The advent of the implantable cardioverter

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1 ???????????????? Implantação de CDI Subcutâneo [34] PEDRO JERÓNIMO SOUSA 1, DIOGO CAVACO1, JOSÉ PEDRO NEVES 2, PEDRO ADRAGÃO1, JOÃO BRITO 1, PEDRO CARMO 1, MARTHA BOUZIN 1,3, RICARDO BERNARDO 1, KATIA REIS SANTOS 1, FRANCISCO BELLO MORGADO 1, JOSÉ ANICETO SILVA 1 1. Serviço de Cardiologia, Hospital de Santa Cruz Centro Hospitalar de Lisboa Ocidental, Carnaxide, Portugal 2. Serviço de Cirurgia Cardio-torácica, Hospital de Santa Cruz Centro Hospitalar de Lisboa Ocidental, Carnaxide, Portugal 3. Bolseira do Instituto Português do Ritmo Cardíaco Rev Port Cardiol 2010; 29 (03): RESUMO Apresentamos o caso de um jovem de 18 anos, com miocardiopatia hipertrófica, portador de cardioversor desfibrilhador implantado há seis anos, que se apresenta com choques inapropriados por fractura de eléctrodo (Srint 4, Medtronic ). Foi submetido a substituição de dispositivo com implantação de novo desfibrilhador subcutâneo (Cameron SQ-RX ), sem intercorrências. Esta foi a primeira utilização de cardioversor desfibrilhador subcutâneo na Península Ibérica. O novo desfibrilhador com implantação do gerador e eléctrodo totalmente subcutâneo pode reduzir o risco de complicações, nomeadamente fractura ou infecção. Para além disso, apresenta boa capacidade discriminatória de ritmo e eficácia terapêutica. A propósito deste caso clínico, apresentamos uma revisão sumária sobre o novo desfibrilhador de implantação subcutânea. Palavras chave: Cardioversor desfibrilhador implantável, Fractura ABSTRACT Subcutaneous ICD Implantation An 18-year-old patient, with hypertrophic cardiomyopathy and an implantable cardioverter defibrillator for 6 years, was admitted with inappropriate shocks as a consequence of a lead fracture (Sprint Quattro, Medtronic ). The device was explanted and replaced with a new subcutaneous defibrillator (Cameron SQ-RX ), without complications. This was the first time that a subcutaneous cardioverter defibrillator had been used in the Iberian Peninsula. The new implantable defibrillator, with subcutaneous lead and generator, can lower the risk of complications, including lead fracture or infection. Furthermore, this device has good rhythm diagnostic performance and therapeutic efficacy. Following the case report, we present a brief review of the new defibrillator with subcutaneous implantation. Key words Implantable cardioverter defibrillator; Fracture INTRODUÇÃO Autilização de Cardioversores Desfibrilhadores Implantados (CDI), iniciada nos anos 80, veio disponibilizar um método de tratamento de arritmias ventriculares superior INTRODUCTION The advent of the implantable cardioverter defibrillator (ICD) in the 1980s provided a better method of treating ventricular arrhythmias than pharmacological therapy. Since Recebido para publicação: Janeiro de 2010 Aceite para publicação: Fevereiro de 2010 Received for publication: January 2010 Accepted for publication: February

2 Rev Port Cardiol Vol / March à terapêutica farmacológica. A sua aplicação tem aumentado de forma exponencial, consequência tanto da evolução tecnológica, com disponibilização de mais e melhores aparelhos, como do alargamento das suas indicações clínicas. No entanto, a implantação de um CDI tem um potencial de riscos associados, como infecção, complicação mecânica ou choques inapropriados. Estas intercorrências implicam, frequentemente, substituição de sistemas implantados, com multiplicação quer de custos quer dos riscos para os doentes. Recentemente, foi desenvolvido um novo sistema de CDI, sem componentes endovasculares (Cameron SQ-RX). A sua implantação subcutânea (tanto do gerador como do eléctrodo), pode, pontencialmente, reduzir os riscos de complicações. A propósito da primeira utilização de um sistema de CDI subcutâneo na Península Ibérica, apresentamos os potenciais benefícios deste dispositivo, comparativamente com os sistemas transvenosos actualmente utilizados. CASO CLÍNICO Doente do sexo masculino, com 18 anos de idade, acompanhado em consulta de Cardiologia desde os três anos por miocardiopatia hipertrófica. Submetido anteriormente a duas cirurgias cardíacas (miectomia de Morrow aos 10 anos e re-miectomia de Morrow e implantação de prótese mecânica em posição mitral aos 13 anos). Por apresentar familiar directo (pai) com miocardiopatia hipertrófica e morte súbita, bem como pelo registo de taquicardia ventricular não mantida em Holter, foi submetido a implantação de CDI de câmara única aos 12 anos (Medtronic, eléctrodo Sprint 4). Durante o período de seguimento verificaram-se vários episódios de taquicardia ventricular não mantida e um episódio de choques inapropriados, por taquicardia sinusal. É internado actualmente por terapêutica inapropriada do CDI (5 choques), por fractura do eléctrodo (impedância >3000 Ω com overthen, its use has grown exponentially, due to technical advances resulting in more and better devices and widening of clinical indications. Nevertheless, ICD implantation is not without risks, including infection, mechanical complications and inappropriate shocks. Such complications often require the system to be replaced, which increases both costs and patient risk. A new ICD system has recently been developed with no endovascular components (Cameron Health S-ICD System), in which both generator and lead are implanted subcutaneously; this may reduce the risk of complications. We report the first use of this subcutaneous ICD in the Iberian Peninsula, and describe the potential benefits of the device compared to the transvenous systems currently employed. CASE REPORT An 18-year-old male patient, followed in cardiology consultations since the age of three for hypertrophic cardiomyopathy, had undergone two previous cardiac surgeries myectomy (Morrow procedure) at the age of 10, repeated at the age of 13, when a mechanical mitral prosthesis was implanted. As the patient had a first-degree relative (father) with hypertrophic cardiomyopathy and sudden death, as well as nonsustained ventricular tachycardia on Holter monitoring, a single-chamber ICD (Sprint Quattro, Medtronic ) was implanted at the age of 12. He presented several episodes of nonsustained ventricular tachycardia during followup and one episode of inappropriate shocks caused by sinus tachycardia. The current hospitalization was due to inappropriate ICD therapy (5 shocks) as a consequence of lead fracture (impedance >3000 Ω with oversensing), and the patient was referred for ICD replacement. The lead was extracted using a lead locking device and laser sheath. During the same procedure, a new subcutaneous device (Cameron SQ-RX )

3 Pedro Jerónimo de Sousa, et al. Rev Port Cardiol 2010; 29: sensing ), pelo que foi proposta a substituição do sistema de CDI. O eléctrodo foi extraído utilizando estilete LLD ( Lead Locking Device ) e bainha de LASER. No mesmo procedimento, foi submetido a implantação do novo dispositivo subcutâneo (Cameron SQ- RX ). Este tipo de procedimento decorre em 3 passos (Figuras 1 e 2): was implanted, which is performed in three steps (Figures 1 and 2): 1. Place the device in the left lateral thoracic region 2. Tunnel the lead up to the xiphoid appendix, at a 90º angle 3. Tunnel the lead parallel to the left sternal margin. Figura 1 Passos da implantação de CDI subcutâneo. A: Loca em posição lateral na grelha costal esquerda. B: Tunelização do eléctrodo até ao apêndice xifoideu Figure 1. Steps in subcutaneous ICD implantation A: Place in lateral position over the left ribcage; B: Tunnel the lead up to the xiphoid appendix. Figura 2 Rx de tórax após implantação de CDI com visualização do gerador (seta maior) e eléctrodo (seta menor). À esquerda, em póstero-anterior, evidencia-se a localização do gerador exteriormente à grelha costal esquerda e o trajecto do eléctrodo no plano frontal, com ângulo de 90º na região do apêndice xifoideu. À direita, em perfil esquerdo, é clara a localização subcutânea do eléctrodo, anterior ao esterno. Figure 2. Chest X-ray after ICD implantation showing generator (large arrow) and lead (small arrow): left: in posteroanterior view, the position of the generator outside the left costal grid can be seen, together with the course of the lead in the frontal plane, at a 90º angle in the region of the xiphoid appendix; right: in left profile, the subcutaneous position of the lead can be clearly seen, anterior to the sternum. 453

4 Rev Port Cardiol Vol / March Loca em posição lateral na grelha costal esquerda 2. Tunelização do eléctrodo até ao apêndice xifoideu, onde faz um ângulo de 90º 3. Tunelização do eléctrodo ao longo do bordo esquerdo do esterno. O sensing e desfibrilhação são assegurados através de um vector que inclui o eléctrodo e gerador do dispositivo. O procedimento e restante internamento decorreu sem qualquer tipo de intercorrências, tendo sido efectuado teste de desfibrilhação que foi eficaz na primeira terapêutica. DISCUSSÃO A utilização de CDI em humanos iniciou- -se em 1980, com a primeira série (três doentes tratados com este tipo de dispositivos) a ser publicada em (1) Desde então, temse verificado uma crescente utilização destes aparelhos, pela demonstração do benefício do seu uso na prática clínica por estudos marcantes (Ex: AVID (2), MUSTT (3), CIDS (4), CASH (5), MADIT-II (6), SCD-HeFT (7) ), com alargamento das indicações clínicas para a sua implantação. No início da sua utilização, os CDIs possuíam um gerador em localização abdominal e eléctrodos epicárdicos. A sua implantação exigia anestesia geral, várias incisões de toracotomia e internamentos prolongados e a longevidade esperada do dispositivo era de cerca de um ano e meio. Actualmente, os geradores tornaram-se mais pequenos e leves, implantam-se como um pacemaker (loca prépeitoral) e possuem uma longevidade de até 9 anos (8). Paralelamente, verificou-se uma evolução na capacidade de programação, com disponibilização de novos protocolos de terapia antiarrítmica, como o pacing antitaquicárdia, com redução do número de choques necessários e semelhante eficácia no tratamento de arritmias ventriculares. (9) No entanto, apesar das evoluções que apresentam, os sistemas transvenosos continuam a apresentar limitações importantes. Por um lado, pela obrigatoriedade do eléctrodo ter de Sensing and defibrillation are provided via a vector that includes the device s lead and generator. The procedure and remaining hospital stay were uneventful, a defibrillation test proving successful at the first therapy. DISCUSSION ICDs were first used in humans in 1980, the first series of three patients treated with this type of device being published in that year (1). Since then, they have been increasingly used following demonstration of their benefits in clinical practice by landmark studies such as AVID (2), MUSTT (3), CIDS (4), CASH (5), MADIT-II (6), and SCD-HeFT (7), and clinical indications have widened. In the first ICDs, the generator was implanted in the abdominal region, with epicardial leads. This required general anesthesia, various thoracotomy incisions and long hospital stays, and the expected life of the device was around a year and a half. Generators today are smaller and lighter, are implanted in the same way as a pacemaker (in prepectoral position) and last up to nine years (8). At the same time, programming has improved, with the development of new antiarrhythmic protocols such as antitachycardia pacing, which reduce the number of shocks required and are equally effective in treating ventricular arrhythmias (9). Nevertheless, despite these advances, transvenous systems continue to present significant limitations. The fact that the lead has to be implanted in the heart entails risk; complications can occur both at the implantation stage (including perforation, tamponade, hematoma, infection or pneumothorax) and in the medium and long term (such as infection, fracture, dislodgement, increased stimulation threshold and sensing problems). The overall acute complication rate is estimated at 10% and as high as 30% for chronic complications, half of which are lead-related (10). Published series report ICD lead survival rates of 85% and 60% at five and eight years, respectively, with a progressively higher failure rate of up to

5 Pedro Jerónimo de Sousa, et al. Rev Port Cardiol 2010; 29: ser implantado no coração, existem riscos únicos que lhes estão associados. As complicações podem ocorrer tanto na fase de implantação (Ex: perfuração, tamponamento, hematoma, infecção, pneumotórax) como a médio e longo prazo (Ex: infecção, fractura, deslocamento, aumento dos limiares de estimulação, perturbações da sensibilidade). Globalmente, estima-se uma taxa de complicações agudas de cerca de 10% e crónicas superior a 30%, sendo que metade se relaciona com o electrocateter. (10) Séries publicadas apresentam taxas de sobrevida de eléctrodos de CDI de 85% e 60% aos cinco e oito anos, respectivamente, com uma falência anual crescente até 20% nos sistemas com 10 (11, 12) anos. Actualmente, dado o aumento da sobrevida dos doentes com CDI e com a implantação destes dispositivos em doentes jovens, as fracturas de eléctrodo estão a evidenciar-se como um problema crescente (13). As infecções de CDIs são uma das complicações mais temidas. Implicam não só a hospitalização com antibioterapia endovenosa prolongada, como frequentemente a substituição do sistema implantado, procedimento associado a morbi-mortalidade importante. A incidência a longo prazo da endocardite de sistemas de pacemaker / CDI estima-se em 2 por mil dispositivos implantados por ano (14), sendo que nos primeiros doze meses após a implantação pode atingir 0.7% dos doentes. [15] A resolução das complicações associadas a disfunção / infecção de eléctrodo é complexa e envolve risco apreciável, quer se considere a abordagem cirúrgica quer a percutânea. O CDI subcutâneo foi criado com o objectivo de reduzir a morbilidade associada ao uso de eléctrodos transvenosos. Por ser um dispositivo de implantação com completa ausência de componentes endovasculares, apresenta não só menor risco de infecção, como menores complicações caso esta intercorrência se verifique. Por outro lado, a disposição fixa do eléctrodo e a sua maior robustez (não necessita de flexibilidade para se adaptar aos batimentos cardíacos constantes) simplificam a sua implantação e podem vir a reduzir os riscos deste procedimento, com diminuição da 20% per year for 10-year-old systems (11, 12). Given the increased survival of patients with ICDs and use of these devices in younger patients, lead fractures are a growing problem (13). ICD infection is one of the most feared complications, requiring not only hospitalization and prolonged intravenous antibiotic therapy but often replacement of the system, which is associated with significant morbidity and mortality. The long-term incidence of endocarditis associated with permanent pacemakers and ICDs is estimated at two per thousand devices per year (14), and affects 0.7% of patients in the twelve months following implantation (15). Resolution of complications associated with lead dysfunction or infection is a complex process involving considerable risk, whether the approach used is surgical or percutaneous. The subcutaneous ICD was developed with the aim of reducing the morbidity associated with transvenous leads. Since the device has no endovascular components, infection is less likely and complications are less serious. At the same time, the fixed position of the lead and its greater strength (it does not need to be flexible to adjust to the constant beating of the heart) simplify implantation and may reduce the risks of the procedure, as well as the likelihood of lead fracture in the long term. Besides the lower risk of complications, both in the acute phase and during follow-up, the subcutaneous ICD has good rhythm diagnostic performance. The results of the START study, presented at the 2009 Heart Rhythm Society meeting, demonstrated that the subcutaneous ICD had 100% sensitivity in a single detection zone (ventricular fibrillation), the same as endocavitary systems, as well as in two detection zones (ventricular fibrillation and tachycardia), versus 99.3% for singlechamber and 100% for dual-chamber ICDs. Specificity with two detection zones was 98% (versus 68% in single-chamber and 67% in dual-chamber systems). Its efficacy in rhythm diagnosis is due to the fact that it obtains an electrogram that is similar to a surface ECG. The relative positions of the generator and lead provide three 455

6 Rev Port Cardiol Vol / March 10 probabilidade de fractura do eléctrodo a longo prazo. Para além do menor potencial de complicações, tanto na fase aguda, como no seguimento, o CDI subcutâneo apresenta boa capacidade discriminatória de ritmo. Os resultados do estudo START, apresentados na reunião Heart Rhythm Society 2009, demonstram que o CDI subcutâneo apresentou uma sensibilidade de 100% em zona única de detecção (fibrilhação ventricular), tal como os endocavitários, e de 100% com duas zonas de detecção (fibrilhação e taquicardia ventricular), versus 99.3% nos CDIs de câmara única e 100% nos de dupla câmara. A especificidade com duas zonas de detecção foi de 98% (versus 68% nos de câmara única e 67% nos de dupla câmara). A sua eficácia na discriminação de ritmos resulta do facto de obter um electrograma mais semelhante ao ECG de superfície. Pela disposição relativa do gerador e eléctrodo, disponibiliza três vectores de sensing, com óptima capacidade discriminatória do ritmo subjacente e baixo o risco de interferência de miopotenciais. A principal desvantagem destes dispositivos resulta do aspecto de efectuar pacing transtorácico. Além de impossibilitar a terapia por pacing antitaquicardia, torna o pacing de suporte por bradicardia desconfortável e doloroso. O gerador do CDI subcutâneo apresenta um volume de 70cc, com peso de 145g. Pode libertar uma energia de 80J, bifásica. A sua longevidade estima-se em 5 anos. Desde a sua disponibilização para a prática clínica, este foi o primeiro dispositivo implantado na Península Ibérica, sendo Portugal o terceiro país Europeu a iniciar a sua utilização. sensing vectors, which give it an excellent ability to determine the underlying rhythm and lowers the risk of interference from myopotentials. The main disadvantage of these devices is that pacing is transthoracic, which besides making antitachycardia pacing impossible, also makes bradycardia support pacing unpleasant and painful. The subcutaneous ICD generator has a volume of 70 cc, weighs 145 g, and can deliver 80 J biphasic energy. It is estimated to have a life of five years. Since they became available in clinical practice, this is the first such device implanted in the Iberian Peninsula, Portugal being the third European country to begin using them. CONCLUSION In the case presented, ICD lead fracture triggered a series of inappropriate shocks and prompted its replacement. Since the patient was young and with the aim of preserving the endovascular territory, it was decided to implant a subcutaneous ICD (Cameron SQ- RX ). This new system has the potential advantages of fewer and less serious complications and good rhythm diagnostic performance, with fewer inappropriate shocks. In addition, since implantation is entirely subcutaneous, the procedure is easier and faster. The characteristics of this device may herald a new era in the treatment of arrhythmias by implantable systems. CONCLUSÃO 456 No caso apresentado, a presença de fractura de eléctrodo de CDI, desencadeou um conjunto de choques inapropriados e precipitou a sua substituição. Tratando-se de um

7 Pedro Jerónimo de Sousa, et al. Rev Port Cardiol 2010; 29: doente jovem e com o intuito de preservar o território endovascular, optou-se pela implantação do novo CDI subcutâneo (Cameron SQ- RX ). Este novo sistema apresenta como potenciais vantagens as menores taxas e menor gravidade de complicações, com boa capacidade discriminatória do ritmo cardíaco, com diminuição de choques inapropriados. Associadamente, a sua localização totalmente subcutânea torna a sua implantação mais fácil e curta. A disponibilização de um aparelho com estas características pode iniciar uma nova era no tratamento de arritmias por dispositivos implantados. Pedido de separatas: Address for reprints: Pedro Jerónimo Sousa R. Prof. Reinaldo dos Santos Carnaxide Portugal Tel: Fax: p @gmail.com BIBLIOGRAFIA / REFERENCES 1. Mirowski M, Mower MM, Reid PR. The automatic implantable defibrillator. Am Heart J 1980;100: AVID Investigators. A Comparison of Antiarrhythmic-Drug Therapy with Implantable Defibrillators in Patients Resuscitated from Near-Fatal Ventricular Arrhythmias. N Engl J Med 1997;337: Buxton AE, Lee KL, Fisher JD, Josephson ME, Prystowsky EN, Hafley G. A randomized study of the prevention of sudden death in patients with coronary artery disease. N Engl J Med 1999;341: Connolly SJ, Gent M, Roberts RS, et al. Canadian Implantable Defibrillator Study (CIDS): a randomized trial of the implantable cardioverter defibrillator against amiodarone. Circulation 2000;101: Kuck KH, Cappato R, Siebels J, Rüppel R. Randomized comparison of antiarrhythmic drug therapy with implantable defibrillators in patients resuscitated from cardiac arrest: the Cardiac Arrest Study Hamburg (CASH). Circulation 200;102: Moss AJ, Zareba W, Hall WJ et al. Prophylactic Implantation of a Defibrillator in Patients with Myocardial Infarction and Reduced Ejection Fraction. N Engl J Med 2002;346(12): Bardy GH, Lee KL, Mark DB et al. Amiodarone or an Implantable Cardioverter Defibrillator for Congestive Heart Failure. N Engl J Med 2005;352(3): Worldwide Morgan Stanley Report. Hospital Supplies & Medical Technology. 2003, p Wilkoff BL, Williamson BD, Stern RS. Strategic Programming of Detection and Therapy Parameters in Implantable Cardioverter-Defibrillators Reduces Shocks in Primary Prevention Patients. Results From the PREPARE (Primary Prevention Parameters Evaluation) Study. J Am Coll Cardiol 2008;52: Reynolds MR, Cohen DJ, Kugelmass AD. The frequency and incremental cost of major complications among Medicare beneficiaries receiving implantable cardioverter-defibrillators. J Am Coll Cardiol 2006;47(12): Kleemann T, Becker T, Doenges K. Annual rate of transvenous defibrillation lead defects in implantable cardioverterdefibrillators over a period of >10 years. Circulation 2007;115(19): Maisel WH, Kramer DB. Implantable cardioverter-defibrillator lead performance. Circulation 2008;117(21): Rocha S, Almeida S, Gomes R et al. Falência dos Eléctrodos Spring Fidelis. A Nossa Experiência. Comunicação Oral Breve nº 35 do XXX Congresso Português de Cardiologia. Rev Port Cardiol 2009;28(S1):I Uslan DZ, Sohail MR, St Sauver JL et al. Permanent pacemaker and implantable cardioverter defibrillator infection: a population-based study. Arch Intern Med 2007;167(7): Klug D, Balde M, Pavin D et al. Risk factors related to infections of implanted pacemakers and cardioverter-defibrillators: results of a large prospective study. Circulation 2007;116(12):