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Arquivos Brasileiros de Cardiologia

Print version ISSN 0066-782X

Arq. Bras. Cardiol. vol.96 no.1 São Paulo Jan. 2011

http://dx.doi.org/10.1590/S0066-782X2011000100013 

ARTIGO DE REVISÃO

 

Sítios endocárdicos alternativos na estimulação cardíaca artificial

 

 

Otaviano da Silva Júnior; Celso Salgado de Melo; Marcelo Marra; Dalmo Correia

Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, MG - Brasil

Correspondência

 

 


RESUMO

A estimulação ventricular direita convencional pode estar associada a efeitos deletérios sobre a função cardíaca. A necessidade de uma estimulação cardíaca artificial mais fisiológica é, indiscutivelmente, um dos pontos mais importantes na área da eletroterapia cardíaca. Os algoritmos de programação para a manutenção da condução atrioventricular própria, a estimulação de sítios endocárdicos alternativos e a terapia de ressincronização cardíaca são utilizados com o intuito de alcançar este objetivo. A estimulação do feixe de His e a estimulação septal têm sido estudadas como sítios endocárdicos alternativos para o posicionamento do eletrodo no ventrículo direito. A estimulação septal representa uma alternativa simples, prática e sem custos adicionais e com potenciais benefícios na redução dos efeitos deletérios da estimulação do ventrículo direito. Entretanto, esse sítio alternativo envolve um grupo heterogêneo de pacientes e apresenta resultados conflitantes quanto ao seu benefício clínico a longo prazo.
Este artigo faz uma revisão das evidências científicas sobre os sítios alternativos de estimulação ventricular direita, com ênfase na segurança do procedimento, na medida dos parâmetros eletrofisiológicos, na avaliação da função ventricular esquerda e no acompanhamento clínico dos pacientes.

Palavras-chave: Marcapasso artificial, estimulação septal, função ventricular esquerda.


 

 

Introdução

Na era da ressincronização cardíaca, a terapia antibradicardia, por meio do implante de marcapasso definitivo convencional, ainda representa o maior número de procedimentos realizados na área da estimulação cardíaca artificial1. Desde o início da estimulação cardíaca endocárdica, em 19582, e durante mais de 4 décadas, o prolongamento da vida através de implante do eletrodo na região da ponta do ventrículo direito, em função da facilidade de acesso e menor risco de complicações, representou o escopo terapêutico.

Desde a década de 1980, há evidências dos efeitos deletérios da estimulação apical do ventrículo direito (VD) a longo prazo3-6. Nos últimos 12 anos, vários estudos têm sido realizados com o objetivo de buscar sítios alternativos para o implante do eletrodo na estimulação endocárdica do VD. Foram avaliadas a região do feixe de His7-12, a via de saída do ventrículo direito (VSVD)13-23 e a região septal média24-26.

A maioria dos estudos envolveu um número pequeno de pacientes, sem randomização, e os critérios utilizados para definição do sítio de estimulação podem ter levado à avaliação de grupos heterogêneos. No mesmo sentido, foram utilizados métodos diferentes para a avaliação da repercussão funcional da estimulação cardíaca.

Sendo assim, apesar da demonstração dos efeitos deletérios da estimulação apical do VD em pacientes e potenciais benefícios dos sítios alternativos, há resultados conflitantes e ainda não está definido o local de escolha para o implante do eletrodo ventricular direito.

O objetivo deste artigo é discorrer sobre os sítios alternativos de estimulação cardíaca artificial no contexto da cardiologia baseada em evidências.

 

Aspectos históricos da estimulação cardíaca artificial

O complexo estimulante cardíaco é resultante de um processo de especialização celular e traduz o esforço de milhões de anos na evolução filogenética para a manutenção da vida. Naturalmente, a substituição de componentes desse sistema de condução, com a manutenção das suas propriedades, sempre constituiu um desafio colossal no campo da eletroterapia cardíaca.

Desde os primeiros estudos experimentais, as diferenças entre o estímulo artificial e a ativação fisiológica não passaram despercebidas27,28. Em 1924, Wiggers demonstrou que o estímulo artificial resulta na redução da função de bomba em um estudo experimental em cães28.

A era da estimulação cardíaca endocárdica inicia-se em agosto de 1958, quando Seymour Furman descreveu a técnica transvenosa de implante de marcapasso2. Em outubro do mesmo ano, na Suécia, foi realizado o primeiro implante de marcapasso endocárdico definitivo29.

O acesso transvenoso passou a substituir o acesso epicárdico nos implantes de marcapasso, permitindo que os procedimentos fossem realizados sem toracotomia e sem anestesia geral. O posicionamento do eletrodo passou a ser realizado sob visão radioscópica, com auxílio da anatomia radiológica.

Durante mais de 4 décadas, a região da ponta do ventrículo direito (VD) foi utilizada em todo o mundo como sítio preferencial para o posicionamento do eletrodo ventricular30 (Figura 1). Esse fato deveu-se principalmente a questões de segurança. Em função da tecnologia incipiente utilizada na fabricação dos eletrodos, havia maiores riscos de deslocamento, perfuração cardíaca, aumento do limiar e consequente perda de comando. Os eletrodos, então de fixação passiva, ficavam bem ancorados na região da ponta, com uma curvatura favorável e com redução dos riscos de deslocamento.

 

 

Foi a partir da década de 1980 que surgiram as primeiras evidências experimentais dos efeitos deletérios da estimulação da ponta do VD3-6. Em seguida, na década de 1990, os primeiros estudos clínicos de comparação da posição convencional com sítios alternativos de estimulação foram publicados e o sítio de escolha na estimulação ventricular direita nos marcapassos convencionais ainda não foi definido31.

 

Evidências científicas dos efeitos deletérios da estimulação ventricular direita unifocal

O complexo QRS estreito é fundamental para o rendimento cardíaco e seu alargamento promove prejuízo significativo da função ventricular32-35. De forma geral, quanto mais estreito o QRS, melhor a função ventricular esquerda36.

Apesar da segurança do posicionamento do eletrodo ventricular na ponta do VD na correção das bradiarritmias, observada ao longo de décadas, os estudos da repercussão funcional e seguimento clínico passaram a evidenciar os efeitos deletérios desta posição e nortearam a necessidade de reavaliação do sítio preferencial de estimulação endocárdica37-54. O desenvolvimento tecnológico aplicado na fabricação dos eletrodos representou um aliado fundamental na busca de posições alternativas, conferindo segurança ao processo de mudança.

A estimulação da ponta do ventrículo direito promove uma inversão da sequência natural de ativação elétrica cardíaca, gera um bloqueio de ramo esquerdo (BRE) artificial, com complexo QRS alargado, que é preditor de insuficiência cardíaca em portadores de marcapasso definitivo55-57. Essas alterações promovem efeitos adversos na estrutura e na função ventricular (Quadro 1) e podem desenvolver ou agravar insuficiência mitral38,39, aumentar o risco de fibrilação atrial (FA), insuficiência cardíaca (IC) e aumentar a mortalidade41-47, nos pacientes com disfunção sistólica.

 

 

Em uma análise retrospectiva do estudo MOST (Mode Selection Trial) ficou demonstrado que o risco de hospitalização por IC e FA está diretamente relacionado à porcentagem cumulativa de estimulação no ápice do VD44.

O estudo DAVID (The Dual Chamber and VVI Implantable Defibrillator Trial) foi interrompido precocemente e de forma não esperada, em função do aumento de IC e mortalidade no grupo com predomínio de estimulação ventricular (modo DDDR a 70 bpm). No grupo controle, a estimulação ventricular era mínima, já que o marcapasso era programado em VVI, com frequência de 40 ppm. Ficava demonstrado o efeito deletério da estimulação ventricular unifocal41,47. Uma análise do estudo MADIT II mostrou correlação entre o índice de estimulação do VD e IC, arritmias ventriculares e mortalidade49.

Zhang e cols.58 demonstraram que a estimulação da ponta do VD foi associada ao desenvolvimento de IC em 26% dos pacientes submetidos ao implante de marcapasso por bloqueio AV adquirido, após um seguimento médio de 7,9 anos.

O coração estruturalmente normal, sem disfunção sistólica, pode até ser capaz de compensar esses efeitos deletérios51. Um estudo, envolvendo 268 pacientes com função sistólica normal (FE > 55%) e estimulação apical do VD por bloqueio AV total, mostrou baixas taxas de remodelamento ventricular (5,3%), em um seguimento de 80,2 meses58. Já nos pacientes com disfunção sistólica e insuficiência cardíaca, pode haver o surgimento de sintomas ou a descompensação do quadro de insuficiência cardíaca, com a estimulação apical do ventrículo direito51.

Com o objetivo de alcançar uma estimulação artificial mais fisiológica, as estratégias para manutenção da condução atrioventricular (AV) própria, quando possível, e os sítios alternativos de estimulação têm sido estudados54,59,60.

 

Sítios alternativos de estimulação cardíaca endocárdica

Na América Latina, a importância da etiologia chagásica, associada aos implantes de marcapasso cardíaco, levou à necessidade de buscar um local alternativo para o posicionamento do eletrodo ventricular, tendo-se em vista algumas peculiaridades da doença. A região da ponta do ventrículo direito em cardiopatas chagásicos pode apresentar adelgaçamento endocárdico em 20%-30% dos pacientes, além da presença de trombo intracavitário em um número expressivo dos casos61.

Em função dessas características, Kormann e Jatene62 descreveram a posição subtricuspídea (triângulo vértebro-costo-diafragmático) (Figura 2) para reduzir os riscos de perfuração cardíaca e fenômenos tromboembólicos desencadeados pelo eletrodo ventricular. Esse estudo representou um marco para a mudança da conduta de vários cirurgiões na América Latina, que passaram a utilizar a posição da via de entrada do VD como sítio preferencial de implante do eletrodo ventricular direito em pacientes chagásicos62-64. Dentre os pacientes acompanhados no Laboratório de Marcapassos do Hospital de Clínicas da Universidade Federal de Minas Gerais, em 2006, 77,8% tinham eletrodos ventriculares fixados na região subtricuspídea63. Entretanto, não há evidências científicas da repercussão funcional desse sítio de estimulação e não há estudos de comparação com os outros locais de implante do eletrodo ventricular direito.

As evidências científicas na era da ressincronização cardíaca, a partir da década de 1990, levaram à introdução da estimulação seletiva. O princípio básico de tal técnica é buscar reproduzir a sequência natural de despolarização cardíaca, através do posicionamento do eletrodo nas áreas mais próximas possíveis do sistema de condução, aproveitando a complexa rede de distribuição elétrica natural54. Nesse sentido, têm sido avaliadas a estimulação do feixe de His ou para-His7-12 e a estimulação da região endocárdica do ventrículo direito mais próxima do sistema de condução, ao longo das porções média e alta do septo interventricular13-26.

Na prática clínica, durante os implantes de marcapasso definitivo, a localização anatômica do feixe de His é de difícil reprodutibilidade. Não obstante essas questões técnicas, há relatos da superioridade da estimulação do feixe de His em relação ao grau de estreitamento do complexo QRS estimulado e sobre a função sistólica, em comparação com a ponta do VD9,11.

Por outro lado, o posicionamento do eletrodo ventricular direito nas regiões média e alta do septo interventricular, com o auxílio da anatomia radiológica e avaliação do traçado eletrocardiográfico é simples e de fácil reprodutibilidade (Figuras 3 e 4). Esse sítio de estimulação tem sido avaliado como uma alternativa muito interessante para o implante do eletrodo ventricular em função de gerar complexos QRS mais estreitos, com eixo de ativação mais fisiológico24 (Figuras 5 e 6) e por ser exequível em qualquer serviço que rotineiramente realize implantes de marcapasso cardíaco convencional25-27.

Os critérios para obtenção da posição septal foram padronizados e descritos, em 2004, por Lieberman e cols.65. A validação da posição septal depende principalmente da incidência radioscópica em oblíqua anterior esquerda (OAE), na qual o eletrodo ventricular está voltado para a coluna, numa direção oposta à parede livre do ventrículo direito.

Há outros parâmetros radiológicos utilizados para definição das posições septal média e alta32 (Figuras 3 e 4).

Além dos critérios radiológicos, alguns cuidados devem ser tomados para utilização da posição septal15,66:

• Mapeamento do septo com a busca exaustiva do complexo QRS mais estreito (sempre menor de que 150 ms).

• Obtenção de complexos QRS apresentando eixo elétrico com variação inferior a 30º do eixo elétrico basal do paciente.

• Limiar menor que um volt, para garantir a estimulação da parte muscular do septo.

Não obstante os critérios radiológicos e eletrocardiográficos para obtenção da posição septal, há a possibilidade de estimulação da parede livre do ventrículo direito, considerada uma das principais limitações da técnica67. Há também a dificuldade de delimitação das porções alta, média e baixa do septo. Tais características contribuem para transformar a posição septal em um grupo heterogêneo que engloba diferentes locais de estimulação do VD e traduz a necessidade de padronização do método68,69.

 

Avaliação da repercussão funcional dos sítios alternativos de estimulação ventricular direita (Quadro 2)

Na década de 1990, surgiram os primeiros estudos clínicos para comparação entre os diferentes sítios de estimulação ventricular direita13,70. Blanc e cols.70 avaliaram os efeitos hemodinâmicos agudos em 27 portadores de insuficiência cardíaca congestiva (ICC). Não foram observadas diferenças entre a estimulação da VSVD e a estimulação apical através da análise da pressão capilar pulmonar e pressão sistólica.

Outro estudo envolvendo 14 pacientes na fase aguda do implante de marcapasso dupla-câmara por bloqueio AV total foi realizado por Schwaab e cols.66. O septo foi cuidadosamente mapeado e o eletrodo posicionado no local que gerou o complexo QRS mais estreito. A redução do tempo do QRS correlacionou-se com a homogeneização da contração ventricular esquerda e a melhora da função sistólica. Foram obtidos resultados semelhantes por Mera e cols.15 em 12 pacientes submetidos a implante de marcapasso unicameral, após ablação da junção AV. Nesse segundo relato, foram observados valores de fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE), em repouso, maiores na estimulação septal em comparação com a estimulação apical do VD.

Uma melhora significativa da FEVE foi relatada por Deshmukh e cols.8 em 12 pacientes submetidos a implante de marcapasso com a estimulação do feixe de His. Tais pacientes apresentavam complexos QRS estreitos, fibrilação atrial (FA) crônica e redução da FEVE (< 40%).

Tse e cols.71 demonstraram que a estimulação da região da VSVD não provoca os mesmos efeitos deletérios de redução na FEVE nem os defeitos de perfusão em comparação com a estimulação da ponta do VD.

Victor e cols.72 publicaram um estudo prospectivo, randomizado, com crossover a cada três meses, para avaliação da qualidade de vida e da função sistólica em 103 pacientes submetidos a implante de marcapasso definitivo. Esses pacientes apresentavam ICC, disfunção sistólica do ventrículo esquerdo (FEVE < 40%) e FA crônica. Foram comparados três tipos de estimulação: apical, VSVD e bifocal de VD. A conclusão foi que a estimulação da VSVD e bifocal de VD promovem estreitamento do intervalo QRS, mas não melhoram consistentemente os escores de qualidade de vida ou outros desfechos clínicos após três meses de evolução, quando comparadas à estimulação apical.

Cai e cols.73 demonstraram que a estimulação da VSVD e do feixe de His, além de proporcionar complexos QRS mais estreitos, mostraram melhores índices de sincronismo mecânico avaliado pelo ecocardiograma, em comparação com a estimulação apical.

Em 2008, Erdoğan e cols.22 demonstraram que a estimulação da VSVD é segura e apresenta parâmetros eletrofisiológicos comparáveis com a estimulação convencional da ponta do VD a longo prazo.

Vanério e cols.20 avaliaram retrospectivamente 150 pacientes submetidos a implante de marcapasso definitivo, com idade média de 72 ± 7 anos. Os pacientes foram divididos em dois grupos: estimulação da ponta (95) e da via de saída do VD (55). O seguimento médio dos pacientes foi de 3,4 ± 2 anos, entre 1999-2004. A análise multivariada mostrou que a estimulação da VSVD e a fração de ejeção do VE (FEVE) correlacionaram-se de forma independente com a sobrevida (p = 0,006 e p = 0,003, respectivamente). A mortalidade com a estimulação da VSVD foi 37,3% menor (long-rank = 0,02). Os autores ressaltam a necessidade da realização de estudos prospectivos randomizados, envolvendo um número maior de pacientes, para confirmar esses achados20.

Por outro lado, Ten Cate e cols.21 demonstraram que tanto a estimulação da ponta quanto a estimulação da VSVD agudamente apresentam dissincronia mecânica ao ecocardiograma (eco) em pacientes com função sistólica normal. De forma similar, foram observadas alterações nos parâmetros ecocardiográficos indicadores de dissincronia mecânica em todos os sítios de estimulação unifocal avaliados (ponta, VSVD e região septal média) em um estudo apresentado na reunião do Heart Rhythm74.

Kypta e cols.75 conduziram um estudo prospectivo e randomizado para comparação dos efeitos da estimulação septal e da ponta do VD sobre a função cardíaca. Foram avaliados 98 pacientes, com um seguimento de 18 meses, através da avaliação clínica, dosagem de peptídeo natriurético cerebral (BNP), avaliação da capacidade funcional e da FEVE. Não foram observadas diferenças significativas nos parâmetros avaliados entre os dois grupos. A conclusão do estudo foi de que a estimulação septal não é superior à estimulação apical em portadores de bloqueio atrioventricular submetidos a implante de marcapasso definitivo em uma população não selecionada75.

Ng e cols.69 publicaram um estudo longitudinal, prospectivo, para avaliação do benefício da estimulação septal a longo prazo. Foram incluídos 55 pacientes e a média de acompanhamento foi de 436 dias para a posição septal e 2.398 dias para os pacientes com eletrodo na ponta do VD. Foram avaliados os parâmetros ecocardiográficos das dimensões das câmaras esquerdas e a FEVE, além de medidas de dissincronia ventricular, assim como a duração do QRS. A duração média do QRS foi maior nos pacientes com eletrodo na ponta do VD (p < 0,001). Foi observado que os critérios eletrocardiográficos e radiológicos utilizados para o implante septal resultam em um grupo heterogêneo, com diferentes locais de estimulação. O estudo concluiu que a estimulação septal foi associada a uma pior função sistólica e com um maior grau de dissincronia em relação à ponta do VD69.

Os 4 últimos recentes relatos21,69,74,75, associados à descrição de Victor e cols.72, sugerem que, não obstante a proximidade do estímulo elétrico artificial em relação ao feixe de His, a estimulação unifocal não é capaz de substituir à altura a ativação natural através das múltiplas ramificações das fibras especializadas de Purkinje. Outro aspecto interessante é que representam evidências conflitantes quanto ao real benefício da posição septal mostrado em outros estudos (Quadro 2).

Em função do grande número de pacientes acompanhados com sucesso na correção das bradiarritmias, alguns centros permanecem fiéis à ponta do VD e à região subtricuspídea, principalmente nos pacientes sem cardiopatia estrutural, com função sistólica normal e nos casos em que é possível minimizar a estimulação no canal ventricular76. Nesse sentido, ainda há estudos sendo realizados utilizando o implante na ponta do VD em todos os pacientes77,78. Essa questão aponta a necessidade de comprovar o real benefício da estimulação septal no contexto da medicina baseada em evidências.

Outro aspecto a ser considerado é que os estudos para avaliação dos sítios alternativos de estimulação do ventricular direito englobaram todas as etiologias relacionadas ao implante de marcapasso e há poucos relatos sobre a estimulação septal em portadores de doença de Chagas27,79.

Finalmente, com o objetivo de tentar responder definitivamente à questão da superioridade da posição septal em relação à ponta do VD, estão sendo realizados três estudos clínicos multicêntricos, prospectivos, randomizados e cegos (OPTIMIZE RV, PROTECT E RASP)32. No total, estão envolvidos 58 centros, com a estimativa de 800 pacientes. O desfecho primário é a avaliação da fração de ejeção através da ecocardiografia e da ventriculografia radioisotópica. Os objetivos secundários incluem eventos clínicos, teste de caminhada de 6 minutos, dosagem de BNP e medidas ecocardiográficas das câmaras esquerdas. O tempo de seguimento dos pacientes é de até 36 meses.

 

Discussão

Durante cerca de 40 anos, desde o advento da estimulação cardíaca artificial, a ponta do ventrículo direito foi considerada como local preferencial para o implante do eletrodo ventricular nos marcapassos convencionais. É relativamente recente a preocupação com a avaliação dos prejuízos causados pelo bloqueio de ramo esquerdo iatrogênico produzido pela estimulação do ápice do ventrículo direito nos marcapassos cardíacos convencionais.

Apesar dos dados resultantes de estudos experimentais e clínicos, os efeitos deletérios associados à estimulação apical do ventrículo direito dependem da interação entre fatores específicos de cada paciente (ritmo atrial de base, condução atrioventricular e intraventricular intrínseca, FEVE e da miocardiopatia de base). Além desses, há condições relacionadas à estimulação artificial, como o modo de programação, duração do complexo QRS estimulado, porcentagem e duração da estimulação artificial no canal ventricular.

Desde 1997, têm sido estudadas alternativas à posição da ponta do VD, tendo como base racional a busca de uma despolarização mais fisiológica, decorrente do estímulo unifocal artificial57. Entretanto, em função do pequeno número de pacientes avaliados, da ausência de randomização em algumas publicações, dificuldade de padronização dos critérios para definição dos sítios alternativos e diferentes métodos de avaliação da repercussão sobre a função cardíaca, há importantes limitações nos estudos realizados.

A estimulação do feixe de His apresenta dificuldades técnicas que inviabilizaram a sua aplicação prática68. Os critérios eletrocardiográficos e radiológicos utilizados para o implante septal não são tão precisos e resultam em um grupo heterogêneo de diferentes locais de estimulação69. Para tornar a questão ainda mais complexa, o estreitamento do complexo QRS na posição septal, em comparação com a ponta do VD, não correspondeu à melhora de parâmetros clínicos, funcionais e ecocardiográficos no seguimento dos pacientes em alguns estudos75.

Outro aspecto a ser definido é se os pacientes com disfunção sistólica não deveriam ser tratados com ressincronização cardíaca, tendo-se em vista as limitações da estimulação unifocal do ventrículo direito75.

Apesar de todos os avanços da eletroterapia cardíaca nos últimos 50 anos, a estimulação artificial do ventrículo direito ainda não é capaz de substituir à altura a ativação natural através das fibras especializadas do sistema His-Purkinje. Essa limitação pode ser prejudicial para a função cardíaca, principalmente nos pacientes com disfunção sistólica, e justifica a busca intensiva de estratégias para minimizar esse efeito deletério.

 

Conclusões

Existem relatos da segurança e potenciais benefícios dos sítios alternativos de estimulação ventricular direita sobre a função cardíaca. Entretanto, o sítio endocárdico mais estudado, a posição septal, engloba um grupo heterogêneo de diferentes locais de estimulação e há somente uma modesta concordância entre os critérios para sua obtenção. Dessa forma, ainda há necessidade de aguardar os resultados de estudos prospectivos, envolvendo um número significativo de pacientes, incluindo todas as etiologias associadas ao implante de marcapasso cardíaco e com um acompanhamento a longo prazo, para a definição do sítio seletivo de escolha para a estimulação unifocal do ventrículo direito.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de tese de Doutorado de Otaviano da Silva Júnior pela Universidade Federal do Triângulo Mineiro.

 

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Correspondência:
Otaviano da Silva Júnior
Rua Constituição, 730 - Abadia
38081-300 - Uberaba, MG - Brasil
E-mail: osilvajr@hotmail.com

Artigo recebido em 21/10/09; revisado recebido em 26/10/09; aceito em 30/11/09.