de intensivist

Inleiding
Externe pacing (EP) op de Intensive Care (IC) kan voor patiënten van levensbelang zijn bij de behandeling van hartritme- en geleidingsstoornissen die leiden tot een acute bradycardie. In deze rubriek worden verschillende facetten van EP behandeld. In dit eerste artikel zullen we de basisprincipes van pacemakeralgoritmen bespreken.[1-3]

Verschillende vormen van externe pacing
De indicatie voor EP is een symptomatische bradycardie. Er zijn diverse vormen van EP mogelijk. Meestal betreft het patiënten die tijdens een cardiochirurgische ingreep epicardiale leads (rechtstreeks op het epicard) geplaatst krijgen.  Met name na klepchirurgie is er een verhoogd risico op AV-geleidingsproblemen.

Een andere groep betreft acute vormen van bradycardieën in de breedste zin van het woord. De indicaties zijn divers. Intoxicaties, AV-blokkade als gevolg van een myocardinfarct en de behandeling van een ventrikeltachycardie bij een elektrische storm zijn een aantal voorbeelden. Bij deze patiënten wordt tijdens de acute situatie een transveneuze pacemakerlead ingebracht. Deze lead wordt opgevoerd tot in de apex van de rechterventrikel waardoor tijdelijk ventriculaire pacing kan plaatsvinden.

Pacemakermodi
De instelling van een externe pacemaker wordt samengevat met een specifieke nomenclatuur. Voor externe pacemakers geldt een code die uit drie letters bestaat. Deze codering is samengesteld door de North American Society of Pacing and Electrophysiology (NASPE) en de British Pacing and Electrophysiology Group (BPEG) die zijn samengevoegd tot de NBG. Er worden een aantal letters gebruikt:
A          Atrium
V          Ventricle
D         Dual
I           Inhibition
O         None

De eerste letter geeft aan op welk niveau pacing plaatsvind. De tweede letter is het niveau van sensing waarbij de derde letter de reactie van de pacemaker op een waargenomen (gesenset) intrinsiek hartritme is. Normaal gesproken is dit inhibition. Dit betekent dat de pacemaker pacing inhoudt. Een AAI ingestelde pacemaker zal dus bij waargenomen intrinsieke p-toppen met een frequentie boven de pacemakerfrequentie atriale pacing inhiberen . In tabel 1 zijn de meest voorkomende modi weergegeven.

Elektrische basisprincipes
Om het myocard van de ventrikel of het atrium extern aan te sturen is een elektrisch circuit nodig. Hierbij is het noodzakelijk twee leads aan te brengen, waarbij een lead is verbonden met de negatieve pool en de andere met de positieve pool van de pacemaker. Bij epicardiale leads na cardiochirurgie zijn dit in de meeste gevallen twee losse leads. Een patiënt met atriale en ventriculaire pacemakerleads heeft dus twee atriale en twee ventriculaire leads. Een transveneuze pacemakerlead bevat twee van elkaar gescheiden elektroden die ieder op een andere positie uitmonden in de tip van de lead.

Voltage (V) is de eenheid voor elektrische spanning of potentiaalverschil. Het geeft aan hoeveel elektrische energie beschikbaar is om elektronen te verplaatsen in een circuit. Zo wordt de spanning van een batterij uitgedrukt in V. Voor externe pacemakers geldt dat de instelling van de sensitiviteit in millivolt (mV) wordt weergegeven.

Ampère (A) is de eenheid die wordt gebruikt voor de stroomsterkte.  Het geeft aan hoeveel elektronen zich daadwerkelijk per seconde verplaatsen door het circuit. Hoe meer ampères, hoe groter de hoeveelheid elektriciteit die per seconde door een draad beweegt. Bij externe pacemakers is de eenheid van de output geprogrammeerd in milliampère (mA) of V. De hoeveelheid ampère per seconde is afhankelijk van de weerstand van het elektrische circuit uitgedrukt in de eenheid Ohm (Ω). Bij EP zijn de belangrijkste factoren het materiaal van de pacemakerleads, de verlengkabel en de connectie met het myocard. Zit er oedeem of littekenweefsel tussen de lead en het myocard, of ligt deze gedeeltelijk los van het myocard, dan zal de weerstand hoger zijn en is er dus meer ampère nodig om het myocard te depolariseren.

Pacemaker basisbegrippen
De basiswerking van een pacemaker wordt uitgelegd aan de hand van een ventriculaire pacemaker die is ingesteld in de modus VVI op een frequentie van 60/min met een sensitiviteit van 2,0mV en output op 5mA.

De eerste belangrijke parameter is de lowerrate (LR). Dit is de timer die de frequentie bepaalt. De LR is geprogrammeerd in milliseconden (ms). Zodra in dit geval 1000ms (60.000ms gedeeld door de ingestelde lowerrate, in dit geval 60/min) zijn verstreken zonder intrinsiek qrs-complex, wordt een impuls afgegeven. De pacemaker is in staat te bepalen of een pacemakerimpuls noodzakelijk is door de combinatie van de LR en de ingestelde sensitiviteit. Deze functie, die sensing heet, maakt het herkennen van intrinsieke qrs-complexen mogelijk. De sense-functie staat ingesteld in mV. De pacemaker in dit voorbeeld meet dus of er voltages hoger dan 2,0mV aanwezig zijn, die sneller gaan dan 60/min. Is dit het geval dan zal de pacemaker geen impuls afgeven maar inhiberen. Dit betekent dat de pacemaker de impuls inhoudt. In de afkorting VVI staat de letter I voor de functie inhibitie. In figuur 2 is dit grafisch weergegeven. Onder elkaar zijn weergegeven: het ECG, de LR-timer en het pacemaker elektrogram (EGM). Het EGM is de directe registratie van de elektrische activiteit gemeten door de pacemaker. Meet de pacemaker een piekspanning hoger dan 2,0mV dan wordt dit door de pacemaker geregistreerd als ventriculaire sense (VS). Geeft de pacemaker na het verlopen van het LR-interval een pace af, dan wordt dit geregistreerd als ventriculaire pace (VP).

Figuur 2 Lowerrate en sensing gecombineerd.
Na het eerste intrinsieke qrs-complex gaat de LR-timer aflopen. Binnen de 1000ms is opnieuw een qrs-complex herkent waarop de pacemaker inhibeert. Na dit qrs-complex ontstaat geen intrinsiek qrs-complex binnen het LR-interval waarna de pacemaker een impuls afgeeft.

Verloopt de LR zonder dat een intrinsiek qrs-complex is waargenomen dan zal de pacemaker een impuls afgeven, de functie pacing. Er wordt een hoeveelheid mA afgegeven aan het myocard met het doel dat de ventrikels depolariseren. Op het ECG is dit zichtbaar als een verticale streep, een spike. Depolariseert het myocard dan zal direct na de spike een breed qrs-complex met een afwijkende morfologie zichtbaar zijn. Dit wordt capture genoemd. Het qrs-complex wat volgt is verbreed en heeft een afwijkende morfologie omdat de depolarisatievector van beneden naar boven is. Depolariseert het myocard niet door de pacemakerimpuls dan is alleen een spike zichtbaar zonder qrs-complex. Dit fenomeen wordt malcapture genoemd en betekent dat de hoeveelheid ampère die het myocard bereikt onvoldoende is voor depolarisatie. In figuur 3 is een voorbeeld opgenomen van een patiënt  zonder intrinsiek hartritme waar het verschil tussen capture en malcapture duidelijk is weergegeven.

Figuur 3 Instellen van de ventriculaire output.
Na het verhogen van de output van de pacemaker tot 2,5mA ontstaat elektrische capture op het ECG, de outputdrempel. De output wordt hierna op 5mA ingesteld.

In de dagelijkse praktijk wordt de minimale hoeveelheid mA waarbij capture ontstaat de outputdrempel genoemd. Om zeker te zijn van goede capture wordt dit getal verdubbeld en deze drempel dagelijks opnieuw getest. Door verplaatsing, oedeemvorming of verlittekening kan de drempelwaarde wisselen.

De auteurs verklaren dat er geen sprake is van een belangenconflict. Er is geen financiering of financiële steun ontvangen.