Pacemakerkomplikasjoner: infeksjoner og elektrodeskader

Pacemakerkomplikasjoner:

Infeksjoner og elektrodeskader.

Eivind S. Platou, Thomas Knutsen og Magnus Heldal, Arytmiseksjonen,
Hjertemedisinsk avdeling, og Oddbjørn Brubakk, Infeksjonsmedisinsk avdeling, Ullevål universitetssykehus

Det ble 2006 implantert nesten 2000 nye pacemakere og det ble foretatt 480 generatorbytter i Norge[1]. Det ble i tillegg lagt inn nesten 400 hjertestartere (ICD) og det ble gjort ICD generatorbytter hos ca. 100 pasienter. Samlet blir det innlagt nesten 400 ICD-elektroder og 4000 "vanlige" elektroder. Hvis man forsiktig regner med 2 % infeksjoner, blir det ca. 60 per år. I tillegg kommer andre elektrodekomplikasjoner. Som det fremgår av figur 1, er antallet implantasjoner raskt økende, også generatorbyttene, og disse er dessverre mest utsatt for infeksjoner. I tillegg er det et økende antall "veteraner", både med ICD og pacemakere. Eftersom levetiden for pacemakerelektroder i gjennomsnitt er 20 år, og ICD elektroder 10 år, samt at det er serier med kortere levetid, blir oppfølgning og diagnostisering av elektrode­problemer stadig viktigere. I det følgende vil vi først ta for oss infeksjoner, derefter mekaniske skader.

Figur 1. Antall pacemakeroperasjoner per år 1969-2006

Pacemakerinfeksjoner

Er det problemer med pacemakerlommen, så må man tenke på infeksjoner. Pacemaker­infeksjoner opptrer generelt sent efter implantasjonen, det kan ta opptil 8 - 10 år efter implantasjonen før infeksjonen bryter ut. Mange infeksjoner efter generatorbytte skyldes antagelig bakterier som er fra den første implantasjonen, og som "friskes opp" med ny næring[2][3]. I det alt vesentlige skyldes de sene infeksjonene koagulase negative stafylokokker, KNS-bakterier (tabell 1)[4], altså normale hudbakterier. Mønsteret er likt for de fleste studier av disse infeksjonene. Tidlige infeksjoner (< en måned) er sjeldnere, og vil oftere skyldes gule stafylokokker. Dyrkning fra fistler vil gi et usikkert resultat pga forurensing. KNS-bakteriene danner en adherent biofilm som følger elektrodene. Klug et al.[5] har vist at når de kapper opp elektrodene og dyrker de enkelte delene, så får de oppvekst fra alle elektrodedelene i 80 % av tilfellene. Hans klare råd er at når det er infeksjon i pacemakerlommen er det umulig å kappe elektroden ved et rent snitt adskilt fra infeksjonen[6], slik det ble anbefalt i NASPE guidelines fra 2000[7]. I et oversiktsforedrag på HRS-møtet 2007 var også Wilkoff, amerikansk nestor i elektroder og ekstraksjoner og medforfatter av de samme guidelines, klar på dette: Hele systemet må ut ved pacemaker­infeksjoner. Det samme rådet kom fra Love (førsteforfatter av samme guidelines) på Verdenskongressen i Roma nå i desember.

Tabell 1. Infeksjonsagens

Symptomene på pacemakerinfeksjon kan være diffuse og mange (tabell 2²), men er åpenbare når det er perforasjon. Pasientene har da gjerne opplevd smerter over lengre tid og migrasjon av generator. Typisk er inndragning av huden over generator/ledning og rubor/misfarging (figur 2) før det kommer til perforasjon. Infeksjonsparametrene kan være nesten normale, selv med åpenbar infeksjon og perforasjon. KNS-bakteriene er vanskelig å dyrke og dyrknings­prøver tatt ved aspirasjon gir dessverre sjelden oppvekst, hvis man ikke har et dedikert laboratorium. Det beste er å dyrke fra vevsbiopsi fra kapselvev, spesielt rundt konnektorhodet. Dette er hensiktsmessig hvis man er i tvil om det er infeksjon. Mange håper at det bare er en mekanisk forstyrrelse, erosjon, og at man kan løse problemet med revisjon og dypere plassering av generator. Teorien er forlokkende, men feil. Med god rengjøring, opprydding og antibiotika kan man oppnå en utsettelse, eftersom det kan ta måneder (eller år) til man får ny oppblussen. Infeksjonen er imidlertid ikke fjernet helt, man forlenger pasientens plager og øker risikoen for endokardit/sepsis, samtidig som at den endelige fjerningen av systemet blir mer komplisert.

Signs and Symptoms

	n (%)		n (%)
Redness	22 (31%)	Swelling	17 (24%)
Warmth	9 (13%)	Fever by history	17 (24%)
Pain	19 (27%)	Fever by physical examination	11 (16%)
Tenderness	21 (29%)	Chills	18 (25%)
Erosion	13 (18%)	Sepsis	9 (13%)
Migration	3 (6%)	Tachycardia	6 (9%)
Discharge	16 (23%)	Malaise	9 (13%)
Purulent discharge	14 (20%)

 

Tabell 2. Symptomer (Jimmy dy Chua et al PACE 2005; 28:1276-1281)

 

Figur 2. Infeksjoner - hudmanifestasjoner

Endokarditt og sepsis er farlige tilstander som, når de involverer pacemakersystemet, krever rask behandling med fjerning av hele systemet. I en del tilfeller vil man ha blodbårne infeksjoner som gir endokarditt, uten at det har vært tegn til infeksjon i lommen. Ved mistanke om endokarditt hos pasienter med pacemaker/ICD er det viktig å avgjøre om det er vegetasjoner på elektrodene, og hvor store disse er, da det er vesentlig for varigheten av antibiotikabehandlingen før ekstraksjon. Man bør derfor gjøre transøsofagusekko hos disse pasientene.

Behandling av pacemaker/ICD-infeksjoner

Infiserte pacemakeranlegg skal, såfremt det er mulig, fjernes i sin helhet. Suksessraten for disse operasjonene er i dag svært høy og risikoen liten (tabell 3). Ullevål tar i dag mot pasienter for ekstraksjon fra det meste av landet. St. Olav hospital tar hånd om pasientene i sitt område, og bruker de samme teknikkene som på Ullevål universitetssykehus. Det er viktig å ta kontakt med et av disse sentrene straks det er mistanke om infeksjon, og før det gjøres forsøk på revisjon etc. Vårt opplegg for disse pasientene er som følger:

 

• Minst to uker med effektiv antibiotikabehandling iv./po. før ekstraksjon. Antibiotika må dekke KNS-bakterier og gule stafylokokker.
• Ved mistanke om sepsis/endokarditt og ved alvorlige lokalinfeksjoner må behandlingen være intravenøs til man har kontroll over infeksjonen. Ved påviste vegetasjoner > 2 cm bør pasientene få 6 - 8 uker effektiv iv. antibiotika før ekstraksjon.
• Under dekke av iv. antibiotika blir generatorlommen revidert med grundig fjerning av alt nekrotisk vev og arrvev/kapselvev, elektrodene ekstrahert, og såret lukkes efter innleggelse av vakuumdren, som beholdes ett døgn.
• Hvis pasienten er pacemakeravhengig og ikke kan holdes "flytende" med Nuelin/isoprenalin, legges det inn temporær elektrode.
• Efter 48 timer med iv. antibiotika legges det inn et nytt system på motsatt side.
• To uker iv. antibiotika efter nyimplantasjonen, derefter minst to uker peroral antibiotika.

Dette opplegget er efter vår og andres² erfaring en effektiv og skånsom behandling med kort sykeleie og svært liten risiko for residiv.

Cleveland Clinic (Wilcoff HRS 2007)
Year	# of Extraction Procedures	# Leads Extracted	Clinical Success	% Major Complications
2001	324	562	98,8 %	0,30 %
2002	279	491	99,6 %	0,40 %
2003	291	461	99,0 %	0,70 %
2004	273	473	100,0 %	0,00 %
2005	328	610	99,7 %	0,30 %
2006	357	636	99,2 %	0,00 %
Total	1850	3238
Average	308	540	99,4 %	0,28 %
Ullevål 2007
year	# patients	# leads	clinical success	complications
2000	23	36	98 %	0
2001	21	34	100 %	0
2002	26	42	100 %	1
2003	29	49	100 %	0
2004	49	73	97 %	2
2005	55	89	100 %	1
2006	46	81	100 %	0
2007	38	62	100 %	0
2008  per 13/5	39	65	98 %	2
Total:		462	99 %	3 %
Totalt per 1/11 07: 305 pasienter, 495 elektroder ICD: 55 pasienter, 100% suksess. 0 komplikasjoner

Tabell 3. Resultater for ekstraksjon av pacemakerelektroder fra Cleveland og Ullevål

Antibiotikavalg, empirisk behandling:

• Empirisk behandling når mikroben er ukjent bør være kloxacillin eller dikloxacillin 2 g x 4 iv kombinert med gentamcin 1 g x 3 iv.
• Må man benytte peroral behandling kan kloxacillin/ dikloxacillin 1g x 4 po kombinert med probencid 500 mg x 2-3 po være et alternativ.
• Ved penicillinallergi kan klindamycin 600mg x 3 iv eller 300 mg x 4 po være et alternativ.
• Både gule stafylokokker og KNS kan være methicillin resistente (MRSA og MRSE), i så fall er vankomycin et alternativ. Et peroralt alternativ kan i slike tilfeller være linezolid 600 mg x 2, men dette er et forholdsvis dyrt alternativ.
• Varighet av peroral behandling bør ikke være under 2 uker.
• Kontakt infeksjonsmedisiner for valg av antibakteriell behandling.

Endokarditt, dvs. positive blodkulturer eller påviste vegetasjoner ved EKKO:

I tilfelle det er påvist eller sterk mistanke om endokarditt, må behandlingen være i samsvar med det som brukes ved endokarditt. Behandlingen må naturligvis justeres i samsvar med funn i blodkulturer og resistensskjema. I slike tilfeller anbefales det minimum 2 ukers parenteral behandling før nytt system settes inn og det gamle fjernes. Empirisk behandling må bli som ovenfor, men altså lengrevarende parenteralt. Total varighet her blir som ved endokarditt, 4-6 uker avhengig av kliniske og laboratorieparametre.

Risikofaktorer for å få pacemakerinfeksjon

• Antall personer >3 på operasjonsstuen
• Bruk av midlertidig elektrode
• Feber/infeksjonstegn
• Operasjonsvarighet/erfaring
• Pacemaker/ICD bytte
• Fravær av antibiotikaprofylakse

Antibiotikaprofylakse

Ved all pacemaker/ICD kirurgi:

• Cefalotin (Keflin) 2 g iv 30 til 20 minutter før prosedyren. Ved penicillinallergi Klindamycin (Dalacin) 600 mg iv.
• Profylakse bør i alle fall brukes der hvor infeksjonshyppigheten er mer enn 1 %, ved alle generatorbytter og ved langvarige prosedyrer, dvs. > 60 min.
• Ved temporær pacemaker: Ekvacillin 2 g x 4 iv. Sørg for at hylsen er trukket ut av venen.

Elektrodeproblemer (ikke-infeksiøse)

Pacemaker og ICD elektroder er kompliserte strukturer som imidlertid har vist seg å ha god holdbarhet. Men de er utsatt for et stort mekanisk stress, som over tid kan gi skader som medfører pace- og sensesvikt. Erfaringsmessig kan vi regne levetiden for en pacemaker­elektrode til 20 år og en ICD elektrode til 10 år. Pacemakerelektrodene har best holdbarhet eftersom de er enklere, og dagens elektroder er konstruert med 40 års erfaring med konstruksjon og materialer. ICD-elektrodene er mer kompliserte og har i tillegg til pace- og sensecoilene rette ledere til defibrilleringscoilene. Noen av disse seriene har, på grunn av konstruksjonen, fått øket risiko for brudd. Dette medfører tettere oppfølgning og årvåkenhet, selv om forventet hyppighet av elektrodeskade ved for eksempel Medtronic Sprint Fidelis ikke overskrider standard forventet feilforekomst.[8]

ICD-elektrodestøy

For ICD-elektroder er sensing av støy viktig å fange opp, eftersom dette i mange tilfeller kan bli registrert som VF og utløse sjokk. En ICD-elektrode er sammensatt av flere kabler som hver seg er laget av flere ledere (figur 3). Brudd på en eller flere av disse lederne vil kunne gi støysignaler mens de elektriske egenskapene kan være nesten uendret, eller at man eventuelt ser en liten stigning i impedansen. Det man kan observere på EMG-registreringene, er registreringer med ufysiologiske korte intervaller, noe man må ha in mente ved registrerte tachykardier (figur 4). Det er derfor viktig å sjekke EGM ved selvbegrensende tachykardier (NSVT) i FVT/VF sonen eftersom forstyrrelsene, i alle fall i begynnelsen, ofte er kortvarige. Medtronics ICD’er har et telleverk som teller opp antall ufysiologiske intervaller. Dette parameteret bør sjekkes ved hver kontroll. Eftersom skaden oftest forekommer fra generator til cuffen, er det hensiktsmessig å forsøke en provokasjon med håndbak og bevegelse av generator/elektroder mens EKM-registreringene løper. I den grad det er mulig bør marginene for varsling av elektrodeproblemer programmeres så små som mulig. Leverandørene kan gi veiledning om dette. Samtidig bør ICD programmeres for mest mulig å unngå innslag ved slike forstyrrelser og ved NSVT, jfr. referat om nylig ICD programmering i Hjerteforum[9].

Figur 3. ICD-elektrodetverrsnitt

Figur 4. Elektrodebrudd. Øverste EKG-stripe viser en registrert episode med selvbegrensende "VF" hos en ICD-pasient. I nedre stripe får vi frem forstyrrelsene med lett "håndbak" test.

Ved elektrodestøy og tegn på defekte ICD-elektroder må pasientene henvises omgående for ekstraksjon av defekt ICD-elektrode og innleggelse av ny. ICD må som oftest inaktiveres i påvente av elektrodebytte, hvilket innebærer at pasienten er uten ICD-beskyttelse. En gammel ICD-elektrode vil kunne hindre effekten av en ny elektrode, og må derfor fjernes. Suksessraten for ekstraksjon av ICD-elektroder er svært høy og komplikasjonsraten liten (tabell 3).

Isolasjonsskader på ICD-elektrodene vil kunne gi forstyrrelser, og man vi da oftest se impedansefall i tillegg. Dette sees særlig ved subclaviacrush og for hardt knyttet cuff.

Pacemakerelektrodestøy

Elektrodestøy for pacemakerelektroder er oftere forårsaket av elektrodekonstruksjon enn av elektrodeskade. Man ser her tydelig forskjell på unipolare og bipolare elektroder[10] (figur 5). I begynnelsen var bipolare elektroder mindre pålitelige enn unipolare elektroder, men det er barnesykdommer som ble overvunnet for vel 15 år siden, slik at bipolare elektroder er i dag minst like holdbare som de unipolare. På grunn av sitt store antenneareal har unipolare elektroder lett for å fange opp signaler fra andre deler av hjertet (far-field sensing og cross-talk), myopotensialer og interferens fra elektrisk apparatur, tyveridetektorer og flyplass­detektorer etc. Det er viktig ved plassering av atrieelektroden (som selvfølgelig må være bipolar) at man får minst mulig far-field signal. Elektroder med kortest mulig tupp-ring avstand vil gi minst far-field, noe som er viktig hvis man allerede har liggende en unipolar elektrode. (St. Jude har en elektrode med 1,1 mm tupp-ring avstand - vanlig tupp-ring avstand er 10 - 12 mm).

Figur 5. Elektroder fungerer som antenner10. Figuren viser sammenligning av koblingsmåten for unipolar vs. bipolar elektrode. En unipolar elektrode har et antenneareal som er 17 ganger større enn for en bipolar elektrode.

Muskelrykninger

Ved unipolare elektroder kan man få muskelstimulering hvis strømstyrken er høy nok, for eksempel ved automatisk testing av strømkretsen som pacemakere ofte gjør en eller flere ganger i døgnet, samt ved egenmåling av autocapture. Typisk vil pasienten klage over to eller tre muskelrykninger til faste tider. Testing med høy output og press mot kanne/elektrode vil ofte avklare dette. Løsningen er som regel å skru av disse automatiske målingene.

Diafragmarykninger er tidvis et problem ved sinus coronarius elektroder, og blir ikke omtalt her. Opptrer diafragmastimulering ved "ordinær" elektrodeplassering så må man mistenke perforasjon, eller at elektroden har havnet i sinus coronarius (inferiør gren - illuderer apexplassering).

Overtallige elektroder og okkluderte/stenoserte vener

En defekt elektrode hos en eldre eller syk pasient vil man gjerne forsenke og erstatte med en ny. Man forventer gjerne at gjenværende og ny elektrode holder pasientens tid og at risikoen (selv om den er liten) og ubehag/bryet med fjerning ikke kan forsvares. Er imidlertid subclavia/brachialis okkludert, så bør en ekstraksjon av defekt elektrode overveies, eftersom man da kan bruke passasjen man lager ved ekstraksjonen til plassering av ny elektrode. Man kan da ofte redde en intakt elektrode og unngå å måtte legge et nytt anlegg på den andre siden.

Hos yngre mennesker bør man sterkt overveie fortløpende "opprydding". Elektrodene har, som nevnt over, begrenset levetid, slik at det kan bli svært mange elektroder efterhvert (figur 6). Jo lenger elektrodene ligger, jo vanskeligere blir det å fjerne dem. Faren for stenoser/okklusjoner i venesystemet øker med antallet elektroder. Hvis man antar at pasienten vil "overleve" sin nye elektrode, bør man overveie fjerning av den/de gamle elektroden(e). Ut fra sine resultater fra Cleveland (tabell 3) argumenterte Wilkoff sterkt for en slik politikk. Love, på møtet i Roma, var også tydelig på dette. Utviklingen hos oss går også i retning av en større andel såkalte elektive ekstraksjoner (figur 7), slik vi ser det ved andre større sentra vi er i kontakt med.

Figur 6. Overtallige elektroder. Bildet viser en pasient med flere generasjoner elektroder fra begge sider med tre av fire defekte elektroder, okkludert subclavia og tunellering, henvist for "opprydding".

 

Figur 7. Indikasjon for ekstraksjon, elektiv vs. infeksjon.

Elektrodeperforasjoner

Perforasjoner ved pacemaker/ICD-elektroder forekommer svært sjelden, men er noe man må ha i tankene ved plutselig tap av signaler og atypiske smerter. Det er kommet noen rapporter om sen perforasjon av skru-inn ICD-elektroder[11], og vanlige skru-inn elektroder. I forhold til antallet innleggelser blir likevel de rapporterte hendelsene svært få. Vi har på Ullevål fått inn to pasienter, en med en ICD-elektrode som hadde perforert et infarktområde (figur 9) og sto 2 cm utenfor perikard. Pasienten fikk thoraxsmerter dagen efter innleggelsen, og CT avslørte problemet. Elektroden ble forsiktig trukket tilbake og plassert høyt på ventrikkel­septum, under veiledning og overvåkning med TEE, og med thoraxkirurg stående parat. Prosedyren gikk heldigvis komplikasjonsfritt. Hos en annen pasient hadde skruen på en atrieelektrode så vidt perforert aurikkelen og klarte å klore et lite hull på aorta (figur 10). Pasienten fikk tamponade og ble operert med sutur av hullet samt at elektrodeskruen ble dekket over. Elektroden var hele tiden velfungerende.

Figur 8. Skru-inn ICD-elektrode (St. Jude Riata) som penetrerer myokard med ca. 2 cm.

 

Figur 9. Ulcerasjonen på aorta (U) forårsaket av en skru-inn atrieelektrode, med en tynn blodstråle. (Bildet er lånt av Teis Tønnesen, Thoraxkir. avd. Ullevål universitetssykehus).

Man må ha in mente at slike komplikasjoner forekommer, og at man ved skru-inn elektroder ikke skrur flere ganger enn det produsenten anbefaler. Selv om skruene bare er ca 1,5 mm lange, så er atrieveggen tynn og ventrikkelveggen relativt løs i strukturen, så er man brutal nok, greier man alltids å komme seg gjennom… Men fordelene med bipolare skru-inn elektroder er efter vår mening store nok til at vi på Ullevål bare bruker det nå.