Стимуляция диафрагмального нерва

  Диафрагмальный нерв (nervus phrenicus) располагается в непосредственной близости от сердца вдоль верхней полой вены (справа) и левого желудочка (слева).

Поэтому при определенных условиях кардиостимуляционные системы любого назначения с имплантированными трансвенозно «длинными» эндокардиальными электродами (классические модели электрокардиостимулятора (ЭКС), имплантированного кардиовертера-дефибриллятора (ИКД), устройства сердечной ресинхронизирующей терапии (СРТ)) по которым проводится электрический ток от корпуса устройства ЭКС/ИКД/СРТ к сердцу могут стать причиной различных неприятных ощущений

Симптомы непреднамеренного раздражения диафрагмального нерва стимулами ЭКС/ИКД/СРТ

Причины непреднамеренной стимуляции диафрагмального нерва

Что делать для помощи пациенту?

Что делать, если перепрограммирование параметров стимула не поможет?

Что может помочь при имплантации кардиоресинхронизирующих систем для предупреждения и «лечения» стимуляции диафрагмального нерва?

Симптомы непреднамеренного раздражения диафрагмального нерва стимулами ЭКС/ИКД/СРТ

Основные симптомы разной интенсивности, длительности, клинической окраски:

• ощущения ритмичного подергивание мышц грудной стенки, в области ребер, эпигастрия (под ложечкой) или пульсации в животе;
• ощущение непрекращающейся икоты, жестко привязанной к частоте сердечных сокращений.

Эти симптомы появляются из-за непреднамеренного раздражения электрическим импульсом кардиостимулятора непосредственно мышц грудной клетки, или мышц диафрагмы, или части диафрагмального нерва. Таким образом какой именно симптом появится/ может появиться зависит от расположения стимулирующего полюса имплантированного электрода. При этом такие неприятные, непроизводные действия возникают и воспринимаются синхронно с формирующимся от кардиостимулятора сердечным сокращением.

Стимуляция диафрагмального нерва не угрожает жизни, но приводит к неприятным ощущениям, травмирующим пациента психологически, душевным травмам.

Причины непреднамеренной стимуляции диафрагмального нерва

Непреднамеренная стимуляция диафрагмального нерва может быть:

• как следствием осложнений постоянной электрокардиостимуляции. Например, при:
  • дислокации (смещении) электрода;
  • перфорации кончиком электрода тонкой стенки правого желудочка со стимуляцией прилежащих нервных структур;
  • высоком пороге стимуляции по электроду из-за чего амплитуду стимула программируют на высокие цифры для обеспечения его постоянной эффективности в плане обеспечения возбуждения миокарда, но непреднамеренно получают и разные негативные проявления стимуляции диафрагмального нерва, мышц грудной клетки;
• так и следствием анатомической аномалии расположения сосудов сердца и/или технические особенности, ограничения, что имеет значение при введении левожелудочкового электрода эндокардиально через коронарный синус (вену сердца) с последующим позиционированием его в боковой ветви коронарного синуса, т.к. левый диафрагмальный нерв анатомически располагается прямо по внешней поверхности этой вены. Если стимулирующий полюс левожелудочкового электрода оказывается слишком близко к стенке вены, а сам импульс имеет большую амплитуду/длительность, то электрический ток проходит сквозь всю толщу стенки сосуда и активирует проходящий рядом nervus phrenicus.

В практике даже активно имплантирующих СРТ-системы аритмологических клиник интраоперационное позиционирование левожелудочкового электрода затруднено и/или его трудно/ не удается фиксировать в целевой зоне (приблизительно до 30% операций по имплантации СРТ-системы). При его нестабильном положении в целевой вене, дислокации электрода приходится программировать большую амплитуду/длительность левожелудочкового стимула из-за высоких порогов стимуляции данного электрода.

Сердечная мышца и нервное волокно по-разному реагируют на энергетические характеристики стимулов:

• нервная ткань диафрагмального нерва быстрее возбуждается при коротких импульсах (максимально чувствителен к сверхкоротким, «резким» импульсам);
• миокарду требуется больше времени, чтобы электрический заряд накопился на клеточной мембране и состоялось возбуждение.

Что делать для помощи пациенту?

При наличии у пациента ощущений подергивания передней стенки грудной клетки, области эпигастрия, живота, жалоб на икоту – рекомендуется обратиться на внеочередной контроль имплантированной им кардиостимуляционной системы.

Специалисту по программированию имплантированных кардиостимуляционных устройств во время проведения технического контроля состояния работоспособности кардиостимуляционной системы конкретного пациента рекомендуется проверить отсутствие/наличие стимуляции диафрагмального нерва при нанесении стимулов.

Тестирование проводят с разными характеристиками стимулирующего импульса (величины амплитуды и длительности импульса по каждому из электродов). При этом лучше дополнительно повторить тесты в разных положениях тела пациента – лежа на спине, на правом, левом боках, сидя, в иных позициях тела пациента, типа наклон тела вперед, с дополнительными действиями типа задержки дыхания на фоне глубокого вдоха (т.н. «провокационные» тесты для всесторонней оценки изучаемой ситуации).

Если выявляются симптомы стимуляции диафрагмального нерва, то рекомендуется:

• определить минимальный порог стимуляции диафрагмального нерва;
• определить минимальный порог эффективной стимуляции миокарда (на каких параметрах стимула происходит потеря им захвата миокарда);
• оценить соотношение рисков стимуляции диафрагмального нерва при программировании выбранных специалистом характеристик этого стимула («безопасное терапевтическое окно» между порогом эффективной стимуляции сердца и порогом стимуляции диафрагмального нерва);
• после этого – запрограммировать амплитуду стимула на значение, которое обеспечит эффективную стимуляцию минимально допустимой энергией стимула. По сути той энергией стимула с минимально возможной амплитудой и длительностью, которая вызывает ответ только миокарда стимулируемой камеры сердца (по сути с малым запасом энергии);
• переключить полярность стимулирующей функции конкретного канала стимуляции, показавшего свою заинтересованность в стимуляции диафрагмального нерва, с первичной конфигурации на иную (например, с монополярной на биполярную). И повторить все выше описанные тесты на новой конфигурации.

Пример возможных вариантов параметров стимулов для соблюдения запаса безопасного интервала:

1. Запас по амплитуде стимула. В клинической практике при программировании стимулирующей функции ЭКС/ИКД/СРТ применяют так называемое «правило двукратного запаса» для того чтобы заранее предусмотреть обеспечение эффективности стимуляции в случае возникновения микро дислокаций электрода или суточных колебаний сопротивления тканей. Согласно этому правилу рабочую амплитуду стимула программируют на значение, которое как минимум в 2 раза выше порога стимуляции миокарда этим стимулирующим каналом (электродом).
2. Величина амплитуды стимула до «диафрагмального порога». Программируемое конечное значение амплитуды стимула должно оставаться строго ниже порога стимуляции диафрагмального нерва. Например:

• если порог захвата миокарда составляет 1.0 В, а диафрагмальный нерв начинает стимулироваться при 3.0-3.5 В, то рабочую амплитуду стимула можно запрограммировать на 2.75 В. Тем самым будет обеспечен запас по стимуляции миокарда и не будет стимуляции диафрагмального нерва;
• если порог захвата миокарда составляет 2.5 В, а диафрагмальный нерв начинает стимулироваться при 3.0-3.5 В. В этом случает не будет безопасного запаса по амплитуде, а может и не будет стимуляции миокарда не осложненной стимуляцией диафрагмального нерва. В этом случае можно попробовать использовать минимально возможный шаг (например, 2.75 В) и/или изменить длительность импульса, и/или полярность/вектор стимуляции. При отрицательном результате – необходимо рассмотреть возможность хирургической ревизии системы ЭКС/ИКД/СРТ для изменения положения скомпрометированного электрода.

3. Запас по длительности стимула: Длительность (ширина) импульса обязательно влияет на общую энергию стимула (диапазон возможного программирования от 0.1 мс до 1.0-1.5мс, зависит от производителя). Стандартно используется значение длительности импульса, равное 0.4 – 0.5 мс.

• высокие значения длительности стимула так же приводят к достижению «диафрагмального порога». Поэтому желательно подобрать индивидуально значение длительности стимула в диапазоне выше-ниже стандартного значения. Причем обязательна проверка значения «порога стимуляции» на новой выбранной длительности стимула, т.к. изменится и показатель порога стимуляции;
• Запас безопасности: если у пациента при длительности стимула 0.5 мс возникают симптомы стимуляции диафрагмального нерва, то можно запрограммировать более короткие величины длительности импульса (например, 0.4 – 0.3 мс). И одновременно с этим надо будет увеличить амплитуду стимула. И обязательно оценить отсутствие/сохранение симптомов стимуляции диафрагмального нерва.

Что делать, если перепрограммирование параметров стимула не поможет?

При отрицательном результате от перепрограммирования параметров стимула, при сохранении ощущений стимуляции – необходимо рассмотреть возможность хирургической ревизии системы ЭКС/ИКД/СРТ для изменения положения скомпрометированного электрода. Однако не всегда будет возможна хирургическая репозиция старого электрода. А в ряде случаев такая процедура может быть и нецелесообразна и/или бесперспективна. В этом случает оперирующая бригада будет рассматривать иные способы, например, имплантацию нового электрода с позиционированием стимулирующего полюса в новой позиции.

Что может помочь при имплантации кардиоресинхронизирующих систем для предупреждения и «лечения» стимуляции диафрагмального нерва?

Имплантация СРТ-Р/ СРТ-Д систем – наиболее тяжелая  процедура и по прилагаемым хирургом усилиям, и по частоте послеоперационных дислокаций электродов, и по полученной лучевой нагрузке, и по длительности операции.

Поэтому в настоящее время стали применяться несколько новых технических возможностей, позволяющими предупредить дислокацию левожелудочкового электрода, считающихся пока альтернативными:

• применения внутрисосудистых стентов для фиксации левожелудочкового электрода внутри сосудистого русла;
• имплантация во время первичной процедуры так называемого «мультиполярного левожелудочкового электрода» который позволяет выполнить «электронное переключение векторов стимуляции». «Квадриполярные» электроды позволяют сформировать до 16-28 вариантов векторов, изменяя полярность и направление тока, переключая стимуляцию между разными кольцами многополюсного электрода. Это позволяет пустить электрический импульс в обход участка, при стимуляции которого происходит стимуляция диафрагмального нерва, сохраняя эффективность бивентрикулярной стимуляции.