durchgeführt. Vor jeder Messung wird eine 20-Sekunden-Wartezeit eingehalten, um eine hämodynamische Stabilisierung zu ermöglichen. Die akute hämodynamische Reaktion in RV und LV wird als prozentuale Veränderung vom Ausgangszustand dargestellt. Ein Anstieg von >10 % in LV dP/dtmax vom Ausgangszustand wird als positive akute hämodynamische Reaktion (AHR) betrachtet, basierend auf unserer früheren Studie, die eine positive Remodellierung bei Patienten mit >10 % Anstieg in LV dP/dtmax mit LV-endokardialer Stimulation zeigte51.

Transösophageale Echokardiographie (TOE): Eine TOE-Sonde wird nach Einleitung der Vollnarkose in die Speiseröhre eingeführt. Quantitative Messungen umfassen RV-endsystolisches Volumen (RVESV), RV-enddiastolisches Volumen (RVEDV), RV-globale longitudinale Dehnung (GLS), RV-Freiwanddehnung, 3D-RVEF und, falls TI vorhanden ist, Vena-contracta-Durchmesser und PISA. Qualitative Messungen umfassen oberösophageale, mittelösophageale und "Greif"-Ansichten der TK mit Farbdoppler. Der TI-Schweregrad wird gemäß den Richtlinien der British Society of Echocardiography (BSE) bewertet und semiquantitativ visuell eingestuft (Grad 0: keine/Spur, 1: mild, 2: moderat, 3: moderat bis schwer, 4: schwer)60. TI-Progression wird als Anstieg um 1 Grad definiert. Die LV-Funktion wird durch Messung der LVEF, LV-globalen longitudinalen Dehnung (LV GLS), LV-endsystolischen Volumens (LVESV) und LV-enddiastolischen Volumens (LVEDV) bewertet. Ein Abfall von >10 % in LVEF auf eine LVEF von <50 % wird als PIM betrachtet. Messungen werden im Ausgangszustand und mit jeder Stimulationskonfiguration durchgeführt.

Metaanalyse: Studien, die bisher PIM-Raten zwischen TVP und LP verglichen haben, haben gemischte Ergebnisse geliefert. Im Rahmen dieses Stipendiums werde ich auch eine systematische Überprüfung und Metaanalyse durchführen, die die PIM-Raten zwischen LP und TVP vergleicht, um ein definitiveres Bild darüber zu liefern, ob LP TVP in der Reduktion der PIM-Rate überlegen ist.

ERGEBNISSMASSE UND STATISTISCHE ANALYSE:

Hypothese 1: Es gibt einen signifikanten Unterschied im Risiko für akute PIM zwischen LP und LBBAP.

Wir werden akute PIM mit TOE messen. Ein χ2-Test wird verwendet, um den Anteil der akuten PIM zwischen den LBBAP- und LP-Stimulationskonfigurationen zu vergleichen.

Hypothese 2: LP ist mit einem geringeren Risiko für akute TI-Progression im Vergleich zu LBBAP verbunden.

Wir werden akute TI-Progression mit TOE messen, indem wir den TI-Grad im Ausgangszustand und bei temporärer Stimulation bewerten. Ein χ2-Test wird verwendet, um den Anteil der TI-Progression zwischen den LBBAP- und LP-Stimulationskonfigurationen zu vergleichen.

Hypothese 3: Es gibt keinen signifikanten Unterschied im Risiko für akute RVD zwischen LP und LBBAP.

Wir werden akute RVD mit TOE bewerten, indem wir TAPSE, RVEF, RV GLS im Ausgangszustand und bei temporärer Stimulation messen. Ein Varianzanalysetest (ANOVA) wird verwendet, um die mittlere Veränderung in TAPSE, RVEF und RV GLS jeweils zwischen den LBBAP- und LP-Stimulationskonfigurationen zu vergleichen.

Mechanistische Hypothesen:

Hypothese 4: LBBAP ist mit weniger elektrischer Dyssynchronie im Vergleich zu LP verbunden.

Wir werden elektrische Dyssynchronie mit ECGi bewerten, um VEU und LVDI im Ausgangszustand und mit den LBBAP- und LP-Stimulationskonfigurationen zu messen.

ANOVA oder Kruskal-Wallis-Test werden, abhängig von der Verteilung, verwendet, um VEU und LVDI jeweils zwischen den LBBAP- und LP-Stimulationskonfigurationen zu vergleichen.

Hypothese 5: LBBAP ist mit einer höheren Rate positiver akuter hämodynamischer Reaktionen verbunden als LP.

Wir werden die akute hämodynamische Reaktion mit intrakardialen Druckdrähten bewerten, um LV dP/dt und RV dP/dt im Ausgangszustand und mit den LBBAP- und LP-Stimulationskonfigurationen zu messen. Ein ANOVA-Test wird verwendet, um LV dP/dt und RV dP/dt jeweils zwischen den LBBAP- und LP-Stimulationskonfigurationen zu vergleichen.

Hypothese 6: Es gibt keinen signifikanten Unterschied in den Aktivierungszeiten und elektrischen Dyssynchroniemessungen, die durch in-silico-Modellierung und in-vivo-Studie mit ECGi erzeugt werden.

Wir werden Aktivierungszeiten und elektrische Dyssynchronie zwischen unserer in-silico-Modellierung und der in-vivo-Studie vergleichen. Insbesondere werden wir LVAT, BVAT, VEU und LVDI jeweils zwischen den beiden Gruppen mit dem Student-t-Test oder Mann-Whitney-U-Test vergleichen, abhängig von der Verteilung.