Optimera pacemakerterapi med hjälp av flerpunktsstimulering (OPT-MPP-studien) (OPT-MPP)

Hjärtfunktion under träning Hjärtvolymen är en funktion av slagvolymen (volymen blod som sprutas ut vid varje slag) och hjärtfrekvens. Under träning måste hjärtminutvolymen öka för att försörja de tränande musklerna. Detta sker genom en ökning av både hjärtfrekvens och slagvolym. Begränsningar av hjärtfrekvensökning (kronotropisk inkompetens (CI)) eller slagvolymökningar (kontraktilitet) eller en kombination av båda kan bidra till lägre hjärtminutvolym under träning.

Ökning av kontraktilitet under träning är under två huvudsakliga influenser: depolarisationshastighetsberoende (hjärtfrekvensberoende) och katekolaminberoende. Normal ökning av kontraktiliteten under träning kräver att båda fungerar normalt. Som nämnts är katekolaminsystemet kroniskt överaktivt i CHF så att det finns en nedreglering av receptorer som gör det sympatiska systemet mindre känsligt och känsligt. Den depolarisationshastighetsberoende (katekolaminoberoende) mekanismen, varigenom ökningar i hjärtfrekvens leder till ökningar av sammandragningskraften, känt som Treppe-fenomenet, eller kraftfrekvensförhållandet (FFR), beskrevs av Bowditch i slutet av 1800-talet, och tros vara nedsatt vid CHF så att kontraktiliteten vid hjärtsvikt inte stiger normalt med ökningar i hjärtfrekvensen och faktiskt minskar när hjärtfrekvensen stiger över ett tröskelvärde.

Hur man bestämmer kraft-frekvenssamband hos människor

Utredarna har etablerat en pålitlig, reproducerbar och icke-invasiv metod för att bedöma FFR hos patienter med pacemaker. Utredarna visade därefter att optimering av hjärtfrekvensökningen inom intervallet för optimal kontraktilitet är förknippad med akuta förbättringar av träningskapaciteten. FFR-bedömningsprotokollet beskrivs nedan.

Denna studie kommer att ha två faser:

För det första steget kommer 50 patienter som genomgår hjärtresynkroniseringsterapi att bjudas in att delta i en observationell, dubbelblind, randomiserad cross-over-studie som utforskar de akuta effekterna av multi-point pacing (MPP) på kraftfrekvensrelationen och träningskapaciteten cirka 6 veckor och 6 månader efter implantatet. Planen är inte att undersöka om MPP förbättrar ombyggnaden efter ett CRT-implantat, så MPP kommer att programmeras av under de första 6 månaderna efter implantationen.

I slutet av de första sex månaderna, om det finns lovande resultat från det första steget, kommer deltagarna att slumpmässigt tilldelas MPP på eller av i en dubbelblind parallell gruppstudie. Efter ytterligare 6 månader (12 månader efter det första implantatet) kommer de att återvända för ett enda besök under vilket de kommer att få ett ekokardiogram och ett ansträngningstest.

Sex veckor efter implantation av enheten (fas 1)

Vid första besöket kommer deltagarna att genomgå en pacemakerkontroll, en genomgång av mediciner och annan sjukdomshistoria. De kommer att underteckna ett samtyckesformulär. De kommer sedan att genomgå ett vilo-ekokardiogram.

Efter detta kommer deras pacemaker att slumpmässigt programmeras till MPP eller vanlig pacing. Programmering kommer att utföras av en sekundär (oblindad) hjärtfysiolog, som också kommer att ansvara för att titta på elektrokardiogrammet under varje test. Patienter och den primära hjärtfysiologen som gör ekokardiogrammet kommer att vara omedvetna om allokeringen. Bilder kommer att samlas in i vila, varefter förmaksstimulering kommer att initieras i DDD-läget vid 50 slag/min (eller den näst högsta "rundsiffran" ovanför baslinjens hjärtfrekvens). Efter fyra minuter kommer bilder att spelas in, och pacingfrekvensen kommer sedan att ökas i ett stegvis 20-slagsintervall med bilder inspelade efter var fjärde minut. Denna stegvisa ökning kommer att upprepas tills den maximala förväntade hjärtfrekvensen enligt beräkningen av Astrand (220-åldern) uppnås. Vid denna tidpunkt kommer toppdata att samlas in och pacing kommer sedan att återgå till baslinjeinställningarna. Under hela denna bedömning kommer ett blodtryck att registreras i varje steg för att möjliggöra beräkning av kraftfrekvensförhållandet. Fem minuter efter slutet av förmaksstimuleringen kommer en sista uppsättning bilder och ett blodtryck att registreras. Angina pectoris när som helst under dessa tester kommer att vara en indikation på att testet måste avbrytas och hjärtfrekvensen kommer att tillåtas återgå till det normala.

Denna bedömning kommer att göras två gånger under detta första besök, en gång med MPP på och en gång med MPP av i slumpmässig ordning.

Efter dessa ekokardiografiska bedömningar (som kommer att ske i vila på ekosoffan), kommer patienterna att genomgå ett toppgångstest på löpbandet under vilket maximal syreförbrukning (ett kardiopulmonellt träningstest) kommer att bedömas. Före detta test kommer pacemakerns pulsprogrammering att optimeras i linje med tidigare data, och MPP kommer att antingen aktiveras eller avbrytas i slumpmässig ordning med allokering utförd på ett dubbelblindt sätt. Deltagarna kommer att bjudas tillbaka en vecka (7 veckor efter implantationsproceduren) för ett andra träningstest för den andra armen (MPP av eller på).

Bilder kommer att lagras för offlineanalys och förvaltningsändamål. Pacemakerenheter kommer att ställas in på vanliga programmeringslägen i slutet av varje besök.

Sex månader efter implantationen av enheten:

Cirka 6 månader efter det första implantatet kommer ovanstående protokoll att upprepas med två ekokardiogram och ett träningstest vid första besöket och ett träningstest en vecka senare. Vid ett av dessa 6-månadersbesök kommer patienter att bli ombedda att fylla i två frågeformulär av kvalitet (Minnestoa Living with Heart Failure och EQ5D-5L).

Långtidsbedömning (fas 2):

Efter sex månader kommer patienterna att bjudas in att fortsätta till ett andra stadium under vilket MPP kommer att slumpmässigt programmeras på eller lämnas. Detta kommer att vara en dubbelblind, randomiserad, parallell kohortstudie. Deltagarna kommer tillbaka ytterligare 6 månader (12 månader efter implantation) för ett sista besök som kommer att inkludera ekokardiografi och ett löpbandstest och även fylla i de två livskvalitetsfrågeformulären. Vid denna tidpunkt, såvida det inte finns tydliga bevis på fördelen med MPP, kommer vi att besluta att stänga av detta programmeringsläge i de som randomiserades till 'MPP-on', eller på i de som randomiserades till 'MPP-off'. Detta kommer att baseras på individuell bedömning tills resultaten av hela studien är kända.

Dataanalysplan Ett mått på kontraktilitet kommer att samlas in vid varje hjärtfrekvensintervall. Dessa kan plottas mot hjärtfrekvensen för varje patient för att uppnå tre nya variabler per patient (toppkontraktilitet, hjärtfrekvens för toppkontraktilitet och lutningen av FFR). Studien syftar till att fastställa om dessa tre variabler förändras över tiden efter CRT-implantation, och om de påverkas av MPP.

Dessa jämförelseprojekt och den randomiserade placebokontrollerade studien är explorativa respektive genomförbarhetsstudier. Urvalsstorleken för de förstnämnda kommer att ses över efter att de första 10 patienterna har registrerats.