Sammenligning av effektene av nyere pacemakere og deres innvirkning på hjerte- og klaffefunksjon på kort sikt. (LvL-PACE)

Transvalvulær høyreventrikulær pacemakerbehandling (TVP) er en retningslinjedrevet førstelinjebehandling for høygradig AV-blokk og syk sinus-syndrom. Imidlertid er TVP assosiert med økt risiko for pacemakerindusert kardiomyopati (PIM), trikuspidalinsuffisiens (TR) og høyreventrikulær dysfunksjon (RVD). Ledningsfri høyreventrikulær pacemakerbehandling (LP) og venstre grenpakke-områdepacemakerbehandling (LBBAP) framstår som attraktive alternativer til konvensjonell TVP. Mens foreløpige studier har undersøkt virkningen av LP og LBBAP på venstreventrikulær funksjon, er det begrenset informasjon om hvordan de sammenligner med hverandre og deres effekter på høyreventrikkel og trikuspidalklaffens funksjon. Vi har som mål å gjennomføre en akutt mekanistisk studie som involverer en direkte sammenligning av LBBAP versus LP på deres akutte effekter på biventrikulær funksjon og trikuspidalklaffens funksjon.

EKSPERIMENTELLE DETALJER OG DESIGN Studiedesign: Tjue pasienter vil bli rekruttert prospektivt og gjennomgå en akutt mekanistisk studie i samme setting før de gjennomgår sin tildelte permanente pacemakerimplantasjon, som vil bli utført i henhold til standard klinisk praksis.

Studiepopulasjon: Inklusjonskriterier: Alle pasienter ≥18 år henvist for permanent pacemaker ved et enkelt senter (Guys and St. Thomas' NHS Foundation Trust, Storbritannia) med høygradig AV-blokk, inkludert Mobitz II og komplett hjerteblokk, eller planlagt AV-knuteablering, og LVEF ≥50%. Eksklusjonskriterier: LVEF <50%, alvorlig TR, alvorlig RV-dysfunksjon, klinisk ustabil AV-blokk som krever midlertidig pacemakerbehandling eller isoprenalininfusjon, venstre grenpakke-blokk, tidligere TV-annuloplasti eller -erstatning, aortaklaff-ersettelse, forventet levetid <1 år, terminal nyresvikt, kontraindikasjon for kardiell MR, CT eller TOE, graviditet, kontraindikasjon for antikoagulering, perifer vaskulær sykdom som hindrer innsetting av femorale katetre og utilstrekkelig kapasitet til å samtykke til studien.

Kardiell MR (CMR): Alle pasienter vil gjennomgå en CMR med late gadolinium enhancement (LGE) for å karakterisere tilstedeværelsen og lokaliseringen av LV- og septumarr. Steady-state free precession-sekvenser vil bli brukt til å oppnå cine-bilder i standard to-, tre- og fire-kammer langakse-visninger, med påfølgende sammenhengende kortakse-cines fra mitralannulus til LV-apex. Lokaliseringen og omfanget av septum-LGE vil bli definert og kvantifisert. LV- og RV-volum, slagvolum og ejeksjonsfraksjon vil bli målt.

Elektrofysiologisk prosedyre: Denne prosedyren vil bli utført under generell anestesi for å tillate samtidig bruk av TOE intraprosedurelt. En kvadripolar kateter (5F Josephson, St Jude Medical, St Paul, MN) vil bli plassert i høyre atrium (HRA) via femoral venetilgang. En dekapolar kateter (6F Livewire 115 cm, St Jude Medical) innsatt via femoralvenen vil bli plassert på nivå av His-bunten på RV-septumet. En identisk dekapolar kateter vil bli innsatt via femoralarterien ved hjelp av en 5F MPA-kateter retrogradt inn i LV og plassert på septumet der et venstre grenpakke-potensial sees. Intrakardielle opptak vil bli observert for å bestemme nivået av AV-blokk (nodalt, intraHisisk eller infraHisisk). En dissosiasjon mellom HRA- og His-signalene vil bli tolket som nodal blokk. Hvis blokknivået er infranodalt, vil et venstre grenpakke-til-ventrikkel (LB-V) intervall bli registrert. Hvis LB-V-intervallet er <35ms eller delte His-signaler registreres, antas intraHisisk blokk. Hvis LB-V-intervallet er >35ms eller LB-V-blokk demonstreres med pacemakerbehandling fra LV-kateteret, antas infraHisisk blokk57. RV-kateteret vil bli pacemakerbehandlet på forskjellige punkter, i rekkefølgen RVOT-S, midtseptum og apikalt septum for å simulere LP på disse nivåene. LV-kateteret vil bli pacemakerbehandlet på nivået av venstre grenpakke etterfulgt av den venstre posteriore fascikkel. En trykktrad (Pressure Wire X, Abbott, St. Paul, MN) vil bli innsatt via femoralvenen inn i RV-hulen. En identisk trykktrad vil bli innsatt i LV ved hjelp av eksisterende arteriell tilgang.

Pacemakerinnstillinger: En enhetsprogrammerer vil bli brukt til å utføre enten tokammer pacemakerbehandling, hvis pasienten er i sinusrytme, med et AV-forsinkelse på 100ms, eller enkeltkammer ventrikulær pacemakerbehandling hvis pasienten er i AF. All pacemakerbehandling vil bli utført med 10 slag per minutt over pasientens egen rytme. Der ingen egen rytme er til stede (f.eks. ingen ventrikulær unnslappingsrytme), vil pacemakerbehandling bli utført med 60 slag per minutt for å simulere virkelige pacemakerhastigheter i denne kohorten. Etter den akutte mekanistiske studien vil pasienten gjennomgå sin tildelte permanente pacemaker i henhold til standard klinisk praksis.

ECGi: Alle pasienter vil bli utstyrt med en 252-elektrode vest (Medtronic, Minneapolis, MN). De vil gjennomgå en datatomografi (CT)-skanning for å oppnå hjerte-torso-geometrien som tidligere beskrevet58. Epikardiale aktiveringskart vil bli konstruert og LVAT, RVAT, BVAT, VEU og LVDI vil bli målt ved baseline og etter hver pacemakerkonfigurasjon, ved hjelp av en metode tidligere beskrevet59. LVDI er standardavviket for aktiveringstider for LV-segmenter. VEU er den absolutte forskjellen mellom LVAT og RVAT.

Akutt hemodynamikk: Under elektrofysiologistudien vil LV dP/dt_max og RV dP/dt_max bli målt ved baseline og under hver pacemakerkonfigurasjon, som en surrogatmarkør for henholdsvis LV- og RV-kontraktilitet. Et gjennomsnitt på 3 målinger vil bli tatt ved baseline og etter hver pacemakerkonfigurasjon. Et 20-sekunders opphold vil bli innført før noen måling tas for å tillate hemodynamisk stabilisering. Akutt hemodynamisk respons i RV og LV vil bli presentert som prosentvis endring fra baseline. En økning på >10% i LV dP/dt_max fra baseline vil bli betraktet som en positiv akutt hemodynamisk respons (AHR), basert på vår tidligere studie som demonstrerte positiv remodellering hos pasienter med >10% økning i LV dP/dt_max med LV endokardial pacemakerbehandling51.

Transøsofageal ekkokardiografi (TOE): En TOE-sonde vil bli innsatt i spiserøret etter induksjon av generell anestesi. Kvantitative målinger som vil bli tatt inkluderer RV end-systolisk volum (RVESV), RV end-diastolisk volum (RVEDV), RV global longitudinell strain (GLS), RV frie vegg-strain, 3D RVEF og hvis TR er til stede, vena contracta-diameter og PISA. Kvalitative målinger vil inkludere øvre-øsofageal, midt-øsofageal og 'gripping'-visning av TV med farge-doppler. TR-alvorlighetsgrad vil bli vurdert ved hjelp av British Society of Echocardiography (BSE)-retningslinjer og vil bli gradert ved semikvantitativ visuell gradering (grad 0: ingen/spor, 1: mild, 2: moderat, 3: moderat-til-alvorlig, 4: alvorlig)60. TR-progresjon vil bli definert som en økning på 1 grad. LV-funksjon vil bli vurdert ved å måle LVEF, LV global longitudinell strain (LV GLS), LV end-systolisk volum (LVESV) og LV end-diastolisk volum (LVEDV). Et fall på >10% i LVEF til en LVEF på <50% vil bli betraktet som PIM. Målinger vil bli tatt ved baseline og med hver pacemakerkonfigurasjon.

Metaanalyse: Studier som sammenligner PIM-rater mellom TVP og LP til dags dato har gitt blandede resultater. Som en del av dette stipendiatet vil jeg også utføre en systematisk gjennomgang og metaanalyse som sammenligner ratene av PIM mellom LP og TVP for å gi et mer definitivt bilde på om LP er overlegen TVP i å redusere raten av PIM.

UTFALLSMÅL OG STATISTISK ANALYSE:

Hypotese 1: Det er en signifikant forskjell i risikoen for akutt PIM mellom LP og LBBAP.

Vi vil måle akutt PIM ved hjelp av TOE. χ2-test vil bli brukt til å sammenligne andelen av akutt PIM mellom LBBAP- og LP-pacemakerkonfigurasjonene.

Hypotese 2: LP er assosiert med en lavere risiko for akutt TR-progresjon sammenlignet med LBBAP.

Vi vil måle akutt TR-progresjon med TOE ved å vurdere graden av TR ved baseline og med midlertidig pacemakerbehandling. χ2-test vil bli brukt til å sammenligne andelen av TR-progresjon mellom LBBAP- og LP-pacemakerkonfigurasjonene.

Hypotese 3: Det er ingen signifikant forskjell i risikoen for akutt RVD mellom LP og LBBAP.

Vi vil vurdere for akutt RVD med TOE ved å måle TAPSE, RVEF, RV GLS ved baseline og med midlertidig pacemakerbehandling. Variansanalyse (ANOVA)-test vil bli brukt til å sammenligne gjennomsnittlig endring i henholdsvis TAPSE, RVEF og RV GLS mellom LBBAP- og LP-pacemakerkonfigurasjonene.

Mekanistiske hypoteser:

Hypotese 4: LBBAP er assosiert med mindre elektrisk dyssynkroni sammenlignet med LP.

Vi vil vurdere for elektrisk dyssynkroni med ECGi for å måle VEU og LVDI ved baseline og med LBBAP- og LP-pacemakerkonfigurasjonene.

ANOVA eller Kruskal-Wallis-test vil bli brukt, avhengig av fordeling, til å sammenligne henholdsvis VEU og LVDI mellom LBBAP- og LP-pacemakerkonfigurasjonene.

Hypotese 5: LBBAP er assosiert med en høyere rate av positiv akutt hemodynamisk respons enn LP.

Vi vil vurdere for akutt hemodynamisk respons ved hjelp av intrakardielle trykktrader for å måle LV dP/dt og RV dP/dt ved baseline og med LBBAP- og LP-pacemakerkonfigurasjonene. ANOVA-test vil bli brukt til å sammenligne henholdsvis LV dP/dt og RV dP/dt mellom LBBAP- og LP-pacemakerkonfigurasjonene.

Hypotese 6: Det er ingen signifikant forskjell i aktiveringstider og elektrisk dyssynkroni-målinger produsert av in silico-modellering og in vivo-studie ved bruk av ECGi.

Vi vil sammenligne aktiveringstider og elektrisk dyssynkroni mellom vår in silico-modellering og in vivo-studie. Spesifikt vil vi sammenligne henholdsvis LVAT, BVAT, VEU og LVDI mellom de to gruppene ved bruk av student t-test eller Man-Whitney U-test, avhengig av fordeling.