Tecniche di stimolazione del Ventricolo sinistro nella CRT: presente e futuro

Tecniche di stimolazione del Ventricolo sinistro nella CRT: presente e futuro Massimo Giammaria, SC Cardiologia Ospedale Maria Vittoria, Torino Massimo.giammaria#aslto2.piemonte.it

Risposta Clinica e Anatomica Perche tante opzioni?

agenda Dipolo stretto: apicale o basale? Dipolo largo con cattura anodica? MPP: MultiPoint Pacing singola vena? MAP: Multi Area Pacing (2 LV e 1 RV o 2 RV e 1 LV)? Dipolo endocardico LV?

Dipolo apicale o basale? Impatto del catetere in ventricolo sinistro sulla mortalità e sugli eventi di scompenso cardiaco nei pazienti lievemente sintomatici randomizzati nel braccio CRT dello studio MADIT CRT LAO Set. Ant. Post. Lat. RAO Claudia Ypenburg, Optimal Left Ventricular Lead Position Predicts Reverse Remodeling and Survival After Cardiac Resynchronization Therapy, JACC 2008 BASALE MEDIALE APICALE

ResQ Dati preliminari e update

ResQ Centri Partecipanti AO SS Croce e Carle Cuneo Maria Vittoria Torino Osp. Cirie TO4 Osp. Ivrea TO4 Osp. Riuniti Rivoli Osp. S.Andrea Vercelli Osp. S. Spirito Casale M.to Osp. SS Trinità Borgomanero Osp. S Croce Moncalieri Osp. S. Giovanni Bosco Torino AO SS Biagio, Arrigo Alessandria Osp. S. Donato Arezzo Nuovo Ospedale di Prato Az.Osp. Le Scotte Siena Osp. Valduce di Como 15 Centri

ResQ-CRT: disegno Impianto CRT-D con Quartet Parametri elettrici nelle configurazioni disponibili Programmazione con dipolo distale (classico di un catetere bipolare) 1-3 mese Parametri elettrici nelle configurazioni disponibili Valutazione Responder (Packer o FE < 5% o LVESV < 10%) Se Non Responder si modifica la programmazione con un dipolo piu basale (specifici del Quartet) Parametri elettrici nelle configurazioni disponibili 5-7 mese Valutazione Responder (Packer o FE < 5% o LVESV < 10%) Parametri elettrici nelle configurazioni disponibili 10-14 mese Valutazione Responder (Packer o FE < 5% o LVESV < 10%) Vado, Giammaria Senatore Oral presentation ESC 2016

Situazione Dicembre 2016 Res-q Arruolati: 152 Program mati con Polo Distale Fup 6Mesi 142 117 (drop out 23%) Fup 12Mesi 103 (drop out 32%) Fup 18Mesi 12 / 32 attesi

Primi Risultati In realtà non tutti i pazienti sono stati programmati all impianto con poli distali -142/152 (93%) sono stati programmati all impianto con stimolazione da un polo distale A 6 M non a tutti i pazienti non responder è stata cambiata la programmazione (da distale a prossimale)

ResQ CRT Analisi Preliminari 12 mesi Dati Basali N=152 103/152 pazienti 26 N Resp (25%) Età (Anni) 69.4±9 Sesso(M, %) 76.3 Cardiomiopa tia Ischemica (%) 42 NYHA 3 (%) 68% LV EF(%) 27.6±5.5 15 dipolo basale (58%) 11 dipolo invariato (42%) 18/103 (17%) Non Responder a 12 mesi 8 Resp (53%) 7 N Resp Vado, Giammaria, Senatore: Dati non pubblicati

Realacap registry-pubblicazioni

Cattura anodica e dipolo largo LV1 coil LV1 anodo- LV4 catodo 4/0,4 LV4 coil LV1 anodo- LV4 catodo 3,5/0,4

Cattura anodica e dipolo largo

QUASAR Study Acute echocardiografic assessment of mitral regurgitation with respect to local anodic threshold at the D4 electrode in a QUdripolar lead for cardiac resynchronization therapy.

QUASAR Study QRS = 228 msec QRS = 214 msec

SONO ACCETTABILI LE SOGLIE ANODICHE? LA CATTURA DEL FRENICO INTERFERISCE? Soglia catodica (-) Soglia anodica (+) Distale 1 D2 D3 Prossimale 4 Distale 1 Prossimale 4 0,5 1,4 3 1,9 1,4 2,3 1 3,5 2,4 4,5 4,5 NR 0,5 1,2 0,7 0,5 1 1,4 0,7 0,6 1 NR 1,8 NR 0,5 0,9 1 NR 2,4 4,3 1,3 1,2 2,7 2,2 1,9 NR 0,7 0,6 1,2 1,6 2,9 2,8 0,6 3,4 1,1 1,1 1,4 2,5 1,5 0,8 3,2 3,7 4 3,4 0,9 0,3 1,5 3,5 2,1 NE (4,7 D3) 1,7 0,8 1,9 2 NR (4,4 D2) 7,7 1,2 1,1 2,3 0,6 5 3 0,7 0,3 0,3 0,6 2 2,3 3,3 NR NR NR NR NR 1 0,3 1,1 NR 2 NR (3,8 D3) 0,3 0,3 1,9 NR 1,8 NR NR: > 8V(0,5); NE: non eseguito QUASAR Study

Medie ± 2SD delle soglie anodiche e catodiche del catetere 4poli 10,0 QUASAR Study 9,0 8,0 7,0 CATODICHE ANODICHE PNS 4,2 6,0 5,0 3,6 0 2SD MEDIE 4,0 Media sempre < 3,5 V (0,5) 2,4 3,0 2,0 1,0 0,0 2,8 1,8 5,5 5,2 2 1,4 3,3 2,4 1,7 2,0 1,0 1,1 Distale 1 D2 D3 Prossimale 4 Distale 1 Prossimale 4 Dist 1-D2 Dist 1-Pros 4

SOGLIA ANODICA NEL POLO PIU PROSSIMALE (D3 o D4) QUASAR Study Misura soglia anodica piu prossimale > 8V(0,5) Dipolo D1-D4 attivabile sopra soglia anodica in D4 < 8V(0,5) Dipolo D1-D4 attivabile sopra soglia anodica in D4 < 3,5V(0,5) N(%) 5/16 (31%) 11/16 (69%) 7/16 (43%) Soglia Frenico sempre > 4,5V(0,5 msec)

QUASAR Study Basale Bassa Uscita 1,75/21,5= 0,081 Alta Uscita 1,05/20,9= 0,050

Multi point Pacing e Multi Area Pacing

Propagazione del Fronte d Onda Fast et al., Cardiovascular Research 1997; 33: 258 271 Stimolazione da singolo elettrodo Stimolazione da array lineare I numeri rappresentano i tempi di attivazione in ms relativi al punto più precoce Fronte d onda convesso Fronte d onda flat Risultati: Mappe ottiche di attivazione ottenute con laser scanning Dimostrano che la stimolazione da singolo elettrodo genera un fronte d onda più ellittico, mentre la stimolazione da array lineare genera un fronte d onda più piatto La maggior curvatura del fronte d onda più ellittico provoca una minor velocità di conduzione del 15%. 23

Pattern di propagazione in caso di scar * Animated activation pattern

MultiPoint Pacing Goals Stimolare da due siti sinistri e uno a destra Cattura un area maggiore? Reclutando meglio le aree con cicatrici? Migliora il pattern di attivazione? Migliore l emodinamica in acuto? Migliora la Resincronizzazione? Restringe il QRS? E Attivabile? Come programmarlo? LV2 RV LV1 Aumenta il numero di pazienti Responder? Quali sono i pazienti che avranno i migliori benefici?

MultiPoint Pacing Goals Migliorare il pattern di attivazione

Characterization of Ventricular Activation Pattern and Acute Hemodynamics during MultiPoint Left Ventricular Pacing Menardi E. et Al. Hearth Rhythm April 2015 Metodi: 10 pazienti Non-ischemici (69±9, 6 maschi, NYHA class II o III, QRS 173±20 ms, LVFE 27±5%) In tutte le configurazioni Biventricolari ed MPP testate è stato valutato il pattern di attivazione Conclusioni MPP, rispetto alla stimolazione BIV, aumenta il LV dp/dtmax (30±13 vs. 25±11%; p=0.041), riduce il QRS (22%±11 vs. 11%±11; p=0.01) e diminuisce il tempo di attivazione totale (25±15 vs. 10±20%; p=0.01). MPP fa contrarre una parte maggiore del Ventricolo sinistro nei primi 25 ms (35±22 vs. 16±8%; p=0.005) e nei 50 ms dopo la stimolazione (78±27 vs. 60±23%, p=0.03), suggerendo un fronte d onda di propagazione più veloce

MultiPoint Pacing Goals Migliorare l emodinamica in acuto e la dissincronia

Multipoint left ventricular pacing improves acute hemodynamic response assessed with pressure-volume loops in cardiac resynchronization therapy patients Pappone C. et al., Heart Rhythm 2014; 11: 394-401 Results: Relative to BASELINE, the best MPP intervention as compared with the best CONV SSP intervention significantly increased LV: dp/dtmax: 15.9% vs 13.5%; P<.001 stroke work: 27.2% vs 19.4% P=.018 stroke volume: 10.4% vs 4.1% P=.003 ejection fraction: 10.5% vs 5.3% P=.003 Moreover, the best MPP intervention improved acute diastolic function. Conclusions: CRT with MPP can significantly improve acute LV hemodynamic parameters assessed with pressure-volume loop measurements as compared with CONV. Importantly, we observed a non significant difference between systolic improvement in ischemic patients, who 29 typically have poor CRT response, and in non ischemic patients.

Multipoint pacing by a left ventricular quadripolar lead improves the acute hemodynamic response to CRT compared with conventional biventricular pacing at any site Zanonet al. Heart Rhythm January 2015 Metodi: Twenty-nine patients (23men; mean age 72±12 years; LV ejection fraction 29%± 7%; 15 with ischemic cardiomyopathy, 17 with left bundle branch block; mean QRS 183±23 ms) underwent CRT implantation. Risultati: Compared with BiV pacing at any LV site,mpp yielded a small but consistent increase in hemodynamic response. A correlation between the increase in hemodynamics and Q-LV on MPP was observed for all measurements,including those taken at the best and worst sites.the MPP-induced improvement in contractility was associated with significantly greater narrowing of the QRS complex than conventional BiV pacing. 30

The use of multisite left ventricular pacing via quadripolar lead improves acute haemodynamics and mechanical dyssynchrony assessed by radial strain speckle tracking: initial results Joaquın Osca, HR 2015 Objective To evaluate the effect of multipoint pacing (MPP) on acute haemodynamics, cardiac contractility, and left ventricle (LV) dyssynchrony, in comparison with conventional cardiac resynchronization therapy (CRT). Results MPP showed a further reduction in LV dyssynchrony compared with conventional biventricular pacing. Moreover, MPP resulted in an additional improvement in LVEF and in CI, and this was translated into a higher number of acute responders to CRT.

MultiPoint Pacing Goals Ridurre la durata del QRS

-20-15 -10 % Decrement QRS MPP/BIV vs Baseline (DeltaQRS) -50-30 -10-5 10 30 50 0 Multipoint pacing via a quadripolar left ventricular lead: Preliminary results from the Italian Registry On Multipoint left ventricular Pacing in cardiac resynchronization therapy. (IRON- MPP) In 109 patients optimized by QRS width, MPP and biventricular were compared: MPP QRS: 134 ±26ms. Biv QRS: 140±25ms Delta QRS MPP: -16%±21, Delta QRS Biv:-12%±20; p<0.001 p<0.001 p<0.001 MPP OFF MPP ON MPP OFF MPPON Forleo, Giammaria et al Europace, 2017

Policlinico Tor Vergata - Roma Policlinico Casilino-Roma Campus Biomedico - Roma Azienda Ospedaliera Universitaria di Verona O. Santa Maria della Misericordia -Rovigo Casa Sollievo della Sofferenza-S.Giovanni Rotondo Ospedale Maria Vittoria-Torino Spedali Civili di Brescia Ospedale di Padova Ospedale San Filippo Neri-Roma Ospedale Di Venere-Bari Ospedale S.Donato-Arezzo I. Clinico S.Ambrogio-Milano Ospedale di Ciriè Ospedale S.Croce e Carle-Cuneo Ospedale Fornaroli-Magenta Ospedale di Seriate Ospedale Vito Fazzi-Lecce Ospedale S.Stefano-Prato Ospedale S.Luca-Lucca Ospedale di Oglio Pò Ospedale Vannini-Roma Ospedale Sacco-Milano Ospedale S.Spirito-Casale M Ospedale di Montepulciano Ospedale di Siena Osp.S.Maria Annunziata-Bagno a Ripoli Ospedale di Rovereto Ospedale Umberto 1-Roma Ospedale di Treviso Fondazione Giovanni Paolo Secondo-Campobasso Ospedale di Cremona PO Pellegrini-Napoli Ospedale Pisa Monasterio ospedale Como S.anna Ospedale dell'angelo-mestre Ospedale di Porto Gruaro San Rocco-Ome Brescia Ospedale di Montebelluna IRON MPP 76 Italian Hospitals Istituto Auxologico-Milano Ospedale di Circolo-Busto Arsizio Ospedale Como Valduce Ospedale di Conegliano Clinica Gavazzeni-Bergamo Ospedale Maggiore di Lodi Azienda Ospedaliera Carlo Poma-Mantova S.Gerardo-Monza Ospedale S.Chiara-Trento S.Maria della Misericordia-Udine Ospedale di Vimercate Ospedale di Cerignola Mater Domini-Catanzaro Ospedale di Piacenza Ospedale città di sesto san giovanni Presidio Ospedaliero di Sondrio Ospedale di Treviglio Fondazione Macchi-Varese Ospedale Bassini-Cinisello B. Ospedale di Carpi Ospedale di Cernusco SN Ospedale di Cesena Ospedale S.Maria Nuova-Firenze Ospedale di Garbagnate ospedale di Gravedona Ospedale di Imperia Ospedale A.Manzoni di Lecco Ospedale di Legnano Centro Cardiologico Monzino Ospedale Cosma e Damiano di Pescia Ospedale Civile di Policoro Ospedale di Rho Ospedale S.Camillo di RIETI Ospedale San Paolo bari Ospedale Civile di Saronno Ospedale SS Giovanni e Paolo di Venezia Ospedale S.Andrea di Vercelli

MultiPoint Pacing Goals Attivabilità

Forleo, Giammaria et al Europace, 2017 IRON-MPP The LV capture thresholds (CT) were measured in at least 2 of the 10 available configurations in all patients (507 patients)

MultiPoint Pacing Goals Aumentare il numero dei responders

Improving Cardiac Resynchronization Therapy Response with Multipoint Left Ventricular Pacing: 12-month Follow-up Study 12-Month CRT Response Rate 17% 24% 43% 24% 14% 9% 19% 43% 14% 33% 43% Papponeet al, Heart Rhythm February 2015

IRON MPP-6M Follow Up Forleo, Giammaria et al Europace, 2017 232 pazienti: 1. 94 pazienti con MPP ON EF = 39,1±9,6% 2. 138 pazienti con MPP OFF EF = 34.7±7.6% Pazienti con un incremento dell FE di almeno 5%: - 74% nel gruppo MPP - 58% nel gruppo Biv tradizionale (p=0.012).

Forleo, Giammaria et al Europace, 2017 IRON-MPP On the basis of the CCS, patients were classified into 1 of 3 response groups: 1. Worsened 2. Improved 3. Unchanged according to a predefined scheme. Patients were classified as worsened if they died or were hospitalized for worsening HF or had an increase in NYHA functional class. Patients were classified as improved if they had not worsened and had a decrease in NYHA functional class. Patients who had neither worsened nor improved were classified as unchanged.

MultiPoint Pacing Goals Quali sono i pazienti che avranno i migliori benefici?

Forleo, Giammaria et al Europace, 2017 IRON-MPP 6-month echocardiographic outcomes were statistically improved in LBBB patients, in patients with non-ischemic cardiomyopathy and in patients with QRS 150msec. A trend toward improved outcomes was also seen in their counterparts but it did not reach statistical significance.

Mechanistic insights in to the benefits of multisite pacing in cardiac resynchronization therapy: The importance of electrical substrate and rate of left ventricular activation Manav Sohal et al. Heart Rhythm 2015 Methods 16 patients with a quadripolar LV pacing lead. Invasive hemodynamic and electroanatomic assessment was performed at: - baseline (non-crt); - BIV pacing delivered via the implanted CRTsystem (BIV implanted) - BIV pacing delivered via analternative temporary LV lead (BIV altern) - MultiPoint Pacing delivered via 2 vectors of the quadripolar LV lead - Dual-vein MSP delivered via 2 LV leads Hemodynamic response in responders(a) and non-responders (B) AHR was 2.0% ± 5.2% in non-responders to BIVimplanted and 21.4% ± 10.4% in responders (P <.001). BIV pacing from an alternative site was not sufficient to improve AHR in non-responders to BIVimplanted (AHR BIValternative 1.3% ± 5.6%; P =.797). Dual-vein MSP (8.8% ± 5.7%; P =.036 vs BIVimplanted) and MPP (10.0% ± 12.2%; P =.064 vs BIVimplanted) both improved AHR in non-responders to BIVimplanted.

Multi Area Pacing

Dipolo endocardico LV

Transettale con approccio diretto da succlavia

Coumadin + eparina

Stroke: danno neuro regredito in 24 ore (solo clinico non TAC) TIA: regredito entro 4 ore TAC a 48 ore: nessuna lesione

No morti per scompenso o motivi legati a procedura: paziente complessi: 4 Ins renale e 6 ins resp

Conclusioni? Impiantare un quadripolare Stimolare da dipolo basale Se non responder: MPP Se non responder: MAP? (1RV + 2 LV) Se non responder: endocardico? Trapianto?

Tecniche di stimolazione del Ventricolo sinistro nella CRT: presente e futuro Massimo Giammaria, SC Cardiologia Ospedale Maria Vittoria, Torino Massimo.giammaria#aslto2.piemonte.it