Roma,  novembre 2008

 

Attualmente i Pacemaker (PM) adottano un sistema circuitale altamente sofisticato con bassa corrente di alimentazione e utilizzano una batteria con caratteristiche in peso e volume molto limitate per contenere il peso e il volume del PM stesso. La capacità della batteria usata non supera generalmente C= 1,1 Ah quindi molto bassa rispetto a C=3,6 - 4,2 Ah usata dai PM del 1985; evidentemente è molto importante effettuare meticolosamente “l’ottimizzazione energetica” onde evitare consumi fuori “standard” che “annienterebbero” la batteria in 2 o 3 anni.

Il lavoro che vi proponiamo è perfettamente in linea con quanto sopra descritto.

 

NUOVE REGOLE PER L’OTTIMIZZAZIONE ENERGETICA NELL’ELETTROSTIMOLAZIONE CARDIACA A LUNGO TERMINE.

 

CATTURA AUTOMATICA

 

F. DE BELLIS2 - A. CICCAGLIONI1- F. FATTORINI1 - P. COLCERASA1 - A. PIRO1 -

G. GIUNTA1 - P. FRANCIOSA1 - F. NUCCIO1 - M. PENNACCHI1- P. PIETROPAOLI1-

F. FEDELE3 -

 

1.        Università degli Studi di Roma “La Sapienza” Dipartimento di Scienze Anestesiologiche, Medicina Critica e Terapia del Dolore - Centro Elettrostimolazione Cardiaca

2.        Accademia Italiana di Elettrostimolazione Cardiaca

3.        Università degli Studi di Roma “La Sapienza” Dipartimento di Scienze Cardiovascolari e Respiratorie. Cardiologia  I

 

 

ABSTRACT

 

The presence on the market of PM which allow the extent of the threshold of automatic ventricular catch has made it possible to the authors the revision of the studies on change in time on the same threshold, especially in the first three months up to the extent of the chronic threshold. At any control the programmer allows you to print a data table with the verbatim report of the measures daily, weekly and monthly.

In this work were enrolled 170 patients divided into three groups: In the first group were enrolled 15 patients on intervention of replacing of PM which have controlled the evolution of the threshold of ventricular catch every 30 minutes in the first 24 hours; In the second group were enrolled 5 patients on first plant of PM which have controlled the evolution of the threshold of ventricular catch every 30 minutes in the first 24 hours; In the third group were enrolled 150 patients on intervention of first plant(114) and replacing(36)of PM in addition to 20 patients of the first and second group. In these 170 patients was controlled the evolution of the threshold of ventricular catch from a minimum of 2 months to a maximum of 28 months; For each patient was built a card staff with the values of Vs,Is,Zv and for each group of patients a table with the summary report.

From the study of summary report has been possible to detect variations lows and highs of the current threshold of ventricular catch(Is) and so the margin of safety(MS) to add to the value of Is to program a threshold value for the maximum reliability; This method was known as “Margin of Safety”. In practice, since during a control of PM will be measure Vs, the value of V program will be:

 

V=Vs+MSxZv

Keywords: PM(Pacemaker); Def(defibrillator);Energy opitimisation; Margin of safety; Safety factor(FS);

 

INTRODUZIONE

Agli albori dell’elettrostimolazione cardiaca a lungo termine (1962), l’indicazione all’impianto di un PM definitivo veniva data nei casi di blocco atrio-ventricolare totale (BAVT) con crisi di Morgagni-Adams-Stokes (MAS) documentata con ECG.

La tecnica d’impianto prevedeva una stereotomia o toracotomia laterale in modo da poter fissare due elettrodi sulla superficie del ventricolo sinistro.

I PM usati erano solo del tipo asincrono, più tardi denominati tipo “V00” cioè PM atti a stimolare il ventricolo dx senza rispettare l'eventuale ritmo spontaneo. .

L'avvento della stimolazione endocardica ha in pratica rivoluzionato la terapia elettrica del cuore effettuata per mezzo di un PM permanente. L'indicazione all'impianto di PM è passata pertanto dal solo BAVT al blocco di secondo grado, alla malattia del nodo del seno, fino ad arrivare all'impianto di PM con indicazioni profilattiche e di resincronizzazione cardiaca.

Con l’avvento dei PM bicamerali si indicava la tipologia utilizzando il codice a tre caratteri della programmazione cioè:

·         V00 = PM ventricolare asincrono;

·         VVI = PM ventricolare demand;

·         AAI = PM atriale demand;

·         DDD = PM bicamerale.

Dal 1975 ad oggi i PM sono progrediti in modo vertiginoso sia sotto il profilo circuitale e meccanico che stechiometrico; si è quindi cominciato ad utilizzare un codice di due lettere caratteristico della tipologia del PM: la prima lettera ad indicare il numero delle camere stimolate e sentite; la seconda lettera ad indicare le caratteristiche specifiche del PM.

Sono infatti stati realizzati PM a singola camera programmabili (SP), multiprogrammabili (SM), multiprogrammabili telemetrici (SC), multiprogrammabili telemetrici fisiologici (SR), atrioguidati (VDC o VDR), bicamerali multiprogrammabili telemetrici (DC), bicamerali multiprorammabili fisiologici (DR), fino ad arrivare agli attuali PM tricamerali multiprogrammabili telemetrici fisiologici (TR) per la terapia di resincronizzazione cardiaca introdotti alla fine del 2000.

 

Nel 1963, non si pensava che i pazienti potessero sopravvivere in quantità notevole al Pacemaker (PM) impiantato, l’alta percentuale di sopravvivenza impose uno studio approfondito sulla soglia di elettrostimolazione cardiaca (Is o Vs), sulle sue variazione nel tempo, sul fattore di sicurezza (FS) e sui controlli periodici dei PM. Ricordiamo che:

Vs = tensione di soglia di elettrostimolazione cardiaca misurata in Volt in seguito denominata SOGLIA DI CATTURA in Volt;

Is = corrente di soglia di elettrostimolazione cardiaca misurata in mA in seguito denominata SOGLIA DI CATTURA in mA;

V = tensione in uscita in Volt programmata;

FS = Fattore di Sicurezza = V/Vs.

E’ noto da molti anni ed è stato scritto in numerosi lavori degli AA. che la soglia di cattura aumenta dopo l’impianto per poi discendere, raggiungere un “plateau” e poi rimanere costante; è altresì noto che la soglia di cattura ha delle variazioni giornaliere, settimanali e mensili che possono variare da un 50% in più ad un 50% in meno del valore medio riscontrato, cioè tre volte il valore minimo. In sede di controllo del PM, trovato il valore di Vs per mezzo dell’apparecchio programmatore, considerando le variazioni “circadiane”, era necessario programmare V pari a tre volte Vs cioè:

                                                           V = Vs . 3,

considerando, per sicurezza, il valore trovato come valore minimo.

Alla luce dei risultati ottenuti, in funzione della classe di rischio del paziente come mostrato in tabella, sono state codificate delle regole riguardanti il fattore di sicurezza:

FS = 3      nei pazienti ad alto rischio

FS = 2,5   nei pazienti a medio e basso rischio

 

Classe di rischio

ECG al monitor

pz. PM dipendente

Ritmo

Basso

ritmo spontaneo

NO

spontaneo

Medio

ritmo stimolato

SI

con PM inibito emerge ritmo spontaneo valido

Alto

ritmo stimolato

SI

con PM inibito non emerge ritmo spontaneo valido o emerge con pausa preautomatica sintomatica

 

Questa regola in seguito verrà denominata: metodo FS

E’ necessario ricordare che i primi PM multiprogrammabili con una minima variazione programmabile del voltaggio in uscita V, indispensabile per effettuare una seppur approssimata ottimizzazione energetica, sono usciti sul mercato nel 1980.

Molto importanti risultavano, quindi, le misure effettuate in sede operatoria per collocare l’elettrodo-catetere all’interno del ventricolo dx in posizione tale da ottenere un FS > 10 per premunirsi da eventuali micro-dislocazioni e variazioni di Is in fase acuta e cronica.

Fino al 1980 era possibile misurare la SOGLIA DI CATTURA esclusivamente in sede di primo impianto o di sostituzione del PM.

Attualmente si hanno a disposizione sistemi automatici o semiautomatici molto sofisticati per misurare Vs e la relativa impedenza Zv e quindi ricavare Is in modo da effettuare con molta precisione l’ottimizzazione energetica.

Per ottimizzazione energetica si intende la programmazione del PM in modo tale che la corrente drenata dalla batteria (Id) sia la minima possibile rispettando il metodo FS.

Id=Ici+Ist = μA                                                dove:

Ici = corrente circuitale: corrente necessaria ad alimentare i circuiti a PM inibito in μA;

Ist = corrente di stimolazione in μA;

Ist = V/2,5 (V/Zv . Dt/T)                                    dove:

V = tensione in uscita in Volt programmata;

2,5 = tensione nominale delle principali batterie al Litio;

Zv = impedenza elettrodo-catetere in Ω;

Dt = durata impulso in msec;

T= periodo di stimolazione in msec.

Sviluppando la formula con: V = 2,5 Volt, Zv = 500 Ω, Dt = 0,5 msec, T = 1000 msec, si ottiene:

Ist = 2,50/2,50 . (2,50/500.0,50/1000) = 2,5 mA.

Sviluppando la formula con:  V = 5 Volt,  Zv = 500 Ω,  Dt = 0,5 msec,  T = 1000 msec, si ottiene  Ist=10 mA.

Sviluppando la formula con:  Dt = 1 msec,  V = 2,5 Volt,  Zv = 500 Ω,  T = 1000 msec, si ottiene  Ist= 5 mA.

Raddoppiando V si nota che Ist si quadruplica; mentre raddoppiando Dt si nota che Ist si raddoppia.

In conclusione bisogna agire intelligentemente su V e Dt per ottimizzare Ist e quindi Id, considerando che non si può agire su Ici.

Ottimizzare in consumo un PM è importante per due motivi: clinico e sociale.

Clinico perché allungando la “vita” del PM si riduce il numero degli interventi e quindi il rischio operatorio del paziente;

Sociale in quanto più è lunga la “vita” del PM minore è il costo finanziario per la comunità.

 

Gli AA nello sviluppo del presente lavoro hanno preso spunto da un loro precedente lavoro, presentato al V congresso mondiale “CARDIAC PACING” il 18 Marzo 1976 a Tokyo, con il titolo: “Controllo per lungo tempo della soglia miocardica misurata con sistema a radiofrequenza (Radiocor) impiantato in serie al PM”.

La soglia di cattura fu misurata in 350 pazienti con metodo diretto in sede operatoria e con metodo indiretto dall’esterno riducendo gradualmente la tensione dell’impulso a radiofrequenza; le variazioni di soglia si avevano esclusivamente in % rispetto al valore iniziale.

In sede di commento saranno trattati anche i risultati ottenuti nel 1976.

La presenza sul mercato di PM che permettono la misura in automatico della soglia di cattura ha reso possibile agli AA la revisione degli studi sulla variazione nel tempo della soglia stessa specialmente nei primi 3-4 mesi fino ad arrivare alla misura della soglia cronica.

Per il presente lavoro sono stati utilizzati PM della GUIDANT, modelli INSIGNIA I AVT e INSIGNIA I ULTRA, i quali dispongono della funzione speciale “CATTURA AUTOMATICA”.

Questi PM non richiedono un elettrodo-catetere dedicato per utilizzare la funzione speciale “CATTURA AUTOMATICA”, quindi è stato possibile utilizzarli anche in sostituzioni che presentavano elettrodo-cateteri impiantati nel 1988, ben 19 anni fa.

 

MATERIALE E METODO

La funzione speciale CATTURA AUTOMATICA è stata progettata per regolare dinamicamente l’ampiezza in Volt dell’impulso ventricolare al fine di garantire la contrazione del ventricolo ottimizzando, al tempo stesso, il consumo del PM mediante programmazione dell’ampiezza dell’impulso 0,5 Volt al di sopra della soglia di cattura ventricolare.

La funzione speciale CATTURA AUTOMATICA agisce con sistema di controllo “battito per battito“ e, grazie alla misura della risposta evocata, verifica che ad ogni stimolo corrisponda una contrazione ventricolare.

Se lo stimolo non è in grado di provocare una contrazione ventricolare (perdita di cattura) il PM erogherà automaticamente un impulso di “backup” (impulso di sicurezza) entro 100 msec dall’impulso inefficace.

L’ampiezza dell’impulso di backup sarà di 3,5 V o di 4,5 V secondo l’ampiezza dell’impulso inefficace.

L’uso della funzione speciale CATTURA AUTOMATICA prevede un Dt = 0,4 msec fissa non programmabile. Il dispositivo prevede una misurazione automatica di soglia di cattura ogni 21 ore oppure ogni volta che si rileva una perdita di cattura.

Se il PM non è in grado di effettuare la CATTURA AUTOMATICA si disporrà automaticamente in modalità “Riprova”con un’uscita = 3,5÷5 Volt; la nuova misura verrà eseguita dopo 21 ore.

Ad ogni controllo l’apparecchio programmatore permette di stampare una tabella dati con il resoconto delle misurazioni giornaliere; la misura più alta fra quelle effettuate in una settimana viene riportata nella tabella riassuntiva dove si possono rilevare quattro misure per ogni mese cioè una misura per ogni settimana. Oltre alla misura di Vs e Zv, viene riportata l’ampiezza dell’onda “R” in mV.

Sono stati arruolati nel presente lavoro 170 pazienti divisi in  tre gruppi  tutti operati per primo impianto o sostituzione del PM dal 1 Febbraio 2004 in poi; sono stati, logicamente, esclusi i pazienti a cui è stato sostituito il PM ma non è stato possibile utilizzare la funzione speciale CATTURA AUTOMATICA.

La scelta dei pazienti da arruolare nei tre gruppi è stata lasciata al caso in quanto dipendeva esclusivamente dalla disponibilità di uno dei medici assegnati al presente lavoro ed istruiti sul protocollo.

Nel primo gruppo sono stati arruolati 15 pazienti sottoposti ad intervento di sostituzione del PM ai quali, utilizzando la funzione speciale CATTURA AUTOMATICA, è stato controllato l’andamento della soglia di cattura nelle prime 24 ore; la prima misura è stata effettuata in sala operatoria, le altre ogni 30 minuti utilizzando sempre la CATTURA AUTOMATICA. Anche la misura intraoperatoria è stata effettuata con lo stesso metodo utilizzando l’apparecchio programmatore per mezzo di un apparato sterile.

E’ importante notare che l’elettrodo-catetere più “giovane” è stato impiantato nel 1998 (9 anni fa) ed il più “vecchio” nel 1988 (19 anni fa).

Per ogni paziente è stata costruita la scheda riportata di seguito:

 

Tabella 1

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

M

 

data imp. elettrodo catetere

16/11/1998

 

marca elettrodo catetere

OSYPKA

 

tipo elettrodo catetere

Unipolare, vite fissa

 

scheda n°

durata misura

(ore)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

04

24

1,50

1,44

1,90

1,83

0,40

27

0,39

27

1040

1040

C

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

F

 

data imp. elettrodo catetere

16/05/1998

 

marca elettrodo catetere

MEDTRONIC

 

tipo elettrodo catetere

Capture

 

scheda n°

durata misura

(ore)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

05

24

0,60

1,70

0,70

2,57

0,30

50

0,86

50

350

350

V

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

M

 

data imp. elettrodo catetere

16/01/1995

 

marca elettrodo catetere

OSYPKA

 

tipo elettrodo catetere

Unipolare, vite fissa

 

scheda n°

durata misura

(ore)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

06

24

1,00

1,31

1,20

1,57

0,20

52

0,26

20

760

760

C

(Si sono riportati in forma esemplificativa i dati rilevati su 3 pazienti)

 

Nella tabella 2 è stato riportato il Rapporto Riepilogativo:

 

Tabella 2

Rapporto Riepilogativo
CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica soglia ventricolare

scheda n°

durata misura

(ore)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

01

24

1,90

2,32

2,30

2,80

0,40

21

0,48

21

820

820

C

02

24

1,70

3,95

2,30

5,34

0,60

35

1,39

35

430

430

V

03

24

1,50

5,00

1,70

5,60

0,20

13

0,60

12

300

300

C

04

24

1,50

1,44

1,90

1,83

0,40

27

0,39

27

1040

1040

C

05

24

0,60

1,70

0,70

2,57

0,30

50

0,86

50

350

350

V

06

24

1,00

1,31

1,20

1,57

0,20

20

0,26

20

760

760

C

07

24

1,70

2,30

2,50

3,38

0,60

35

1,08

47

740

740

V

08

24

0,70

0,70

0,80

0,80

0,10

14

0,10

14

1000

1000

C

09

24

0,70

1,17

1,00

1,67

0,30

43

0,50

43

600

600

V

10

24

0,90

1,01

1,20

1,35

0,30

33

0,34

34

890

890

C

11

24

1,10

1,02

1,50

1,39

0,40

36

0,37

36

1080

1080

C

12

24

0,90

1,21

1,30

1,75

0,40

44

0,54

44

740

740

V

13

24

0,50

1,14

1,00

2,27

0,50

20

1,14

99

440

440

V

14

24

1,30

1,60

2,50

3,10

1,20

92

1,50

94

800

800

V

15

24

0,85

2,07

1,30

3,17

0,45

53

1,10

53

410

410

C

Dal rapporto riepilogativo si evidenzia:

Max valore di Vs

2,5 Volt

Max valore di Is

5,6 mA

Max variazione di Vs

1,2 Volt

Max variazione di Is

1,5 mA

Il max valore di Is è stato ricavato considerando, logicamente, anche le eventuali variazioni di Zv

Pazienti con variazioni di Is < 1mA

67%

Pazienti con variazioni di Is = 1÷2 mA

33%

Pazienti con variazioni di Is < 2mA

100%

 

n° pazienti con variazioni di Is =

25%

5

n° pazienti con variazioni di Is =

40%

6

n° pazienti con variazioni di Is =

50%

2

n° pazienti con variazioni di Is =

100%

2

 

Impedenza Zv dell’elettrodo-catetere ventricolare:

Pazienti con Zv compreso tra

300÷600 Ω

40%

Pazienti con Zv compreso tra

600÷750 Ω

20%

Pazienti con Zv compreso tra

750÷1000 Ω

27%

Pazienti con Zv

> 1000 Ω

13%

In questi pazienti non si sono riscontrate variazioni di Zv nelle 24h

 

Nel secondo gruppo sono stati arruolati 5 pazienti sottoposti a primo impianto di PM ai quali, utilizzando la funzione speciale CATTURA AUTOMATICA, è stato controllato, come nel precedente gruppo, l’andamento della soglia di cattura nelle prime 24 ore.

La prima misura è stata effettuata in sala operatoria ed in seguito altre 10 misure nelle 24 ore sempre con la CATTURA AUTOMATICA.

Anche la misura intraoperatoria è stata effettuata con lo stesso metodo utilizzando il programmatore per mezzo di un apparato sterile.

In tutti e 5 i casi sono stati impiantati elettrodo-cateteri della GUIDANT del tipo: Bipolare, a barbe, Sterox Fineline II

 

Per ogni paziente è stata costruita la scheda riportata di seguito :

Tabella 3

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

F

 

data imp. elettrodo catetere

22/07/2005

 

marca elettrodo catetere

GUIDANT

 

tipo elettrodo catetere

Bipolare, con barbe, Sterox Fineline II

 

scheda n°

durata misura

(ore)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

01

24

0,30

0,83

0,50

1,39

0,20

67

0,56

67

340

375

C

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

M

 

data imp. elettrodo catetere

20/06/2005

 

marca elettrodo catetere

GUIDANT

 

tipo elettrodo catetere

Unipolare, con barbe, Sterox Fineline II

 

scheda n°

durata misura

(ore)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

02

24

0,40

0,97

0,60

1,50

0,20

50

0,53

55

380

420

C

 (Si sono riportati in forma esemplificativa i dati rilevati su 2 pazienti)

 

Nella tabella 4 è stato riportato il rapporto riepilogativo:

Tabella 4

Rapporto Riepilogativo
CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica soglia ventricolare

scheda n°

durata misura

(ore)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

01

24

0,30

0,83

0,50

1,39

0,20

67

0,56

67

340

375

C

02

24

0,40

0,97

0,60

1,50

0,20

50

0,53

55

380

420

C

03

24

0,30

0,77

0,40

0,93

0,20

33

0,16

21

390

470

C

04

24

0,50.

1,13

0,70

1,66

0,20

40

0,53

47

406

510

C

05

24

0,60

1,46

0,80

1,75

0,20

33

0,28

19

380

490

V

Dal rapporto riepilogativo si evidenzia :

Max valore di Vs

0,8 Volt

Max valore di Is

1,75 mA

Max variazione di Vs

0,2 Volt

Max variazione di Is

0,56 mA

Le variazioni di Is  sono comprese fra il 20% ed il 67% del valore minimo.

Pazienti con variazioni di Is < 1 mA = 100%

Pazienti con impedenza Zv < 600 Ω = 100%

 

Nel terzo gruppo sono stati arruolati 150 pazienti sottoposti ad intervento di primo impianto (114) o di sostituzione di PM (36) arruolati con il metodo sopra esposto, oltre ai 15 pazienti del primo gruppo ed ai 5 del terzo gruppo per un totale di 170 pazienti. In questi pazienti, utilizzando la funzione speciale CATTURA AUTOMATICA, è stato controllato l’andamento della soglia di cattura per un periodo che va da un minimo di 2 mesi ad un massimo di 28 mesi. Per i 150 pazienti nuovi arruolati come per gli altri 20, la prima misura è stata effettuata in sala operatoria con lo stesso metodo utilizzando il programmatore per mezzo di un dispositivo sterile. Ogni mese, per i primi 3 mesi, e ogni 3 mesi, per il primo anno, sono stati effettuati controlli ai pazienti per stampare con il programmatore i primi dati in modo da iniziare ad impostare il presente lavoro. L’andamento settimanale della soglia di cattura non è stato riportato con tabelle in quanto il dato più significativo di ogni settimana è riportato nel rapporto riepilogativo mensile che prevede, infatti, quattro valori. Per ogni paziente è stata costruita la scheda riportata di seguito:

 

Tabella 5

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

F

 

data imp. elettrodo catetere

26/10/1998

 

marca elettrodo catetere

OSYPKA

 

tipo elettrodo catetere

Unipolare, vite fissa

 

scheda n°

durata misura

(mesi)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

07

7

0,90

1,50

1,30

2,36

0,40

44

0,86

57

550

600

V

 

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

F

 

data imp. elettrodo catetere

26/06/1998

 

marca elettrodo catetere

OSYPKA

 

tipo elettrodo catetere

Unipolare, vite fissa

 

scheda n°

durata misura

(mesi)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

08

7

1,50

2,11

2,30

3,24

0,80

53

1,13

53

670

790

C

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

M

 

data imp. elettrodo catetere

21/02/1990

 

marca elettrodo catetere

BIOELETTRONICA

 

tipo elettrodo catetere

UNI-BE028+RRC

 

scheda n°

durata misura

(mesi)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

09

8

0,50

0,82

0,80

1,35

0,30

60

0,53

65

580

610

V

 

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

M

 

data imp. elettrodo catetere

04/03/2004

 

marca elettrodo catetere

GUIDANT

 

tipo elettrodo catetere

UNI, barbe, Sterox-Selute

 

scheda n°

durata misura

(mesi)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

64

10

0,80

0,88

1,30

1,38

0,50

62

0,50

57

820

970

V

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

M

 

data imp. elettrodo catetere

05/04/2004

 

marca elettrodo catetere

GUIDANT

 

tipo elettrodo catetere

UNI, barbe, Sterox-Selute

 

scheda n°

durata misura

(mesi)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

65

10

0,70

0,84

0,90

1,25

0,20

28

0,41

49

720

830

C

 

CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica Soglia Ventricolare

anni paziente

 

 

sesso

F

 

data imp. elettrodo catetere

23/03/2004

 

marca elettrodo catetere

GUIDANT

 

tipo elettrodo catetere

UNI, barbe, Sterox,

Fineline II

 

scheda n°

durata misura

(mesi)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

66

11

1,00

1,31

1,20

1,57

0,20

52

0,26

20

760

760

C

(Si sono riportati in forma esemplificativa i dati rilevati su 6 pazienti)

 

Nella tabella n.6 è stato riportato il rapporto riepilogativo

Tabella 6

Rapporto Riepilogativo
CATTURA AUTOMATICA

Misura automatica soglia ventricolare

scheda n°

durata misura

(mesi)

Vs Min

(Volt)

Is Min

 (mA)

Vs Max

(Volt)

Is Max

 (mA)

Max variazione

Vs (Volt)

Max variazione

Vs (%)

Max variazione

Is (mA)

Max variazione

Is (%)

Zv Min

(W)

Zv Max

(W)

Soglia

Variabile o

Costante

10

8

1,10

3,66

1,50

4,68

0,40

36

1,02

28

300

380

V

11

6

1,70

3,86

2,10

5,25

0,40

23

1,39

36

400

440

V

12

7

1,90

4,41

2,30

5,35

0,40

21

0,94

21

400

440

V

13

11

0,90

1,83

1,50

3,26

0,60

66

1,43

78

440

490

V

14

5

0,90

1,96

1,90

3,96

1,00

111

2,00

102

460

480

V

15

7

0,60

1,13

1,90

3,45

1,30

216

2,32

205

530

590

V

16

7

0,60

0,92

0,90

1,45

0,30

50

0,53

54

610

700

C

17

9

1,10

1,96

1,50

2,77

0,40

36

0,81

41

540

620

V

18

12

0,70

1,35

1,00

1,85

0,30

43

0,50

37

520

540

V

19

8

1,30

2,50

1,90

3,58

0,60

46

1,08

43

520

530

V

20

4

0,60

1,36

1,00

2,32

0,40

67

0,96

70

430

440

V

21

5

0,.60

0,91

0,80

1,19

0,20

33

0,28

31

660

780

C

70

11

0,40

0,83

0,50

1,00

0,10

25

0,17

20

480

660

V

71

5

0,70

2,33

2,70

9,00

2,00

295

6,67

286

290

310

V

72

4

0,30

0,65

2,70

5,74

2,40

800

5,09

783

460

500

V

73

5

0,40

1,08

0,60

2,14

0,20

50

1,06

98

280

440

V

74

4

0,30

0,93

0,40

1,14

0,10

33

0,21

22

320

370

C

75

6

1,50

3,19

2,70

7,29

1,20

80

4,10

128

360

500

V

76

9

0,30

0,45

2,70

2,78

2,30

575

2,33

517

890

970

V

77

10

1,30

3,82

2,70

8,71

1,40

107

4,89

128

310

370

V

78

5

0,30

0,45

0,50

0,78

0,20

66

0,33

73

550

710

C

79

4

0,40

1,08

0,60

1,67

0,20

50

0,59

54

360

370

 

80

5

0,30

1,10

0,50

1,78

0,20

67

0,68

62

280

280

V

81

5

0,60

1,66

2,10

5,67

1,50

250

4,01

240

370

370

V

82

9

0,30

0,79

0,40

1,05

0,10

33

0,26

33

380

380

V

(Si sono riportati in forma esemplificativa i dati rilevati su 23 pazienti)

 

Dal rapporto riepilogativo si evidenzia:

Max valore di Vs

2,7 V

secondo più elevato valore di Vs

2,3 V

Max valore di Is

9,31 mA

secondo più elevato valore di Is

6,21 mA

 

Pazienti con variazioni di Is < 5 mA

97,5%

Pazienti con variazioni di Is < 4 mA

93,0%

Pazienti con variazioni di Is < 2 mA

88,0%

Pazienti con variazioni di Is > 5 mA

2,5%

In quattro pazienti (2,5%) si sono verificate variazioni di Is > 5 mA con i seguenti valori:

1.      Is = 5,77 mA

2.      Is = 5 mA

3.      Is = 5 mA

4.      Is = 5 mA

pazienti con variazioni di Is

< 35%

29%

pazienti con variazioni di Is

< 55%

23%

pazienti con variazioni di Is

< 75%

9%

pazienti con variazioni di Is

< 100%

11%

pazienti con variazioni di Is

> 100%

28%

Impedenza Zv elettrodo-catetere ventricolare:

Pazienti con Zv min compreso tra

200÷350 Ω

27%

Pazienti con Zv min compreso tra

350÷600 Ω

52%

Pazienti con Zv min compreso tra

600÷750 Ω

9%

Pazienti con Zv min compreso tra

750÷1000 Ω

8%

Pazienti con Zv min

> 1000 Ω

4%

 

Pazienti con Zv max compreso tra

200÷350 Ω

7%

Pazienti con Zv max compreso tra

350÷600 Ω

65%

Pazienti con Zv max compreso tra

600÷750 Ω

12%

Pazienti con Zv max compreso tra

750÷1000 Ω

10%

Pazienti con Zv max

> 1000 Ω

6%

 

Pazienti con Zv max

< 600 Ω

72%

Pazienti con Zv max

> 600 Ω

28%

Min variazione di Zv = 10 Ω = +19% del valore minimo - Max variazione di Is = 1,08  mA

Max variazione di Zv = 380 Ω = + 34% del valore minimo - Max variazione di Is = 1,49 mA

 

Pazienti con Zvmax < 600 Ω:

pazienti con variazioni di Is

< 5 mA

96,5%

pazienti con variazioni di Is

< 4 mA

92,0%

pazienti con variazioni di Is

< 2 mA

87,0%

Min variazione di Zv = 10 Ω = +19% del valore minimo – max variazione di Is = 1,08 mA

Max variazione di Zv = 230 Ω = +59% del valore minimo – max variazione di Is = 1,93 mA

 

Pazienti con Zvmax > 600 Ω:

pazienti con variazioni di Is

< 2,5 mA

100%

pazienti con variazioni di Is

< 2 mA

97,0%

pazienti con variazioni di Is

< 1,5 mA

90,0%

Min variazione di Zv = 20 Ω = +3,5% del valore minimo – max variazione di Is = 0,34 mA

Max variazione di Zv = 380 Ω = +34,0% del valore minimo – max variazione di Is = 1,49 mA

 

COMMENTO

L’avvento dei PM con la funzione speciale “CATTURA  AUTOMATICA” ha permesso di misurare la soglia di cattura in modo preciso e diretto almeno una volta al giorno; l’analisi delle variazioni nel tempo dei dati reali riguardanti sia la soglia di cattura che l’impedenza Zv ha reso possibile una visione completa del problema “andamento soglia di cattura” in modo da poter verificare le intuizioni e le deduzioni dettate dall’esperienza degli AA.

Il presente lavoro ha dimostrato che sia nelle sostituzioni che nei primi impianti di PM non si hanno variazioni significative della soglia di cattura nelle 24 ore successive all’intervento.

Nelle sostituzioni il 100% dei pazienti ha presentato variazioni di soglia di cattura minori di 2 mA; nei primi impianti il 100% dei pazienti ha presentato variazioni addirittura minori di 1 mA.

La misura della soglia di cattura eseguita ogni 30 minuti non ha fornito dati interessanti poiché evidentemente influenzati dal costume di vita dei pazienti: allettati, pasti regolari ed equilibrati e terapia farmacologica regolare. Nel 97% dei pazienti arruolati le variazioni massime di soglia di cattura sono state inferiori a 5 mA; nel 91% inferiori a 4 mA e nello 85% inferiori a 2 mA.

Su 170 pazienti, la soglia di cattura Is ha avuto variazioni superiori ai 5 mA in 4 casi; si è ritenuto importante analizzare attentamente questi casi:

 

Caso 1: Max variazione di Is = 7,8 mA con Zv = 310÷360 Ω (data impianto elettrodo-catetere: 25/05/2004).

Le variazioni della soglia di cattura sono tutte intorno a 0,7 mA con Vs intorno a 0,2 Volt; una sola volta nell’arco di 13 mesi la soglia di cattura è stata di 2,7 Volt. Questa misura è stata scartata per palese interferenza durante la misura con CATTURA AUTOMATICA e sono state prese in esame tutte le altre misure: max variazione di Is < 2mA

 

Caso 2: Max variazione di Is = 6,67 mA con Zv = 290÷310 Ω (data impianto elettrodo-catetere: 3/06/2004).

Le variazioni della soglia di cattura sono tutte intorno a 0,9 mA con Vs intorno a 0,3 Volt; una sola volta nell’arco di 6 mesi Vs è risultato di 2,7 Volt e Is = 6,67 mA.Questa misura è stata scartata per palese interferenza durante la misura con la CATTURA AUTOMATICA e sono state prese in esame tutte le altre misure: max variazione di Is < 2 mA.

Si deve notare che sia nel caso 1 che nel caso 2 è apparsa la stessa strana misura di Vs = 2,7 Volt; questo fatto ha avvalorato ancora di più la nostra decisione di sopprimere queste misure.

 

Caso 3: Max variazione di Is = 5,77 mA con Zv = 350÷430 Ω (data impianto elettrodo-catetere: 23/06/2004).

Le variazioni della soglia di cattura sono tutte intorno a 0,97 mA con Vs intorno a 0,4 Volt; una sola volta nell’arco di 5 mesi Vs = 2,5 Volt e Is = 5,77 mA .Questa misura è stata scartata per palese interferenza durante la misura con la CATTURA AUTOMATICA e sono state prese in esame tutte le altre misure:

max variazione di Is = 1 mA

 

Caso 4: Max variazione di Is = 5,09 mA con Zv = 460÷500 Ω (data impianto elettrodo-catetere: 5/11/2004).

Le variazioni della soglia di cattura sono tutte intorno a 0,4 mA con Vs intorno a 0,45 Volt; una sola volta nell’arco di 7 mesi Vs = 2,5 Volt e Is = 5,35 mA. Questa misura è stata scartata per palese interferenza durante la misura con CATTURA AUTOMATICA e sono state prese in esame tutte le altre misure:

max variazione Is < 1 mA

 

CONCLUSIONI

L’esperienza ha dimostrato che le variazioni di Is nel tempo sono:

Is < 5 mA

100% dei pazienti

Is < 4 mA

95% dei pazienti

Is < 2 mA

90% dei pazienti

 

Queste conclusioni non si allontanano molto dai risultati ottenuti nel lavoro presentato dagli AA. al congresso di Tokyo nel 1976, ben interpretando le variazioni di soglia di cattura rilevate con la RF solo in % rispetto al valore iniziale.

 

Pertanto, alla luce dell’esperienza effettuata, nell’ottimizzazione energetica di un PM, qualora non sia disponibile o non utilizzabile la funzione CATTURA AUTOMATICA, si deve applicare il nuovo metodo denominato “MARGINE DI SICUREZZA“ (MS) e non il vecchio metodo FS, nel seguente modo:

Trovato il valore di Vs, si verifica il valore di Zv e si ricava Is. Quindi la V da programmare risulta pari a:

                ( Is + 5 mA ) x Zv = V da programmare

Più semplicemente, per calcolare V basta sommare al valore di Vs rilevato in fase di controllo il MARGINE DI SIUREZZA (MS) in Volt e cioè:

V = Vs + (MS . Zv )

Il nuovo metodo MARGINE DI SICUREZZA (MS) coincide con il metodo FS solo nel caso on cui l’impedenza Zv = 600 Ω e Vs = 1,5 Volt

Infatti con il metodo MS si ottiene:

V = Vs + (MS . Zv) = 1,5 Volt + (5 mA . 600 Ω) = 1,5 + (0,005. 600) = 1,5 Volt + 3 Volt = 4,5 Volt.

Per ottenere 7,5 mA si deve programmare una V = 7,5 . 600 = 4,5 Volt

Stesso valore che si ottiene con il metodo FS, infatti moltiplicando Vs . 3 = 1,5 . 3 = 4,5 Volt.

Con Zv > 600 Ω il metodo FS risulterebbe in difetto; con Zv < 600 Ω, in eccesso.

Per meglio definire il metodo si nota che il 72% dei pazienti presentano Zv < 600 Ω e quindi per questo gruppo di pazienti il metodo MS è migliorativo, mentre per il restante 28% il metodo risulterebbe peggiorativo e per un 6% di questi ultimi altamente peggiorativo.

 

Prima di utilizzare le stesse regole per applicare il metodo MS ai pazienti con Zv > 600 Ω , gli AA hanno deciso di controllare più dettagliatamente il rapporto riepilogativo; dal rapporto riepilogativo si nota infatti che le variazioni di Is nel tempo relative a questi pazienti risultano:

 

pazienti con Is < 2,5 mA

100%

pazienti con Is < 2 mA

97%

pazienti con Is < 1,5 mA

90%

Per applicare correttamente il nuovo metodo MS è necessario, quindi, dividere i pazienti in due ben distinte classi:

Pazienti con Zv < 600 Ω:

·         MARGINE DI SICUREZZA = 5 mA in pazienti ad alto rischio;

·         MARGINE DI SICUREZZA = 4 mA in pazienti a medio e basso rischio.

Pazienti con Zv > 600 Ω:

·         MARGINE DI SICUREZZA = 2,5 mA in pazienti ad alto rischio;

·         MARGINE DI SICUREZZA = 2 mA in pazienti a medio e basso rischio.

 

RIASSUNTO

 

La presenza sul mercato di PM che permettono la misura in automatico della soglia di cattura ventricolare ha reso possibile agli AA la revisione degli studi sulla variazione nel tempo della soglia stessa specialmente nei primi 3-4mesi fino ad arrivare alla misura della soglia cronica. Ad ogni controllo l’apparecchio programmatore permette di stampare una tabella dati con il resoconto delle misure giornaliere, settimanali e mensili.Nel presente lavoro sono stati arruolati 170 pazienti divisi in tre gruppi : nel primo gruppo sono stati arruolati 15 pazienti sottoposti ad intervento di sostituzione del PM ai quali è stato controllato l’andamento della soglia di cattura ventricolare ogni 30 minuti nelle prime 24 ore; nel secondo gruppo sono stati arruolati 5 pazienti sottoposti  a primo impianto di PM ai quali è stato controllato l’andamento della soglia di cattura ventricolare ogni 30 minuti nelle prime 24 ore; nel terzo gruppo sono stati arruolati 150 pazienti sottoposti a primo impianto(114) o sostituzione (36) di PM oltre ai 20 del primo e secondo gruppo.In questi 170 pazienti è stato controllato l’andamento della soglia di cattura ventricolare da un minimo di 2 mesi ad un massimo di 28 mesi;per ogni paziente è stata costruita una scheda personale con i valori di Vs,Is,Zv e per ogni gruppo  di pazienti una tabella con il rapporto riepilogativo.Dallo studio del rapporto riepilogativo è stato possibile rilevare le variazioni minime e max della corrente di soglia di cattura Is e quindi il margine di  sicurezza MS da sommare al valore di Is per programmare un valore di I della max affidabilità ; questo metodo è stato denominato “MARGINE DI SICUREZZA”.In pratica poiché durante un controllo PM si misura Vs, il valore di V da programmare sarà:

                                      V=Vs+MSxZv

 

Parole Chiave: PM(Pacemaker); Def (Defibrillatore);Ottimizzazione energetica; MS (Margine di Sicurezza); FS (Fattore di Sicurezza); Soglia di cattura. 

 

FINE

 

BIBLIOGRAFIA

 

  1. Albert HM, Glass BA, Pittman B, Robichaux P: Cardiac stimulation threshold: chronic study. Am. NY Acad. Sci.: 1964; 111: 889.
  2. Amato JL Jr. Pacing for atrioventricular block. N Engel J Med. 2005 Oct 20;353 (16): 1742-4;

Author reply 1742-4. No abstract available. PMID: 16236748 (PubMed-indexed for MEDLINE)

  1. Borth-Bruhns T, Gass M. Fractally coated myocardial pacemaker leads in children. J Interv Card Electrophysiol. 2005 Oct; 14(1):37-43.PMID: 16311937 (PubMed in process).
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