Usefulness of ventricular sense response in last-generation cardiac resynchronization therapy devices.

OBJECTIVES: High percentages of pacing were associated to maximal symptomatic and mortality benefit from cardiac resynchronization therapy (CRT). Loss of CRT pacing is linked to intrinsic ventricular activation preceding biventricular pacing (BiV), as it occurs in patients with atrial fibrillation (AF). Last generation CRT devices incorporate the ventricular sense response (VSR) mechanism to maintain biventricular pacing in patients with atrial arrhythmias. This work aimed to characterize electrical dyssynchrony differences among baseline, BiV and VSR pacing, and determine whether the VSR mode is as beneficial as the BiV mode in terms of electrical dyssynchrony. METHODS: Thirty-two patients implanted with CRT devices were retrospectively studied. All patients presented non-ischemic dilated myocardiopathy and complete left bundle branch block (LBBB). Every patient went through baseline, BiV and VSR pacing while recording the 12­lead ECG. Electrical dyssynchrony was assessed by a dyssynchrony index (DIn) obtained from correlation analysis on the 12­lead ECG. RESULTS: When comparing with baseline, VSR pacing improved QRS duration (178 ± 22 ms vs 158 ± 43 ms, baseline vs VSR, p < 0.05) and so did BiV pacing (178 ± 22 ms vs 142 ± 20 ms, baseline vs BiV, p < 0.05). However, electrical dyssynchrony only improved at BiV pacing (2.86±0.6 vs 0.54±0.8, baseline vs BiV, p < 0.05) while VSR showed average DIn values similar to those at baseline. CONCLUSIONS: VSR pacing did not improve the electrical synchrony while did shorten QRS duration in this sample population. Therefore, VSR paced beats would fall in the category of inefficient BiV and may not be the preferred alternative in patients with CRT and AF.

Asociación entre interleuquinas inflamatorias y la presencia de trastornos intraventriculares de la conducción en pacientes con serología positiva para enfermedad de Chagas y función ventricular conservada / Association between inflammatory interleukins and intraventricular conduction disturbances in patients with positive serology for Chagas disease and preserved ventricular function

RESUMEN Introducción: Los trastornos intraventriculares de la conducción constituyen una manifestación habitual en los pacientes con enfermedad de Chagas con función ventricular izquierda conservada. Se desconoce si su presencia puede estar asociada a una mayor actividad inflamatoria. Objetivos: Determinar si existe una correlación entre los niveles de interleuquinas y la presencia de trastornos intraventriculares de la conducción en pacientes con serología positiva para enfermedad de Chagas y fracción de eyección ventricular izquierda conservada. Material y métodos: Se evaluó a 22 pacientes con edades comprendidas entre 21 y 80 años, seropositivos para enfermedad de Chagas, de más de 20 años de evolución y fracción de eyección ventricular izquierda mayor del 50%. Se analizó, además, un grupo control de 14 individuos sanos. Se determinaron las concentraciones en plasma de IFN-γ, IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12 (p70), IL-15, IL-17A, MCP-1/CCL2, MIP-1 a/CCL3, TNF-a e IL-2. Se consideró trastornos intraventriculares de la conducción a la presencia de bloqueo de rama derecha, hemibloqueo anterior izquierdo o bloqueo de rama izquierda. Resultados: De los 22 pacientes con serología positiva para enfermedad de Chagas, 10 presentaron trastornos de la intraventriculares de la conducción (45,4%). En el grupo con trastornos intraventriculares de la conducción, se observaron niveles elevados de interleuquinas de alto efecto inflamatorio como INF-γ, IL-15, IL-2 (p70), IL-12, MP1-a, en comparación al grupo control, además de presentar altos valores de IL-10 como mecanismo modulador de una respuesta inmunitaria excesiva. Conclusiones: La asociación entre niveles elevados de interleuquinas y la presencia de trastornos intraventriculares de la conducción plantea un posible proceso inflamatorio crónico para su desarrollo en pacientes chagásicos con fracción de eyección ventricular izquierda conservada.

ABSTRACT Background: Intraventricular conduction disturbances are common in patients with Chagas disease and preserved left ventricular ejection fraction, but their association with higher inflammatory activity is unknown. Objectives: The aim of this study was to determine the presence of an association between interleukin levels and intraventricular conduction disturbances in patients with positive serology for Chagas disease and preserved left ventricular function. Methods: Twenty-two patients between 22 and 80 years of age with positive serology test for Chagas disease with more than 20 years progression and left ventricular ejection fraction ≥50% were included in the study and compared with a control group of 14 healthy individuals. Plasma levels of IFN-γ, IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12 (p70), IL-15, IL-17A, MCP-1/CCL2, MIP-1 a/CCL3, TNF-a and IL-2 were measured in patients and controls. Right bundle branch block, left anterior hemiblock or left bundle branch block were considered intraventricular conduction disturbances. Results: Among the 22 patients with positive serology for Chagas disease, 10 presented intraventricular conduction disturbances (45.4%). This group had elevated levels of interleukins with high inflammatory effect such as INF-γ, IL-15, IL-2, IL-12, MIP-1 a, compared with the control group, and high levels of IL-10 as a regulatory mechanism of an excessive immune response. Conclusions: The association between elevated levels of inflammatory interleukins and intraventricular conduction disturbances suggests that chronic inflammation may play a role in the development of these abnormalities in patients with positive serology for Chagas disease and preserved left ventricular ejection function.

Prevalence of Cardiac Arrhythmias and Distal Conduction Disorders in Patients With Chronic Chagas' Disease and Elevated Autoantibodies Against M2 Muscarinic Acetylcholine Receptors.

Chagas' disease (ChD) is a parasitic disease endemic to regions of Latin America and with an increasingly global reach. Up to 30% of patients with ChD develop severe dilated cardiomyopathy, ventricular arrhythmias, conduction disorders and/or sudden cardiac death. Autoantibodies against M2 muscarinic acetylcholine receptors (M2 mAChR) have been implicated in the pathogenesis of ChD. We sought to understand whether there was an association between anti-M2 mAChR autoantibody titers in patients with chronic ChD and the presence of distal cardiac conduction disorders or cardiac arrhythmias. We conducted a cross-sectional study in 79 patients from Argentina and Bolivia with chronic ChD without evident structural heart disease. Autoantibody titers were measured using indirect enzyme-linked immunosorbent assay. Elevated anti-M2 mAChR autoantibody titers were associated with the presence of distal conduction disease but not with cardiac arrhythmias. High anti-M2 mAChR autoantibody levels could assist with identifying early structural heart disease in patients with chronic ChD.

Left ventricular dyssynchrony as result of right ventricular permanent apical pacing.

La estimulación apical permanente del ventrículo derecho (VD) puede producir asincronía del ventrículo izquierdo (VI) desde los puntos de vista eléctrico y mecánico. Este fenómeno es efecto de una alteración de la activación normal del VI que lleva al deterioro de la función sistólica y la aparición de insuficiencia cardíaca y sus efectos deletéreos relacionados. Para el estudio de la asincronía eléctrica del VI se ha propuesto en fecha reciente el nuevo sistema electrocardiográfico no invasivo Synchromax, que puede cuantificar el grado de asincronía eléctrica que causa una subsecuente asincronía mecánica. Esta última se ha estudiado casi siempre mediante la ecocardiografía transtorácica bidimensional (ETT2D) a través del Doppler tisular y la deformación miocárdica y ahora con la ecocardiografía tridimensional transtorácica en tiempo real (E3DTR). La relación entre estos fenómenos ha sido motivo de estudio a fin de identificar a los pacientes que se benefician de la transición a un tratamiento de resincronización cardíaca. Conclusiones: La estimulación artificial permanente del VD produce asincronía eléctrica del VI que puede cuantificarse mediante el nuevo sistema electrocardiográfico Synchromax y desencadenar asincronía mecánica estudiada mediante la ecocardiografía transtorácica para reconocer a los pacientes que pueden beneficiarse de un tratamiento de resincronización cardíaca.Permanent apical pacing of right ventricle (RV) can produce dyssynchrony of the left ventricle (LV) from an electrical and mechanical point of view. This phenomenon is caused by an alteration in the normal activation of LV leading to a deterioration of systolic function and the appearance of heart failure and its associated deleterious effects. For the study of the electrical asynchrony of the LV, a new noninvasive electrocardiographic system Synchromax has recently been proposed, being able to quantify the degree of electrical asynchrony that leads to a subsequent mechanical dyssynchrony. Th e latter has been traditionally studied by two-dimensional transthoracic echocardiography (2DTTE) through tissue Doppler and myocardial deformation and lately by real-time 3-dimensional echocardiography (RT3DE). The relationship between these phenomena has been the subject of study to predict those patients who benefit from an "upgrade" to cardiac resynchronization therapy. Conclusions: Permanent apical pacing of the RV produces electrical dyssynchrony of the LV that can be quantified using a new electrocardiographic system Synchromax and trigger mechanical asynchrony studied through transthoracic echocardiography allowing to predict those patients who benefit from cardiac resynchronization therapy.

La asincronía ventricular izquierda como resultado de la estimulación apical permanente por dispositivos en el ventrículo derecho / Left ventricular dyssynchrony as result of right ventricular permanent apical pacing

Resumen La estimulación apical permanente del ventrículo derecho (VD) puede producir asincronía del ventrículo izquierdo (VI) desde los puntos de vista eléctrico y mecánico. Este fenómeno es efecto de una alteración de la activación normal del VI que lleva al deterioro de la función sistólica y la aparición de insuficiencia cardíaca y sus efectos deletéreos relacionados. Para el estudio de la asincronía eléctrica del VI se ha propuesto en fecha reciente el nuevo sistema electrocardiográfico no invasivo Synchromax, que puede cuantificar el grado de asincronía eléctrica que causa una subsecuente asincronía mecánica. Esta última se ha estudiado casi siempre mediante la ecocardiografía transtorácica bidimensional (ETT2D) a través del Doppler tisular y la deformación miocárdica y ahora con la ecocardiografía tridimensional transtorácica en tiempo real (E3DTR). La relación entre estos fenómenos ha sido motivo de estudio a fin de identificar a los pacientes que se benefician de la transición a un tratamiento de resincronización cardíaca. Conclusiones: La estimulación artificial permanente del VD produce asincronía eléctrica del VI que puede cuantificarse mediante el nuevo sistema electrocardiográfico Synchromax y desencadenar asincronía mecánica estudiada mediante la ecocardiografía transtorácica para reconocer a los pacientes que pueden beneficiarse de un tratamiento de resincronización cardíaca.

Abstract Permanent apical pacing of right ventricle (RV) can produce dyssynchrony of the left ventricle (LV) from an electrical and mechanical point of view. This phenomenon is caused by an alteration in the normal activation of LV leading to a deterioration of systolic function and the appearance of heart failure and its associated deleterious effects. For the study of the electrical asynchrony of the LV, a new noninvasive electrocardiographic system Synchromax has recently been proposed, being able to quantify the degree of electrical asynchrony that leads to a subsequent mechanical dyssynchrony. The latter has been traditionally studied by two-dimensional transthoracic echocardiography (2DTTE) through tissue Doppler and myocardial deformation and lately by real-time 3-dimensional echocardiography (RT3DE). The relationship between these phenomena has been the subject of study to predict those patients who benefit from an “upgrade” to cardiac resynchronization therapy. Conclusions: Permanent apical pacing of the RV produces electrical dyssynchrony of the LV that can be quantified using a new electrocardiographic system Synchromax and trigger mechanical asynchrony studied through transthoracic echocardiography allowing to predict those patients who benefit from cardiac resynchronization therapy.

ECG parameters to predict left ventricular electrical delay.

AIMS: Left ventricular (LV) dyssynchrony lengthens the left ventricular electrical delay (LVED), measured from QRS onset to the first peak of the LV electrogram. We constructed an ECG model to predict LVED noninvasively. METHODS: Intrapatient LVED was measured during a baseline vs nonselective His bundle pacing (nHBP) protocol. This setup provided paired synchronic/non-synchronic LVEDs, allowing intrapatient comparisons. Crosscorrelation of leads II and V6 was accomplished and extracted features together with age and gender fed a linear mixed effects model to predict LVED. RESULTS: Hemodynamic increments were consistent with LVED advances under nHBP in a subset of 17 patients (dP/dtmax, baseline: 938.82 ± 241.95 mm Hg/s vs nHBP: 1034.94 ± 253.63 mm Hg/s, p = 6.24e-4). The inclusion of the area under V6 (AV 6) and the time shift of R-peaks obtained from the crosscorrelation signal (CorS) grouped by patient significantly improved LVED estimation with respect to the model based only on QRS duration, age and gender (p = 1.7e-5). CONCLUSIONS: Interlead ECG changes explained LVED, providing clues about the electrical impulse conduction within the left ventricle noninvasively.

Non-selective His bundle pacing with a biphasic waveform: enhancing septal resynchronization.

Aims: His bundle pacing has shown to prevent detrimental effects from right ventricular apical pacing (RVA) and proved to resynchronize many conduction disturbances cases. However, the extent of His bundle pacing resynchronization is limited. An optimized stimulation waveform could expand this limit when implemented in His bundle pacing sets. In this work, we temporarily implemented RVA and Non-selective His bundle pacing with a biphasic anodal-first waveform (AF-nHB) and compared their effects against sinus rhythm (SR). Methods and results: Fifteen patients referred for electrophysiologic study with conduction disturbances, cardiomyopathy and ejection fraction below 35% were enrolled for the study. The following acute parameters were measured: QRS duration, left ventricular activation (RLVT), time of isovolumic contraction (IVCT), ejection fraction (EF), and dP/dtmax. QRS duration and RLVT decreased markedly under AF-nHB (SR: 169 ± 34 ms vs. nHB: 116 ± 31 ms, P < 0.0005) while RVA significantly increased QRS duration (SR: 169 ms vs. RVA: 198 ms, P < 0.05) and did not change RLVT (P = NS). Consistently, IVCT moderately decreased under AF-nHB (SR: 238 ms vs. RVA: 184 ms, P < 0.05 vs. SR) and dP/dtmax showed a 93.35 [mmHg] average increase under AF-nHB against SR. Also, T-wave inversions were observed during AF-nHB immediately after SR and RVA pacing suggesting the occurrence of cardiac memory. Conclusions: AF-nHB corrected bundle branch blocks in patients with severe conduction disturbances, even in those with dilated cardiomiopathy, outstanding from RVA. Also, the occurrence of cardiac memory during AF-nHB turned up as an observational finding of this study.

Electrical approach to improve left ventricular activation during right ventricle stimulation.

Coronary sinus mapping is commonly used to evaluate left atrial activation. Herein, we propose to use it to assess which right ventricular pacing modality produces the shortest left ventricular activation times (R-LVtime) and the narrowest QRS widths. Three study groups were defined: 54 controls without intraventricular conduction disturbances; 15 patients with left bundle branch block, and other 15 with right bundle branch block. Left ventricular activation times and QRS widths were evaluated among groups under sinus rhythm, right ventricular apex, right ventricular outflow tract and high output septal zone (SEPHO). Left ventricular activation time was measured as the time elapsed from the surface QRS onset to the most distal left ventricular deflection recorded at coronary sinus. During the above stimulation modalities, coronary sinus mapping reproduced electrical differences that followed mechanical differences measured by tissue doppler imaging. Surprisingly, 33% of the patients with left bundle branch block displayed an early left ventricular activation time, suggesting that these patients would not benefit from resynchronization therapy. SEPHO improved QRS widths and left ventricular activation times in all groups, especially in patients with left bundle branch block, in whom these variables became similar to controls. Left ventricular activation time could be useful to search the optimum pacing site and would also enable detection of non-responders to cardiac resynchronization therapy. Finally, SEPHO resulted the best pacing modality, because it narrowed QRS-complexes and shortened left ventricular activations of patients with left bundle branch block and preserved the physiological depolarization of controls.

Electrical approach to improve left ventricular activation during right ventricle stimulation

Coronary sinus mapping is commonly used to evaluate left atrial activation. Herein, we propose to use it to assess which right ventricular pacing modality produces the shortest left ventricular activation times (R-LVtime) and the narrowest QRS widths. Three study groups were defined: 54 controls without intraventricular conduction disturbances; 15 patients with left bundle branch block, and other 15 with right bundle branch block. Left ventricular activation times and QRS widths were evaluated among groups under sinus rhythm, right ventricular apex, right ventricular outflow tract and high output septal zone (SEPHO). Left ventricular activation time was measured as the time elapsed from the surface QRS onset to the most distal left ventricular deflection recorded at coronary sinus. During the above stimulation modalities, coronary sinus mapping reproduced electrical differences that followed mechanical differences measured by tissue doppler imaging. Surprisingly, 33% of the patients with left bundle branch block displayed an early left ventricular activation time, suggesting that these patients would not benefit from resynchronization therapy. SEPHO improved QRS widths and left ventricular activation times in all groups, especially in patients with left bundle branch block, in whom these variables became similar to controls. Left ventricular activation time could be useful to search the optimum pacing site and would also enable detection of non-responders to cardiac resynchronization therapy. Finally, SEPHO resulted the best pacing modality, because it narrowed QRS-complexes and shortened left ventricular activations of patients with left bundle branch block and preserved the physiological depolarization of controls.

El mapeo del seno coronario se utiliza comúnmente para evaluar la activación de la aurícula izquierda. Aquí, investigamos su utilidad para evaluar qué modalidad de estimulación ventricular derecha produce los menores tiempos de activación ventricular izquierda (R-LVtime). Se definieron tres grupos: 54 controles; 15 pacientes con bloqueo de rama izquierda y 15 con bloqueo de rama derecha. El ancho de QRS y los tiempos de activación fueron evaluados en cada grupo bajo las siguientes modalidades: ritmo sinusal, ápex del ventrículo derecho, tracto de salida del ventrículo derecho y alta salida en septum (SEPHO). El R-LVtime se midió como el tiempo transcurrido desde el inicio del QRS de superficie y la deflexión ventricular izquierda más distal del seno coronario. Durante las distintas modalidades de estimulación, el mapeo del seno coronario reprodujo diferencias eléctricas acompañadas por diferencias mecánicas que fueron evaluadas mediante Tissue Doppler Imaging. El 33% de los pacientes con bloqueo de rama izquierda mostró R-LVtime tempranos, lo que sugiere que estos pacientes no se beneficiarían con terapia de resincronización. SEPHO mejoró el ancho de QRS y el R-LVtime de todos los grupos, especialmente en los pacientes con bloqueo de rama izquierda. En conclusión, el R-LVtime serviría para identificar el sitio óptimo de estimulación y permitiría detectar ciertos no respondedores a la terapia de resincronización. Además, el SEPHO resultó la mejor modalidad de estimulación porque estrechó el QRS y acortó el R-LVtime de los pacientes con bloqueo de rama izquierda pero no alteró la despolarización fisiológica de los controles.

Resincronización electromecánica con estimulación septal de alta energía / Electromechanical Resynchronization with High Energy Septal Pacing

Introducción: La estimulación cardíaca estándar en el ápex del ventrículo derecho altera la sincronía eléctrica por la generación de un bloqueo de rama izquierda, provocando en algunos casos disincronía mecánica. Una estimulación que respete la anatomía (estimulación septal) y tenga la energía suficiente para generar un angostamiento del QRS podría tener un efecto beneficioso, que se evidencia por la mejoría de la sincronía eléctrica y mecánica con mejoramiento de la función miocárdica. Objetivo: Evaluar el comportamiento eléctrico, mecánico y hemodinámico agudo en pacientes con trastornos graves de la conducción intraventricular ante la estimulación de alta energía a nivel septal, comparándola con otros sitios de estimulación en el ventrículo derecho (ápex y tracto de salida). Material y métodos: Se analizaron en forma continua 30 pacientes con edad promedio de 65 años, divididos en: Grupo I (n = 15), con trastornos graves de la conducción, bloqueo completo de rama izquierda o bloqueo completo de rama derecha asociado con hemibloqueo anterior izquierdo, todos con miocardiopatía dilatada con fracción de eyección (FEy) < 35%; y Grupo II (n = 15), sin trastornos de la conducción con FEy conservada. A todos se les realizó un estudio electrofisiológico en el que se constataron parámetros en agudo de duración del QRS en mseg, distancia entre el inicio del QRS de superficie o espiga y las porciones más distales de la pared basal del ventrículo izquierdo (VI) a través del seno coronario (R-LV), el tiempo de contracción isovolumétrica (TIV) por ecocardiografía tisular, la FEy por eco-Doppler (mediciones realizadas off-line por un especialista en imágenes ecocardiográficas) y la evaluación de la dP/dt del VI por catéter Miller intracavitario (solo 18 casos). Estas variables se evaluaron en estado basal (sin estimulación), con estimulación septal de alta energía (7,5 V y 1 mseg de ancho de pulso), con estimulación en el ápex del ventrículo derecho y estimulación en el tracto de salida del ventrículo derecho. En la estimulación con alta energía se evaluaron umbrales de "angostamiento" del QRS. Resultados: El tiempo del QRS, del R-LV y de contracción isovolumétrica mejoraron en el Grupo I con estimulación septal de alta energía, no así en otros sitios, incluso con mejoría de la FEy, mientras que en el Grupo II sin trastornos de la conducción la estimulación septal de alta energía no prolonga el QRS, el R-LV o el TIV ni mejoran la FEy, como sí lo hacen otros sitios de estimulación. La dP/dt del VI presentó un incremento promedio del 14% en 16 de los 18 pacientes evaluados en agudo. Conclusiones: En pacientes con trastornos graves de la conducción con deterioro de la FEy, la estimulación septal de alta energía permite la resincronización electromecánica y la mejoría de la FEy y la dP/dt á . En pacientes sin trastornos de la conducción, esta estimulación septal no altera la sincronía eléctrica, mientras que en otros sitios de estimulación como el ápex y el tracto de salida la deteriora.