Montecatini Terme, 14 novembre 2007

1. Montecatini Terme, 14 novembre 2007 To pace or not to pace: impariamo a riconoscere il candidato ideale alla sola stimolazione apicale del ventricolo destro Dr. Luca PaperiniUTIC, Azienda U.S.L. n°6, Livorno

2. pace to support life In the beginning … Before… After…

3. AAIR <-> DDDR Cardiac pacing evolution … AV synchrony… DDD Rate… RR Better performance: physiological pacing VVI VOO

4. Perché l’obiettivo, agli albori dell’elettrostimolazione, era curare la bradicardia sintomatica per sincope Perchè è sempre stato fatto in questa maniera Perchè gli attuali elettrocateteri sono stati progettati per essere posizionati in maniera semplice e stabile nell’apice del VDx Perchè non c’è mai stata una ragione convincente per stimolare da un altro sito. Perché stimoliamo l’apice del VDx?

5. Il pacing VD nel paziente con scompenso Dati storici • M. Hochleitner Am J Cardiol 1990 (16 pz, int.AV 100ms, follow-up 5 anni) • M.R. Gold JACC 1995 • C. Linde Am J Cardiol 1995

6. Alterazione attivazione elettro/meccanica VSn Alterazione della funzione sistolica ventricolare Riduzione del lavoro prodotto per ogni dato LVEDD Ritardo di attivazione dei muscoli papillari Incremento del rigurgito mitralico Alterazione della funzione diastolica ventricolare Incremento del rimodellamento ventricolare Alterazione dei “patterns” di flusso regionale Incremento del consumo di O2 senza incremento di flusso Ipertrofia anomala e asimmetrica delle pareti VSn Alterazioni anatomiche della parete ventricolare “Disarray” cellulare, fibrosi, infiltrazione adiposa, calcificazioni, anomalie mitocondriali, ecc. Impatto negativo pacing apicale VDx • Betocchi S. JACC 1993, Bedotto J. JACC 1990, Stojnic B. PACE 1996, Karpawich PP. PACE 1999, Tse HF. JACC 1997, Tse HF. JACC 2002, Thambo JB. Circulation 2004.

7. Emodinamica e fisiopatologia della stimolazione apicale del VD Sweeney MO. JACC 2006.

8. RV apical pacing DISSINCRONIA BBS La creazione di una asincronia Ansalone G. G Ital Card 1999.

9. Karpawich (1990) – Pediatric Canine Model LV myofibril disarray was found after 4 months of pacing from RV apex 90 degree misalignment of adjacent fibers (stress related?) Also noted appearance of prominent Purkinje cells in subendocardium, variable-sized mitochondria, and dystrophic calcification Karpawich (1999) – Pediatric Patients Myofibril hypertrophy, intracellular vacuolation, degenerative fibrosis, and fatty deposits in the LV after more than 3 years RV apical pacing Independent of paced time, patient age, epi- or endocardial electrode placement, and mode Right ventricular pacing histopathology • Adomain (1986) • Myofibril disarray was found in 75% of canine hearts after 3 months of pacing from RV apex • Greatest at base of left ventricular free wall RV apical pacing: disarray Karpawich PP. Am Heart J 1990. RV septal pacing: no disarray Karpawich PP. Am Heart J 1991.

10. 24 young patients, mean age 19.5 ± 8.1 normal segmental anatomy paced from the RV apex for a median time of 10 years (range 0.7 – 18.9) compared with 33 age- and BSA-matched control subjects Tantengco MVT.JACC 2001.

11. How to pace? • "Systole is better than asystole." • If the heart needs to be paced, and there is heart block, the ventricle needs to be paced somehow Biventricular pacing Wilkoff • What about the brady-indicated failure patient who does not meet criteria for CRT? June 2004 Saxon

12. Manolis AS.PACE 2006. Padeletti L.PACE 2006. • Effetto della sede di pacing sulla emodinamica cardiaca • Rimodulazione del concetto di “pacing fisiologico” • Controllo della frequenza • Controllo della sincronia AV • Controllo della migliore emodinamica ottenibile • Effetto della sede di pacing su una serie di variabili cliniche • Mortalità • Ospedalizzazione • Scompenso cardiaco • Fibrillazione atriale

13. Atrial Based/Physiologic pacing vs VVI-R pacing = No Difference Observed NS = Not a studied endpoint

14. 110 115 102 103 97 96 92 91 86 85 82 80 59 56 38 29 13 12 Danish Study Overall survival Chronic atrial fibrillation Atrial pacing 1-0 Atrial pacing 0-8 0-6 Proportion without chronic AF p = 0.045 p = 0.004 Ventricular pacing 0-4 Ventricular pacing 0-2 0 10 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 10 Time (years) Time (years) Atrial Ventricular Andersen H. Lancet 1997.

15. Modalità di pacing e scompenso in SSS • 225 pts, età 76±8 anni, 37% maschi • SSS, AAI vs VVI pacing • FS preesistente 35% Nielsen JC. Circulation 1998.

16. .4 .3 P ~ 0.03 Cumulative Probability .2 DDDR-70 .1 VVI-40 0.0 6 0 12 18 Months of Follow-up DAVID Trial: Death or CHF Hospitalization DDDR 250 159 76 21 VVI 256 158 90 25 The DAVIS trial investigator. JAMA 2002.

17. MOST Sub-study: DDDR Mode, Cum %VP and Risk of First HFH VP > 40%: Rischio di HFH quasi costante (e.g., 45% stesso rischio relativo di 65% VP) VP < 40%: Il rischio aumenta del 54% ogni aumento del 10% in tempo VP Sweeney MO. Circulation 2003.

18. DDDR mode VVIR mode MOST substudy – Effetto di % VP Heart Failure Hospitalizations Incidenza di AF Sweeney MO. Circulation 2003.

19. MADIT II substudy Effetto di % VP Analisi multivariata VP>50% Steinberg JS. MO. J Cardiovasc Electrophysiol 2005.

20. UK-PACE • 2021 pts, età 80±6 anni, 54% maschi • BAV di 2° e 3° • HF preesistente 15% • % VP 93.5 in single chamber group • % VP 99 in dual chamber group Toff WD. N Eng J Med 2005.

21. UK-PACE • 18 pts • 3° AVB • basal EF 54% Shimano M. Europace 2007.

22. EF% Ablate and pace pts: clinical study PAVE study • 20 pts • AVN ablation, RV pacing > 6 m • EF<35% (21±7) Doshi RN. J Cardiovasc Electrophysiol 2005. Leon AR. JACC 2002.

23. NESSUNO To pace or not to pace: impariamo a riconoscere il candidato ideale alla sola stimolazione apicale del ventricolo destro

24. NO Siamo in grado di “identificare” il paziente che andrà incontro a scompenso cardiaco iatrogeno “pace-mediato”?

25. Cercare di identificare una regione di pacing ventricolare dove la stimolazione produca un effetto emodinamico ed una “dissincronia meccanica” che non si discosti troppo dalla “sincronia spontanea” Stimolazione ventricolare destra da siti alternativi (RVOT, Hisiana) Stimolazione ventricolare destra bifocale Stimolazione ventricolare sinistra isolata Stimolazione biventricolare 1 • Evitare di stimolare l’apice del ventricolo destro quando non strettamente necessario • Probabilmente è la percentuale di pacing ventricolare, più che la alterazione/assenza di sincronia AV, il predittore determinante dello sviluppo di insufficienza cardiaca 2 Cosa possiamo fare? Sweeney MO. JACC 2006.

26. La stimolazione ventricolare destra “alternativa” all’apicale • stimolazione settale • stimolazione RVOT • stimolazione bifocale (RVOT + • apice VD) • stimolazione hisiana

27. 103 pz. (FA, EF<40%, CHF) • cross-over tra “RVOT vs RVA vs bifocal pacing” (3 mesi) • durata QRS ridotta con RVOT e bifocal pacing (p<.0001) • non differenze significative tra le sedi di stimolazione relative a QOL, EF, insuff. mitralica, 6MWT, NYHA Stambler BS. J Cardiovasc Electrophysiol 2003

30. AP AP AP AP AP VS VS VS VP AAI DDD AAI Search AV isteresi • 988 pz., impianto ICD • stimolazione VDx<20% (64.5% del totale) • randomizzazione DDDR-AVSH vs VVI • end-point combinato mortalità e ospedalizzazione per scompenso cardiaco Olshansky B. Circulation 2006. AAI  DDD pacing

31. Age Patient Populations Stability Access Co-Morbidities Location AV Delay Conduction System Disorder? QRS Duration Quali variabili, prima di stimolare un cuore, andrebbero prese in considerazione? no P wave ventricular pacing DDD pacing P wave

32. Optimal pacing site EF > 40% EF < 40% Lieberman R. JACC 2006.

33. start “inward” motion long axis echo aortic valve closure

34. LV Pacing picco -dP/dT “double hump” “Individualizzare” la sede ottimale di pacing. Come? Con quali strumenti?

35. Ventricular conduction Normal Abnormal AV conduction Yes No LV ? RV septal ? Biv ? Atrial based pacing Biv ? LV pacing ? Atrial based pacing, RVA pacing His bundle ? LV ? RV septal ? Biv ? Atrial based pacing, “discontinue” RVA pacing if present Biv LV pacing Normal EF% Abnormal EF% Expected duration of pacing Check mechanical dyssynchrony Sweeney MO. JACC 2006.

36. we paced to support life Beginning… Today… and we pace to improve quality of life