Epicardial pacing in growing children: pacemaker performance and positional evolution.
Pacemakers bij baby’s: Kunnen ze de groei van onze kinderen volgen?
Inleiding
Wie ziet u voor zich, wanneer u denkt aan een persoon met een pacemaker? Waarschijnlijk is dit een volwassen vrouw of man. Wat weinigen weten is dat ook baby’s en peuters soms een pacemaker bezitten.
Uiteraard moeten pacemakers bij jonge kinderen aangepast worden. Zij hebben immers een hoger hartritme, spelen meer, en vooral… ze groeien!
Studie
Baby’s en peuters met hartproblemen hebben soms nood aan een pacemaker. Vanwege hun kleine gestalte en eveneens kleine bloedvaten, is het niet mogelijk om de pacemaker op dezelfde manier in te planten als bij volwassenen. Daarom wordt vaak gebruik gemaakt van een epicardiale pacemaker. Dit wil zeggen dat het hart van buiten af gestimuleerd wordt. Pacemakerdraden worden op de buitenkant van het hart aangebracht, terwijl die bij volwassenen in het hart zitten. Ook de pacemakerbatterij zit op een andere plaats. Bij de jonge kinderen in de buikwand, bij volwassenen ter hoogte van het sleutelbeen.
De grootste uitdaging bij kinderen met een pacemaker is, inspelen op hun groei. Door de groei zal ook de afstand tussen de pacemaker in de buikwand en het hart waar de electroden vastgemaakt zijn, toenemen. De pacemakerdraad moet dus mee kunnen evolueren met deze lengte zodat het aantal heroperaties beperkt blijft. Tot op heden wordt tijdens een pacemaker implantatie bij een kind een pacemakerdraad met een lengte van 25 of 35 cm gebruikt. Maar is dit wel noodzakelijk? Nemen we geen extra risico door een te korte of te lange draad te gebruiken die complicaties kan geven?
In deze studie werd gegevens verzameld van 59 kinderen met een epicardiale pacemaker die gevolgd werden in het UZ Gent. Dit vanaf de implantatie tot en met hun laatste pacemakercontrole. De mediane leeftijd van deze kinderen bij implantatie van de pacemaker bedroeg 1,4 jaar. In een eerste deel werden de karakteristieken van pacemakerbatterij en pacemakerdraad bestudeerd. In het tweede deel van de studie werd de toename in afstand tussen hart en de pacemakerbatterij in de buikwand vergeleken met de toename in lengte van het groeiende kind. Zou de afstand tussen batterij en hart evenredig toenemen met de groei?
We kunnen uit deze studie besluiten dat er een duidelijke logaritmische correlatie bestaat tussen de toename in lengte van het kind en de toename in afstand tussen hart en pacemakerbatterij. Dit wil zeggen dat wanneer een kind 10 cm groeit, de afstand tussen hart en pacemaker slechts zal toenemen met 1 cm.
Bijvoorbeeld, een baby die bij de geboorte 50 cm meet, kan 20 jaar later een man van 2 meter zijn. Er zou bijgevolg een toename in lengte van 150 cm kunnen zijn. Volgens deze bevindingen zou dat dan gepaard gaan met een afstandstoename tussen hart en pacemaker van 15 cm. Zoals eerder gezegd wordt de groei gecompenseerd door de pacemakerdraden wat langer te maken dan nodig is. We kunnen ons hierbij de vraag stellen of een draadlengte van 25 of 35 cm die momenteel bij implantatie gebruikt wordt, wel noodzakelijk is en niet eerder problemen, zoals strangulatie of draadfalen, veroorzaakt.
Besluit
Gebaseerd op de resultaten van deze studie, kunnen we besluiten dat de toename in afstand tussen hart en pacemakerbatterij in proportie is tot de toename in lichaamslengte van de patiënten, met een factor van 1 op 10. Dit betekent dat de standaard pacemakerdraadlengte van 25 of 35 cm, die nu geïmplanteerd wordt bij kinderen, ruimschoots voldoende is. Aangezien niet alleen een te korte draad maar ook een te lange draad complicaties kan veroorzaken, is het aangewezen de ideale pacemakerdraadlengte bij implantatie voor elk kind afzonderlijk te bepalen. Volgens deze studie zou het mogelijk worden om de verwachte benodigde draadlengte te berekenen en te individualiseren. Dit aan de hand van de lengte van de ouders en de verwachte lengte van hun kind. Op deze manier kunnen we het risico op heroperaties of complicaties bij kinderen met een epicardiale pacemaker verminderen.
Bibliografie
[1] Curtis A. Fundamentals of Cardiac Pacing. Sudburry: Jones and Bartlett Publishers; 2010.
[2] Lichtenstein BJ, Bichell DP, Connolly DM, Lamberti JJ, Shepard SM, Seslar SP. Surgical approaches to epicardial pacemaker placement: does pocket location affect lead survival? Pediatr Cardiol. 2010 Oct;31(7):1016-24.
[3] Aellig NC, Balmer C, Dodge-Khatami A, Rahn M, Prêtre R, Bauersfeld U. Long-term follow-up after pacemaker implantation in neonates and infants. Ann Thorac Surg. 2007 Apr;83(4):1420-3.
[4] Cohen MI, Bush DM, Vetter VL, Tanel RE, Wieand TS, Gaynor JW, et al. Permanent epicardial pacing in pediatric patients: seventeen years of experience and 1200 outpatient visits. Circulation. 2001 May 29;103(21):2585-90.
[5] Alhuzaimi A, Roy N, Duncan WJ. Cardiac strangulation from epicardial pacemaker: early recognition and prevention. Cardiol Young. 2011 Aug;21(4):471-3.
[6] Watanabe H, Hayashi J, Sugawara M, Hashimoto T, Sato S, Takeuchi K. Cardiac strangulation in a neonatal case: a rare complication of permanent epicardial pacemaker leads. Thorac Cardiovasc Surg. 2000 Apr;48(2):103-5.
[7] Barold SS, Stroobandt RX, Sinnaeve AF. Cardiac Pacemakers Step-by-Step: An Illustrated Guide. West-Sussex: Wiley-Blackwell; 2009.
[8] Rapsang AG, Bhattacharyya P. Pacemakers and implantable cardioverter defibrillators – general and anesthetic considerations. Braz J Anesthesiol. 2014 May-Jun;64(3):205-14.
[9] Pickett RA, Crossley III GH. Pacemaker, Defibrillator, and Lead Codes and Headers. In: Ellenbogen KA, Kay GN, Lau C-P, Wilkoff BL, editors. Clinical Cardiac Pacing, Defibrillation, and Resynchronization Therapy. 4th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2011. p.195-199.
[10] Sgarbossa EB, Black IW, Maloney JD. Pacemakers, defibrillators, and direct current cardioversion. Current Opinion in Cardiology. 1993;8:27-38.
[11] Das MK, Dandamudi G, Steiner HA. Modern pacemakers: hope or hype? Pacing Clin Electrophysiol. 2009 Sep;32(9):1207-21.
[12] Belott PH, Reynolds DW. Permanent Pacemaker and Implantable Cardioverter-Defibrillator Implantation. In: Ellenbogen KA, Kay GN, Lau C-P, Wilkoff BL, editors. Clinical Cardiac Pacing, Defibrillation, and Resynchronization Therapy. 4th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2011. p.443-515.
[13] Takeuchi D, Tomizawa Y. Pacing device therapy in infants and children: a review. J Artif Organs. 2013;16:23-33.
[14] McLeod CJ, Attenhofer Jost CH, Warnes CA, Hodge II D, Hyberger L, Connolly HM, et al. Epicardial versus endocardial permanent pacing in adults with congenital heart disease. J Interv Card Electrophysiol. 2010; 28:235-243.
[15] Warner KG, Halphin DP, Berul CI, Payne DD. Placement of a Permanent Epicardial Pacemaker in Children Using a Subcostal Approach. Ann Thorac Surg. 1999;68:173-5.
[16] Bernstein AD, Daubert JC, Fletcher RD, Hayes DL, Lüderitz B, Reynolds DW, et al. The revised NASPE/BPEG generic code for antibradycardia, adaptive-rate, and multisite pacing. North American Society of Pacing and Electrophysiology/British Pacing and Electrophysiology Group. Pacing Clin Electrophysiol 2002 Feb; 25(2) 260-4.
[17] Camm AJ, Bunce N. Cardiovascular disease. In: Kumar P, Clark M. Kumar and Clark’s Clinical Medicine. Seventh edition. Endinburgh, London, New York, Oxford, Philadelphia, St Louis, Sydney, Toronto: Saunders; 2009. p.681-810.
[18] Mitrani RD, Myerburg RJ, Castellanos A. Bradyarrhythmias and Pacing. In: O’Rourke RA, Walsh RA, Fuster V, editors. Hurst’s The Heart: Manual of Cardiology. 12th ed. USA: The McGraw-Hill Companies. 2008; p147-158.
[19] Banker R, Mitchell R, Badhwar N, et al. Pacemakers and implantable cardioverter-defibrillator emergencies. In: Jeremiah A, Brown DL, editors. Cardiac intensive care. 2nd ed. Philadelphia, PA, USA: Saunders; 2010 p.310-34.
[20] Mallela VS, Ilankumaran V, Rao NS. Trends in Cardiac Pacemaker Batteries. Indian Pacing Electrophysiol J. 2004 Oct 1;4(4):201-12.
[21] Shepard RK, Ellenbogen KA. Leads and longevity: how long will your pacemaker last? Europace. 2009 Feb;11(2):142-3.
[22] Untereker DF, Crespi AM, Rorvick A, Schmidt CL, Skarstad PM. Power Systems for Implantable Pacemakers, Cardioverters, and Defibrillators. In: Ellenbogen KA, Kay GN, Lau C-P, Wilkoff BL, editors. Clinical Cardiac Pacing, Defibrillation, and Resynchronization Therapy. 4th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2011. p.175-190.
[23] Haqqani HM, Epstein LM, Cooper JM. Engineering and Construction of Pacemaker and ICD Leads. In: Ellenbogen KA, Kay GN, Lau C-P, Wilkoff BL, editors. Clinical Cardiac Pacing, Defibrillation, and Resynchronization Therapy. 4th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2011. p.127-143.
[24] Bunch TJ, Hayes DL, Swerdlow CD, Asirvatham SJ, Friedman PA. Pacing and Defibrillation: Clinically Relevant Basics for Practice. In: Hayes DL, Asirvatham SJ, Friedman PA, editors. Cardiac Pacing, Defibrillation and Resynchronization. 3th ed. West Sussex: Wiley-Blackwell; 2013. p. 1-40.
[25] Murayama H, Maeda M, Sakurai H, Usui A, Ueda Y. Predictors affecting durability of epicardial pacemaker leads in pediatric patients. J Thorac Cardiovasc Surg. 2008 Feb;135(2):361-6.
[26] Paech C, Kostelka M, Dähnert I, Flosdorff P, Riede FT, Gebauer RA. Performance of steroid eluting bipolar epicardial leads in pediatric and congenital heart disease patients: 15 years of single center experience. J Cardiothorac Surg. 2014 May 12;9(1):84.
[27] Ceresnak SR, Liberman L, Chen JM, Hordof AJ, Lamberti JJ, Bonney WJ, et al. An epicardial pacing safety net: an alternative technique for pacing in the young. Cardiol Young. 2009 Jun;19(3):228-32.
[28] Lu RMT, Steinhaus BM, Crosby PA, inventors. Telectronics Pacing Systems, Inc., assignee. Automatic atrial pacing threshold determination utilizing an external programmer and a surface electrogram. United States patent 5458623. 1995 okt 17.
[29] Ekwall C, inventor. Siemens-Pacesetter, Inc., assignee. For stimulating body tissue. United States patent 4899750. 1990 feb 13.
[30] Maginot KR, Mathewson JW, Bichell DP, Perry JC. Applications of pacing strategies in neonates and infants. Prog Pediatr Cardiol. 2000 May 1;11(1):65-75.
[31] McLeod KA. Cardiac pacing in infants and children. Heart. 2010 Sep;96(18):1502-8.
[32] Epstein AE, DiMarco JP, Ellenbogen KA, Estes NA 3rd, Freedman RA, Gettes LS, et al; American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Writing Committee to Revise the ACC/AHA/NASPE 2002 Guideline Update for Implantation of Cardiac Pacemakers and Antiarrhythmia Devices); American Association for Thoracic Surgery; Society of Thoracic Surgeons. ACC/AHA/HRS 2008 Guidelines for Device-Based Therapy of Cardiac Rhythm Abnormalities : A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Writing Committee to Revise the ACC/AHA/NASPE 2002 Guideline Update for Implantation of Cardiac Pacemakers and Antiarrhythmia Devices) Developed in Collaboration With the American Association for Thoracic Surgery and Society of Thoracic Surgeons. J Am Coll Cardiol. 2008 May 27;51(21):e1-62.
[33] Thomson JDR, Blackburn ME, Van Doorn C, Nicholls A, Watterson KG. Pacing activity, patient and lead survival over 20 years of permanent epicardial pacing in children. Ann Thorac Surg. 2004 Apr;77(4):1366-70.
[34] Kwak JG, Kim SJ, Song JY, Choi EY, Lee SY, Shim WS, et al. Permanent epicardial pacing in pediatric patients: 12-year experience at a single center. Ann Thorac Surg. 2012 Feb;93(2):634-9.
[35] Beaufort-Krol GCM, Mulder H, Nagelkerke D, Waterbolk TW, Bink-Boelkens MT. Comparison of longevity, pacing, and sensing characteristics of steroid-eluting epicardial versus conventional endocardial pacing leads in children. J Thorac Cardiovasc Surg. 1999 Mar;117(3):523-8.
[36] Sachweh JS, Vazquez-Jimenez JF, Schöndube FA, Daebritz SH, Dörge H, Mühler EG, et al. Twenty years experience with pediatric pacing: epicardial and transvenous stimulation. Eur J Cardiothorac Surg. 2000 Apr;17(4):455-61.
[37] Kubus P, Materna O, Gebauer RA, Matejka T, Gebauer R, Tláskal T, et al. Permanent epicardial pacing in children: long-term results and factors modifying outcome. Europace. 2012 Apr;14(4):509-14.
[38] Serwer GA, Shetty I. Pediatric Pacing and Defibrillator Use. In: Ellenbogen KA, Kay GN, Lau C-P, Wilkoff BL, editors. Clinical Cardiac Pacing, Defibrillation, and Resynchronization Therapy. 4th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2011. p.393-427.
[39] Antretter H, Colvin J, Schweigmann U, Hangler H, Hofer D, Dunst K, et al. Special problems of pacing in children. Indian Pacing Electrophysiol J. 2003 Jan 1;3(1):23-33.
[40] Gheissari A, Hordof AJ, Spotnitz HM. Transvenous pacemakers in children: relation of lead length to anticipated growth. Ann Thorac Surg. 1991 Jul;52(1):118-21.
[41] Papadopoulos N, Rouhollapour A, Kleine P, Moritz A, Bakhtiary F. Long-term follow-up after steroid-eluting epicardial pacemaker implantation in young children: a single centre experience. Eurospace. 2010 Apr;12(4):540-3.
[42] Sharif MN, Wyse DG, Rothschild JM, Gillis AM. Changes in pacing lead impedance over time predict lead failure. Am J Cardiol. 1998 Sep 1;82(5):600-3.
[43] Paech C, Kostelka M, Dähnert I, Flosdorff P, Riede FT, Gebauer RA. Performance of steroid eluting bipolar epicardial leads in pediatric and congenital heart disease patients: 15 years of single center experience. J Cardiothorac Surg. 2014 May 12;9:84.
[44] Shepard RK, Ellenbogen KA. Leads and longevity: how long will your pacemaker last? Europace. 2009 Feb;11(2):142-3.
