Chcesz wydać pracę habilitacyjną, doktorską czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 2/2001, s. 22-29
Dariusz Wojciechowski1, Marek Kowalewski1, Artur Wojciechowski2,
Mariusz Pytkowski3
Wpływ różnych schorzeń oraz ich diagnostyki i leczenia na czynność rozrusznika serca
The impact of various diseases, diagnostic procedures and treatments on pacemaker function
1 Oddział Kardiologii Szpitala Wolskiego i Samodzielna Pracownia Bioinżynierii Klinicznej Szpitala Wolskiego i IBIB PAN w Warszawie
Kierownik Odziału: dr n. med. Dariusz Wojciechowski
2 I Zakład Radiologii Klinicznej Akademii Medycznej w Warszawie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Bogusława Benendo-Kapuścińska
3 Klinika Choroby Wieńcowej, Instytut Kardiologii w Warszawie
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. n. med. Hanna Szwed
Streszczenie
Niektóre urządzenia takie jak: rezonans magnetyczny, elektrokoagulacja, sprzęt stosowany w czasie zabiegu ablacji, w stomatologii oraz do zabiegu litotrypsji, wytwarzają pole magnetyczne, które może wywoływać zaburzenia pracy rozrusznika serca. Mogą one występować okresowo, nie powodując istotnych zaburzeń rytmu serca. W niektórych przypadkach dochodzi jednak do trwałego uszkodzenia rozrusznika, prowadzące do wystąpienia poważnych objawów klinicznych, a nawet do śmierci chorego. Odpowiednie zaprogramowanie rozrusznika serca może zapobiec występowaniu powikłań.
Summary
Medical devices, such as magnetic resonance, electocautery, dental equipment, lithotripsy, radiofrequency catheter ablation generates potent electromagnetic forces that can result in pacemaker malfunction.The consequences of these failures range from inconvenience to serious injuries and death. Optimized programming of cardiac pacemakers different to the common settings is required.
W ostatnim okresie w Polsce, zgodnie z tendencjami obserwowanymi na całym świecie, wszczepianych jest coraz więcej rozruszników serca. Stosuje się je przede wszystkim u chorych z zaburzeniami czynności węzła zatokowo-przedsionkowego oraz łącza przedsionkowo-komorowego. Stała elektrostymulacja serca znalazła również zastosowanie w leczeniu kardiomiopatii przerostowej, niewydolności serca oraz zaburzeń rytmu serca. Stało się to możliwe dzięki wyprodukowaniu nowoczesnych rozruszników serca. Zabezpieczają one chorego przed skutkami wolnej czynności serca, zapewniają synchronizację pracy przedsionków i komór oraz możliwość zmiany częstości stymulacji zależną od aktualnego zapotrzebowania organizmu. Mimo tak intensywnego rozwoju nadal istotnym problemem pozostaje wpływ czynników zewnętrznych na pracę rozrusznika. Do jej zaburzeń może dochodzić na skutek bezpośredniego wpływu choroby lub zastosowanych procedur diagnostycznych i leczniczych.
Wpływ chorób na czynność rozrusznika serca
Jednym z najbardziej niebezpiecznych powikłań, które może wystąpić w przebiegu choroby u pacjenta z wszczepionym rozrusznikiem serca jest wzrost progu stymulacji. W niektórych przypadkach powoduje to brak skutecznej stymulacji i może prowadzić do wystąpienia zaburzeń świadomości. Do takiej sytuacji może doprowadzić niedokrwienie lub zawał obejmujące mięsień serca w okolicy końcówki elektrody. Powikłanie to występuje u nielicznych pacjentów ponieważ elektrody umieszczane są w koniuszku prawej komory lub uszku prawego przedsionka, miejscach w których niedokrwienie występuje stosunkowo rzadko. W dostępnym piśmiennictwie można znaleźć opisy pojedynczych przypadków wzrostu progu stymulacji u chorych z niedoczynnością tarczycy, hiperglikemią oraz zaburzeniami równowagi elektrolitowej i kwasowo-zasadowej (tab. 1). W chwili obecnej, z uwagi na fakt, że wszczepiane są jedynie rozruszniki z możliwością programowania wielu parametrów, w większości przypadków zwiększenie amplitudy i szerokości impulsu, zapewnia skuteczną stymulację. Jedynie u niektórych pacjentów konieczne okazały się stymulacja czasowa lub wszczepienie nowego układu stymulującego.
Tabela 1. Wpływ chorób na czynność rozrusznika serca.
A. Wzrost progu stymulacji
niedokrwienie lub martwica mięśnia serca w okolicy
końcówki elektrody
niedoczynność tarczycy
hyperglikemia > 600 mg/l
zaburzenia równowagi elektrolitowej i kwasowo-zasadowej
hyperkaliemia > 7,0 mmol/l
hypoksemia
kwasica metaboliczna
zasadowica metaboliczna

B. Wpływ na pracę czujnika impedancyjnego
choroby płuc
oddech Cheyene-Stokes
oceniającego długości odstępu QT
niedokrwienie
U około 30% chorych z chorobą węzła zatokowo-przedsionkowego, którzy są kwalifikowani do leczenia stałą elektrostymulacją, zwiększony wysiłek fizyczny nie powoduje prawidłowego przyspieszenia częstości rytmu serca. Zjawisko to jest określane mianem nieadekwatności chronotropowej i stanowi podstawę do wszczepienia rozrusznika zaopatrzonego w czujnik zmiany częstości rytmu serca. W praktyce wykorzystywane są różne typy czujników, które są uruchamiane przez: wstrząsy związane ze zmianą pozycji ciała, zmianą pojemności oddechowej klatki piersiowej, temperatury oraz czasu QT. U chorych z wszczepionym rozrusznikiem u których częstość rytmu zależy od zmiany objętości klatki piersiowej, do znacznego przyspieszenia częstości rytmu może dojść w wyniku hyperwentylacji występującej w czasie znieczulenia ogólnego, w przebiegu chorób płuc oraz w niewydolnym sercu. U chorych z wszczepionym rozrusznikiem wyposażonym w czujnik oceniający czas QT istotne zaburzenia jego czynności może powodować niedokrwienie mięśnia sercowego. Obserwowane u niektórych pacjentów skrócenie długości odstępu QT powodowało zwiększenie częstości stymulacji i nasilenie niedokrwienia.
Procedury diagnostyczne, lecznicze oraz leki wpływające na czynność rozrusznika serca
Do zaburzeń czynności rozrusznika, znacznie częściej niż na skutek bezpośredniego wpływu choroby, może dochodzić w przypadku zastosowania procedur diagnostycznych i leczniczych (tab. 2). Brak badań oceniających skutki ich przeprowadzenia spowodował wiele nieporozumień.
Tabela 2. Procedury diagnostyczne, lecznicze oraz leki wpływające na czynność rozrusznika serca
.
A. Procedury diagnostyczne
- rezonans magnetyczny
- mammografia

B. Procedury lecznicze
- radioterapia
- wykorzystujące prądy wysokiej częstotliwości
elektrokoagulacja
ablacja

- wykorzystujące prąd rozładowania kondensatora
zewnętrzna kardiowersja - defibrylacja
wszczepialny kardiowerter - defibrylator

- wszczepialne stymulatory
nerwów
mięśni
struktur mózgu
- litotrypsja

C. Leki
- wzrost progu stymulacji
leki antyarytmiczne grupy IC - propafenon, flekainid
leki antyarytmiczne grupy III - amiodaron?
cytostatyki - doxorubicyna, vincristyna
- obniżenie progu stymulacji
kortykosterydy
aminy katecholowe - epinefryna, isoproterenol
Rezonans magnetyczny
Rezonans magnetyczny znajduje coraz szersze zastosowanie w diagnostyce obrazowej. W czasie badania pacjent poddawany jest oddziaływaniu dwóch rodzajów pól magnetycznych. Jedno stałe, generowane jest przez magnes główny. Drugie wytwarzane jest przez dodatkowe cewki i charakteryzuje się zmiennością przestrzenną. W czasie badania wytwarzane są również impulsy pobudzające o częstotliwości fal radiowych (1). Wymienione powyżej formy energii mogą oddziaływać na rozrusznik serca. W związku z tym faktem bezpośrednio po wprowadzeniu tej metody do praktyki klinicznej uważano, że obecność rozrusznika serca stanowi bezwzględne przeciwwskazanie do wykonania badania.
Mając na względzie korzyści płynące z zastosowania rezonansu magnetycznego przeprowadzono badania oceniające wpływ tej metody na rozrusznik serca. Stwierdzono, że ekspozycja rozrusznika serca na pole magnetyczne wytwarzane przez magnes główny (1-5 T) powoduje aktywację przełącznika magnetycznego. W wyniku tego rozrusznik pracuje w trybie asynchronicznym, czyli wytwarza impulsy o stałej częstości, niezależnej od czynności własnej serca. Z uwagi na fakt, że w chwili obecnej do budowy rozruszników wykorzystuje się materiały o słabych właściwościach ferromagnetycznych w czasie badań nie obserwowano ich przemieszczania się (2).
Ekspozycja rozruszników serca na pole magnetyczne wytwarzane przez cewki oraz impulsy pobudzające o częstotliwościach radiowych może powodować istotne zakłócenie ich pracy. W jednej z prób, przeprowadzonej na psach oceniono rozruszniki jedno i dwujamowe z elektrodami jednobiegunowymi (3). Zwierzęta badano w polu o natężeniu 1,5 T. W siedmiu z ośmiu badanych rozruszników po zadziałaniu impulsów pobudzających zaobserwowano włączenie się szybkiej stymulacji. Związane jest to z tzw. zjawiskiem anteny – energia impulsów pobudzających przechodzi przez elektrodę na obwód wyjścia rozrusznika. W wyniku tego dochodzi do generowania impulsów o wyższej częstotliwości lub bezpośredniego pobudzenia mięśnia serca. W badaniach, w których oceniano wpływ pola o natężeniu 0,5 T na nowsze typy rozruszników (jednojamowe i dwujamowe) obserwowano jedynie przełączenia się na tryb pracy asynchronicznej (4). W przypadku, gdy ten ostatni tryb pracy zaprogramowano przed badaniem nie występowały epizody stymulacji z częstością wyższą od podstawowej. W innej próbie z wykorzystaniem fantomów, oddziaływaniu pola o natężeniu 1,5 T, poddano 25 układów stymulujących. Maksymalny wzrost temperatury końcówki elektrod, w czasie 90-sek. badania wyniósł 63,1°C. W siedmiu przypadkach wzrost temperatury przekroczył 15°C (2). Podobnie jak w opisanych powyżej badaniach, przeprowadzonych na zwierzętach, nie występowały zaburzenia pracy stymulatorów pracujących w trybie asynchronicznym (VOO/DOO). W stymulatorach pracujących w trybie VVI lub DDD, w czasie obrazowania z zastosowaniem sekwencji echa spinowego, obserwowano zarówno zwolnienia jak i przyspieszenie częstości stymulacji. Podobnych zaburzeń pracy rozrusznika nie obserwowano w czasie obrazowania z zastosowaniem sekwencji echa gradientowego.
Tabela 3. Zasady postępowania w przypadku zastosowania procedury wpływającej na czynność rozrusznika serca.
A. Przed wykonaniem procedury
- rozważyć możliwość zastąpienia procedury wływającej na czynność rozrusznika inną, która nie niesie takich zagrożeń
- zapoznanie się z zaleceniami producenta rozrusznika dotyczącymi postępowania w przypadku wykonywania danej procedury
- badanie pacjenta
badanie podmiotowe i przedmiotowe oraz ocena wyników badań dodatkowych
kontrola czynności rozrusznika - w tym ocena czułości

i progu stymulacji
ocena częstości i stabilności rytmu własnego
- przeprogramowania rozrusznika

B. W czasie wykonywania procedury
- monitorowanie czynności serca i rozrusznika
- zapewnienie dostępu do stymulatora zewnętrznego
i ew. programatora

A. Po wykonaniu procedury
- kontrola czynności rozrusznika
- przeprogramowania rozrusznika
W świetle wyników powyższych badań można stwierdzić, że pacjenci z wszczepionymi rozrusznikami najnowszej generacji mogą być poddawani badaniu za pomocą rezonansu magnetycznego. Dane te jednak zebrano w oparciu o wybraną grupę pacjentów i odnoszą się do określonej grupy stymulatorów. Jeżeli wykonanie tego badania jest niezbędne poza typowym postępowaniem (tab. 3) należy:
1. U pacjentów, którzy nie są całkowicie uzależnieni od rozrusznika, przeprogramować go do pracy w trybie OOO. Jeżeli nie jest to możliwe należy zmniejszyć moc impulsu poniżej progu stymulacji. Zapobiega to występowaniu szybkiej stymulacji serca.
2. U pacjentów uzależnionych od stymulatora przeprogramować go do pracy w trybie asynchronicznym (VOO, AOO lub DOO).
3. W niektórych typach rozruszników można wyłączyć ich odpowiedź na pole magnetyczne. Dzięki temu zapobiega się zakłóceniu pracy rozrusznika związanej z aktywacją przełącznika magnetycznego.
4. O ile to możliwe przeprowadzać badanie w skanerze o natężeniu pola 0,5 T.
Należy również nadmienić, że w przypadku klasycznych zdjęć rtg obecność rozrusznika wszczepionego w okolicy podobojczykowej może przesłaniać zmiany w miąższu płucnym. Podobnie jego umieszczenie w miejscu typowym u kobiety może utrudniać rozpoznanie nowotworu za pomocą mammografii. Natomiast w czasie wykonywania tomografii komputerowej rozrusznik może być przyczyną artefaktów.
Radioterapia
U pacjentów z rozrusznikami poddawanych procedurom leczniczym z zastosowaniem promieniowania można zaobserwować dwa rodzaje jego skutków. W akceleratorze liniowym lub betatronie pole elektromagnetyczne może prowadzić do zablokowania czynności rozrusznika. Jednak z uwagi na krótki czas trwania tego efektu nie wpływało to na stan kliniczny pacjenta (5). W nowszych typach rozruszników, bardziej odpornych na działanie pola magnetycznego, w czasie terapii nie obserwowano tych efektów.
Znacznie groźniejsze w swoich skutkach, od pola elektromagnetycznego jest promieniowanie jonizujące. Prowadzi ono do bezpośredniego uszkodzenia elementów elektronicznych rozrusznika. Paradoksalnie znacznie bardziej odporne na tego typu oddziaływania okazały się rozruszniki starszych typów. Nowsze generacje, w których do budowy stosowane są układy elektroniczne oparte na krzemie, są bardziej wrażliwe na promieniowanie jonizujące. Wynika to z faktu, że w obrębie cienkiej warstwy tlenku krzemu, która oddziela bramkę napięciową od kanału prądowego dochodzi do nagromadzenia dodatnich ładunków. Może to doprowadzić do zmiany parametrów tranzystora i powstawania prądów przeciekowych pomiędzy poszczególnymi częściami układu (6). Uszkodzenie rozrusznika może mieć charakter czasowy, ale zwykle jest nieodwracalne. Zależny ono od typu promieniowania, dawki skumulowanej, umiejscowienia i typu rozrusznika.
W doniesieniach dotyczących wpływu promieniowania na rozruszniki serca znajdują się informacje o przeprogramowaniu, zmianie czułości, zmianie częstości stymulacji oraz o jego całkowitym wyłączeniu się. Dodatkowo należy podkreślić, że nie można przewidzieć momentu, w którym dojdzie do wystąpienia zaburzeń pracy rozrusznika. Mogą one mieć miejsce nawet po zakończeniu leczenia (7).
Celem zmniejszenia niepożądanych skutków ubocznych u pacjentów ze stymulatorami poddawanych zabiegom leczniczym z zastosowaniem promieniowania poza ogólnymi zasadami postępowania należy:
1. Unikać stosowania silnych źródeł promieniowania neutronowego (8).
2. Unikać bezpośredniego napromieniania rozrusznika. W przypadku, gdy jest to niemożliwe zastosowanie pól skośnych zmniejsza dawkę energii pochłoniętą przez rozrusznik. W ostateczności należy zmienić jego położenie.
3. W przypadku gdy rozrusznik znajduje się poza polem na którym promieniowanie jest bezpośrednio ogniskowane, podlega on oddziaływaniu promieniowania rozproszonego. Należy wtedy za pomocą dozymetru określić jego dawkę. Nie powinna ona przkraczać 2 Gy. W układach wykorzystujących promieniowanie neutronowe o wysokiej energii niekorzystny wpływ na rozrusznik może wystąpić już przy dawce 0,9 Gy (9).
4. W zależności od typu i dawki skumulowanej należy rozważyć wymianę rozrusznika po zakończeniu leczenia.
Elektrokoagulacja
Elektrokoagulacja służy do cięcia tkanek oraz zapewnienia właściwej hemostazy. Jej wykorzystanie u chorych z wszczepionym rozrusznikiem serca wymaga dużej ostrożności z uwagi na niekorzystny wpływ pola elektromagnetycznego wysokiej częstotliwości (od 100 kHz do 5 MHz), które powstaje w czasie jej stosowania. Używane są dwa rodzaje elektrokoagulacji: unipolarna oraz bipolarna. Pierwsza z nich jest stosowana częściej z uwagi na większą skuteczność tamowania krwawienia. Jej niewłaściwe użycie lub nieodpowiednie przygotowanie chorego do zabiegu może spowodować wiele niebezpiecznych powikłań. Należą do nich przejściowe lub trwałe uszkodzenie rozrusznika, jego przeprogramowanie oraz wzrost progu stymulacji. Może to prowadzić do nieskutecznej stymulacji oraz zaburzeń rytmu serca. Na ich występowanie mają wpływ moc pola elektromagnetycznego (waha się ona między 10 a 500 W) oraz czas ekspozycji. Powikłania, podobnie jak w przypadku rezonansu magnetycznego, z uwagi na tzw. efekt anteny, częściej występują u chorych, u których stosowana jest stymulacja jednobiegunowa (10).
Zastosowanie we współczesnych rozrusznikach układów elektronicznych o wysokim stopniu integracji znacząco zmniejszyło liczbę ich uszkodzeń. Tego typu powikłanie częściej obserwowano w rozrusznikach starszych generacji.
Do najczęściej występujących powikłań obserwowanych w czasie elektrokoagulacji należy nieprawidłowe blokowanie się rozrusznika (11). Jest ono spowodowane występowaniem szumów wywołanych przez pole elektromagnetyczne, które są odczytywane jako własne pobudzenia serca. W związku z tym uważa się, że najbezpieczniejsze są krótkotrwałe ekspozycje, z wykorzystaniem prądu o niewielkiej mocy. W miarę narastania natężenia pola i wydłużenia czasu ekspozycji nie można uniknąć zablokowania się rozrusznika. W momencie wystąpienia takiego zagrożenia nowoczesne algorytmy rozpoznawania szumów powodują włączenie się stymulacji asynchronicznej. Zabezpiecza ona chorego przed gwałtownym zwolnieniem czynności serca. Indywidualny sposób reagowania poszczególnych typów rozruszników na pole elektromagnetyczne nie pozwala jednak w pełni przewidzieć ich reakcji (12).
Innym powikłaniem obserwowanym podczas stosowania elektrokoagulacji jest samoistne przeprogramowanie się rozrusznika. Najczęściej powraca on do zaprogramowanych fabrycznie wartości. Prawdopodobną przyczyną powyższej reakcji może być odczytanie szumów wywołanych przez pole elektromagnetyczne jako impulsów programatora.
Jednym z najbardziej niebezpiecznych powikłań elektrokoagulacji jest uraz termiczny tkanki bezpośrednio przylegającej do końcówki elektrody. Jego skutkiem może być przejściowy lub trwały wzrost progu stymulacji. W tym ostatnim przypadku konieczne może się okazać wszczepienie nowej elektrody (13).
Do rzadkich powikłań należy występowanie zaburzeń rytmu serca. Zależnie od położenia elektrody mogą to być tachyarytmie nadkomorowe lub komorowe, z migotaniem komór włącznie (14). Są one najczęściej spowodowane niewłaściwym kontaktem ujemnego bieguna (anody) urządzenia do elektrokoagulacji ze skórą pacjenta. Funkcję anody przejmuje wówczas elektroda układu stymulującego powodując wyzwolenie arytmii. Czynnikami, które temu sprzyjają są: zaburzenia elektrolitowe, niedokrwienie mięśnia sercowego, hypoksemia.
Z uwagi na możliwość wystąpienia opisanych powyżej powikłań powinno się przestrzegać zasad przedstawionych w tabeli 3. Dodatkowo należy:
1. Stosować w czasie zabiegu, o ile jest to możliwe, dwubiegunową stymulację asynchroniczną AOO, VOO lub DOO (15).
2. Dokładnie umocować anodę urządzenia do elektrokoagulacji, jak najdalej od rozrusznika.
3. O ile jest to możliwe stosować elektrokoagulację dwubiegunową.
4. Stosować krótkie, jednosekundowe aplikacje z 5-10-sekundowymi przerwami.
Z uwagi na powikłania, które mogą wystąpić podczas stosowania elektrokoagulacji u chorych z wszczepionym rozrusznikiem serca zaleca się korzystanie ze skalpela ultradźwiękowego.
Ablacja za pomocą prądów wysokiej częstotliwości
W ostatnich latach wzrasta liczba ablacji wykonywanych u pacjentów z wszczepionym rozrusznikiem serca. Podczas zabiegu do zniszczenia tkanki w ustalonym przez operatora miejscu dochodzi w wyniku uwolnienia się energii cieplnej na skutek przepływu prądu o częstotliwości 400-500 kHz i mocy od 5-50 pomiędzy końcówką elektrody a biegunem ujemnym zlokalizowanym na skórze (tzw. aplikacja). Większość stosowanych rozruszników nie była testowana w polu działania fal elektromagnetycznych o takiej częstotliwości. W związku z tym trudno jest przewidzieć ich zachowanie w czasie i po zabiegu. Zależy ono od systemów zabezpieczających zastosowanych przez danego producenta, a według niektórych doniesień od odległości między elektrodą ablacyjną a elektrodą rozrusznika. Powinna ona być większa niż 4 cm. Na występowanie zaburzeń stymulacji nie mają wpływu: czas emisji fal elektromagnetycznych i ich moc, liczba stosowanych aplikacji oraz kontakt elektrody ablacyjnej z mięśniem sercowym (15).
Do najczęściej występujących powikłań należy przeprogramowanie stymulatora do wartości zaprogramowanych przez producenta. U niektórych pacjentów w czasie stosowania aplikacji włącza się stymulacja asynchroniczna. Zależnie od położenia elektrody może ona wyzwolić różne rodzaje nadkomorowych i komorowych zaburzeń rytmu serca. Często stwierdza się również nieprawidłowe blokowanie się rozrusznika. W czasie zabiegu, pomimo zastosowania asynchronicznego trybu pracy, obserwowano pojedyncze przypadki spadku amplitudy impulsu prowadzące do nieskutecznej stymulacji (16).
U chorych z wszczepionym rozrusznikiem z adaptowaną częstością stymulacji, u których pozostawiono w czasie ablacji włączony czujnik dochodziło do zwiększenia częstości wyzwalanych impulsów.
Niezwykle rzadkim powikłaniem występującym u pacjentów poddanych zabiegowi ablacji jest uszkodzenie układu elektronicznego rozrusznika powodujące konieczność jego wymiany (16).
Jeżeli wykonanie ablacji jest wskazane poza typowym postępowaniem (tab. 3) należy:
1. U pacjentów, którzy są niezależni od rozrusznika, powinno się przeprogramować go do pracy w trybie OOO. Jeżeli nie jest to możliwe należy zmniejszyć wartość impulsu poniżej progu stymulacji.
2. W rozrusznikach z adaptowaną częstością wyłączyć czujnik.
3. Zastosować w czasie zabiegu stymulację czasową.
Kardiowersja i defibrylacja zewnętrzna
Powszechnie stosowanymi metodami leczenia groźnych dla życia zaburzeń rytmu serca, nie poddających się farmakoterapii są kardiowersja i defibrylacja elektryczna. Przez wiele lat stosowano jedynie elektrowersję przezklatkową, w czasie której prąd rozładowania kondensatora płynie między dwoma biegunami umieszczonymi na powierzchni klatki piersiowej. Jego wysoka energia może powodować różnego rodzaju zaburzenia pracy rozrusznika serca. Należą do nich nieprawidłowe blokowanie i przeprogramowanie rozrusznika oraz wzrost progu stymulacji (17). Przyczyny wystąpienia powyższych powikłań są takie same jak w przypadku elektrokoagulacji. Obserwowano je najczęściej w starych typach jednobiegunowych układów stymulujących. W celu zmniejszenia częstości zaburzeń stymulacji występujących podczas defibrylacji lub kardiowersji w nowoczesnych typach rozruszników zastosowano diodę Zenera (18) Powoduje ona wytwarzanie sygnałów wysokiej częstotliwości, które zapobiegają dotarciu energii wyzwalanej w czasie elektrowersji do obwodu elektronicznego rozrusznika. Celem uniknięcia powikłań występujących w czasie zabiegu zaleca się:
1. Przed zabiegiem zaprogramować maksymalną wartość impulsu.
2. Umieścić jedną z łyżek defibrylatora z tyłu klatki piersiowej, a drugą z przodu, w odległości co najmniej 5 cm od rozrusznika.
W ostatnich latach, w niektórych ośrodkach do przywrócenia rytmu zatokowego wykorzystuje się kardiowersję przezprzełykową. W pojedynczych doniesieniach dotyczących jej zastosowania u chorych z wszczepionym rozrusznikiem brak jest informacji o wystąpieniu zaburzeń jego pracy.
Wszczepialny kardiowerter-defibrylator
Wielkim postępem w leczeniu groźnych dla życia tachyarytmii komorowych było zastosowanie wszczepialnych kardiowerterów-defibrylatorów. Pierwsze generacje tych urządzeń nie posiadały możliwości stałej elektrostymulacji serca. Z uwagi na fakt, że u ok. 15% chorych komorowym zaburzeniom rytmu serca towarzyszy choroba węzła zatokowo-przedsionkowego i/lub blok przedsionkowo-komorowy konieczne było zastosowanie rozrusznika serca. Wielokrotnie powodowało to zaburzenia czynności tych urządzeń (19).
Najczęstszym powikłaniem występującym u osób z wszczepionym kardiowerterem-defibrylatorem było wyzwolenie energii defibrylacji lub kardiowersji na skutek błędnej interpretacji impulsów stymulujących rozrusznik (20). Dotyczyło to najczęściej chorych z wszczepionym układem dwujamowym, w którym zaprogramowano długi odstęp a-v. Impulsy przedsionkowe i komorowe były wtedy rozpoznawane jako pobudzenia własne serca o dużej częstości. Powodowało to wyzwolenie defibrylacji lub kardiowersji tzw. efekt podwójnego zliczania. Podobne zjawisko nieprawidłowej interpretacji częstości rytmu serca obserwowano w przypadku wydłużonego czasu depolaryzacji. W tym wypadku impuls stymulujący i następujący po nim potencjał komorowy były rozpoznawane przez kardiowerter-defibrylator jako dwa niezależne zespoły komorowe w przypadku stymulacji VVI lub trzy zespoły komorowe w przypadku stymulacji DDD. Powyższe powikłania dotyczyły najczęściej stymulacji jednobiegunowej.
Zaburzenia rozpoznawania migotania komór przez kardiowerter-defibrylator u osób z wszczepionym rozrusznikiem były rzadkim, ale bardzo niebezpiecznym powikłaniem (21). Dochodziło do niego w przypadku, gdy zbyt niskie napięcie fal migotania komór nie blokowało czynności rozrusznika. Jego impulsy były odczytywane przez kardiowerter-defibrylator jako własne pobudzenia serca, a fala migotania komór była traktowana jak artefakty. Powikłanie to występowało jedynie u osób ze stymulacją jednobiegunową, będącą często następstwem przeprogramowania rozrusznika w czasie poprzedniej kardiowersji lub defibrylacji.
Innymi zaburzeniami, które występowały bezpośrednio po defibrylacji lub kardiowersji, u osób z wszczepionym rozrusznikiem serca, mogą być: wzrost progu stymulacji, zablokowanie się rozrusznika oraz jego przeprogramowanie. Powyższe powikłania są szczególnie niebezpieczne u chorych wymagających stale elektrostymulacji. Mechanizm ich powstawania jest taki sam jak w przypadku elektrowersji przezklatkowej (22).
Zauważono również, że przyłożenie magnesu nad stymulator poprzez uruchomienie stymulacji asynchronicznej zaburza rozpoznawanie rytmu własnego przez wszczepiony kardiowerter-defibrylator (22). Może to powodować niepotrzebne wyzwolenie impulsu kardiowertera-defibrylatora. Podobne sytuacje obserwowano w przypadku niewłaściwie zaprogramowanego czujnika w rozrusznikach z adaptowaną częstością stymulacji do wysiłku.
Z powikłaniami opisanymi powyżej spotykamy się coraz rzadziej ponieważ w chwili obecnej wszczepiane są jedynie układy posiadające możliwość kardiowersji i defibrylacji oraz stymulacji jedno- lub dwujamowej.
U chorych, u których wszczepiono kardiowerter-defibrylator i rozrusznik serca należy:
1. Unikać stymulacji jednobiegunowej.
2. Ocenić czynność kardiowertera-defibrylatora po przeprogramowaniu rozrusznika na: stymulację asynchroniczną, z maksymalną amplitudą impulsu stymulującego, a w przypadku stymulacji dwujamowej ustawiając najdłuższy odstęp a-v.
3. Unikać kontroli rozrusznika za pomocą magnesu.
Urządzenia wykorzystywane w stomatologii
Niektóre urządzenia stosowane w stomatologii mogą powodować nieprawidłową pracę rozrusznika. Dotyczy to przede wszystkim przyrządów do usuwania kamienia nazębnego, w których do uruchomienia głowicy czyszczącej wykorzystywane jest pole elektromagnetyczne (23). Nie zakłóca ono czynności rozrusznika, gdy głowica oddalona jest od niego o co najmniej 40 cm. Praktycznie uniemożliwia to bezpieczne wykonanie zabiegu. W związku z tym faktem u chorych z wszczepionymi rozrusznikami serca należy stosować piezoelektryczne urządzenia do usuwania kamienia nazębnego.
Turbiny wysokoobrotowe, w których głowica uruchamiana jest sprężonym powietrzem nie wływają na czynność rozrusznika. Całkowicie bezpieczne są również nowoczesne krzesła i lampy stomatologiczne, elektryczne szczotki do czyszczenia zębów oraz wszelkiego typu urządzenia do utrwalania wypełnień (23).
Urządzenia wykorzystywane w rehabilitacji
Stosowana w rehabilitacji przezskórna stymulacja nerwów(TENS) może niekorzystnie oddziaływać na pracę rozrusznika. Dzieje się tak wtedy gdy elektrody do biostymulacji położone są równoległe do układu stymulującego. Najczęściej opisywanymi powikłaniami są zablokowanie się rozrusznika lub jego przeprogramowanie. Dotyczy to przede wszystkim sytuacji, w których stosuje się jednobiegunowy układ stymulujący (24).
W celu uniknięcia zaburzeń stymulacji, poza zaleceniami ogólnymi (tab. 3) należy:
1. O ile jest to możliwe zastosować dwubiegunowy sposób rozpoznawania własnych pobudzeń serca przez rozrusznik (próg sterowania).
2. Umieścić elektrody do biostymulacji po stronie przeciwnej niż rozrusznik.
Wszczepialne stymulatory mięśni i nerwów a rozrusznik serca
W ostatnich latach coraz częściej wykorzystywane są różnego rodzaju urządzenia do stymulacji: rdzenia kręgowego, istoty czarnej mózgu (w chorobie Parkinsona), nerwu błędnego, mięśni. Mogą one spowodować zablokowanie się rozrusznika serca lub wzrost progu stymulacji (25). W celu uniknięcia tych powikłań poza zaleceniami ogólnymi (tab. 3) należy:
1. Stosować jak najmniejszą amplitudę impulsu stymulatora.
2. Stosować stymulację dwubiegunową zarówno w stymulatorze jak i w rozruszniku serca.
3. Zaprogramować najwyższy możliwy próg rozpoznawania pobudzeń własnych serca (próg sterowania).
Litotrypsja
W leczeniu kamicy żółciowej i nerkowej powszechnie stosowana jest zewnątrzustrojowa litotrypsja. Energia w postaci fal dodatniego ciśnienia, ogniskowana jest przy pomocy odpowiednich soczewek lub układu fazowego w stopniu umożliwiającym skruszenie kamienia. W wyniku krótkotrwałego przepływu prądu pomiędzy dwoma elektrodami zanurzonymi w wodzie powstaje para wodna. Ekspansja rozgrzanych gazów wytwarza falę dodatniego ciśnienia, za którą podąża fala ciśnienia ujemnego związana z zapadaniem się jego pęcherzyków. W zależności od rodzaju urządzenia do litotrypsji, do wytwarzania energii stosowane są kryształy piezoelektryczne lub pole elektromagnetyczne (26). Przy stosowaniu urządzeń starszych generacji u 80% pacjentów występowały przedsionkowe i komorowe pobudzenia dodatkowe. We współczesnych litotryptorach fala wyzwalana jest w okresie refrakcji komór, w 20 ms po załamku R zespołu QRS. Następnie przez okres 300-500 ms litotryptor nie może ponownie wytworzyć fali ciśnienia (10). Dzięki temu zredukowano częstość zaburzeń rytmu serca (27).
Litotryptory mogą oddziaływać na rozruszniki w dwojaki sposób: bezpośrednio poprzez falę ciśnienia lub pośrednio przez zakłócenia elektromagnetyczne powstające w chwili wyładowania elektrycznego między elektrodami. Do tej pory w piśmiennictwie nie pojawiły się doniesienia o zniszczeniu stymulatora w czasie zabiegu. W przypadku rozruszników dwujamowych obserwowano, synchronizację pracy litotryptora z pracą przedsionków. Teoretycznie może to powodować zablokowanie części komorowej rozrusznika. Aby temu zapobiec, na czas zabiegu rozruszniki dwujamowe powinny być zaprogramowane na tryb pracy VVI. W przypadku rozruszników o zmiennej częstości podstawowej, w których stosowano czujniki piezoelektryczne uszkodzenia obserwowano jedynie w czasie badań in vitro. Litotrypsja może być bezpiecznie stosowana u pacjentów z rozrusznikami serca (28).
Przed wykonaniem litotrypsji u pacjentów z rozrusznikiem serca, poza zaleceniami ogólnymi (tab. 3) należy przestrzegać następujących warunków:
1. Przed zabiegiem przeprogramować rozruszniki dwujamowe do trybu pracy VVI.
2. W rozrusznikach z adaptowaną częstością wyłączyć czujnik.
3. O ile to tylko możliwe zwiększyć odległość pomiędzy punktem ogniskowym litotryptora a rozrusznikiem.
Zasady postępowania w przypadku zastosowania procedury wpływającej na czynność rozrusznika serca
Zastosowanie przedstawionych powyżej procedur diagnostycznch i leczniczych u chorego z wszczepionym rozrusznikiem serca może prowadzić do groźnych dla życia zaburzeń jego czynności. Z drugiej strony rezygnacja z ich wykonania może utrudnić przeprowadzenie właściwej diagnostyki lub uniemożliwić wdrożenie odpowiedniego leczenia. W związku z tym, w przypadku konieczności zastosowania jednej z tych procedur, poza typowym dla niej postępowaniem, należy przestrzegać ogólnych zasad przedstawionych w tabeli 3.
Z uwagi na fakt, że mimo zastosowania wszelkich zabezpieczeń w trakcie wykonywania procedury np. rezonansu magnetycznego lub elektrokoagulacji dochodziło do uszkodzenia rozrusznika, zawsze należy rozważyć płynące z niej korzyści. W przypadku, gdy podobne efekty można osiągnąć za pomocą innej, bezpiecznej procedury należy ją zastosować. Przykładem jest możliwość zastąpienia elektrokoagulacji skalpelem ultradźwiękowym. O ile jest to niemożliwe należy zapoznać się z zaleceniami producenta rozrusznika dotyczącymi postępowania w przypadku przeprowadzenia jednej z powyższych procedur. Następnie w oparciu o badanie podmiotowe i przedmiotowe oraz wyniki badań dodatkowych należy ocenić czy możliwa jest okresowa zmiana sposobu pracy rozrusznika. Kolejnym etapem przygotowań jest kontrola czynności rozrusznika, w czasie której należy ocenić próg stymulacji i sterowania. Istotne jest również określenie stopnia zależności pacjenta od rozrusznika. Opiera się ono na ocenie rodzaju i stabilności rytmu własnego serca, który pojawia się po wyłączeniu lub zablokowaniu rozrusznika. Należy również zwrócić uwagę na jego wpływ na wydolność fizyczną chorego. W ocenie stopnia zależności od rozrusznika pomocna może okazać się elektrokardiografia ambulatoryjna Holtera. W oparciu o uzyskane w powyższy sposób informacje należy wybrać najbardziej optymalny dla danego pacjenta i planowanej procedury sposób zaprogramowania rozrusznika. Poza zmianą trybu stymulacji i wartości impulsu stymulującego, o ile jest to możliwe, należy zaprogramować dwubiegunowy sposób rozpoznawania własnych pobudzeń serca (próg sterowania).
W czasie wykonywania procedury, która w istotny sposób może wpłynąć na pracę rozrusznika konieczne jest monitorowanie czynności serca. Powinno się również zabezpieczyć możliwość natychmiastowego wdrożenia stymulacji czasowej (zewnętrznej lub endokawitarnej) oraz przeprogramowania rozrusznika. Nie należy umieszczać magnesu nad rozrusznikiem przez cały okres procedury, ponieważ w niektórych przypadkach np. w czasie stosowania elektrokoagulacji może to doprowadzić do jego przeprogramowania.
Po operacji należy niezwłocznie przeprowadzić kontrolę rozrusznika oraz zaprogramować najbardziej optymalny w danym momencie sposób stymulacji. Dotyczy to przede wszystkim chorych ze znacznie upośledzoną funkcją lewej komory i stymulacją typu DDD. Zbyt długi okres stymulacji VVI lub VOO może prowadzić u nich do ciężkich zaburzeń hemodynamicznych. Kontrolę rozrusznika należy powtórzyć po 24 godzinach.
Leki
Z uwagi na częstość stosowania najlepiej poznano wpływ leków antyarytmicznych na czynność rozrusznika. Stwierdzono, że największy wpływ wywierają leki z grupy IC wg podziału Vaughana Williamsa. Podanie propafenonu lub flekainidu w dawkach terapeutycznych może spowodować nawet dwukrotny wzrost progu stymulacji (29, 30). Jego niewielki wzrost oraz zaburzenia rozpoznawania pobudzeń własnych stwierdzono w przypadku zatrucia lekami grupy IA prokainamidem i dysopyramidem. Brak jest jednoznacznych danych dotyczących wpływu amiodaronu na próg stymulacji. Pozostałe leki antyarytmiczne nie powodują jego istotnej zmiany. Opisano również pojedyncze przypadki przejściowego wzrost progu stymulacji po zastosowaniu doxorubiciny i vincristiny (31).
Możliwość wystąpienia wzrostu progu stymulacji po zastosowaniu niektórych leków wskazuje na konieczność zaprogramowania wyższych wartości energii impulsu przed ich podaniem. W przypadku konieczności ich przewlekłego stosowania wskazany jest pomiar progu stymulacji po osiągnięciu stanu stacjonarnego stężenia leku (30).
Obniżenie progu stymulacji obserwowano po zastosowaniu kortykosterydów (32). Efekt ten był wykorzystywany w przypadku zagrożenia całkowitą utratą możliwości stymulacji (exit block). Z uwagi na możliwość wystąpienia działań ubocznych (związanych z dużymi dawkami leków) oraz przejściowy spadek progu, postępowanie takie nie jest szeroko stosowane. Powyższe działanie znalazło natomiast zastosowanie przy konstrucji końcówek elektrod. Zastosowanie systemu, który zapewnia stałe uwalnianie śladowych dawek leku, spowodowało ograniczenie procesów włóknienia zachodzących wokół elektrody. Dzięki temu udało się zredukować próg stymulacji, ograniczyć zużycie energii i wydłużyć czas pracy rozrusznika. Spadek progu stymulacji obserwowano również po takich lekach jak epinefryna i isoproterenol. Spostrzeżenia te nie znalazły jednak zastosowania klinicznego (33).
Piśmiennictwo
1. Alagona P. Jr et al.: Nuclear magnetic resonance imaging in patient with DDD pacemaker. PACE 1989, 12:619.
2. Hayes D.R. et al.: Effect of 1.5 Tesla nuclear magnetic resonance imaging scanner on implanted permanent pacemakers. J. Am. Coll. Cardiol. 1987, 10:782-786.
3. Lauck G. et al.: Effects of nuclear magnetic resonance imaging on cardiac pacemakers. PACE 1995, 18:1549-1555.
4. Achenbach S. et al.: Effects of magnetic resonance imaging on cardiac pacemakers and electrodes. Am. Heart J. 1997 Sep; 134(3): 467-73.
5. Venselaar J.L.M.: The effects of ionizing radiation on eight cardiac pacemakers and influence of electromagnetic interference from two linear accelerators. Radiother. Oncol. 1985, 3:81-87.
6. Calfe R.V.: Therapeutic radiation and pacemakers. PACE 1982, 5:883-886.
7. Lewin A.A. et al.: Radiation induced failures of complementary metal oxide semiconductor containing pacemakers: A potentially lethal complication. Int. J. Radiat. Oncol. Phys. 1984, 10:1967-1969.
8. Maxted K.J.: The effects of therapetic x-radiation on a sample of pacemaker generators. Phys. Med. Biol. 1984, 29:1143-1146.
9. Raitt M.H. et al.: Runaway pacemaler during high-energy neutron radiation therapy. Chest 1994, 106: 955-957.
10. Peters R.W., Gold M.R.: Reversible prolonged pacemakerfailure due to electrocautery J-interv-Card-Electrophysiol. 1998 Dec., 2 (4):343-4.
11. Lerner S.: Supression of a demand pacemaker by transurethral electrocautery. Anesth. Analg. 1973, 52:703.
12. Moran M.D., Kirchoffer J.B.: Electromagnetic iterference caused by electrocautery during sergical procedure PACE 1996, 19:1909.
13. Geddes L.A., Tacker W.: A new electrical Hazard associated with electrocautery. Med. Instrum. 1975, 6:112-113.
14. Hungerbuchler R.F., Scope J.P.: Ventricular fibrillation associated with electrocautery JAMA 1974, 230:432-435.
15. Erdman S., Levinski L.: Managament of pacemaker patients while using electrocauteryin surgical procedures PACE 1987, 10:672 (abstract).
16. Chin M.C.: Rosenquist The effect of radiofrequency cateter ablation on permanent pacemaker PACE 1990, 13:23-29.
17. Almatura G., Bianconi L.: Transthoracik DC shock may reprezent a serious hazard in pacemaker dependent patients PACE 1995, 18:194-198.
18. Irnich W., Barold S.S.: Modern Cardiac pacing NY Futura Publishin Co, 1985.
19. Cohen A.I. et al.: The use and intereactionof permanent pacemakers and the automatic implantable cardiowerer -defibrylator PACE 1988, 11:704-711.
20. Kim S.G., Furman S.: Unipolarpacer artifacts inducedfailure of an autonomic implantable cardiowerter-defibrylator to detect ventricular fibrillation. Am. J. Cardiol. l988, 12:234-5.
21. Bardy G.H. et al.: Failure of the automatic implantable defibryllator to detect ventricular fibrillation. Am. J. Cardiology 1986, 58:1107-1108.
22. Haffaje C. et al.: Combined third generationimplantable cardioverter-defibrylator with permanent unipolar pacemaker: preliminary observations. PACE 1996 1987, 10:136-142.
23. Miller-C.S. et al.: Selective interference with pacemaker activity by electrical dental devices. Oral-Surg-Oral-Med-Oral-Pathol-Oral-Radiol-Endod. 1998 Jan; 85 (1):33-6.
24. Rassmussen M.J., Hayes D.L.: Can transcutaneuselectrical nerve stimulationbe safely used in patients with permanent cardiac pacemakers? Mayo Clinic Proc. 1988, 63:443-445.
25. Iyer-R. et al.: Management of cardiac pacemaker in a patient with spinal cord stimulator implant. Pain. 1998 Feb; 74(2-3):333-5.
26. Jocham D. et al.: Treatment of nephrolithiasis with ESWL. In Gravenstein J.S., Peter K. (eds): Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy for Renal Stone Disease: Technical and Clinical Aspects. Boston. MA, Butterworth, 1986, pp 35-60.
27. Walts L.F., Atlee J.L. III. Supraventricular tachycardia associated with extracorporeal shock wave lithotripsy. Anesthesiology 1986, 65:521-523.
28. Landberg J. et al.: The effects of extracorporeal shock wave lithotripsy on pacemaker function. PACE 1987, 10:1142-1146.
29. Bianconi L. et al.: Effectsof oral propafenone therapy on chronic myocardial pacing treshold. PACE 1992, 15:148-154.
30. Hellestrang K.J., Burnett P.J.: Effect of antiarhythmic agent flecainide acetate on acute and chronic pacing tresholds PACE 1983, 6:892-899.
31. Wilke-A. et al.: Elevation of the pacing threshold: a side effect in a patient with pacemaker undergoing therapy with doxorubicin and vincristine. Oncology. 1999, 56(2):110-1.
32. Risby O. et al.: The influence of prednisolone on pacemaker treshold. PACE 1981, 4:A-68 (abstract).
Postępy Nauk Medycznych 2/2001
Strona internetowa czasopisma Postępy Nauk Medycznych