Un avvertenza pratica!

Un avvertenza pratica! 1 La presentazione che state vedendo non è finalizzata a mostrare il funzionamento dei diversi algoritmi nelle diverse marche di PM, ma solo a far comprendere COS E l algoritmo Benché algoritmi simili prendano nomi diversi a seconda della ditta produttrice, ormai tutti i device (specie quelli di fascia più alta) hanno tutti gli algoritmi illustrati Eventuali esempi riportati in figura non significano che solo quell azienda HA quel determinato algoritmo, ma hanno solamente uno scopo dimostrativo

Algoritmi che agiscono sul controllo della frequenza cardiaca 2 Isteresi di frequenza Funzione rate responsive Livellamento della frequenza cardiaca

Isteresi di frequenza - 1 3 Funzione concepita per promuovere periodi piu lunghi di ritmo intrinseco. In pratica frequenza di stimolazione e frequenza di intervento (frequenza alla quale il PM inizia a stimolare) sono diverse. Se programmo un PM VVI a 70 bpm con isteresi a 50 ppm, il PM non stimolerà sinché la frequenza cardiaca spontanea è inferiore ai 50 bpm, ma sotto tale valore stimolerà a 70 bpm Lower Rate 70 ppm Hysteresis Rate 50 ppm

Isteresi di frequenza - 2 4 TUTTI i PM moderni sono dotati di funzione isteresi Tale funzione è più frequentemente utilizzata nei pazienti con disfunzione sinusale, specie se con caratteristiche di parossismo (arresti sinusali improvvisi più che bradicardia sinusale stabile...) che vengono impiantati con un PM nomocamerale, per evitare stimolazioni non necessarie Talora l algoritmo può cause problemi al momento di eseguire il controllo della soglia, perché alcuni device non disattivano automaticamente l algoritmo al momento della soglia e pertanto la stimolazione non parte.

Rate responsiveness - 1 5 Soprattutto nei pazienti con disfunzione sinusale o con incompetenza cronotropa (ovverosia l incapacità ad adeguare la frequenza cardiaca al livello di attività fisica) occorre che il PM sia in grado di percepire che il paziente sta svolgendo attività fisica e dunque incrementi la frequenza di stimolazione in base alle necessità metaboliche del paziente. Regolazione della frequenza secondo l attività Attività giornaliera

Rate responsiveness - 2 6 Come fa il PM a percepire che il paziente è in attività fisica? Attraverso l uso di sensori! Quali sono i sensori utilizzati? Accelerometro Percepisce l accelerazione orizzontale Potrebbe non adeguare la risposta in frequenza se il paziente fa uno sforzo isometrico (ad esempio sollevare dei pesi) Sensore di ventilazione/minuto Sforzo = iperventilazione = aumento di frequenza Ma in pazienti penumopatici potrebbe non essere così... Intervallo QT (non più utilizzato) All aumento di attività fisica, dato l aumento di attività adrenergica, corrispondeva un accorciamento del QT Doppio sensore In genere accelerometro + ventilazione minuto (quelli più utilizzati attualmente) Closed loop stimulation

Rate responsiveness 3: la Closed Loop Stimulation (CLS) 7 Il device misura l impedenza unipolare per ogni battito, sia sentito che stimolato Tale misura è un indice indiretto della intensità della contrazione Dal momento dell accensione dell algoritmo il device si costruisce una curva di riferimento che aggiorna battito - battito

Rate responsiveness 4: la Closed Loop Stimulation (CLS) 8 Ad ogni battito il device controlla la curva ottenuta con la curva di riferimento Tanto maggiore è la differenza tra le due aree e tanto maggiore sarà la differenza di contrazione cardiaca rispetto al basale, ovverosia alla curva di riferimento costruita a riposo Nella 3 figura (C) la differenza è massima e quindi l incremento di frequenza sarà maggiore La CLS si è dimostrata utile nella sincope vaso vagale proprio in quanto in questo tipo di sincope la perdita di coscienza è preceduta da una contrazione miocardica eccessiva che stimola i meccanocettori, determinando riduzione della Fc: a questo punto il device, percependo l eccessiva contrazione, aumenta la frequenza di stimolazione

Rate responsiveness - 5 9 In ogni device sono in genere programmabili altri parametri: La soglia di attività Alta, media o bassa: ovverosia il livello di attività a cui inizierà l aumento di frequenza di stimolazione In un PM programmato con una soglia bassa l aumento di frequenza inizierà per livelli di esercizio inferiori Lo slope di frequenza Posso gestire con quanta rapidità salirà la frequenza di stimolazione in risposta ad un esercizio fisico Nella maggior parte dei device anche il tempo di ritorno a frequenze di riposo è gestibile

Livellamento della frequenza Rate smoothing 10 L algoritmo prende un nome diverso a seconda della ditta produttrice Nei pazienti con notevoli variazioni degli intervalli R-R (esempio tipico sono i pazienti con fibrillazione atriale a risposta estremamente variabile) l algoritmo consente di risolvere le improvvise variazioni di frequenza In effetti, l estrema diversità degli intervalli R-R può essere una delle cause di compromissione emodinamica nell FA (si veda la diapositiva seguente)

Effetti dell irregolarità del ritmo nei pazienti con FA 11 L irregolarità del ritmo di per sé, riduce la PAS e la gittata cardiaca

Rate smoothing - 2 12 L algoritmo funziona tra la lower rate e la massima frequenza di trascinamento o di stimolazione non in modalità rate responsive. Senza addentrarci troppo in dettagli, l algoritmo fa sì che in caso di improvvisa riduzione della Fc, inizi una stimolazione ad una frequenza più alta di quella che sarebbe la lower rate

Rate smoothing - 3 13 Nella prima parte della figura l algoritmo di rate smoothing è spento: Si nota la tipica variabilità R-R della fibrillazione atriale, con interventi del PM (marcati con asterisco) alla lower rate Nella seconda parte l algoritmo è acceso: I battiti stimolati sono nettamente più numerosi e gli intervalli R-R decisamente più regolari * * VRR Off VRR On

Funzione sonno 14 Alcuni PM sono dotati di un algoritmo speciale che consente di ridurre la lower rate nelle ore notturne Frequenza e orari di funzionamento del PM sono programmabili L algoritmo serve a ridurre la frequenza di stimolazione nelle ore di sonno, quando già spontaneamente la frequenza è più bassa Attenzione va posta alla contemporanea presenza di algoritmi di isteresi di frequenza attivi, che potrebbero creare un cosiddetto interlock ovverosia la non programmabilità di alcuni parametri

ALGORITMI DI GESTIONE DELL INTERVALLO A-V 15

Gestione dell intervallo AV 16 Dobbiamo distinguere fondamentalmente due tipi di algoritmi: Quelli che allungano progressivamente l intervallo AV programmato, così da consentire l emergenza di un ventricolo spontaneo Fanno parte di questo tipo di algoritmi il Search AV (Medtronic), l isteresi positiva sull intervallo AV (StJude) e l IRS Plus (di Biotronik) Per tutti questi algoritmi il massimo intervallo AV consentito ha un impatto sulla Fc massima di trascinamento programmabile (perché devo sommare AV + periodi refrattari si veda la relazione sui periodi refrattari e gli intervalli) In genere è difficile consentire un AV più lungo di 300 350 ms con questi sistemi (IRS Plus arriva a 400 ms) Gli intervalli che NON stimolano il ventricolo (cosiddette modalità AAI/DDD) sinché non c è almeno un evento ventricolare bloccato Si comportano in questo modo SafeR di Microport e MVP di Medtronic Per Boston è programmabile una modalità AAI con VVI di backup Anche in Biotronik sono programmabili le modalità AAI/DDD

Isteresi dell intervallo AV 17 31 32 Return to programmed Search begins 1 2 1 AV Delay 2 // 150 ms 225 ms 200 ms 225 ms 150 ms AV Delay AV Delay PR Interval AV Delay AV Delay Una volta programmato l intervallo AV massimo consentito (o la % di incremento sull AV programmato) l algoritmo allunga progressivamente l AV, sinché emerge un battito ventricolare spontaneo Se dopo 8 cicli non emerge un ventricolo spontaneo, l AV viene riprogrammato all intervallo originale Nell esempio sopra riportato l algoritmo fa uno scan dell intervallo AV, sinché a 200 ms emerge una R spontanea Dopo 8 battiti nonostante un ulteriore allungamento (AV massimo consentito 225 ms) il ventricolo continua ad essere stimolato, e pertanto l algoritmo riporta l intervallo AV al valore originale programmato (in questo caso 150 ms)

Algoritmo SafeR (Microport) 18 L algoritmo consente la commutazione da AAI in DDD in seguito a verificarsi di blocchi AV di 1, 2 o 3 grado. In presenza di un AV lungo (Il cui valore è programmabile) l algoritmo switcha a DDD, cosa che avviene anche in presenza di un onda P non condotta: dopo un battito in DDD, se la P successiva è ancora non condotta, il PM si commuta a DDD per un tempo predeterminato, quando poi riprende la stimolazione in AAI.

Algoritmo MVP (Medtronic) 19 L algoritmo non è dissimile dal SafeR, ma lo switch a DDD non avviene in presenza di un blocco AV di 1 grado, qualunque sia la durata. In presenza di blocchi AV di 2 o 3 grado il PM commuta a DDD.

RhythmIQ (Boston) 20 Switch basale: in primis da AAI a VVI, poi da VVI a DDD Pacing AAI Pacing DDD-R La frequenza indicata dal sensore è 668ms. Il VS occorre 150 ms dopo questo limite, pertanto il VS è considerato lento Il VS occorre alla frequenza indicata dal sensore. Pertanto il VS non è lento L atrio è bloccato e quindi avviene uno stimolo in VVI di backup: questo VP è considerato lento 3/11 battiti V sono lenti, pertanto il device commuta in DDD

Ritardo AV dinamico 21 Questo algoritmo accorcia l AV all aumentare della frequenza cardiaca atriale, sia essa spontanea che indotta da sensore Questo, in effetti, è quanto avviene in un cuore normale L algoritmo fornisce diversi benefici: Accorciando l AV si consente di aumentare la massima frequenza di trascinamento L aumento di frequenza induce aumento della gittata cardiaca e migliora la tolleranza all esercizio

90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 Ritardo AV dinamico: come funzionano gli algoritmi? 22 Accorciamento in un singolo gradino Accorciamento in più passi prestabiliti Riduzione lineare sino a raggiungere un AV minimo predefinito Diversi AV programmabili per diversi livelli di frequenza 300 250 200 150 100 50 0

Facciamo esercizio! 23 Domande e risposte

Domanda 1 24 Un PM VVI è programmato in VVI 70 bpm com isteresi -15 bpm e la frequenza spontanea del paziente è di 60 bpm. Eseguendo un ECG, cosa mi aspetto di vedere: 1. Il paziente avrà un ritmo spontaneo 2. Il paziente avrà un ritmo elettroindotto a 55 bpm 3. Il paziente avrà un ritmo elettroindotto a 70 bpm 4. Il paziente avrà un ritmo spontaneo solo se è attiva anche la funzione sonno

Risposta 1 25 La risposta corretta è A Se il device è programmato in VVI 70 con isteresi -15 bpm, ciò indica che il PM inizierà a stimolare a frequenze spontanee inferiori ai 55 bpm Vedi diapositiva 4 e 5

Domanda 2 26 Quale di queste non è più una variabile considerata e misurata per l adeguamento della risposta cardiaca durante sforzo: 1. Accelerometro 2. Sensore di ventilazione 3. Una combinazione di accelerazione e ventilazione 4. Intervallo QT

Domanda 2 27 La risposta corretta è D Vedi diapositiva 7

Domanda 3 28 Nella close loop stimulation, viene usata l impedenza ventricolare unipolare; questa è considerata un indice indiretto di: 1. Quantità di aria presente nei polmoni 2. Accelerazione rotatoria 3. Intensità di contrazione 4. Intervallo R-R

Risposta 3 29 La risposta corretta è C Vedi diapositiva 8

Domanda 4 30 Quale di questi NON è un algoritmo per la gestione dell intervallo AV: 1. Funzione sonno 2. Search AV 3. Isteresi di frequenza 4. Rate smoothing

Risposta 4 31 La risposta corretta è B Vedi diapositive dalla 18 alla 21

Domanda 5 32 Un paziente in FA permanente viene sottoposto ad impianto di PM in quanto ha una frequenza ventricolare estremamente variabile. Nella speranza di migliorare l efficienza cardiaca, quale algoritmo attiveresti? 1. Rate smoothing 2. Intervallo AV dinamico 3. SafeR 4- Isteresi sull intervallo AV

Risposta 5 33 Il paziente verrà impiantato con un PM monocamerale L unico algoritmo che può essere attivato in questo tipo di device e che può avere un effetto sulla portata cardiaca è il rate smoothing La risposta corretta è dunque A Vedi diapositive 11-14