Onderzoek naar hartfalen van stimulatie-effecten op meerdere locaties op ventriculo-arteriële koppeling (HUMVEE)

Aangezien de belangrijkste functie van het cardiovasculaire systeem het verschaffen van voldoende bloedtoevoer naar weefsels is om hun normale en effectieve functie te verzekeren, in combinatie met een zo efficiënt mogelijk gebruik van energie geproduceerd door ATP-afbraak, is er grote belangstelling geweest voor het ophelderen van de wisselwerking tussen hart en vaten, beide kritisch beïnvloedend.

Om deze doelen te bereiken, wordt aangenomen dat bij gezonde mensen het cardiovasculaire systeem als een geheel werkt met een unieke combinatie van parameters (arteriële elasticiteit, hartslag en linker ventriculaire eind systolische elasticiteit) om:

1. Maximaliseer stroke work (SW) voor een gegeven linkerventrikelcontractiliteit. Dit houdt verband met het feit dat adequate weefselperfusie afhankelijk is van zowel het slagvolume als de druk en van de vloeistofdynamica W=∆P×∆V (dus het maximaliseren van SW leidt tot optimale perfusie), OF
2. Optimaliseer de energie-efficiëntie van het hart, in termen van energie die wordt overgedragen naar het arteriële bed tot totale mechanische energie.

Ventriculo-arteriële koppeling (VAC) is een samengestelde parameter, gedefinieerd als de verhouding van arteriële elasticiteit (Ea) tot eindsystolische linkerventrikelelasticiteit (Ees). Dus: VAC=Ea/Ees . Het is een fundamentele eigenschap van het cardiovasculaire systeem, dat de interactie van alle individuele parameters van het ventrikel (pomp) en de arteriële boom (afterload) integreert en beoordeelt. Verder kan VAC beoordelen of de geproduceerde SW maximaal is voor een gegeven contractiliteit van de linker hartkamer (voorwaarde voor maximalisatie: VAC=1) en of de mechanische efficiëntie van de ventrikel optimaal is (optimalisatievoorwaarde: VAC=0,5-0,7). Bijgevolg is gelijktijdige optimalisatie niet mogelijk en werkt het cardiovasculaire systeem ofwel op maximale output (zoals bij gezonde individuen in rust) ofwel op optimale efficiëntie (gezonde individuen bij inspanning). Multi-site pacing (MSP) van het linkerventrikel is een recent geïntroduceerde techniek met uitstekende onderzoeksbevindingen met betrekking tot echocardiografische parameters van ventriculaire functie. Onlangs heeft de MultiPoint Pacing (MPP) IDE-studie aangetoond dat een specifieke keuze van de elektrische dipool voor de eerste linkerventrikelpuls en een vrijwel gelijktijdige toepassing van de twee linkerventrikelpulsen een zeer hoog percentage van de klinische respons (87%) oplevert, met uitstekende patiëntveiligheid. Latere onderzoeken bevestigden deze bevindingen en rapporteerden nog hogere NYHA-responspercentages (95% versus 78% voor conventionele cardiale resynchronisatietherapie - CRT).

De onderliggende grondgedachte ligt in de betere benadering van de normale volgorde van linkerventrikelactivering, door gebruik te maken van twee in plaats van een enkele puls. Volgens onderzoeksresultaten kan men, in vergelijking met conventionele CRT, verbeterde coördinatie tussen linkerventrikelsegmenten, verbeterde cardiale output en mogelijk weefselperfusie bereiken, en mogelijk de neiging tot aritmie verminderen (mechanisme vergelijkbaar met dat van CRT). Het zou dus interessant zijn om te bestuderen of deze onafhankelijk kunnen worden bevestigd door veranderingen in VAC-waarden. Bij hartfalen nemen de VAC-waarden aanzienlijk toe als gevolg van toenames in Ea als gevolg van de feedbacklus met betrekking tot druk- (maar niet volume-)handhaving. Bijgevolg zou elke reductie ze dicht bij zowel 1 als het 0,5-0,7 gebied brengen, wat een verbetering oplevert in zowel SW-maximalisatie als efficiëntie-optimalisatie.

Er zijn echter objectieve moeilijkheden bij het bereiken van lege artis MSP (volgens MPP-IDE-studienormen), aangezien aan twee voorwaarden moet worden voldaan: 1. Interpolaire afstand voor de eerste linkerventrikelpuls >30 mm (d.w.z. niet-sequentiële polen gebruikt), 2. Bijna gelijktijdige (Δt=5msec) linkerventrikelpulsen en 3. Drempel van ≤3,5V@0,5msec.

Bovendien zou de eerste puls idealiter gericht moeten zijn op het meest vertraagde, in vergelijking met de normale activeringsvolgorde, levensvatbare myocardsegment, een prestatie die niet altijd mogelijk is vanwege beperkingen bij het plaatsen van elektroden. Het is duidelijk dat de aanwezigheid van littekens het verloop en de vorm van het activeringsfront kan veranderen en zo de effecten ervan kan verminderen (vergelijkbaar met de problemen die al zijn besproken in het geval van CRT).

Objectief:

Een vergelijkende studie uitvoeren van linkerventrikelstimulatie op meerdere locaties en cardiale resynchronisatietherapie-effecten op ventriculo-arteriële koppeling en energie-efficiëntie van het falende hart

Hypothese:

VAC-waarden zijn verbeterd (verschuiving dichter bij eenheid/0,5-0,7 gebied) en werk/efficiëntie nemen toe bij patiënten op MSP in vergelijking met CRT-stimulatie.