Tahdistimen tehon räätälöiminen fysiologiaan kroonisessa sydämen vajaatoiminnassa

ALKUPERÄINEN HYPOTEESI Sydämentahdistimen vasemman kammion stimulaatiotehokkuuden lisääminen on turvallista ja hyvin siedettyä, ja se lisää akuuttia ja pitkäaikaista harjoittelua ja elämänlaatua paremman vasemman kammion toiminnan ansiosta useilla sykealueella.

Projekti koostuu kahdesta läheisesti toisiinsa liittyvästä työpaketista.

TAVOITTEET - TYÖPAKETTI 1

1. Sen määrittämiseksi, lisääkö vasemman kammion (LV) johtimen voimakas tahdistus CRT-saajien akuutisti vasemman kammion supistumiskykyä useilla sykealueella ja tätä ennustavia kliinisiä perusominaisuuksia;
2. Selvitetään niiden potilaiden osuus, joilla voimakas tahdistus ei ole mahdollista frenisen hermostimulaation vuoksi;
3. Sen määrittämiseksi, parantaako korkea tahdistus akuutisti harjoitusaikaa juoksumatolla.

TAVOITTEET - TYÖPAKETTI 2

1. Sen selvittämiseksi, liittyykö pitkällä aikavälillä (6 kuukautta) korkeatehoinen vasemman kammion tahdistus potilassuuntautuneisiin hyötyihin juoksumattoharjoitusajassa ja elämänlaadussa
2. Sen selvittämiseksi, onko pitkäaikainen (6 m) korkeatehoinen vasemman kammion tahdistus turvallista ja siedettyä ja mitä vaikutuksia tällä lähestymistavalla on akun kestoon

TAUSTA Krooninen sydämen vajaatoiminta ja sydämen uudelleensynkronointihoito Jopa silloin, kun heille määrättäisiin optimaalinen lääke- ja laitehoito, kroonista sydämen vajaatoimintaa sairastavien potilaiden elämänlaatu heikkenee jatkuvasti pääasiassa hengenahdistuksen ja harjoitteluväsymyksen vuoksi. Näiden oireiden alkuperä on monitekijäinen, mutta huolimatta siitä, että perifeeristen mukautumisten vaikutusta rasituksen sietokykyyn ymmärretään yhä enemmän, keskeinen tekijä oireiden alkamisessa ja jatkumisessa on sydämen supistumiskyvyn heikkeneminen sekä levossa että asianomaisella sykealueella. Vaikka sydämen uudelleensynkronointihoito (CRT) tarjoaa tehokkaan lisän lääkehoitoon kolmanneksella potilaista, joilla on dyssynkroninen supistaminen, monet potilaat pysyvät oireina CRT-hoidosta huolimatta, mikä vaatii sarjan tahdistuksen mukautuksia tekniikan parantamiseksi edelleen. Vakiovasemman kammion johdot sisältävät nyt neljä napaa, joista tahdistusärsyke voidaan antaa valikoivasti tai rinnakkain (monipistetahdistus), ja jokainen valmistaja sisältää automaattisen ohjelmiston intraventrikulaarisen ja kammioiden välisen ajoituksen säätämiseksi. Tästä huolimatta "vasteprosentti" kliinisessä käytännössä, mitattuna kuinka hyvänsä, pysyy vakaasti noin 30 prosentissa. Vaikka yleisesti ottaen nämä edistysaskeleet voivat olla neutraaleja, enemmän tahdistuselektrodeja ja automaattisia ohjelmia ajoituksen mittaamiseksi ja säätämiseksi maksavat akun pitkäikäisyys. Tämän torjumiseksi monet järjestelmät sisältävät nyt automaattisia sieppauksen arviointialgoritmeja, jotka säätävät tahdistusärsykkeitä alaspäin vastauksena onnistuneeseen LV-kaappaukseen ja ylöspäin sen puuttuessa. Nämä ovat osoittaneet vähentyneen keskimääräisen tahdistusärsykkeen amplitudin.

Vaikka laitteen kestoikä on avaintekijä kustannustehokkuudessa, akun käyttöikä ei välttämättä ole tärkeä muuttuja sydämen vajaatoimintaa sairastaville ihmisille, joiden ensisijaisena tavoitteena on ylläpitää tai parantaa elämänlaatuaan. Tiedot 76 peräkkäisestä potilaasta, joille implantoitiin CRT-laite vuosina 2008–2010, osoittavat, että yli 60 % ei selvinnyt tarpeeksi kauan tarvitsemaan toista laitetta. Generaattorin vaihtoon asti selviytyminen oli yleisempää ihmisillä, joilla oli huonompi LV-toiminta, huonommat oireet, ja niillä, joilla ei ollut oireenmukaista paranemista. Tästä syystä tietomme viittaavat siihen, että toisin kuin bradykardian hoitoon istutettujen sydämentahdistimien kohdalla, akun pitkäikäisyys saattaa olla vähemmän tärkeä sydämen vajaatoimintaa sairastavilla ihmisillä. Potilas- ja yleisön osallistumis- ja sitoutumisryhmämme oli todellakin jakautunut näillä linjoilla. Hyvän elämänlaadun omaavat ihmiset haluavat pitkän akun käyttöiän, kun taas ne, joilla on jatkuvia oireita, hyväksyivät lyhentyneen akun käyttöiän, jos tämä hyödyttäisi heidän oireitaan.

Kuinka määrittää voima-taajuus-suhde ihmisillä Suurin osa Force Frequency Relationship (FFR) -suhteesta, mukaan lukien solumekanismien ilmentyminen ja toiminta sekä supistumisvasteet, on tehty ex vivo sydänlihasliuskoissa joko siirretyistä sydämistä tai biopsiamateriaalista . Supistumiskyvyn ja erityisesti FFR:n arvioiminen in vivo vaatii kontrolloitua sydämen sykkeen nousua ja luotettavaa supistumismittausta, joka voidaan saavuttaa ei-invasiivisesti käyttämällä sydämen ultraääntä LVESP:n loppusystolisen paineen (LVESP) ja loppusystolisen LV-tilavuuden mittaamiseen. (LVESV). Nämä jaetaan keskenään (LVESP/LVESV), jolloin saadaan loppusystolisen paineen tilavuussuhde (LVESPVR). LVESP ja LVESV voidaan mitata invasiivisilla ja arvioida ei-invasiivisilla tekniikoilla. Keskusteltuani PPI-foorumimme kanssa hyväksyttävyyden tarkistamiseksi valitsin kaikukardiografisen (sydämen ultraääni) lähestymistavan. Sydämen ultraäänellä supistumiskyky voidaan arvioida joko 2-ulotteisista kuvista tai kudosdopplerkuvauksella. Käyttämällä 2D-kuvia loppusystolisen tilavuusindeksin mittaamiseen (LVESVi =LVESV/kehon pinta-ala (BSA)) ja käyttämällä SBP:tä LV:n loppusystolisen paineen korvikkeena voidaan sitten arvioida supistumiskyky SBP/LVESVi:na. Tämä supistuvuuden korvike on validoitu invasiivisia menetelmiä vastaan. , Toistuvia mittauksia voidaan tehdä ja FFR:n kaltevuus voidaan sitten laskea suhteessa SBP/LVESVi:n muutoksen perusviivasta / HR:n nousun välillä perusviivasta. Kriittinen syke (optimaalinen syke) on syke, jolla SBP/LVESVi saavuttaa maksimiarvon tai se, jossa SBP/LVESVi on laskenut 5 %. Negatiivisessa testissä (jossa supistuvuus ei lisääntynyt HR:n kanssa) kriittinen syke on perussyke. Ei-invasiiviset menetelmät edellyttävät oletusta, että LVESP liittyy läheisesti systoliseen verenpaineeseen (SBP). Tämä tuo esille likiarvon, erityisesti nuoremmilla koehenkilöillä, mutta useimmiten perifeerisen systolisen ja loppusystolisen LV-paineen välillä on tiukka suhde, ja oletetaan, että kaikki virheet jakautuvat systemaattisesti koko FFR:lle yksilöiden sisällä.

Syitä sydämentahdistimen tehon lisäämiselle sydämen vajaatoimintaa sairastavilla Rajoitetut julkaistut tiedot viittaavat siihen, että korkeampi tahdistusteho voi parantaa depolarisaation ajoitusta ja parantaa LV hemodynamiikkaa. Ei tiedetä, parantaako tämä harjoituksen sietokykyä tai elämänlaatua akun käyttöiän hyväksyttävällä menetyksellä. Tämä tasapaino riippuu todennäköisesti yksittäisistä potilaan tekijöistä ja yksilössä havaitusta paranemisen asteesta. Tämän hankkeen tavoitteena on tarjota tietoa tehosta koko väestössä ja yksilöryhmissä, samalla kun se mahdollistaa jonkinlaisen kuvauksen vaikutuksen mekanismeista tutkimalla sydämen toiminnan muutoksia levossa ja voima-taajuus-suhdetta korvikkeena. Harjoittele.

Tämä tutkimus vastaa useisiin näistä kysymyksistä ja tarjoaa keskeisiä pilottitietoja laajempaan tutkimukseen, jossa tarkastellaan potilaiden tahdistimen ohjelmoinnin optimoinnin etuja heidän yksilöllisen tilanteensa mukaan.

TUTKIMUSSUUNNITELMA Työpaketti 1, osa A Johdanto Tässä ehdotuksessa käytetään olemassa olevia CRT-tahdistimia tai defibrillaattoreita potilailla, joilla on sydämen vajaatoiminta, jotta voidaan tutkia vasemman kammion johdotuksen lisääntyneen tahdistuksen kliinisiä vaikutuksia sydämen toimintaan ja harjoitusaikaan juoksumatolla sekä selvittää, onko muutokset vasteessa interventioon liittyvät kliinisen lähtötilanteen, kuten etiologian, samanaikaisten sairauksien ja vaikeusasteen, taustalla.

Menetelmät: 105 potilasta, joilla on vakaa sydämen vajaatoiminta, joka johtuu vasemman kammion systolisesta toimintahäiriöstä ja vasemman kammion ejektiofraktio < 50 % ja CRT-laite, kutsutaan osallistumaan Leedsin yleissairaalan kliiniseen tutkimuslaitokseen. Tavoitteena on saada 90 täydellistä aineistoa. Jokaiselle potilaalle tehdään lepotilassa oleva sydämentahdistimen kaikukuvaus, jolla tarkistetaan frenisen hermostimulaatio ja määritetään tahdistusvektoreita. Demografiset ja kliiniset tiedot (mukaan lukien sydämen vajaatoiminnan oireiden kesto), lääketieteellinen hoito, tämänhetkinen oireiden tila, leposyke ja verenpaine tallennetaan. Potilaille, joilla ei ole tehty sydän- ja keuhkokuormitustestiä alle 6 kuukauden ajalta kliinisissä tiedoissaan, suoritetaan sitten rasitustesti, jossa kuvataan huippuhapenkulutus ja harjoitusaika.

Lääketieteellinen hoito Lääkehoitoa jatketaan koko ajan. Vaikka beetasalpaajat saattavat heikentää voimataajuuden aiheuttamaa supistusvastetta normaalissa sydämessä CHF:ssä, HR:n lasku saattaa parantaa FFR:ää torjuen beetasalpaajien negatiivisia inotrooppisia ominaisuuksia. Digitalis vaikuttaa myös FFR:ään nostamalla solunsisäistä natriumtasoa, mikä lisää kalsiumin sisäänvirtausta ja palauttaa FFR:n. , mikä saattaa selittää sydänglykosidien positiivisen inotrooppisen vaikutuksen niiden sykettä rajoittavien ominaisuuksien lisäksi. Nämä aineet ovat kuitenkin välttämättömiä CHF-potilailla, ja niiden puuttuessa saadut tiedot eivät vastaa useimpien CHF-potilaiden tavanomaista tilannetta.

Eteisrytmi Eteisvärinä (AF) on yleinen sydämen vajaatoiminnan rytmihäiriö. Ei tiedetä, onko AF-potilailla epänormaali FFR. AF-potilaita ei suljeta pois, ellei syke ole huonosti hallinnassa (> 80 bts/min).

Tahdistusprotokolla Kuvat kerätään levossa yllä kuvatulla tavalla, minkä jälkeen Leedsin kliinisten kokeiden tutkimusyksikkö suorittaa satunnaistamisen, joka tarjoaa puhelinpalvelun ohjelmointijärjestyksen määrittämiseksi. Sokkoutettu sydänfysiologi ohjelmoi sitten tahdistinlaitteen "korkealle" tehoasetukselle (tarkoituksena on pidentää pulssin leveyttä ja nostaa amplitudia suurimmalle sallitulle tasolle) tai "normaalille" lähtöasetukselle (ei muutoksia perusasetuksiin). Potilas ja kaikukardiografi eivät ole tietoisia allokaatiosta. Eteistahdistus käynnistetään AAI-tilassa nopeudella 45 lyöntiä/min (tai seuraavaksi korkein "pyöreä luku" perussykkeen yläpuolella). Neljän minuutin kuluttua kuvat tallennetaan, ja tahdistustaajuutta lisätään sitten portaittain 15 lyönnin välein ja kuvat tallennetaan neljän minuutin välein. Tätä asteittaista nousua toistetaan, kunnes Astrandin (220-vuotiaana) laskelman mukainen maksimisyke on saavutettu. Tässä vaiheessa huipputiedot kerätään ja tahdistus palaa perusasetuksille. Viisi minuuttia eteis tahdistuksen päättymisen jälkeen tallennetaan lopullinen kuvasarja ja verenpaine. Angina pectoris pysäyttää myös testin ja sykkeen annetaan palata normaaliksi. 10 minuutin kuluttua tämä toimenpide toistetaan siten, että vasemman kammion johdon lähtö on ohjelmoitu toiseen asetukseen (joko korkea lähtö tai vakiolähtö).

Verenpaineen mittaus Systolista painetta (SBP), joka mitataan manuaalisella verenpainemansetilla ja tavallisella stetoskoopilla, käytetään loppusystolisen LV-paineen korvikkeena. SBP tallennetaan pisteeksi, jossa ensimmäinen naputusääni kuuluu kahdella peräkkäisellä lyönnillä.

Kuvan tallennus ja kuva-analyysi Täysi perusviivakaikukardiografia suoritetaan harmaasävy- ja kudosdoppler-kuvilla, jotka on tallennettu kaksi- ja neljäkammionäkymässä harmonisia yliaaltoja käyttäen, jotta rajatarkkuutta voidaan tarvittaessa parantaa. Lisää kuvia tallennetaan jokaisella 15 lyönnin taajuuden lisäyksellä protokollan aikana. Kuvat tallennetaan "echopac"-digitaaliseen kuvantamisjärjestelmään ja analysoidaan offline-tilassa anonyymisti ja satunnaistettuna (HR-tiedot poistetaan). Kaikki kaikukardiografiset analyysit suoritetaan offline-tilassa, jolloin tarkkailija on sokeutunut potilaan kliinisen tilan suhteen. Tämä analyysi sisältää LV-pään diastolisen ja loppusystolisen tilavuuden laskemisen käyttämällä kaksitasolevyjen (modifioitu Simpsonin) menetelmää jäljittämällä endokardiaalista reunaa, lukuun ottamatta papillaarilihaksia. Lopullisessa analyysissä käytetään kolmen mittauksen keskiarvoa. R-aallon kehystä pidetään loppudiastolena ja kehystä, jossa on pienin LV-ontelo, loppusystoliksi.61 Harjoituksen poisto-osuuden kaltevuus lasketaan lineaarisesti parhaalla sovituksella jännityspoisto-osuuden arvoista. LVESVi:n loppusystolinen tilavuusindeksi (LVESVi) lasketaan kussakin vaiheessa LVESV/kehon pinta-ala.

FFR-laskenta Supistumiskyky kussakin HR:ssä lasketaan edellä kuvatulla tavalla käyttämällä: [SBP/LVESVi] ja tasoitettua kuvaajaa, joka piirretään kullekin potilaalle huippusupistumisen, FFR:n kaltevuuden ja supistumiskyvyn optimaalisen HR:n määrittämiseksi. FFR:n kaltevuus lasketaan sitten suhteessa SBP/LVESVi:n nousun (perustasosta optimaaliseen sykeen) ja HR:n nousun (perusarvosta optimaaliseen sykeen) välillä. FFR määritellään nousevaksi, kun huippukuormituksen SBP/LVESVi on perusviivaa korkeampi keskirasitusarvoilla (kuva 2), ja kaksivaiheiseksi, kun alkuvaiheen nousua seuraa alaspäin suuntautuva trendi. Kaksivaiheisessa kuviossa optimaalinen syke on syke, jonka jälkeen SBP/LVESVi laskee 5 %. FFR-kaltevuus luokitellaan negatiiviseksi, jos optimaalinen syke on aloitussyke, eli kaltevuus laskee. Tutkijat odottavat toistettavuuden olevan tyydyttävä, koska tämä vasemman kammion tilavuuden laskentamenetelmä kaiun aikana on laajalti käytetty ja hyväksytty. Lisäksi loppusystolisen tilavuuden arvioinnin toistettavuus on parempi kuin kaikukuvien loppudiastolisen tilavuuden arvioinnissa, ja vain edellistä käytetään laskennassa. 10 satunnaisesti valittua potilasta kutsutaan toiselle käynnille ja kuva-analyysi toistetaan myös 10 muulla satunnaisesti valitulla potilaalla tiedonkeruun ja -analyysin toistettavuuden dokumentoimiseksi.

Tilastolliset näkökohdat Vaikka tiedonkeruu on yksinkertaista, analyysin myöhemmät vaiheet edellyttävät monimutkaista tilastollista mallintamista. Ennalta määritellyt alaryhmät ovat potilaat, joilla on iskeeminen sydänsairaus tai ei sitä, potilaat, joilla on tai ei ole tyypin II diabetes mellitus, potilaat, joilla on tai ei ole kaikukardiografista vastetta implantoinnin jälkeen (vasemman kammion ejektiofraktion paraneminen > 5 % TAI vasemman kammion loppusystolisen tilavuuden paraneminen indeksi > 15 %) ja potilaat, joiden oireet kokevat tai eivät kokeneet olevansa parantuneet merkittävästi CRT-implanttinsa jälkeen. Tällä tavoin voisi olla mahdollista tunnistaa alaryhmät, joissa interventio voisi olla hyödyllisin.

Tietojen analysointisuunnitelma Kuten kuvattiin, supistumismitta kerätään kullakin sykevälillä. Nämä voidaan piirtää kunkin potilaan sydämen sykkeen funktiona kolmen uuden muuttujan saavuttamiseksi potilasta kohden (huippusupistuvuus, sydämen lyöntitiheys huippusupistumisen osalta ja FFR:n kaltevuus). Käyrä luodaan jokaiselle henkilölle, jolla on vakio LV-lähtö, ja sitten sitä verrataan samaan käyrään, joka on luotu korkean tehon tahdistuksen aikana kerätyistä tiedoista. Sitten verrataan kolmen avainmuuttujan eroa kahden käyrän välillä.

Toinen keskeinen toissijainen tavoite on tutkia keskeisten perustason kliinisten muuttujien suhdetta: 1) sydämen vajaatoiminnan etiologia (iskeeminen/ei-iskeeminen), diabetes mellitus (K/ei) ja lähtötilanteen ejektiofraktio (jatkuva muuttuja) ja vaikutus. korkean tehon vasemman kammion tahdistus sydämen supistumiskykyyn yli kriittisen sykealueen, joka on optimaalinen kyseiselle henkilölle.

Osa B:

Tutkimussuunnitelma: Tämä on satunnaistettu lumelääkekontrolloitu cross-over-pilottitutkimus, jonka tarkoituksena on selvittää potilaiden kannalta tehokkaan ohjelmoinnin merkitys. Tämän osallistujan sydämen kaikututkimuksen (osa A) satunnaisjärjestystä käytetään toisen kerran.

Menetelmät: 40 peräkkäistä osallistujaa rekisteröidään antamaan 25 arvioitavissa olevaa parillista datajoukkoa, jotka hyväksyvät jopa 35 %:n keskeyttämisprosentin tästä tutkimuksen osasta johtuen korkean tuotosasetuksen suvaitsemattomuudesta. Potilaille tehdään kaksi kardiopulmonaalista rasitustestiä viikon välein (mutta samaan aikaan vuorokaudesta) samalla protokollalla, joiden aikana heidän laitteensa ohjelmoidaan satunnaisessa järjestyksessä antamaan joko korkean ulostulon tahdistus vasemman kammion johdolla tai normaalit asetukset. . Testin aikana potilaat arvioivat oireensa. Jokaisen rasitustestin aikana sokeamaton sydänfysiologi tarkkailee elektrokardiografia. Soketulla tarkkailijalla tai potilaalla ei ole näköä elektrokardiografiin. Tämä järjestely on toiminut hyvin aiemmin.

Tietojen analysointisuunnitelma: Kardiopulmonaalisten rasitustestien tiedot oireista (Borg-asteikolta) voidaan liittää objektiivisiin ventilaation, hapenkulutuksen ja työkuormituksen mittauksiin. Kaikukardiografiassa havaittu voiman taajuussuhteen ero voiman taajuussuhteessa korkean tehon tahdistuksen kautta voidaan sitten liittää rasituskokeissa havaittuihin eroihin.

Työpaketti 2:

Johdanto: Tämän työpaketin ensisijaisena tavoitteena on määrittää korkean tehon tahdistuksen pitkän aikavälin vaikutus ja samalla tarjota tietoa turvallisuudesta, siedettävyydestä ja akun kestosta.

Tutkimuksen suunnittelu: Tämä on satunnaistettu, kontrolloitu rinnakkainen pilottitutkimus, jossa vertailukohtana on vakiotulostusohjelmointi.

Menetelmät: 70 peräkkäistä osallistujaa rekisteröidään antamaan 50 arvioitavissa olevaa parillista tietojoukkoa (25 per ryhmä), jotka hyväksyvät mahdollisen 30 %:n keskeyttämisprosentin tästä tutkimuksen osasta, koska se ei siedä korkean tuotosasetuksen ja pidemmän seuranta-ajan. - alhaisempi, koska työpaketin 1 osan B osallistujia, jotka eivät sietäneet voimakasta tahdistusta, pyydetään vähemmän todennäköisesti osallistumaan työpakettiin 2. Leedsin CTRU suorittaa satunnaistamisen perustilanteen arvioinnin jälkeen (kaikukardiografia, rasitustesti, verikokeet) mukaan lukien B-tyypin natriureettinen peptidi ja sydämentahdistimen akun pitkä käyttöikä), joka tarjoaa puhelinpalvelun kriittisten perusmuuttujien määrittämiseksi ja tasapainottamiseksi minimoinnin avulla: diabetes mellitus (K/E), etiologia (iskeeminen/ei-iskeeminen). Sokkoutettu sydämen fysiologi ohjelmoi tahdistinlaitteen "korkealle" tehoasetukselle (tarkoituksena on laajentaa pulssin leveyttä ja kasvattaa amplitudia suurimmalle sallitulle tasolle) tai "matalalle" lähtöasetukselle (ei muutoksia perusasetuksiin). Potilaat saavat puhelinsoiton viikon kuluttua tiedustellakseen angina pectoris-oireyhtymästä ja frenisen hermostimulaatiosta ja sitten uudelleen kuuden kuukauden kuluttua, jolloin perusarvioinnit toistetaan.

Tilastolliset näkökohdat: Vaikka otetaan huomioon, että toisesta testistä poistui 30 prosentin suostumuksen peruuttaminen, jotta kussakin ryhmässä saavutetaan 25 parillista arvioitavaa tietojoukkoa, rekrytoidaan 70 potilasta.

Tietojen analysointisuunnitelma: Ensisijainen analyysi keskittyy harjoitusajan muutokseen, ja tärkeimmät toissijaiset päätetapahtumat ovat 1) elämänlaatu 2) modifioitu Packer-pistemäärä ja 3) vasemman kammion rakenne ja toiminta 6 kuukauden kohdalla. Monimutkaisemmalla analyysillä arvioidaan, vaihteleeko potilaiden vaste erityisesti harjoitusaikaan tai vasemman kammion uusiutumiseen ja liittyvätkö nämä voiman taajuussuhteen muutosasteeseen tai supistumismittauksiin. Tämä auttaa tunnistamaan ihmisiä, jotka voivat hyötyä enemmän ohjelmointimuutoksesta. Tällä tavalla saadaan lisätietoa tahdistimen ohjelmoinnin personointia varten, koska suurella teholla voi olla haitallinen vaikutus akun käyttöikään siten, että ehkä vain potilaita, joilla on kliinisesti merkittävä parannus tai jatkuvat oireet, ehdotetaan uudelleenohjelmointiin.