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

Massimo Giammaria,SC Cardiologia Ospedale Maria Vittoria, TorinoMassimo.giammaria#aslto2.piemonte .it

Perche’ tante opzioni?

Risposta Clinica e Anatomica

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?

Claudia Ypenburg, Optimal Left Ventricular Lead Position Predicts Reverse Remodeling and Survival After Cardiac Resynchronization Therapy, JACC 2008

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

Lat.

Ant.

Post.

Set

.

LAO

RAO

BASALE

MEDIALE APICALE

ResQ Dati preliminari e update

ResQ Centri Partecipanti

15 Centri

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

ResQ-CRT: disegno

10°-14° mese

Parametri elettrici nelle configurazioni disponibiliValutazione Responder (Packer o FE < 5% o LVESV <

10%)

5°-7° mese


10%)

1°-3° mese


10%)

Impianto CRT-D con Quartet

Parametri elettrici nelle configurazioni disponibiliProgrammazione con dipolo distale

(classico di un catetere bipolare)

Se “Non Responder” si modifica la programmazione

con un dipolo piu’ basale (specifici del Quartet)

Vado, Giammaria Senatore Oral presentation ESC 2016

Res-q

Arruolati:• 152

Programmati con

Polo Distale

• 142

• 117 (drop out 23%)

Fup 12Mesi

• 103 (drop out 32%)

Fup 18Mesi

• 12 / 32 attesi

Situazione Dicembre 2016

Fup 6Mesi

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

Età (Anni) 69.4±9

Sesso(M, %) 76.3

Cardiomiopatia Ischemica (%)

42

NYHA 3 (%) 68%

LV EF(%) 27.6±5.5

103/152 pazienti

26 N Resp(25%)

15 dipolo basale (58%)

8 Resp (53%) 7 N Resp

11 dipolo invariato (42%)

Vado, Giammaria, Senatore: Dati non pubblicati

18/103 (17%) Non Responder a 12 mesi

Realacap registry-Pubblicazioni

agenda






Cattura anodica e dipolo largo

LV1 coil

LV4 coil

LV1 anodo- LV4 catodo 4/0,4

LV1 anodo- LV4 catodo 3,5/0,4

Cattura anodica e dipolo largo

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

QUASAR Study

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

SONO ACCETTABILI LE SOGLIE ANODICHE?LA CATTURA DEL FRENICO INTERFERISCE?

QUASAR Study

Medie ± 2SD delle soglie anodiche e catodiche del catetere 4poli

1,0 1,11,7 2,0

2,43,3

5,5 5,2

1,42

1,8

2,8

2,4

3,60

4,2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

Distale 1 D2 D3 Prossimale 4 Distale 1 Prossimale 4 Dist 1-D2 Dist 1-Pros 4

2SD

MEDIE

ANODICHECATODICHE PNS

Media sempre < 3,5 V (0,5)

QUASAR Study

N(%)

Misura soglia anodica piu’prossimale > 8V(0,5)

5/16 (31%)

Dipolo D1-D4 attivabile sopra soglia anodica in D4 < 8V(0,5)

11/16 (69%)

Dipolo D1-D4 attivabile sopra soglia anodica in D4 < 3,5V(0,5)

7/16 (43%)

SOGLIA ANODICA NEL POLO PIU’ PROSSIMALE (D3 o D4)

Soglia Frenico sempre > 4,5V(0,5 msec)

QUASAR Study

Basale

Bassa Uscita1,75/21,5= 0,081

Alta Uscita1,05/20,9=0,050

QUASAR Study

agenda






Multi point Pacing e Multi Area Pacing

23

I numeri rappresentano i tempi di attivazione in ms relativi al punto più precoce

Propagazione del Fronte d’OndaFast et al., Cardiovascular Research 1997; 33: 258–271

Stimolazione da singoloelettrodo

Stimolazione da array lineare

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%.

Fronte d’onda convesso Fronte d’onda flat

* Animated activation pattern

Pattern di propagazione in caso di scar

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?

Aumenta il numero di pazienti Responder?

Quali sono i pazienti che avranno i migliori benefici?

LV1LV2

RV

Migliorare il pattern di attivazione


Characterization of Ventricular Activation Pattern and AcuteHemodynamics during MultiPoint Left Ventricular PacingMenardi 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 ilQRS (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

Migliorare l’emodinamica in acuto e la dissincronia


Multipoint left ventricular pacing improves acute hemodynamic responseassessed with pressure-volume loops in cardiac resynchronization therapypatients

29

Pappone C. et al., Heart Rhythm 2014; 11: 394-401

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

typically have poor CRT response, and in non ischemic patients.

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.

Multipoint pacing by a left ventricular quadripolar lead improves the acutehemodynamic response to CRT compared with conventional biventricularpacing at any site

30

Zanonet al. Heart Rhythm January 2015

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,includingthose 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.

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.

• 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.

Joaquın Osca, HR 2015

The use of multisite left ventricular pacing via quadripolar lead improves acutehaemodynamics and mechanical dyssynchrony assessed by radial strain speckletracking: initial results

Ridurre la durata del QRS


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

-50

-30

-10

10

30

50

% D

ecre

men

t Q

RS

MP

P/B

IV v

s B

aselin

e (

De

ltaQ

RS

)

MPP OFF MPPON

p<0.001

-20

-15

-10

-50

% D

ecre

men

t B

IV/M

PP

vs B

ase

line

(D

elta

QR

S)

MPP OFF MPP ON

Multipoint pacing via a quadripolar left ventricular lead:Preliminary results from the Italian Registry On Multipoint leftventricular Pacing in cardiac resynchronization therapy. (IRON-MPP)

Forleo, Giammaria et al Europace, 2017

76 Italian Hospitals

Policlinico Tor Vergata - RomaPoliclinico Casilino-RomaCampus Biomedico - RomaAzienda Ospedaliera Universitaria di VeronaO. Santa Maria della Misericordia -RovigoCasa Sollievo della Sofferenza-S.Giovanni RotondoOspedale Maria Vittoria-TorinoSpedali Civili di BresciaOspedale di PadovaOspedale San Filippo Neri-RomaOspedale Di Venere-BariOspedale S.Donato-ArezzoI. Clinico S.Ambrogio-MilanoOspedale di CirièOspedale S.Croce e Carle-CuneoOspedale Fornaroli-MagentaOspedale di SeriateOspedale Vito Fazzi-LecceOspedale S.Stefano-PratoOspedale S.Luca-LuccaOspedale di Oglio PòOspedale Vannini-RomaOspedale Sacco-MilanoOspedale S.Spirito-Casale MOspedale di MontepulcianoOspedale di SienaOsp.S.Maria Annunziata-Bagno a RipoliOspedale di RoveretoOspedale Umberto 1-RomaOspedale di TrevisoFondazione Giovanni Paolo Secondo-CampobassoOspedale di CremonaPO Pellegrini-NapoliOspedale Pisa Monasterioospedale Como S.annaOspedale dell'angelo-MestreOspedale di Porto GruaroSan Rocco-Ome BresciaOspedale di Montebelluna

Istituto Auxologico-MilanoOspedale di Circolo-Busto ArsizioOspedale Como ValduceOspedale di ConeglianoClinica Gavazzeni-BergamoOspedale Maggiore di LodiAzienda Ospedaliera Carlo Poma-MantovaS.Gerardo-MonzaOspedale S.Chiara-TrentoS.Maria della Misericordia-UdineOspedale di VimercateOspedale di CerignolaMater Domini-CatanzaroOspedale di PiacenzaOspedale città di sesto san giovanniPresidio Ospedaliero di SondrioOspedale di TreviglioFondazione Macchi-VareseOspedale Bassini-Cinisello B.Ospedale di CarpiOspedale di Cernusco SNOspedale di CesenaOspedale S.Maria Nuova-FirenzeOspedale di Garbagnateospedale di GravedonaOspedale di ImperiaOspedale A.Manzoni di LeccoOspedale di LegnanoCentro Cardiologico MonzinoOspedale Cosma e Damiano di PesciaOspedale Civile di PolicoroOspedale di RhoOspedale S.Camillo di RIETIOspedale San Paolo bariOspedale Civile di SaronnoOspedale SS Giovanni e Paolo di VeneziaOspedale S.Andrea di Vercelli

IRON MPP

Attivabilità


The LV capture thresholds (CT) were measured in at least 2 of the 10 availableconfigurations in all patients (507 patients)

IRON-MPP


Aumentare il numero dei responders


43%

17%

43%19%

33%14%

43%

9%24%

24%

14%

12-Month CRT Response Rate

Improving Cardiac Resynchronization Therapy Response withMultipoint Left Ventricular Pacing: 12-month Follow-up Study

Papponeet al, Heart Rhythm February 2015

Pazienti con un incremento dell’FE di almeno 5%:

- 74% nel gruppo MPP

- 58% nel gruppo Biv tradizionale (p=0.012).

IRON MPP-6M Follow Up

232 pazienti:

1. 94 pazienti con MPP ONEF = 39,1±9,6%

2. 138 pazienti con MPP OFFEF = 34.7±7.6%


IRON-MPP

On the basis of the CCS, patients were classified into 1 of 3 response groups: 1. Worsened2. Improved3. 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.


Quali sono i pazienti che avranno i migliori benefici?


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.

IRON-MPP


Mechanistic insights in to the benefits of multisite pacing in cardiacresynchronization therapy: The importance of electrical substrate andrate of left ventricular activation

Methods16 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)

Manav Sohal et al. Heart Rhythm 2015

▪ 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.

agenda






Multi Area Pacing

agenda






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 oreTAC 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, TorinoMassimo.giammaria#aslto2.piemonte .it

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