dr. F.A.L.E. Bracke, hartritmecardioloog Catharina Ziekenhuis Eindhoven
ICD-draadproblemen, uitgelegd aan de leek
Leaddefecten zijn in de praktijk meestal het gevolg van een combinatie van de kwaliteit van de lead, de patiënt en keuzes of handelingen bij het inbrengen.
Soorten Leads
“Lead” is de naam die gebruikt wordt voor de draden die de verbinding maken tussen de ICD of defibrillator en het hart. Evenals stroomdraden bestaan ze uit metalen geleiders die aan de buitenkant geïsoleerd zijn. Via de leads worden de kleine spanningen van enkele millivolt die bij elke hartslag worden opgewekt, doorgegeven naar de defibrillator waardoor deze het hartritme kan volgen en vaststellen of er een ritmestoornis is of niet. Anderzijds kan de ICD via de leads het hart stimuleren indien er geen eigen ritme is. Maar dezelfde leads zorgen er ook voor dat bij een ritmestoornis de hoge spanning (tot 800 volt), nodig om het normale ritme te herstellen, aan het hart doorgegeven wordt.
Voor deze verschillende functies hebben ICD-leads twee soorten elektrische geleiders. Er zijn geleiders zoals bij een gewone pacemaker die gebruikt worden om het ritme te bewaken en, als dat nodig is, het hart te stimuleren als er geen eigen hartritme is. Daarnaast zijn er de hoogspanning of defibrillatie geleiders die de benodigde energie doorgeven om bedreigende ritmestoornissen te stoppen. Deze ontlading of defibrillatie wordt shock’ genoemd. Het schokeffect komt door de elektrische ontlading die alle spieren tegelijk prikkelt waardoor deze aangespannen worden en de patiënt het gevoel krijgt dat hij opveert.
De leads moeten aan vele eisen voldoen. Ze moeten flexibel genoeg zijn om in te brengen en om gedurende jaren mee te bewegen met hart, ademhaling en lichaam. Maar ondanks het voortdurend bewegen mogen ze niet breken. De isolatie moet stevig genoeg zijn om niet door te schuren maar mag, ondanks alle bewegingen en de agressieve chemische omgeving die het bloed is, geen barsten vertonen. En tenslotte mag de lead geen afstotingsreactie van het lichaam oproepen.
Problemen
Door de complexiteit van ICD leads zijn ze gevoeliger voor problemen dan gewone pacemaker leads. Problemen met ICD-leads kunnen zowel bij de pacemaker als de defibrillatie geleiders optreden maar het pacemaker gedeelte is het gevoeligste voor defecten. Dit heeft niet alleen met de mechanische opbouw van de leads te maken (de geleiders zijn niet recht maar als een lange dunne veer opgewonden om stevigheid en stuurbaarheid aan de leads te geven) maar ook met hun functie. De ICD versterkt niet alleen de zwakke elektrische signalen van het hart, maar doet dit ook met elk stoorsignaal dat ontstaat door een defect in isolatie of geleiders. Stoorsignalen kunnen door de ICD geïnterpreteerd worden als een ritmestoornis en aanleiding geven tot – onnodige – afgifte van een of meerdere shocks. Deze stoorsignalen zijn vaak niet continu aanwezig maar afhankelijk van bijvoorbeeld houding of beweging. Als ze zeer vaak voorkomen krijgt de patiënt dikwijls meerdere shocks in korte tijd. Bij patiënten die geen eigen hartritme hebben, kunnen de stoorsignalen hartstimulatie in het pacemakerdeel van de ICD blokkeren en duizeligheid of bewustzijnsverlies veroorzaken.
Beschadiging van de isolatie van de pacemaker geleider kan de sterkte van het elektrisch signaal van het hart zodanig verzwakken dat het soms zo zwak is dat de ICD een ritmestoornis mist en geen therapie gegeven wordt ook wanneer dit nodig zou zijn. Hierdoor kan de ICD ook ten onrechte vaststellen dat er geen eigen hartritme is en daardoor onnodig het hart stimuleren.
De shock geleiders zijn veel minder gevoelig voor defecten: alleen als er een complete draadbreuk is of een directe kortsluiting met de ICD, kan de effectiviteit van de shock in het gedrang komen. De lage weerstand tussen de ICD en de grote spoel elektrode in het hart is zo laag dat er door een gemiddeld isolatiedefect te weinig stroom ontsnapt’ om invloed te hebben op de veiligheidsmarge om te defibrilleren. Minder dan tien procent van leadproblemen hebben met de shock geleiders te maken.
Leaddefecten
Hoe ontstaan nu defecten aan leads in de praktijk? Meestal zijn ze het gevolg van een combinatie van de kwaliteit van de lead, de patiënt zelf en keuzes of handelingen bij het inbrengen.
Het isolatiemateriaal van leads bestaat uit een polyurethaan kunststof of silicone. Beide hebben voor- en nadelen. Polyurethaan is gladder, biedt meer weerstand aan doorschuren en aan scheuren, en de leads kunnen dunner gemaakt worden. Ze zijn echter gevoeliger voor aantasting door eiwitten uit het lichaam en voor oxidatie producten van de geleiders, indien die in contact met vloeistof komen.
Silicone is zeer stabiel in het lichaam, wordt niet beïnvloed door lichaamsvochten maar is gevoeliger voor scheurtjes bij sterker buigen en schuurt gemakkelijker door bij wrijving met andere leads of de ICD zelf. Daarnaast is silicone is ook stroever en daarom soms lastiger bij inbrengen.
De stroomgeleiders zijn gemaakt uit een metaallegering. De geleiders die de pacemaker functie hebben, zijn opgerold zoals een spiraal (figuur). Dat bezorgt de lead de nodige stevigheid en stuurbaarheid bij het inbrengen. Bij knikken in de leads kan er toch veel spanning ontstaan wat de kans op breuk vergroot.
Voorbeeld van extreme vorm van isolatiedefect. Bij deze pacemaker lead zijn de buitenste isolatie en geleider verwijderd, waardoor de isolatielaag tussen de twee geleiders zichtbaar gemaakt is. De polyurethaan isolatielaag is zwaar aangetast waardoor er kortsluiting tussen de veschillende geleiders onstond.
Bij het inbrengen worden leads soms ongewild even geknikt en die plaatsen kunnen gevoeliger zijn voor latere problemen. Om te voorkomen dat de leads terug uit de bloedbaan schuiven, worden ze met hechtingen vastgemaakt aan de spier juist onder het sleutelbeen. Ondanks het feit dat op die plaats een beschermende huls rond de lead zit, kan deze toch de isolatie insnoeren en op termijn beschadigen als de hechting te vast aangetrokken wordt.
Het overschot aan lengte van de leads wordt zo goed mogelijk met ruime bochten onder en rond de ICD zelf gelegd. Als er meerdere draden met verschillende lengte zijn, kunnen soms (te) kleine lussen ontstaan waardoor de isolatie en de geleider onder meer spanning komen te staan.
Op de plaats van contact met het hart kan bindweefsel gevormd worden tussen de tip van de lead en de hartspier. Door deze grotere afstand met de hartspier kan het elektrische signaal van het hart minder worden goed waargenomen. Als het te klein wordt, kan de defibrillator belangrijke ritmestoornissen missen.
Ook voortdurende druk van buitenaf kan de leads beschadigen. Dit kan gebeuren door bijvoorbeeld het langdurig dragen van een zware rugzak waardoor leads tussen de ICD en de spier te veel onder druk komen staan. De leads worden vaak onder het sleutelbeen door rechtstreeks in de ader ingebracht die uit de arm richting hart loopt. Soms is de ruimte tussen het sleutelbeen en de eerste rib zo smal dat de lead bij bewegen van de arm in de verdrukking komt. Sommige sporten of activiteiten met herhaalde krachtige armbewegingen boven schouderniveau geven meer kans op deze problemen. Het inbrengen van de leads via een kleine ader voordat deze onder het sleutelbeen doorgaat, voorkomt dit probleem grotendeels.
Een belangrijk risico moment is bij verwisseling van de defibrillator als de batterij leeg is of bij inbrengen van extra of nieuwe leads. De leads zijn na jaren vaak vastgegroeid in bindweefsel wat het vrijmaken soms zeer lastig kan maken. Daarbij kunnen de leads beschadigen door insnijden of inknippen, of ook doordat er aan getrokken wordt bij het uithalen van de ICD zelf. Als de nieuwe ICD in de pocket geschoven wordt ligt hij vaak toch net iets anders dan de oude en kan er extra spanning op de leads komen.
Hoe vaak leadproblemen voorkomen?
Wat is nu de kans op leadproblemen? Een recent onderzoek heeft 990 patiënten gevolgd tussen 1992 en 2005. Na vijf jaar functioneerde 85% van de leads nog goed. Na 8 jaar was dit gedaald tot 60%. De ouderdom van de draden was hierbij zeer belangrijk: de eerste jaren is de kans op problemen slechts een paar procent per jaar maar na vijf, zes jaar begint dit op te lopen en bereikt 20% per jaar na tien jaar. De voornaamste problemen die optraden waren beschadiging van de isolatie (in 50 tot 70% van de problemen naargelang de leeftijd van de leads) en verder ongeveer gelijk verdeeld over breuk of schade van de metalen elekrische geleiders en slecht contact met de hartspier.
Het onderzoek volgde niet alleen verschillende typen leads maar ook verschillende generaties’ leads. Belangrijk is dat men vaststelde dat er geen leads zijn zonder problemen. Ook de nieuwere leads ontkomen er niet aan. Een recent voorbeeld hiervan is de Medtronic Sprint Fidelis lead. Deze lead blijkt bij controles meer defecten te vertonen dan andere recente Medtronic modellen: tot nu toe 3% na 30 maanden in vergelijking met 1% bij andere types. Hoewel dit momenteel geen reden is om deze draden preventief te vervangen, is dit voldoende om ze niet meer voor nieuwe implantaties vrij te geven. Verder volgen van deze leads is belangrijk om uit te sluiten dat het probleem toeneemt naarmate dit type zich langer in het lichaam bevindt na het tijdstip van de implantatie.
Hoe stelt men leadproblemen vast? Tweederde van de problemen wordt bij routine ICD-controle vastgesteld. Het resterende derde presenteert zich vooral via onterechte’ shocks: de meeste defecten geven aanleiding tot stoorsignalen die door de ICD aangezien kunnen worden als ritmestoornissen, waarop deze shocks afgegeven worden. Daar de oorzaak meestal niet verdwijnt, krijgen patiënten vaak meerdere shocks. Typisch komen deze shocks als het ware uit de lucht vallen zonder voorafgaande klachten en kunnen soms door bepaalde houdingen of bewegingen uitgelokt worden.
Het niet afgeven van een terechte shock door een leadprobleem komt relatief zelden voor. Vooreerst worden de meeste problemen tijdens routinecontroles opgemerkt. Verder is de kans dat tussen twee controles in een levensbedreigende ritmestoornis optreedt relatief klein: tot 80% van de patiënten krijgt nooit een bedreigende ritmestoornis (en heeft eigenlijk de ICD niet nodig). Maar men kan vooraf niet uitmaken welke 20% de ICD wel zal nodig hebben, waardoor men genoodzaakt is iedereen die aan vooropgestelde criteria voldoet een ICD te geven om die 20% te beschermen. En tenslotte krijgen de patiënten bij wie de ICD terecht een shock geeft, deze vaak slechts eenmalig of zeer sporadisch en is ook voor hen de risicoperiode maximaal de tijd tussen twee controles in.
Vervangen of niet?
Wat te doen bij een niet goed werkende lead? De problemen doen zich meestal voor in het deel van de lead dat voor het signaleren van het hartritme en voor stimulatie van het hart gebruikt wordt en niet in het deel dat nodig is om een shock te geven. Hierdoor hoeft dan geen nieuwe ICD-lead te worden ingebracht. Een gewone pacemaker lead is voldoende. Doordat deze veel minder complex zijn dan een ICD-lead, zijn ze vaak ook veel betrouwbaarder. De oude’ ICD-lead blijft dan in gebruik als shockdraad. Als echter ook het shockgedeelte betrokken is bij het defect, moet er wel een nieuwe ICD-lead bijgeplaatst worden.
Als een lead uiteindelijk niet meer gebruikt wordt, kan hij het eerste jaar na inbrengen nog redelijk gemakkelijk verwijderd worden. Nadien kan hij zo vast gegroeid zijn, dat verwijderen gevaarlijker is dan hem gewoon te laten zitten. Bijplaatsen van een nieuwe lead zonder de defecte lead te verwijderen, heeft als regel geen negatief effect op de hartfunctie.
Elke keer als er een chirurgische ingreep gedaan moet worden om een draad bij te plaatsen of te vervangen (of de ICD te wisselen als de batterij leeg is), loopt de patiënt een klein risico dat er complicaties optreden. De meest belangrijke is ontsteking of infectie. De kans daarop is ongeveer 3% en wordt groter naarmate de ICD-pocket vaker geopend moet worden, zeker als dit kort na elkaar gebeurt. Bij een infectie moeten vaak zowel de ICD als de leads verwijderd worden. Pas nadat de infectie effectief bestreden is, kan een nieuw systeem ingebracht worden. Verwijderen van ICD-leads is echter een risicovolle procedure met een kans op levensbedreigende complicaties. Daarom kan in sommige gevallen overwogen worden om een lead die misschien niet op alle onderdelen perfect functioneert, toch te accepteren en verder te volgen om de veiligheid van de patiënt te waarborgen.
Tot slot
Misschien dat de mogelijke problemen met leads u een onbehaaglijk gevoel bezorgen. Maar ICD- therapie kan men vergelijken met veiligheidsgordels: tegenover iedere automobilist die in de problemen is geraakt door het dragen van de gordel, staan er tientallen die hun leven eraan te danken hebben. En ondanks problemen met leads, blijft ICD-therapie levensreddend voor patiënten met een hoog risico op levensbedreigende ritmestoornissen. Anderzijds, bij patiënten met een laag risico moeten complicaties meegenomen worden in de beslissing om een ICD te implanteren.