Variación crónica del umbral de estimulación en pacientes portadores de marcapasos cardiacos

Dr. Oswaldo Gutiérrez Sotelo

Cardiólogo-electrofisiólogo

Clínica de arritmias y marcapasos, Hospital México, sede docente de la Escuela de Medicina, Universidad de Costa Rica

Resumen

Introducción: El umbral crónico de estimulación (U) en pacientes (Pts) con marcapasos (P) usualmente se determina haciendo mediciones semestrales o anuales. Sin embargo, puede haber variaciones en el U que podrían llevar a pérdida transitoria de captura. Este estudio evaluó el U mediante estimaciones múltiples automáticas llevadas a cabo por el P con el objetivo de evaluar sus variaciones intraindividuales e interindividuales.

Material y métodos: Se incluyeron prospectivamente los Pts portadores de P con capacidad de detección automática del U mediante la cual el dispositivo determina automáticamente el U cada 8 horas y promedia los valores encontrados cada 2 días. Una vez concluido el período de seguimiento, se calcularon las diferencias entre U máx y U mín, y entre el U máx promedio y el U mín promedio y la pendiente de la curva de U individual, datos que reflejan la variación del U intraindividual y el U promedio x 2, el U promedio x 2 - U máx y el 2,5 V - U máx, que comparan los hallazgos obtenidos con la práctica usual de duplicar el valor obtenido o programar la salida en 2,5 V.

Resultados Se obtuvieron 1569 valores U promedio, máximos y mínimos en 11 Pts (21- 92 años) en un período de seguimiento de 8-19 semanas. La diferencia entre el U máx y mín fue > 1 V en 5 Pts, 1,6 en 2 y > en 3 Pts. En los otros 6 fue  0, 76 V. Las diferencias entre U promedio máx y mín fueron similares. Las pendientes individuales variaron significativamente en 4 Pts y fue mínima en 7.

El U promedio x 2 fue > 2,5 en sólo 2 Pts (4,1 y 2, ). Los demás tuvieron U < 1 V. El U promedio x 2 - U máx fue negativo en 4 Pts y el 2,5 - U máx fue negativo en otros 4, lo que indica que duplicar el U o programar 2,5 - U no garantiza captura todo el tiempo.

Conclusión: Existen importantes variaciones intra e interindividuales en el U y puede no ser suficiente duplicar el valor umbral obtenido o establecer 2,5 V como margen de seguridad en algunos Pts.

Abstract

Introduction: The chronic threshold (CT) in patients (Ps) with cardiac pacemakers (PM) is usually measured every 6 to 12 months. Nevertheless CT could have variations that imply clinical consequences related to "loss of capture". This study evaluated CT by mean of automatic measurements performed by the PM software. The main objective was to assess intra and interindividual variations of CT.

Materials and methods: We prospectively included Ps with implanted PM with an automatic capture detection algorithm available in the device. It automatically measures CT every 8 hours and averages those values every 2 days. After the follow-up period, we calculated the difference between max CT and min CT, between mean max CT and mean min CT and the individual U slope, reflecting intraindividual variations, and the mean CT x 2, the mean CTx2 – CT max and 2,5 V – CT max that compares our results with routine programming double CT or 2,5 V as output.

Results: We collected 1569 mean CT measurements, max CT and min CT values in 11 Ps (21 – 92 y/o) during a 8-19 weeks follow-up period. The difference between max CT and min CT was > 1 V in 5 Ps, 1,6 in 2 and > 3 in 3 Ps. In the other 6 it was < 0,76 V. The differences between mean max CT and mean min CT were similar. Individual CT slope curves had minimal variations in 7 Ps and exhibited significant variations in 4.

Mean CT x 2 was > 2,5 in only 2 Ps (4,1 and 2,7). The other 9 had CT <1 V. Mean CT x 2 – max CT was negative in 4 Ps and 2,5 – max CT was negative in the other 4, indicating that programming double CT or 2,5 V as output is not so safe all the time.

Conclusion: There are important intra and interindividual differences in CT and doubling the threshold or to program the output at 2,5 V as a safety margin may not be enough.

No hay ningún conflicto de interés que declarar

Introducción

En pacientes (Pts) portadores de marcapasos (MP) cardiacos, es muy importante asegurar que los estímulos eléctricos enviados por el dispositivo produzcan contracciones cardiacas, de manera que el paciente en ningún momento presente bradicardia, que es de hecho, la indicación del implante¹.

Este objetivo se logra a través de la estimación del umbral de captura (U). El U se define como el mínimo potencial eléctrico, cuya unidad es el voltio (V), capaz de producir una despolarización y por ende una contracción o "captura" miocárdica².

El U usualmente se valora mediante estimaciones semestrales o anuales, debiendo el paciente acudir a la consulta externa del hospital para ello. Se comienza a estimular el miocardio con corrientes decrecientes, hasta que se llega al punto en que no se produce la despolarización (el complejo QRS en el electrocardiograma). Como regla general, el doble del valor U así obtenido será el potencial eléctrico que se programa como "margen de seguridad" para que el dispositivo emplee en cada estímulo, latido a latido. Aunque el valor obtenido fuera mucho menor de 1 V, se acostumbra programar a 2,5 V puesto que en la mayoría de los pacientes es un margen de seguridad adecuado^3,4.

Sin embargo, el U de captura puede presentar variaciones marcadas que podrían tener consecuencias clínicas derivadas de la pérdida transitoria de captura². Es decir, una sola estimación del umbral no refleja necesariamente el valor umbral que el paciente presentará en un período de tiempo. Se ha demostrado que por diversas razones tales como el nivel de inflamación después del procedimiento del implante y la fibrosis subsiguiente, el nivel de potasio sérico, la polarización del electrodo, el estado postcardioversión y otros factores, el umbral presenta importantes variaciones con respecto a un valor basal calculado^2,3,5. Por lo tanto, la metodología tradicional de valorar el umbral en citas de control ambulatorio tiene muy bajo poder predictivo para asegurar la captura miocárdica todo el tiempo.

Debido a ello, las compañías que manufacturan MP cardiacos han ideado diversos programas de computadora que se incluyen en el software del dispositivo para hacer automáticamente valoraciones frecuentes del U y administrar un potencial eléctrico de estimulación según los resultados obtenidos para manejar márgenes de seguridad dinámicos, y se asegure que no habrá fallas de captura. Además de proporcionar seguridad, estos algoritmos también proporcionan longevidad. En los períodos en los que el umbral es menor de 1 V,si el valor programado permanente fuera 2,5 V, habría un drenaje de corriente innecesario y por ende disminución de la longevidad de la batería, hecho que se previene con el manejo automático del potencial de estimulación en forma dinámica^6,7.

El objetivo de este estudio es conocer las variaciones que se presentan en el U en Pts portadores de MP cardiacos implantados en nuestro centro, es decir sus variaciones intraindividuales e interindividuales del U crónico, mediante el uso de la función "control automático del umbral" incluida en su marcapasos.

Materiales y métodos

Durante un período de 4 semanas, desde julio del 2005 a agosto del mismo año se eligieron prospectivamente todos los Pts con MP que tuvieran menos del 20% del tiempo ritmo sinusal propio (fuera este valorado subjetivamente o mediante histogramas de frecuencia cardiaca del mismo dispositivo), un mínimo de 2 meses de implantación del marcapaso, haber tenido un U de captura durante el implante menor o igual a 1 V, encontrarse asintomático en el momento de su inclusión, no tener evidencia de alguna complicación (quirúrgica u otra), que su MP tuviera disponible la función "control automático del umbral", y tener un potencial evocado de suficiente amplitud, para ser adecuadamente detectado. Todos los Pts debían firmar un consentimiento informado de participar en el estudio.

Una vez programada la función "control automático del umbral" se citó al paciente para la lectura de las mediciones después de un período de 16 semanas, en el que se estimó que se obtendrían unas 50 lecturas promedio. Para tal efecto, se programó una ventana de dos días en los que el dispositivo calculó el umbral cada 8 horas y promedió los 6 valores de umbral obtenidos pudiendo entonces por telemetría obtenerse este valor promedio así como sus máximos y mínimos luego del período de seguimiento. Además, se calcularon las siguientes variables:

a. Diferencia entre umbral máximo y mínimo

b. Diferencia entre el umbral promedio máximo y el umbral promedio mínimo

c. Pendiente de la curva de umbrales individual

d. Valor umbral promedio multiplicado por 2

e. El doble del umbral promedio menos el valor umbral máximo

f. 2,5 V menos el valor umbral máximo obtenido

Los 3 primeros cálculos reflejan la variación intraindividual (usualmente alrededor o menor de 1 V), de ahí el margen de seguridad tradicional de 2,5 V. Los 3 últimos comparan los hallazgos obtenidos con la práctica convencional de duplicar el valor obtenido o directamente programar el potencial crónico de estimulación en 2,5 V.

Resultados

Durante el periodo en estudio, se seleccionaron 11 Pts, 4 mujeres y 7 hombres, sus edades oscilaron de los 21 a los 92 años (promedio 61,25) y a todos se les implantó un MP Integrity, modelos 5346 o 5366 (Saint Jude Medical, Sylmar CA, USA) por una indicación convencional. Durante su primer control post-implante, se comprobó que los potenciales evocados fueran adecuados para programar la función de control automático del U "Autocapture®". Los Pts fueron seguidos durante un período de 8 a 19 semanas (promedio 14,3). Se recolectaron 1569 valores de U de captura promedio, sus máximos y mínimos (cuadro 1). Ninguno refirió síntomas atribuibles a disfunción del MP en ese momento.

La diferencia entre máximo y mínimo fue mayor de 1 en 5 Pts, alrededor de 1,6 en 2 de ellos y mayor de 3 voltios en los otros 3. En los restantes 6 fue igual o menor de 0,76 V.

Las diferencias entre valores promedio mostraron una tendencia similar (ver el cuadro 1) aunque es de esperar que las diferencias sean menores que con los valores extremos.

Las pendientes individuales mostraron muy poca variación en 7 Pts pero en 4 aparecieron curvas con múltiples picos (figura 1).

El "U promedio x 2" fue mayor de 2,5 en sólo dos individuos (4,1 y 2,7). En el primero hubo umbrales de alrededor de 1 V en el implante y es el único caso que tuvo un U mínimo mayor de 1, lo que indica que sus umbrales se elevaron discretamente después del implante y así permanecieron. Esta paciente (no. 1 en la tabla 1) si bien tiene umbrales mayores de 1 V, tiene una pendiente más o menos plana. En cambio el otro Pt (no. 11) sí tuvo amplias variaciones (curva con múltiples picos). Este hallazgo indica que un valor "de seguridad" de 2,5 V es úitl en la mayoría, pero no en todos los Pts.

El doble del U promedio menos el valor U máximo evalúa el margen de seguridad de la práctica habitual de duplicar el valor umbral obtenido en una consulta ambulatoria. Al efectuar la resta, utilizando el U máximo obtenido con el método automático, se obtuvo en 4 casos un valor negativo, lo que indica que, de haberse programado el voltaje de salida de la manera convencional en esos Pts, el U hubiera excedido ese valor con la consiguiente pérdida de captura.

El otro método tradicional, es directamente programar en 2,5 V el potencial de estimulación crónico del marcapasos. Restando a 2,5 V el máximo valor de U obtenido durante el seguimiento, de igual forma hubo 4 Pts (pero no los mismos del parámetro anterior) que presentaron valores negativos, lo que refleja que en algunos momentos estos Pts excedieron ese valor, por lo que potencialmente podrían haber desarrollado falla de captura si se hubieran programado de la manera convencional.

Discusión

El control automático del umbral, función incluida en el programa de computadora del marcapasos, mide automáticamente el umbral cada 8 horas. Para tal efecto comienza a estimular a un voltaje por encima del último valor de umbral calculado previamente. Latido a latido el dispositivo tiene un sistema de detección en busca del potencial evocado, o sea, la señal intracardiaca de despolarización miocárdica que aparece inmediatamente después de enviado el estímulo eléctrico (figura 2). En el momento que no se detecte el potencial evocado, el marcapasos interpreta que no hubo despolarización o captura, es decir, ese fue un estímulo subumbral y anota el valor precedente como el mínimo valor capaz de despolarizar el músculo. Se agrega entonces un voltaje adicional a este valor como margen de seguridad para estimular entonces durante las siguientes 8 horas y así sucesivamente.

En todo latido que no se detecte potencial evocado se envía un estímulo de respaldo a 4,5 V como medida de seguridad y vuelve a calcular el umbral. Estudios previos han demostrado que este método es eficaz y seguro^6,7.

El hallazgo más destacado de este estudio es que las variaciones del Umbral crónico de estimulación pueden ser amplias en algunos Pts, a diferencia de otros estudios. Kindermann et al³ reportaron que la variación del U de captura crónico con respecto al del implante (comparación intraindividual) varía en un 14-55%, pero con un método de seguimiento tradicional con consultas a la clínica de MPs y con registro Holter. De acuerdo con este hallazgo, los autores concluyeron que era seguro duplicar el valor umbral así obtenido (o triplicarlo si el paciente era dependiente), con buen margen de seguridad.

Schuchert et al⁸ reportaron un 1% de Pts con incremento crónico del U con respecto al del implante, concluyendo que voltajes de 2,5 V son seguros en el 99% de los Pts, aunque tambien utilizaron la metodologia convencional. Incluso se han propuesto voltajes tan bajos como de 1 V para ser utilizados crónicamente⁹.

En el estudio de valoración de ahorro de batería de Riveiro¹⁰ et al, secundariamente se encontró que en sólo 5 de 66 Pts hubo variaciones del U mayores de 1 V.

Sin embargo, el mismo grupo de Schuchert et al¹⁰ estudió 12 Pts seguidos por 6 semanas, en los que se duplicaron los valores umbrales obtenidos, programándose voltajes fijos de salida en 1.0 V, 1.5 V, y 2.5 V. Mediante el seguimiento a través del control automatico de captura, encontraron que pese a haber duplicado el valor U obtenido, mientras más bajo es el voltaje de salida (fijo) hay mucho mayor prevalencia de estímulos de respaldo (4,5 V) lo que demuestra que hay incrementos intermitentes del U que podrían influenciar la seguridad del sistema.

En el presente estudio también se encontró que existen importantes variaciones en el U crónico intraindividualmente, y que, utilizando estos programas automáticos de valoración del U, se pueden detectar y prevenir fallas de captura, aunque por supuesto, esta metodología también tiene algunas limitaciones¹². Estas incluyen el requerimiento de electrodos bipolares de baja polarización y la estimulación uniplolar en el ventrículo derecho. Los latidos de fusión pueden generar subdetección del potencial evocado lo que induce al envío innecesario de estímulos de respaldo, situación que es más probable en MPs de doble cámara en presencia de conducción atrioventricular normal¹². En la figura 3 se muestra un paciente con un MP unicameral en el que, aunque se demuestra adecuada captura, el dispositivo no detecta el potencial evocado, generando una gráfica con variaciones amplias, pero no reales del U.

 

En conclusión, este estudio indica que existen importantes variaciones intra e interindividuales en el U crónico de captura en algunos Pts y que puede no ser suficiente duplicar el valor umbral o establecer 2,5 V como margen de seguridad. Sin embargo, también indica que puede haber sesgos en la información numérica y gráfica que aporta este método de medición, por lo que en cada caso debe hacerse una programación individual y un seguimiento cuidadoso, apoyados en esta valiosa información.

Limitaciones

La mayor limitación de este estudio es el reducido número de Pts incluidos. La interferencia con el ritmo propio, ofrece dificultad para valorar los potenciales evocados por el dispositivo y aunque fue un criterio de exclusión, algunos períodos de ritmo propio podrían haber influenciado los resultados obtenidos. Idealmente deben incluirse Pts con total dependencia del MP para este tipo de valoraciones. También es una importante limitación metodológica la subdetección del potencial evocado aún sin interferencia de ritmo propio, lo que genera información no real a la hora de valorar los resultados del estudio.

Agradecimiento

Se agradece a la Ingº Grace Vargas Vargas por su incondicional apoyo para la realización de este trabajo.

Referencias

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