Vergelijking van de effecten van nieuwere pacemakers en hun effecten op het hart en de klepfunctie op korte termijn. (LvL-PACE)

Transvalvulaire rechterventrikelstimulatie (TVP) is een richtlijn-geleide eerstelijnsbehandeling voor hooggradig AV-blok en sick-sinussyndroom. Echter, TVP wordt geassocieerd met een verhoogd risico op pacemaker-geïnduceerde cardiomyopathie (PIM), tricuspidalisinsufficiëntie (TR) en rechterventrikeldisfunctie (RVD). Leadloze rechterventrikelstimulatie (LP) en linkerbundeltakgebiedstimulatie (LBBAP) doen zich voor als aantrekkelijke alternatieven voor conventionele TVP. Hoewel voorlopige studies de impact van LP en LBBAP op de linker ventrikelfunctie hebben onderzocht, is er beperkte informatie over hoe ze zich tot elkaar verhouden en hun effecten op de RV- en tricuspidalisklepfunctie. Wij streven ernaar een acute mechanistische studie uit te voeren met een directe vergelijking van LBBAP versus LP op hun acute effecten op biventriculaire functie en tricuspidalisklepfunctie.

EXPERIMENTELE DETAILS EN ONTWERP Studieontwerp: Twintig patiënten zullen prospectief worden geworven en een acute mechanistische studie ondergaan in dezelfde zitting voordat zij hun toegewezen permanente pacemakerimplantatie ondergaan, die zal worden uitgevoerd volgens standaard klinische praktijk.

Studiepopulatie: Inclusiecriteria: Alle patiënten van ≥18 jaar verwezen voor een permanente pacemaker in een enkel centrum (Guys and St. Thomas' NHS Foundation Trust, VK) met hooggradig AV-blok, inclusief Mobitz II en compleet hartblok, of geplande AV-knoopablatie, en LVEF ≥50%. Exclusiecriteria: LVEF <50%, ernstige TR, ernstige RV-disfunctie, klinisch instabiel AV-blok dat tijdelijke stimulatie of isoprenaline-infusie vereist, linkerbundeltakblok, eerdere TV-annuloplastie of -vervanging, aortaklepvervanging, levensverwachting <1 jaar, eindstadium nierfalen, contra-indicatie voor cardiale MRI, CT of TOE, zwangerschap, contra-indicatie voor antistolling, perifeer vaatlijden dat de inbreng van femorale katheters verhindert en onvoldoende capaciteit om toestemming te geven voor de studie.

Cardiale MRI (CMR): Alle patiënten zullen een CMR met late gadoliniumenhancement (LGE) ondergaan om de aanwezigheid en locatie van LV- en septumlittekens te karakteriseren. Steady-state free precession-sequenties zullen worden gebruikt om cine-beelden te verkrijgen in standaard twee-, drie- en vierkamer lange-asbeelden, met daaropvolgende aaneengesloten korte-as cines van de mitralisannulus tot de LV-apex. De locatie en omvang van septum LGE zullen worden gedefinieerd en gekwantificeerd. LV- en RV-volumes, slagvolume en ejectiefractie zullen worden gemeten.

Elektrofysiologische procedure: Deze procedure zal worden uitgevoerd onder algehele anesthesie om gelijktijdig gebruik van TOE intraprocedureel mogelijk te maken. Een quadripolaire katheter (5F Josephson, St Jude Medical, St Paul, MN) zal worden geplaatst in het hoge rechteratrium (HRA) via femorale veneuze toegang. Een decapolaire katheter (6F Livewire 115 cm, St Jude Medical) ingebracht via de vena femoralis zal worden geplaatst ter hoogte van de His-bundel op het RV-septum. Een identieke decapolaire katheter zal via de arteria femoralis worden ingebracht met behulp van een 5F MPA-katheter retrograad in de LV en geplaatst op het septum waar een linker bundelpotentiaal wordt gezien. Intracardiale opnames zullen worden geobserveerd om het niveau van AV-blok (nodaal, intraHisiaans of infraHisiaans) te bepalen. Een dissociatie tussen de HRA- en His-signalen zal worden geïnterpreteerd als nodaal blok. Als het blokniveau infranodaal is, zal een linker bundelpotentiaal tot ventriculair (LB-V) interval worden geregistreerd. Als het LB-V interval <35ms is of gesplitste His-signalen worden geregistreerd, dan wordt intraHisiaans blok aangenomen. Als het LB-V interval >35ms is of LB-V blok wordt aangetoond met stimulatie vanaf de LV-katheter, dan wordt infraHisiaans blok aangenomen57. De RV-katheter zal op verschillende punten worden gestimuleerd, in de volgorde van de RVOT-S, mid-septum en apical-septum om LP op deze niveaus te simuleren. De LV-katheter zal worden gestimuleerd ter hoogte van de linkerbundel gevolgd door de linker posterieure fascikel. Een drukdraad (Pressure Wire X, Abbott, St. Paul, MN) zal via de vena femoralis in de RV-holte worden ingebracht. Een identieke drukdraad zal in de LV worden ingebracht met behulp van bestaande arteriële toegang.

Stimulatie-instellingen: Een apparaatprogrammeur zal worden gebruikt om ofwel dual-chamberstimulatie uit te voeren, als de patiënt in sinusritme is, met een AV-vertraging van 100ms, ofwel single-chamber ventriculaire stimulatie als de patiënt in AF is. Alle stimulatie zal worden uitgevoerd op 10 bpm boven het intrinsieke ritme van de patiënt. Waar geen intrinsiek ritme aanwezig is (bijv. geen ventriculair ontsnappingsritme), zal stimulatie worden uitgevoerd op 60 bpm om realistische stimulatiefrequenties in deze cohort te simuleren. Na de acute mechanistische studie zal de patiënt zijn toegewezen permanente pacemaker ondergaan volgens standaard klinische praktijk.

ECGi: Alle patiënten zullen worden uitgerust met een 252-elektrode vest (Medtronic, Minneapolis, MN). Zij zullen een computertomografie (CT)-scan ondergaan om de hart-torso-geometrie te verkrijgen zoals eerder beschreven58. Epicardiale activatiekaarten zullen worden geconstrueerd en LVAT, RVAT, BVAT, VEU en LVDI zullen worden gemeten bij baseline en na elke stimulatieconfiguratie, gebruikmakend van een eerder beschreven methode59. LVDI is de standaarddeviatie van activatietijden van LV-segmenten. VEU is het absolute verschil tussen LVAT en RVAT.

Acute hemodynamiek: Tijdens de elektrofysiologiestudie zullen LV dP/dtmax en RV dP/dtmax worden gemeten bij baseline en tijdens elke stimulatieconfiguratie, als surrogaatmarker voor respectievelijk LV- en RV-contractiliteit. Een gemiddelde van 3 metingen zal worden genomen bij baseline en na elke stimulatieconfiguratie. Een wachttijd van 20 seconden zal worden aangehouden voordat een meting wordt genomen om hemodynamische stabilisatie mogelijk te maken. Acute hemodynamische respons in de RV en LV zal worden gepresenteerd als procentuele verandering ten opzichte van baseline. Een toename van >10% in LV dP/dtmax ten opzichte van baseline zal worden beschouwd als een positieve acute hemodynamische respons (AHR), gebaseerd op onze eerdere studie die positieve remodellering aantoonde bij patiënten met >10% toename in LV dP/dtmax met LV-endocardiale stimulatie51.

Transoesofageale echocardiografie (TOE): Een TOE-sonde zal in de slokdarm worden ingebracht na inductie van algehele anesthesie. Kwantitatieve metingen zullen omvatten: RV eind-systolisch volume (RVESV), RV eind-diastolisch volume (RVEDV), RV globale longitudinale strain (GLS), RV vrije wand strain, 3D RVEF en indien TR aanwezig is, vena contracta-diameter en PISA. Kwalitatieve metingen zullen omvatten: boven-slokdarm-, mid-slokdarm- en 'grijp'-zicht van de TV met kleurdoppler. TR-ernst zal worden beoordeeld met behulp van de richtlijnen van de British Society of Echocardiography (BSE) en zal worden gegradeerd door semikwantitatieve visuele grading (graad 0: geen/spoor, 1: mild, 2: matig, 3: matig-ernstig, 4: ernstig)60. TR-progressie zal worden gedefinieerd als een toename van 1 graad. LV-functie zal worden beoordeeld door het meten van de LVEF, LV globale longitudinale strain (LV GLS), LV eind-systolisch volume (LVESV) en LV eind-diastolisch volume (LVEDV). Een daling van >10% in LVEF naar een LVEF van <50% zal worden beschouwd als PIM. Metingen zullen worden genomen bij baseline en bij elke stimulatieconfiguratie.

Meta-analyse: Studies die PIM-percentages tussen TVP en LP tot op heden vergelijken hebben gemengde uitkomsten opgeleverd. Als onderdeel van deze fellowship zal ik ook een systematische review en meta-analyse uitvoeren die de percentages PIM tussen LP en TVP vergelijkt om een definitiever beeld te geven of LP superieur is aan TVP in het verminderen van het percentage PIM.

UITKOMSTMATEN EN STATISTISCHE ANALYSE:

Hypothese 1: Er is een significant verschil in het risico op acute PIM tussen LP en LBBAP.

Wij zullen acute PIM meten met behulp van TOE. χ²-toets zal worden gebruikt om de proportie acute PIM tussen de LBBAP- en LP-stimulatieconfiguraties te vergelijken.

Hypothese 2: LP wordt geassocieerd met een lager risico op acute TR-progressie vergeleken met LBBAP.

Wij zullen acute TR-progressie meten met TOE door de mate van TR te beoordelen bij baseline en met tijdelijke stimulatie. χ²-toets zal worden gebruikt om de proportie TR-progressie tussen de LBBAP- en LP-stimulatieconfiguraties te vergelijken.

Hypothese 3: Er is geen significant verschil in het risico op acute RVD tussen LP en LBBAP.

Wij zullen acute RVD beoordelen met TOE door TAPSE, RVEF, RV GLS te meten bij baseline en met tijdelijke stimulatie. Variantieanalyse (ANOVA)-test zal worden gebruikt om de gemiddelde verandering in respectievelijk TAPSE, RVEF en RV GLS te vergelijken tussen de LBBAP- en LP-stimulatieconfiguraties.

Mechanistische hypothesen:

Hypothese 4: LBBAP wordt geassocieerd met minder elektrische dyssynchronie vergeleken met LP.

Wij zullen elektrische dyssynchronie beoordelen met ECGi om VEU en LVDI te meten bij baseline en met de LBBAP- en LP-stimulatieconfiguraties.

ANOVA of Kruskal-Wallis-toets zal worden gebruikt, afhankelijk van de verdeling, om respectievelijk VEU en LVDI te vergelijken tussen de LBBAP- en LP-stimulatieconfiguraties.

Hypothese 5: LBBAP wordt geassocieerd met een hoger percentage positieve acute hemodynamische respons dan LP.

Wij zullen acute hemodynamische respons beoordelen met behulp van intracardiale drukdraden om LV dP/dt en RV dP/dt te meten bij baseline en met de LBBAP- en LP-stimulatieconfiguraties. ANOVA-test zal worden gebruikt om respectievelijk LV dP/dt en RV dP/dt te vergelijken tussen de LBBAP- en LP-stimulatieconfiguraties.

Hypothese 6: Er is geen significant verschil in activatietijden en elektrische dyssynchronie-metingen geproduceerd door in silico-modellering en in vivo-studie met behulp van ECGi.

Wij zullen activatietijden en elektrische dyssynchronie vergelijken tussen onze in silico-modellering en in vivo-studie. Specifiek zullen wij respectievelijk LVAT, BVAT, VEU en LVDI vergelijken tussen de twee groepen met behulp van de student t-test of Mann-Whitney U-test, afhankelijk van de verdeling.