Il pacemaker , o pacemaker , o batteria cardiaca , è un dispositivo impiantato nel corpo che fornisce impulsi elettrici destinati a stimolare i muscoli cardiaci, consentendo così, ad esempio, di accelerare il battito cardiaco quando è troppo lento. La stimolazione cardiaca può essere temporanea, per affrontare una situazione transitoria o permanente.
Il defibrillatore automatico impiantabile (ICD) ha tutte le funzionalità di un pacemaker, ma anche quella di agire da defibrillatore automatico in caso di comparsa di condizioni che portano alla morte improvvisa .
Fu nel 1781 che Luigi Galvani notò che la stimolazione elettrica di un nervo provocava la contrazione del muscolo connesso. Nel 1791 ripete lo stesso esperimento con successo sul cuore .
Nel 1872 , Duchenne de Boulogne cercò di rianimare una donna annegata con impulsi elettrici ritmici.
Altri tentativi di stimolazione elettrica esterna del cuore furono effettuati nel 1926 a Sydney .
Gli anni Sessanta vedranno la comparsa delle sonde endocavitarie che vengono oggi utilizzate: l'elettrodo viene introdotto nelle camere cardiache tramite una puntura di una vena e quindi non necessita più di un chirurgo per posizionarlo sulla superficie del cuore. Nello stesso periodo compaiono i primi dispositivi con funzione di ascolto.
La metà degli anni '70 vide due importanti progressi: i primi pacemaker programmabili che utilizzavano un box esterno, utilizzando frequenze radio, e i primi pacemaker bicamerali nel 1963 (un elettrocatetere nell'atrio e uno nel ventricolo, sequenza naturale della contrazione atrioventricolare). Nel luglio 1970, il primo pacemaker atomico è stato installato in Inghilterra. Nel 1988 viene realizzato il primo stabilimento negli Stati Uniti.
Gli anni '80 sono stati contrassegnati da pacemaker schiavi (aumentando la frequenza di stimolazione con lo sforzo del paziente) e da prove di pacemaker con un generatore di plutonio 238 . Il primo defibrillatore impiantabile è stato creato nel 1985 . Grazie ad una riduzione del suo volume e del suo costo, questo materiale sta iniziando ad avere un vero sviluppo clinico.
La fine degli anni '90 ha visto la comparsa di pacemaker multisito che consentono di stimolare i due ventricoli (o atri) in modo sincrono consentendo un miglioramento in caso di scompenso cardiaco .
Nel 2009, più di 1.000.000 di pacemaker cardiaci vengono impiantati ogni anno in tutto il mondo, tre quarti sono i primi impianti, il resto cambia il caso. Questi numeri stanno crescendo.
I primi pacemaker senza elettrocatetere (e quindi da impiantare direttamente nel ventricolo destro e, quindi, solo monocamerali) compaiono dagli anni 2010.
Si avvia quando la frequenza cardiaca, troppo lenta, è scarsamente tollerata, in attesa di un'accelerazione spontanea di quest'ultima (ad esempio interrompendo un farmaco bradicardico) o l'installazione di un pacemaker permanente.
Può essere effettuato per via transcutanea, sulle piastre di un defibrillatore , alcuni dei quali includono la funzione di stimolazione cardiaca. È scomodo, in quanto tutti i muscoli (compreso il cuore) posti tra le due piastre si contraggono alla frequenza impostata e viene utilizzato solo in caso di emergenza, in attesa che venga messo in atto un altro trattamento.
Può essere effettuato per via transvenosa: una sonda è montata sotto fluoroscopia fino alla punta del ventricolo destro (sonda a guida elettrosistolica) e collegata a una scatola esterna che fornisce gli impulsi elettrici periodici.
Può essere fatto per via epicardica: gli elettrodi vengono quindi posizionati sulla superficie del cuore al termine di un intervento di cardiochirurgia e collegati ad un box esterno.
Consiste in un alloggiamento e una o più sonde.
Consiste :
A seconda del modello, la confezione include anche:
Anche le dimensioni dello stimolatore sono state notevolmente ridotte e rimangono limitate principalmente dalle dimensioni della batteria / batteria incorporata (fino a 10 centimetri cubi).
Flessibili, collegano la custodia al cuore. Sono costituiti da un nucleo conduttivo e da una guaina isolante. Possono essere unipolari (un singolo elettrodo distale) o bipolari (due elettrodi distali). Per garantire un migliore contatto con il muscolo cardiaco, possono essere dotati di una testa che rilascia un farmaco contro l'infiammazione locale. Il fissaggio delle sonde a livello del muscolo cardiaco può essere effettuato passivamente ("barba" sotto forma di asperità) o attivamente ("vite"). La sonda può essere irrigidita temporaneamente, il che facilita l'installazione, inserendo una sottile guida metallica, rimossa al termine della procedura. Erano in Elgiloy, una lega di cobalto, cromo e nichel negli anni 70. Da allora sono stati in leghe tra cui titanio , iridio e carbonio .
Una scatola può essere collegata ad una singola sonda (monocamerale o cella monofocale) oppure a due sonde (doppia camera o cella bifocale). In quest'ultimo caso, l'estremità della prima derivazione è posizionata nell'atrio destro, quella della seconda nel ventricolo destro.
In alcuni casi, è presente una terza derivazione, la cui estremità si trova nel seno coronarico a contatto con il ventricolo sinistro. Si tratta quindi di un pacemaker a tripla camera (o bi-ventricolare), utilizzato nel trattamento di alcuni tipi di scompenso cardiaco . Sono stati inoltre sviluppati e implementati sistemi a quattro camere. Tuttavia, rimangono di rara utilità.
Gli elettrocateteri del defibrillatore sono, di regola, bipolari e coperti nella loro distalità da una lunga molla metallica che consente l'erogazione della scarica elettrica.
Un pacemaker può essere mono o monocamerale, bicamerale o anche triplo (nel contesto della risincronizzazione cardiaca , una modalità per il trattamento dell'insufficienza cardiaca ). Il numero di camere indica il numero di derivazioni che collegano il pacemaker agli atri e ai ventricoli. Può aumentare o meno la sua frequenza di stimolazione durante uno sforzo ( asservimento ). Può includere una funzione di defibrillazione ventricolare tramite uno shock elettrico erogato dall'elettrocatetere ventricolare: è quindi un defibrillatore impiantabile automatico ( ICD ).
Il tipo di stimolazione è simboleggiato dall'associazione di tre lettere maiuscole, a volte integrate da una quarta.
Quindi una batteria “VVI” stimola solo il ventricolo, ha la funzione di rilevare l'attività spontanea di quest'ultimo, la presenza di quest'ultimo inibendo l'attivazione della batteria.
Circa 1.000.000 di pacemaker vengono installati ogni anno in tutto il mondo, tre quarti dei quali sono impianti per la prima volta. Queste statistiche tendono a crescere nel tempo.
Nel 2013, sette marchi (cinque gruppi industriali) condividono il mercato:
Osypka fa solo stimolatori temporanei
Sono riassunti nelle raccomandazioni della Società Europea di Cardiologia, pubblicate nel 2007, e in quelle, americane, pubblicate nel 2008.
Se il cuore è troppo lento ( bradicardia ), deve essere posizionato un pacemaker . Quest'ultimo è definito da una frequenza cardiaca troppo lenta rispetto alle esigenze dell'organismo e può causare:
Questo ritmo lento può essere:
Vedere
Questa bradicardia si trova in:
In alcuni casi, potrebbe essere necessario indossare un pacemaker, non a causa di un cuore troppo lento, ma quando c'è un certo grado di sincronizzazione della contrazione delle diverse pareti del muscolo cardiaco, come si vede in alcune forme di insufficienza cardiaca . In questo caso, un altro elettrocatetere è posizionato nel seno coronarico , la cui estremità è a contatto con il ventricolo sinistro, oltre all'elettrocatetere nella punta del ventricolo destro, il tutto è collegato allo stesso pacemaker. Questa è chiamata risincronizzazione cardiaca .
In pratica, il paziente deve essere ricoverato in ospedale.
L'installazione è più spesso eseguita da un cardiologo specialista, a volte chiamato stimolatore o elettrofisiologo (da non confondere con il ritmologo , che si occupa di disturbi del ritmo cardiaco ).
Il paziente deve essere a digiuno e deve essere stato sottoposto di recente a un esame del sangue comprendente almeno un CBC e un'analisi dell'emostasi .
Molto spesso, la premedicazione con antibiotici viene eseguita per evitare un'infezione chirurgica. Se necessario, può essere somministrata una lieve sedazione.
Viene praticata un'incisione sotto una delle due clavicole dopo l'anestesia locale . La sonda o le sonde vengono introdotte dopo la denudazione di una vena cefalica o dopo la puntura della vena succlavia. Sono spinti nella rete venosa e la progressione della loro estremità è seguita da un dispositivo di fluoroscopia . Sono collocati nelle rispettive camere cardiache. L'elettrocatetere ventricolare destro è tradizionalmente posizionato sulla punta di quest'ultimo. Può anche essere posizionato a livello del setto (parete che separa i due ventricoli), o vicino all'uscita dell'arteria polmonare ( “camera di lavaggio” ). La sonda auricolare è posizionata nel padiglione auricolare (piccolo cul-de-sac che consente una buona immobilizzazione) o nella parete laterale destra. Il corretto posizionamento viene verificato dalla fluoroscopia e misurando la soglia di stimolazione (energia elettrica minima trasmessa alla sonda e provocando la contrazione del muscolo della cavità), la soglia di rilevamento (misurazione da parte di un voltmetro dell'attività elettrica del cuore tramite questa sonda) e l'impedenza della sonda.
Le sonde vengono quindi collegate all'alloggiamento che viene introdotto in una tasca praticata sotto la pelle nella regione succlavia, o sotto il muscolo pettorale . La pelle viene quindi cucita.
La procedura dura circa un'ora ma può essere molto lunga se il medico non riesce a trovare un posto soddisfacente per posizionare l'estremità di una o più sonde. Questo è particolarmente vero se si tratta di un pacemaker a tre camere, il seno coronarico a volte è molto difficile da trovare.
Dopo l'intervento si esegue come di consueto una RX torace per verificare l'assenza di pneumotorace (possibile incidente in caso di puntura della vena succlavia) e il posizionamento delle sonde.
Il paziente viene dimesso tra le 24 e le 48 ore dopo l'operazione. I fili devono essere rimossi intorno al decimo giorno.
Se si tratta di una semplice sostituzione di una custodia, il gesto è più facile, le sonde vengono, molto spesso, lasciate in posizione e ricollegate alla nuova custodia.
A differenza di questa cosiddetta tecnica endocavitaria (la sonda è attaccata all'interno delle camere cardiache), il cardiochirurgo potrebbe dover posizionare un pacemaker per via epicardica (la sonda è attaccata alla superficie del cuore, più spesso sul cuore). ventricolo), questa posizione richiede quindi l'apertura chirurgica della cavità pericardica.
Durante la procedura di impianto, il gesto può essere complicato dalla comparsa di un ematoma locale (a livello del compartimento della cassa), di una puntura della pleura con formazione di uno pneumotorace . Il posizionamento delle o delle sonde può essere difficile, con uno spostamento secondario che può richiedere una nuova operazione. Più raramente, un catetere può perforare una camera cardiaca provocando una serie di tamponamento .
A medio termine, sono essenzialmente di due tipi: infettivi e ritmologici.
La frequenza è dell'ordine di 2 ⁄ 1000 . Le infezioni sono principalmente localizzate a livello dell'alloggiamento del pacemaker. Raggiungono le sonde (con endocardite ) in meno di uno su 10. Sono dovute, in più di tre quarti dei casi, a uno stafilococco .
La diagnosi è sospettata su segni infiammatori locali (a livello del caso), che possono progredire fino a un'apertura con suppurazione. L'endocardite si sospetta in presenza di un aspetto ispessito di una o più sonde sull'ecografia transesofagea, che può arrivare fino alla comparsa di vegetazione appesa alla sonda.
Il trattamento si basa, oltre a mettere un efficace antibiotico sul germe responsabile, sulla rimozione di tutto il materiale. Questo gesto è, di regola, senza grosse difficoltà per il caso, ma a volte più complesso per le sonde che possono essere ben fissate nella parete cardiaca, che possono richiedere, in alcuni casi, un intervento di cardiochirurgia.
Teoricamente, il posizionamento del nuovo materiale dovrebbe essere effettuato solo una volta che l'infezione è sotto controllo e idealmente sul lato controlaterale dell'impianto precedente. Se necessario, installare un azionamento elettrico esterno come misura temporanea.
Se il materiale viene giudicato "non rimovibile" in termini di rapporto rischio / beneficio, si può discutere un trattamento prolungato con antibiotici.
La presenza di un catetere a volte può causare extrasistoli . Soprattutto, possono esserci "rientri elettronici" che generano brevi raffiche di tipo sopraventricolare: una stimolazione ventricolare viene condotta all'atrio in modo retrogrado dalle normali vie di conduzione. Questa depolarizzazione atriale viene rilevata dall'elettrocatetere atriale, trasmesso al box che genererà quindi un impulso ventricolare. Il rischio di rientro è notevolmente ridotto dall'uso di determinati algoritmi.
Una sensibilità eccessiva può talvolta confondere i potenziali di origine muscolare con l'attività elettrica cardiaca, inibendo così qualsiasi stimolazione. La regolazione di questa sensibilità risolverà questo problema il più delle volte.
Gli elettrocateteri possono deteriorarsi nel tempo: possono rompersi, con mancanza di stimolazione e un aumento significativo dell'impedenza. L'isolamento che circonda l'elettrocatetere può essere meno efficace, causando dispersione di corrente che può essere responsabile della stimolazione muscolare e di una diminuzione dell'impedenza dell'elettrocatetere. L'elettrocatetere ventricolare può causare o aumentare l' insufficienza tricuspide .
La stimolazione ventricolare destra può causare la desincronizzazione della contrazione di entrambi i ventricoli, con conseguente riduzione della gittata cardiaca e insufficienza cardiaca . Può quindi essere deleterio se non è necessario, in particolare nei pazienti che hanno già un coinvolgimento cardiaco.
Deve essere fatto regolarmente dal cardiologo del paziente o dal medico stimolatore (colui che ha posizionato il pacemaker).
Questo monitoraggio consente:
Viene eseguito:
Il paziente deve portare in ogni circostanza un documento attestante la presenza del pacemaker, la marca di quest'ultimo e delle derivazioni, l'indirizzo del centro che ha effettuato l'impianto e le caratteristiche principali dell'ultima regolazione. Questo è il taccuino dello stack .
La durata attuale della batteria di un pacemaker è compresa tra cinque e dieci anni. Il monitoraggio regolare della batteria consente di rilevare la fine della sua vita ben prima che avvenga e di programmarne la sostituzione in totale tranquillità.
Studiando 4 pacemaker cardiaci tra i modelli più utilizzati sul mercato, la società di consulenza per la sicurezza WhiteScope ha individuato oltre 8.000 errori di sicurezza legati in particolare alla mancanza di aggiornamenti. Sottolinea i rischi di vedere hacker deviare questa sorveglianza medica per recuperare le informazioni inserite nel pacemaker e in particolare i dati personali e medici dei pazienti.
Indossare un pacemaker richiede alcune precauzioni per evitare interferenze elettromagnetiche:
Evitare l'esposizione diretta al sole: aumento del rischio di ustioni per la presenza di una massa metallica in grado di immagazzinare calore per via sottocutanea.
La breve scarica da una pistola elettrica a impulsi (TASER) significa che l'inibizione del pacemaker è di breve durata e non è un problema.
Esiste una controindicazione teorica per la risonanza magnetica anche se gli esami potrebbero essere eseguiti senza grossi problemi e le complicanze sono eccezionali. I pacemaker più recenti sono compatibili con la risonanza magnetica, ma a volte devono essere regolati di conseguenza prima di un esame. La risonanza magnetica quindi non interferisce con il funzionamento della batteria ma quest'ultima genera artefatti che impediscono l'interpretazione delle immagini nel torace. Tuttavia, le sonde devono anche essere compatibili con la risonanza magnetica.
Esistono precauzioni per l'uso quando si utilizza un bisturi elettrico . I bisturi bipolari dovrebbero essere preferiti a quelli unipolari. Il rischio di interferenza è particolarmente importante se l'operazione avviene vicino alla scatola.
La scossa elettrica esterna può danneggiare i circuiti elettrici o aumentare la soglia di stimolazione e la sua indicazione deve essere attentamente valutata nei pacemaker cardiaci.
L' ablazione con radiofrequenza delle aritmie cardiache non pone problemi di interferenza ma l'azione, che richiede varie sonde posizionate vicino agli elettrocateteri di stimolazione, a volte può spostarle.
L'esposizione della scatola a radiazioni ionizzanti a scopo di trattamento ( radioterapia ) può interrompere la stimolazione cardiaca o addirittura danneggiare la scheda elettronica della scatola. Idealmente, quest'ultimo dovrebbe essere protetto con una copertura piombata e il suo funzionamento controllato subito dopo la sessione della trave.
In caso di morte di chi lo indossa, il pacemaker deve essere rimosso da un medico o da un imbalsamatore a causa del rischio di esplosione in caso di cremazione. Infatti il litio contenuto nello stimolatore può esplodere da 180 gradi (punto di fusione del litio). Sapendo che la temperatura di un forno crematorio varia da 600 a 1.100 gradi, ciò costituisce un rischio maggiore, e, anche nel caso in cui ci fosse la sepoltura (sepoltura), la rimozione è obbligatoria perché la famiglia può successivamente richiedere una riesumazione per la cremazione . Il pacemaker può quindi essere eventualmente riutilizzato da un paese povero.
Dagli anni 2010, molti modelli sono stati dotati di dispositivi che consentono il monitoraggio remoto : il box comunica quotidianamente con un box esterno, convenzionalmente posto nelle immediate vicinanze del letto del paziente, e collegato telefonicamente ad un server di monitoraggio, avvertendo il centro impianto di qualsiasi anomalia, sia nel funzionamento del pacemaker che nei parametri che riguardano il paziente stesso.
La miniaturizzazione degli alloggiamenti consente di alloggiarli direttamente nel ventricolo destro, consentendo così la stimolazione monocamerale senza elettrocatetere. Sono soggetti alla temperatura corporea: aumento della frequenza cardiaca se questa aumenta o anche ai movimenti (accelerometro nei tre piani). Il calo è contenuto ma i risultati rimangono buoni dopo un anno. La durata di vita teorica di questi dispositivi supera i dieci anni. La loro estrazione è possibile ma l'esperienza di questo tipo di operazione è scarsa a lungo termine, e sembra che se fosse necessaria la sostituzione (ad esempio quando la batteria è scarica), il modo più semplice sarebbe rimetterla a posto. senza rimuovere il precedente.