Frequenzabhängiger Reizschwellenanstieg bei DDD-R-Stimulation - Klinische Konsequenzen

Anamnese und klinischer Befund: Eine 65-jährige Patientin war seit einem Jahr wegen symptomatischer Frequenzinkompetenz bei Sick-Sinus-Syndrom mit einem frequenzadaptiven Zweikammerschrittmachersystem (DDD-R) versorgt (die Erstimplantation mit einem DDD-System war 14 Jahre zuvor erfolgt). Klinisch bestand außerdem eine diffuse, nicht stenosierende koronare Herzerkrankung. Die stationäre Aufnahme jetzt erfolgte wegen Belastungsdyspnoe und Schwindel ohne synkopale Ereignisse. Die körperliche Untersuchung zeigte Normalbefunde bezüglich Herz, Lungen und Gefäßen.

Untersuchungen: Elektrokardiographisch ließ sich eine frequenzadaptive Zweikammer-Stimulation nachweisen. Echokardiographisch zeigte sich eine linksatriale Dilatation. Bei der Schrittmacherkontrolle fand sich auf Ventrikelebene ein signifikanter, frequenzabhängiger Reizschwellenanstieg (Stimulationsfrequenz 70-160/min). Dieses bestätigten auch intraoperative Reizschwellenmessungen sowohl mit der erstmalig vor 14 Jahren implantierten Ventrikelelektrode als auch intraoperativ unmittelbar nach Platzierung einer neuen Ventrikelelektrode. Bei verschiedenen Kontrolluntersuchungen innerhalb von 6 Monaten konnte ein klinisch bedeutsamer Reizschwellenanstieg beobachtet werden.

Therapie und Verlauf: Aufgrund des frequenzabhängigen Reizschwellenanstieges wurde die Platzierung einer weiteren Ventrikelelektrode notwendig, die unmittelbar perioperativ/postoperativ erneut einen deutlichen frequenzabhängigen Reizschwellenanstieg aufwies, jetzt aber aufgrund eines günstigeren Reizschwellenprofiles eine Programmierung mit einem ausreichenden Sicherheitsabstand zuließ.

Folgerung: Die gezeigte Kasuistik schildert einen frequenzabhängigen Reizschwellenanstieg bei DDD-R-Stimulation. Es wird deutlich, dass bei hohen Frequenzen mehr Patienten einen Reizschwellenanstieg aufweisen als bei niedriger Stimulationsfrequenz. Es bestehen große individuelle Unterschiede. Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Zykluslänge und Zeitpunkt der Kontrolluntersuchung postoperativ besteht nicht. Zu fordern sind weitere Studien zur Klärung des Pathomechanismus des Reizschwellenanstiegs, eine erweiterte Schrittmacher-Kontrolluntersuchung bei gefährdeten Patienten sowie die Entwicklung moderner Schrittmachersysteme mit automatischer Reizschwellenanpassung des Schrittmachers.

Rate-dependent increase of pacing threshold during DDD-R stimulation - clinical consequences

History and admission findings: A 65-year-old female patient had been supplied with a rate-adaptive DDD-R pacemaker system because of symptomatic sick sinus syndrome with insufficient rate increase one year ago (first implantation of a DDD-system had taken place 14 years ago). In addition she had coronary atherosclerosis without relevant haemodynamic changes. Now she was taken into hospital because of dizziness and dyspnoea on exertion, without loss of consciousness. The physical examination showed normal results concerning heart, lungs and vessels.

Investigations: During pacemaker control a significant rate-dependent stimulation threshold increase was found (stimulation rate 70-160/min). Similar results were seen in threshold measurements during operation as well as for the ventricular lead implanted in 1982, and for the new electrode just placed in the right ventricle. Several pacemaker controls within 6 months after implanting the new lead showed a significant increase in pacing threshold.

Treatment and course: Because of a new rate-dependent increase of pacing threshold the implantation of a further ventricular lead became necessary. Again a rate dependent threshold increase during and immediately after surgery was detected. This time the programming of the pacemaker allowed a good safety interval because of a generally low stimulation threshold.

Conclusions: This case report demonstrates a rate-dependent rise in threshold on DDD-R stimulation. It clearly shows that this rise occured more often at high than at low rates of stimulation, but there were marked individual differences. There was no clear correlation between cycle length and the interval from implantation to the investigation. Further investigations including stimulation with various cycle lengths should be carried out in patients at high risk. Furthermore, the development of modern pacemaker systems with autocapture might help to solve this problem.

Literatur

• 1 Adornato E, Monea P, Pennisi V, Catanzariti D, Pangallo A, Casiola G, De Seta F. Der Einfluss von Flecainid auf die Reizschwellen verschiedener Herzschrittmacherelektroden.  Herzschrittmacher. 1993;  13 171-174
• 2 Buxton A E, Marchlinski F E, Miller J M, Morrison D F, Frame L H, Josephson M E. The human atrial strength-interval relation. Influence of cycle length and procainamide.  PACE. 1989;  79 271-280
• 3 Danilovic D, Ohm O J, Breibik K. Automatically measured stimulation thresholds during patients exercise, rest sleep and a meal, using implanted pacemakers.  PACE (Abstract). 1995;  18 1186
• 4 Fröhlig G, Lawall P, Schwerdt H, Schwaab B, Bolz A, Ströbel J, Schmidt K, Schaldach M, Schieffer H. 24h-course of stimulation threshold in the right ventricle.  In: Massimo Santini (Ed.): Clinical Pacing in Progress. . 1996 ;  349-356
• 5 Hook B G, Perlman R L, Callans D J, Hanna M S, Kleimann R B, Flors B T. Acute and chronic cycle length dependent increase in ventricular pacing threshold.  PACE. 1992;  15 1437-1444
• 6 Katsumoto K, Niibori T, Watanabe Y. Rate-dependent threshold changes during atrial pacing: clinical and experimental studies.  PACE. 1990;  13 1009-1019
• 7 Luceri R M, Furman S, Hurzeler P, Escher D JW. Threshold behavior of electrodes in long-term ventricular pacing.  Am J Cardiol. 1977;  40 184-188
• 8 Mc Venes R, Lahtinen S, Hansen N, Stokes K. Physiologic and drug induced changes in cardiac pacing and sensing parameters.  Eur J CPE (Abstract). 1992;  2 A86
• 9 Preston T A, Fletcher R D, Lucchesi B R, Judge R D, Arbor M. Changes in myocardial thershold. Physiologic an pharmacologic factors in patients with implanted pacemakers.  Am Heart J. 1967;  74 235-242
• 10 Preston T A, Judge R D. Alteration of pacemaker thershold by drug and physiological factors.  Ann NY Acad Sci. 1969;  167 686-692
• 11 Shepard R, Kim J, Colvin E, Slabough J, Epstein A E, Bargeron L M. Pacing threshold spikes months and years after implant.  PACE. 1991;  14 1835-1941
• 12 Sowton E, Barr I. Physiological changes in thershold.  Ann NY Acad Sci. 1969;  167 679-685
• 13 Sowton E, Norman J. Variation in cardiac stimulation threshold in patients with pacing electrodes. Digest of the 7th International Conference on Medical and Biological Engineering Stockholm, Ljungi ofs, Litografiska AB 1967: 74
• 14 Stokes K B, Neal K G. Artificial electric cardiac stimulation. In: Ellenbogen, Kay, Wilkoff (Hrsg.): Clinical Cardiac Pacing Saunders 1995: 3-34
• 15 Westerholm C J. Threshold studies in transvenous cardiac pacemaker treatment.  Scand J Thorac Surg. 1971;  8 1-35
• 16 Wetherbee J .N, Chapman P D, Troup P J, Veseth-Rogers J, Thakur R K, Almassi G, Olinger G N. Long-term internal cardiac defibrillation threshold stability.  PACE. 1989;  12 443-450

Korrespondenz