Marcapasos

ESTIMULACIÓN MONOCAMERAL

El desarrollo de los marcapasos constituye una de las mejores herramientas de que dispone el cardiólogo para el control y tratamiento de los Bloqueos Cardiacos, Taquiarritmias y prevención de la Muerte súbita. El desarrollo de los mismos ha sido tan rápido que su control y puesta al día va reservándose cada vez más a grupos especializados en su implantación y sobre todo su seguimiento. Debido a la amplia variedad de los mismos es muy difícil conocer todos los modelos que surgen y sus características peculiares por lo que el hacer un poco de historia y exponer los hechos básicos tiene un gran interés.

Tendríamos que remontarnos al vaso de Leiden, la pila voltaica, el tubo de vacío, y los osciladores desarrollados entre 1910 y 1915 para hacer una historia completa pero sería realmente prolijo por lo que mencionare solo hechos muy destacados de la misma.
En 1774 Aldini reanimo a un niño, mediante estimulación precordial intermitente, Nysten hizo sus observaciones sobre decapitados durante la Revolución Francesa.
Walhse en 1862 y después Duchenne, utilizaron la electroestimulación.. MacWilliam ya en el siglo XX trabajo en el mismo tema hasta el final de 1ª Guerra Mundial, utilizando palas embebidas en suero fisiológico.

Albert Hyman en 1932 utiliza el primer marcapasos artificial y después Mark C. Lidwill, Bigelow, Callaghan, Zoll y Furman contribuyeron al desarrollo de circuitos y catéteres, así como distintas vías de implantación. 
La introducción del transistor semiconductor en 1948 hizo posible el desarrollo de un marcapasos implantable Los primeros marcapasos iban en un carrito y el paciente estaba conectado a la corriente mediante un cable de 50 m.. Ake Senning y Rune Elmqvist aplicaron un generador de pulso de tamaño muy reducido que fue implantado en el año 1958 directamente al miocardio mediante dos electrodos en el ventrículo izquierdo con batería de níquel cadmio recargable y se situado en la cavidad abdominal. Otros muchos investigadores colaboraron en los trabajos para conseguir un marcapasos que funcionara a largo plazo pero fue Samuel Hunter el primero en conseguirlo con un marcapasos miocárdico bipolar. Después los desarrollos han sido vertiginosos y la unión de ingenieros, electrofisiólogos y fabricantes ha hecho posible el panorama actual. Hoy día los marcapasos han ampliado sus indicaciones, Bloqueos, Taquiarritmias, Apnea del sueño y cada vez más “fisiológicos “intentando simular la respuesta normal.

El último avance ha sido el de los desfibriladores automáticos implantables y finalmente el uso de marcapasos tricamerales para el tratamiento de la Insuficiencia cardiaca que han hecho de estos dispositivos una terapéutica común en unión de las farmacológicas. 

TRATAMIENTO ELÉCTRICO DE LOS TRASTORNOS DEL RITMO CARDIACO

Los marcapasos son sistemas electrónicos que al producir estímulos eléctricos activan el miocardio y de esta forma mantienen el ritmo cardiaco de la manera más fisiológica posible haciendo que el ventrículo provoque la sístole. Los marcapasos pueden ser temporales o definitivos.
Los temporales se ponen en situaciones de urgencia o como paso previo al marcapasos definitivo o bien como tratamiento en bradiarritmias transitorias provocadas por crisis isquémicas agudas por ejemplo o bien por fármacos. El marcapasos definitivo se implanta ante una situación permanente de riesgo del paciente y de acuerdo con las indicaciones de las Guías Clínicas.

SISTEMAS DE ESTIMULACION

El generador de impulsos y los catéteres constituyen el sistema básico de estimulación. Con frecuencia nos olvidamos de que tenemos una máquina que requiere comprensión de su física y funcionamiento para adaptarlo a nuestras necesidades según modelos.

Los generadores de impulsos han ido variando de tamaño y forma a lo largo del tiempo, pero el esquema básico actual consiste en, generador de impulsos electrodos catéter y el programador.

Los circuitos se han ido haciendo cada vez más complejos.

Pero además del generador de impulsos con el oscilador y los distintos sistemas electrónicos que se han desarrollado a lo largo del tiempo, lo que ha hecho de ellos unos sistemas prácticos y extensamente difundidos ha sido la duración de las baterías de las que se muestran aquí históricamente diversos ejemplos.

La célula de mercurio- zinc fue desarrollada en 1947, y se implanto por primera vez en 1960 tenía una duración superior a la de níquel aluminio recargable que en la práctica solo alcanzaba los dos años de edad y tenía problemas de fallos prematuros debido a su electrolito líquido corrosivo teniéndose que cargar semanalmente.

Un desarrollo posterior introdujo la batería nuclear, con una vida media estimada de 25-30 años de edad. Se implanto en Francia por primera vez en 1970. Aunque estos marcapasos tienen una tasa de supervivencia acumulada más alta de entre todas las fuentes de energía se ha limitado su uso. Los problemas principales son

- Posibles lesiones por radiaciones, tanto en el paciente como en otras personas

- Posibilidad de contaminación radioactiva si se rompieran las capsulas selladas herméticamente.

Las células a base de Litio, son las que se utilizan hoy de forma general pareciendo ser las de más larga vida las de litio-sulfuro cúprico.

TECNOLOGIA DE LOS ELECTRODOS Y SU CONEXIÓN A LOS MARCAPASOS

El marcapasos se conecta al paciente a través de un cable electrodo complejo, que se ha ido perfeccionando a lo largo de los años

Dentro del mismo podemos distinguir distintos componentes

• Componentes

• Unipolar Vs. Bipolar

• Materiales Electrodo

• Mecanismos de Fijación

• Aislante del cable

• Conectores de los Cables

• Conectores / Cabezales de los Marcapasos

En una primera fase los electrodos se conectaban al epicardio, hoy son preferentemente endocardicos.

El catéter del marcapasos lleva un elemento de fijación, un electrodo y un elemento de conexión al marcapasos. Estos elementos han ido variando con el tiempo mejorando sus materiales.

Hablaremos por tanto de los siguientes puntos

• Construcción

• Conceptos Básicos

• Ventajas y Desventajas

Básicamente se emplean electrodos unipolares y bipolares, cada uno de ellos con sus ventajas y desventajas

Unipolares

Estarán constituidos por:

• Una Espiral de alambre

• Tendrá varios hilos

– Tri-filar, Tetra-filar, 5 filar, etc.

• Una capa de Aislante         

La estimulación se realiza en el endocardio y tiene la ventaja de presentar en el ECG de superficie una gran espícula que hace fácil su identificación,

Los electrodos unipolares, debido a su menor calibre, pueden resultar más fácilmente manejables a través de una vena fina. Sin embargo, el efecto antena creado por la separación del electrodo negativo situado en el ápex del corazón y el electrodo indiferente a nivel de la carcasa del generador hacen a este sistema más vulnerable a las interferencias externas pudiendo detectar miopotenciales que lleven a la inhibición del marcapasos.

También es necesario que este en el bolsillo creado para el marcapasos, dado que fuera de este no funciona.

Otro inconveniente es que si se implanta un DAI este puede interpretar erróneamente las espículas del marcapasos como ondas R. y por tanto no se pueden utilizar conjuntamente con un Desfibrilador implantable.

El aislante suele ser de silicona o poliuretano. El poliuretano es más resistente al corte y más rígido, permitiendo diámetros menores, sin embargo tiene el inconveniente de degradarse a medio-largo plazo en contacto con los tejidos biológicos.

 
En la actualidad los electrodos tienen un área reducida de estimulación para mantener una mayor impedancia y obtener mayor densidad de corriente. Algunos están dotados de un sistema de liberación de esteroides para reducir la fibrosis en la interface endocardio-electrodo, evitando la elevación crónica del umbral de estimulación, permitiendo así estimular crónicamente con bajos voltajes y ahorrar energía.

Las ventajas del bipolar es la no necesidad de estimulación del bolsillo, tiene el inconveniente de un estímulo muy pequeño detectable en el ECG de superficie

• El censado también ofrece diferencias menos susceptibles a inhibición por miopotenciales, EMI y censado de campo lejano.

• Puede no detectar algunas PVCs si el foco es perpendicular a los polos (+) y (-).

POLARIDAD DE LOS ELECTRODOS.

Electrodos unipolares.

Estas son algunas características de los antes citados:

·         Tienen un diámetro menor que los bipolares.

·         Pueden causar estimulación de los músculos pectorales.

·         Más fácilmente manejables a través de una vena fina.

·         Presentan en el ECG de superficie una gran espícula que hace fácil su identificación.

·         Es necesario que este en el bolsillo creado para el marcapasos, dado que fuera de este no funciona.

Polaridad de los electrodos.

·         El cable solo tiene un electrodo (el cátodo) en la punta.

·         El cuerpo del marcapasos es el ánodo.

Cuando estimula, el impulso:

o   Fluye a través de la punta del electrodo (cátodo).

o   Estimula el corazón.

o   Regresa a través de los fluidos corporales y el tejido al cuerpo del IPG (ánodo).

Electrodos bipolares.

·         Usualmente menos susceptibles al sobre censado de las señales ajenas al corazón (miopotenciales, IEM, etc.)

·         Más complejo y menos manejable.

·         Tiene el inconveniente de degradarse a medio-largo plazo en contacto con los tejidos biológicos.

·         No necesidad de estimulación del bolsillo.

·         Estímulo muy pequeño detectable en el ECG de superficie.

·         El cable tiene el ánodo y el cátodo en un mismo cuerpo

El impulso de estimulación:

o   Fluye a través de la punta del electrodo localizado al final del cable.

o   Estimula el corazón.

o   Regresa al electrodo de anillo, el ánodo, localizado arriba del electrodo de la punta del cable.

Electrodos Epicárdicos.

·         Estos electrodos se aplican directamente en la superficie del corazón.

·         Se emplean con pacientes pediátricos y en los que está contraindicado empleas electrodos transvenosos

El mecanismo de fijación incluye:

•      Arpón epicardio

•      Tornillo miocárdico

•      Suturables

•      Se implantan vía estereotomía, toracoscopía o toracotomía.

Materiales de los electrodos

Materiales que no sean susceptibles a la corrosión ni la degradación.

El Platino y sus aleaciones son los más ampliamente utilizados actualmente:

• Titano cubierto de Platino-Iridio (St. Jude)

• Aleación de Platino y Platino Platinizado (Medtronic)

• Platino-Iridio (Guidant, Biotronik).

Materiales antiguos:

• Elgiloy: una aleación de cobalto, hierro, cromo-molibdeno, níquel y manganeso

• Acero Inoxidable

CARACTERÍSTICAS Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS DEL MARCAPASOS

El marcapasos consta de tres componentes principales:

o   Cable conductor

o   Circuito electrónico de pulso (generador de pulso)

o   Batería

PARAMETROS DEL MARCAPASOS.