Un marcapasos cardíaco artificial , comúnmente denominado simplemente marcapasos , es un dispositivo médico implantado que genera impulsos eléctricos entregados mediante electrodos a una o más cámaras del corazón . Cada pulso hace que la cámara objetivo se contraiga y bombee sangre, [3] regulando así la función del sistema de conducción eléctrica del corazón .
El objetivo principal de un marcapasos es mantener una frecuencia cardíaca uniforme , ya sea porque el marcapasos natural del corazón proporciona un latido cardíaco inadecuado o irregular, o porque hay un bloqueo en el sistema de conducción eléctrica del corazón. Los marcapasos modernos son programables externamente y permiten al cardiólogo seleccionar los modos de estimulación óptimos para cada paciente. La mayoría de marcapasos son a demanda, en los que la estimulación del corazón se basa en la demanda dinámica del sistema circulatorio . Otros envían un ritmo fijo de impulsos. [4]
Un tipo específico de marcapasos llamado desfibrilador automático implantable combina las funciones de marcapasos y desfibrilador en un único dispositivo implantable . [5] Otros, llamados marcapasos biventriculares , tienen múltiples electrodos que estimulan diferentes posiciones dentro de los ventrículos (las cámaras inferiores del corazón) para mejorar su sincronización. [6]
La estimulación de percusión, también conocida como estimulación mecánica transtorácica, es el uso del puño cerrado, generalmente en el borde inferior izquierdo del esternón sobre el ventrículo derecho en la vena cava , golpeando desde una distancia de 20 a 30 cm para inducir un latido ventricular. (El British Journal of Anesthesia sugiere que esto se debe hacer para elevar la presión ventricular a 10-15 mmHg para inducir actividad eléctrica). Este es un procedimiento antiguo que se utiliza sólo como medio para salvar vidas hasta que se le coloca un marcapasos eléctrico al paciente. [7]
La estimulación transcutánea (TCP), también llamada estimulación externa, se recomienda para la estabilización inicial de bradicardias hemodinámicamente significativas de todo tipo. El procedimiento se realiza colocando dos almohadillas de marcapasos en el pecho del paciente, ya sea en posición anterior/lateral o en posición anterior/posterior. El socorrista selecciona la frecuencia de estimulación y aumenta gradualmente la corriente de estimulación (medida en mA) hasta que se logra la captura eléctrica (caracterizada por un complejo QRS ancho con una onda T alta y ancha en el ECG ), con el pulso correspondiente. Los artefactos de estimulación en el ECG y las contracciones musculares graves pueden dificultar esta determinación. No se debe confiar en la estimulación externa durante un período de tiempo prolongado. Es un procedimiento de emergencia que actúa como puente hasta que se puedan aplicar estimulación transvenosa u otras terapias. [8]
La estimulación epicárdica temporal se utiliza durante la cirugía a corazón abierto en caso de que el procedimiento quirúrgico cree un bloqueo auriculoventricular. Los electrodos se colocan en contacto con la pared exterior del ventrículo (epicardio) para mantener un gasto cardíaco satisfactorio hasta que se inserte un electrodo transvenoso temporal. [9]
La estimulación transvenosa, cuando se utiliza como estimulación temporal, es una alternativa a la estimulación transcutánea. Se coloca un cable de marcapasos en una vena, en condiciones estériles, y luego se pasa a la aurícula derecha o al ventrículo derecho. Luego, el cable marcapasos se conecta a un marcapasos externo fuera del cuerpo. La estimulación transvenosa se utiliza a menudo como puente hacia la colocación de un marcapasos permanente. Puede mantenerse en su lugar hasta que se implante un marcapasos permanente o hasta que ya no sea necesario y luego se retire.
La estimulación permanente con un marcapasos implantable implica la colocación transvenosa de uno o más electrodos de estimulación dentro de una cámara o cámaras del corazón, mientras el marcapasos se implanta debajo de la piel debajo de la clavícula. El procedimiento se realiza mediante la incisión de una vena adecuada en la que se inserta el cable del electrodo y se pasa a lo largo de la vena, a través de la válvula del corazón, hasta colocarlo en la cámara. El procedimiento se facilita mediante fluoroscopia que permite al médico ver el paso del cable del electrodo. Una vez confirmado el alojamiento satisfactorio del electrodo, el extremo opuesto del cable del electrodo se conecta al generador del marcapasos.
Hay tres tipos básicos de marcapasos permanentes, clasificados según el número de cámaras involucradas y su mecanismo operativo básico: [10]
El generador de marcapasos es un dispositivo herméticamente sellado que contiene una fuente de energía, generalmente una batería de litio , un amplificador sensor que procesa la manifestación eléctrica de los latidos cardíacos naturales detectados por los electrodos cardíacos, la lógica de la computadora para el marcapasos y el circuito de salida que entrega el impulso de estimulación a los electrodos.
Lo más habitual es que el generador se coloque debajo de la grasa subcutánea de la pared torácica, encima de los músculos y huesos del tórax. Sin embargo, la ubicación puede variar según el caso.
La carcasa exterior de los marcapasos está diseñada de tal manera que rara vez será rechazada por el sistema inmunológico del cuerpo . Suele estar fabricado de titanio , que es inerte en el cuerpo.
Los marcapasos sin cables son dispositivos que son tan pequeños como una cápsula y lo suficientemente pequeños como para permitir que el generador se coloque dentro del corazón, evitando así la necesidad de cables de marcapasos. [11] Como los cables del marcapasos pueden fallar con el tiempo, un sistema de estimulación que evite estos componentes ofrece ventajas teóricas. Los marcapasos sin cables se pueden implantar en el corazón mediante un catéter dirigible que se introduce en la vena femoral a través de una incisión en la ingle. [11]
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Los marcapasos modernos suelen tener múltiples funciones. La forma más básica monitorea el ritmo eléctrico nativo del corazón. Cuando el cable o "cable" del marcapasos no detecta la actividad eléctrica del corazón en la cámara (aurícula o ventrículo) dentro de un período de tiempo normal latido a latido (normalmente un segundo), estimulará la aurícula o el ventrículo con un breve pulso de bajo voltaje. Si detecta actividad eléctrica, dejará de estimular. Esta actividad de detección y estimulación continúa latido a latido y se denomina "ritmo de demanda". En el caso de un dispositivo bicameral, cuando las cámaras superiores tienen una activación espontánea o estimulada, el dispositivo inicia una cuenta regresiva para asegurar que en un intervalo aceptable – y programable – se produzca una activación del ventrículo, en caso contrario nuevamente un impulso. será entregado.
Las formas más complejas incluyen la capacidad de detectar y/o estimular tanto las cámaras auriculares como ventriculares.
A partir de esto, el modo de estimulación ventricular básico "a demanda" es VVI o con ajuste automático de frecuencia para el ejercicio VVIR; este modo es adecuado cuando no se requiere sincronización con el latido auricular, como en la fibrilación auricular. El modo de estimulación auricular equivalente es AAI o AAIR, que es el modo de elección cuando la conducción auriculoventricular está intacta pero el nódulo sinoauricular del marcapasos natural no es confiable: enfermedad del nodo sinusal (SND) o síndrome del seno enfermo . Cuando el problema es el bloqueo auriculoventricular (BAV), se requiere que el marcapasos detecte (detecte) el latido auricular y, después de un retraso normal (0,1 a 0,2 segundos), active un latido ventricular, a menos que ya haya sucedido; este es el modo VDD y puede ser se logra con un solo cable de estimulación con electrodos en la aurícula derecha (para detectar) y el ventrículo (para detectar y estimular). Estos modos AAIR y VDD son inusuales en Estados Unidos pero ampliamente utilizados en América Latina y Europa. [13] [14] El modo DDDR se utiliza con mayor frecuencia ya que cubre todas las opciones, aunque los marcapasos requieren cables auriculares y ventriculares separados y son más complejos y requieren una programación cuidadosa de sus funciones para obtener resultados óptimos.
Los marcapasos automáticos están diseñados para ser anulados por el ritmo natural del corazón en cualquier momento en que vuelva a un ritmo sinusal normal no patológico y pueden reiniciar la influencia en la actividad eléctrica del corazón cuando el evento patológico vuelve a ocurrir. [15] Un " marcapasos a demanda ventricular " produce un pico vertical estrecho en el ECG , justo antes de un QRS ancho . El pico de un " marcapasos a demanda auricular " aparece justo antes de la onda P. [dieciséis]
De manera similar, un marcapasos activado se activa inmediatamente después de que se inicia una actividad eléctrica por sí solo en el tejido cardíaco. Un "marcapasos activado ventricular" produce el impulso justo después de que se crea un pulso en el tejido ventricular y aparece como un pico simultáneo con QRS. Un "marcapasos auricular activado" es el modo en el que se produce un impulso inmediatamente después de un evento eléctrico en la aurícula. Aparece como una descarga que sigue a la onda p pero antes del QRS, que suele estar ensanchado. [17]
La terapia de resincronización cardíaca (TRC) se utiliza para personas con insuficiencia cardíaca en las que los ventrículos izquierdo y derecho no se contraen simultáneamente ( disincronía ventricular ), lo que ocurre en aproximadamente el 25 al 50 % de los pacientes con insuficiencia cardíaca. Para lograr la TRC, se utiliza un marcapasos biventricular (BVP), que puede estimular tanto las paredes septales como laterales del ventrículo izquierdo . Al estimular ambos lados del ventrículo izquierdo, el marcapasos puede resincronizar las contracciones ventriculares.
Los dispositivos CRT tienen al menos dos cables, uno que pasa a través de la vena cava y la aurícula derecha hacia el ventrículo derecho para estimular el tabique , y otro que pasa a través de la vena cava y la aurícula derecha y se inserta a través del seno coronario para estimular la pared epicárdica del el ventrículo izquierdo. A menudo, en pacientes con ritmo sinusal normal, también hay un cable en la aurícula derecha para facilitar la sincronía con la contracción auricular. Por tanto, la sincronización entre las contracciones auricular y ventricular, así como entre las paredes septal y lateral del ventrículo izquierdo, se puede ajustar para lograr una función cardíaca óptima.
Se ha demostrado que los dispositivos CRT reducen la mortalidad y mejoran la calidad de vida en pacientes con síntomas de insuficiencia cardíaca; una fracción de eyección del VI menor o igual al 35% y una duración del QRS en el ECG de 120 ms o más. [18] [19]
La estimulación biventricular sola se denomina CRT-P (para estimulación). Para pacientes seleccionados con riesgo de arritmias, la TRC se puede combinar con un desfibrilador automático implantable (DAI): estos dispositivos, conocidos como CRT-D (para desfibrilación), también brindan una protección eficaz contra arritmias potencialmente mortales. [20]
La colocación convencional de cables ventriculares en o alrededor de la punta o el vértice del ventrículo derecho, o estimulación apical del VD, puede tener efectos negativos sobre la función cardíaca. Se ha asociado con un mayor riesgo de fibrilación auricular , insuficiencia cardíaca , debilitamiento del músculo cardíaco y una esperanza de vida potencialmente más corta. Su estimulación del haz (HBP) conduce a una activación ventricular más natural o perfectamente natural y ha generado un fuerte interés clínico y de investigación. Al estimular la red de fibras His-Purkinje directamente con un cable especial y una técnica de colocación, la HBP provoca una activación ventricular sincronizada y, por tanto, más eficaz, y evita la enfermedad del músculo cardíaco a largo plazo. En algunos casos, la HTA también puede corregir los patrones de bloqueo de rama . [21] [22]
Un importante paso adelante en la función de los marcapasos ha sido intentar imitar la naturaleza utilizando diversas entradas para producir un marcapasos sensible a la frecuencia utilizando parámetros como el intervalo QT , pO 2 – pCO 2 ( niveles de oxígeno disuelto o dióxido de carbono ) en la arteria. sistema venoso, actividad física determinada por un acelerómetro , temperatura corporal , niveles de ATP , adrenalina , etc. En lugar de producir un ritmo cardíaco estático predeterminado o un control intermitente, un marcapasos de este tipo, un 'marcapasos dinámico', podría compensar tanto el ritmo real como el carga respiratoria y carga respiratoria potencialmente anticipada. El primer marcapasos dinámico fue inventado por Anthony Rickards del National Heart Hospital de Londres, Reino Unido, en 1982. [23]
La tecnología de marcapasos dinámicos también podría aplicarse a futuros corazones artificiales . Los avances en la soldadura de tejidos de transición respaldarían este y otros esfuerzos de reemplazo de órganos, articulaciones y tejidos artificiales. Las células madre pueden ser de interés en la soldadura de tejidos de transición. [ cita necesaria ]
Se han realizado muchos avances para mejorar el control del marcapasos una vez implantado. Muchos de ellos han sido posibles gracias a la transición a marcapasos controlados por microprocesador . Los marcapasos que controlan no sólo los ventrículos sino también las aurículas se han vuelto comunes. Los marcapasos que controlan tanto las aurículas como los ventrículos se denominan marcapasos bicamerales. Aunque estos modelos bicamerales suelen ser más caros, cronometrar las contracciones de las aurículas para que precedan a las de los ventrículos mejora la eficiencia de bombeo del corazón y puede ser útil en la insuficiencia cardíaca congestiva.
La estimulación con respuesta a la frecuencia permite que el dispositivo detecte la actividad física del paciente y responda adecuadamente aumentando o disminuyendo la frecuencia de estimulación base mediante algoritmos de respuesta de frecuencia.
Los ensayos DAVID [24] han demostrado que la estimulación innecesaria del ventrículo derecho puede exacerbar la insuficiencia cardíaca y aumentar la incidencia de fibrilación auricular. Los dispositivos bicamerales más nuevos pueden mantener la cantidad de estimulación del ventrículo derecho al mínimo y así prevenir el empeoramiento de la enfermedad cardíaca.
Se puede implantar un marcapasos mientras la persona está despierta usando anestesia local para adormecer la piel con o sin sedación , o dormida usando anestesia general . [25] Generalmente se administra un antibiótico para reducir el riesgo de infección. [25] Los marcapasos generalmente se implantan en la parte frontal del pecho en la región del hombro izquierdo o derecho. La piel se prepara recortando o afeitando el vello sobre el sitio del implante antes de limpiar la piel con un desinfectante como la clorhexidina . Se hace una incisión debajo de la clavícula y se crea un espacio o bolsillo debajo de la piel para albergar el generador del marcapasos. Este bolsillo generalmente se crea justo encima del músculo pectoral mayor (prepectoral), pero en algunos casos el dispositivo se puede insertar debajo del músculo (submuscular). [26] El cable o cables se introducen en el corazón a través de una vena grande guiada por imágenes de rayos X ( fluoroscopia ). Las puntas de los cables pueden colocarse dentro del ventrículo derecho , la aurícula derecha o el seno coronario, según el tipo de marcapasos requerido. [25] La cirugía generalmente se completa dentro de 30 a 90 minutos. Después de la implantación, la herida quirúrgica debe mantenerse limpia y seca hasta que haya cicatrizado. Algunos movimientos del hombro a las pocas semanas de la inserción conllevan el riesgo de desalojar los cables del marcapasos. [25]
Las baterías de un generador de marcapasos suelen durar de 5 a 10 años. Cuando las baterías se acercan al final de su vida útil, el generador se reemplaza en un procedimiento que suele ser más sencillo que un nuevo implante. El reemplazo implica hacer una incisión para retirar el dispositivo existente, desconectar los cables del dispositivo antiguo y volver a conectarlos a un generador nuevo, reinsertar el dispositivo nuevo y cerrar la piel. [25]
Una vez implantado el marcapasos, se comprueba periódicamente para garantizar que el dispositivo esté operativo y funcione correctamente; El dispositivo se puede comprobar tantas veces como se considere necesario. Las revisiones de rutina del marcapasos generalmente se realizan en el consultorio cada seis meses, aunque variarán según el estado del paciente/dispositivo y la disponibilidad de monitoreo remoto. Los modelos de marcapasos más nuevos también se pueden interrogar de forma remota, y el paciente transmite los datos de su marcapasos mediante un transmisor en casa conectado a una red de telefonía celular.
Durante el seguimiento en el consultorio, las pruebas de diagnóstico pueden incluir:
El estilo de vida de un paciente normalmente no se modifica en gran medida después de la inserción de un marcapasos. Hay algunas actividades que no son aconsejables, como los deportes de contacto total y la exposición del marcapasos a campos magnéticos intensos.
El paciente con marcapasos puede descubrir que es necesario modificar algunos tipos de acciones cotidianas. Por ejemplo, el arnés de hombro del cinturón de seguridad de un vehículo puede resultar incómodo si cae sobre el lugar de inserción del marcapasos. Las mujeres no podrán usar sujetadores durante un tiempo después de la operación y, más adelante, es posible que tengan que usar sujetadores con tirantes anchos.
Para algunos deportes y actividades físicas, se puede usar una protección especial del marcapasos para evitar posibles lesiones o daños a los cables del marcapasos.
Los marcapasos pueden verse afectados por campos magnéticos o electromagnéticos y por radiaciones ionizantes y acústicas . Sin embargo, un estudio de 2013 encontró que "El riesgo general de eventos adversos clínicamente significativos relacionados con EMI (interferencia electromagnética) en receptores de CIED (dispositivos electrónicos implantables cardiovasculares) es muy bajo. Por lo tanto, no se necesitan precauciones especiales cuando se utilizan electrodomésticos. Las fuentes ambientales e industriales de EMI son relativamente seguras cuando el tiempo de exposición es limitado y la distancia de los CIED se maximiza. El riesgo de eventos inducidos por EMI es mayor en el entorno hospitalario". [27] El estudio enumera y tabula (en la Tabla 2) muchas fuentes de interferencia y muchos efectos potenciales diferentes: daños a los circuitos, estimulación asíncrona, etc. Algunas fuentes de peligro en dispositivos más antiguos se han eliminado en los más nuevos.
Deben evitarse las actividades que impliquen campos magnéticos fuertes . Esto incluye actividades como la soldadura por arco con ciertos tipos de equipos [28] y el mantenimiento de equipos pesados que pueden generar fuertes campos magnéticos. Algunos procedimientos médicos, en particular las imágenes por resonancia magnética (MRI), implican campos magnéticos muy fuertes u otras condiciones que pueden dañar los marcapasos.
Sin embargo, muchos marcapasos modernos están especificados como condicionales para resonancia magnética o para resonancia magnética , y su uso es seguro durante la resonancia magnética sujeto a ciertas condiciones. [29] El primero en ser especificado fue el Medtronic Revo MRI SureScan, aprobado por la FDA de EE. UU. en febrero de 2011, [30] que fue el primero en ser especificado como RM condicional. [31] [32] Existen varias condiciones para el uso de marcapasos condicionales para RM, incluidas las calificaciones de ciertos pacientes y la configuración de escaneo. Un dispositivo de resonancia magnética condicional debe tener la configuración de resonancia magnética habilitada antes de una exploración y deshabilitada después. [33]
En 2014, [actualizar]los cinco fabricantes de dispositivos de marcapasos cardíacos más utilizados (que cubren más del 99% del mercado estadounidense) fabricaban marcapasos condicionados a RM aprobados por la FDA. [34] El uso de MRI puede descartarse si el paciente tiene un marcapasos condicional más antiguo que no sea MRI, o si tiene cables de marcapasos viejos dentro del corazón, que ya no están conectados a un marcapasos.
Un estudio estadounidense de 2008 encontró [35] que el campo magnético creado por algunos auriculares utilizados con reproductores de música portátiles o teléfonos móviles puede causar interferencias si se colocan muy cerca de algunos marcapasos.
Además, según la Asociación Estadounidense del Corazón , algunos dispositivos domésticos tienen el potencial de inhibir ocasionalmente un solo latido. Los teléfonos móviles no parecen dañar los generadores de impulsos ni afectar el funcionamiento del marcapasos. [36] Se recomienda que los objetos que contengan imanes o que generen un campo magnético significativo no estén muy cerca de un marcapasos. Especialmente las placas de inducción pueden suponer un riesgo. [37]
Antes de los procedimientos médicos, el paciente debe informar a todo el personal médico que tiene un marcapasos. Tener un marcapasos no implica que un paciente requiera el uso de antibióticos antes de procedimientos como un trabajo dental. [38]
Un panel de la Heart Rhythm Society , una organización especializada estadounidense con sede en Washington, DC, consideró que era legal y ético cumplir con las solicitudes de los pacientes, o de aquellos con autoridad legal para tomar decisiones en nombre de los pacientes, de desactivar los dispositivos cardíacos implantados. Los abogados dicen que la situación legal es similar a retirar una sonda de alimentación, aunque en 2010 [actualizar]no había ningún precedente legal que involucrara marcapasos en los Estados Unidos. En muchas jurisdicciones (incluido EE. UU.) se considera que un paciente tiene derecho a rechazar o interrumpir el tratamiento, incluido un marcapasos que lo mantenga con vida. Los médicos tienen derecho a negarse a desactivarlo, pero el panel del HRS les aconseja que remitan al paciente a un médico que lo haga. [39] [40] Algunos pacientes consideran que condiciones debilitantes y desesperadas, como accidentes cerebrovasculares graves o demencia en etapa avanzada, pueden causar tanto sufrimiento que preferirían no prolongar sus vidas con medidas de apoyo. [41]
Se han planteado preocupaciones de seguridad y privacidad con respecto a los marcapasos que permiten la comunicación inalámbrica. Terceros no autorizados pueden leer los registros de pacientes contenidos en el marcapasos o reprogramar los dispositivos, como ha demostrado un equipo de investigadores. [42] La manifestación funcionó a corta distancia; no intentaron desarrollar una antena de largo alcance. La prueba de concepto del exploit ayuda a demostrar la necesidad de mejores medidas de seguridad y alerta al paciente en implantes médicos accesibles de forma remota. [42] En respuesta a esta amenaza, investigadores de la Universidad Purdue y la Universidad de Princeton han desarrollado un prototipo de dispositivo cortafuegos, llamado MedMon, que está diseñado para proteger dispositivos médicos inalámbricos como marcapasos y bombas de insulina de los atacantes. [43]
Las complicaciones derivadas de una cirugía para implantar un marcapasos son poco comunes (cada una de 1 a 3% aproximadamente), pero podrían incluir: infección en el lugar donde se implanta el marcapasos o en el torrente sanguíneo; reacción alérgica al tinte o anestesia utilizada durante el procedimiento; hinchazón, hematomas o sangrado en el sitio del generador o alrededor del corazón, especialmente si el paciente está tomando anticoagulantes , es de edad avanzada, de complexión delgada o si usa esteroides de forma crónica . [45]
Una posible complicación de los marcapasos artificiales bicamerales es la "taquicardia mediada por marcapasos" (PMT), una forma de taquicardia reentrante. En la TPM, el marcapasos artificial forma la rama anterógrada (de aurícula a ventrículo) del circuito y el nódulo auriculoventricular (AV) forma la rama retrógrada (de ventrículo a aurícula) del circuito. [46] El tratamiento del síndrome premenstrual generalmente implica la reprogramación del marcapasos. [46]
Otra posible complicación es la "taquicardia seguida por un marcapasos", en la que el marcapasos sigue una taquicardia supraventricular como la fibrilación auricular o el aleteo auricular y produce latidos a partir de un cable ventricular. [47] Esto se está volviendo extremadamente raro ya que los dispositivos más nuevos a menudo están programados para reconocer taquicardias supraventriculares y cambiar a modos sin seguimiento. [48]
Es importante considerar los cables como un posible nido de eventos tromboembólicos . Los cables son cables de pequeño diámetro que van desde el marcapasos hasta el lugar de implantación en el músculo cardíaco y, por lo general, se colocan por vía intravenosa a través de la vena subclavia para acceder a la aurícula derecha. Colocar un objeto extraño dentro del sistema venoso de tal manera puede interrumpir el flujo sanguíneo y permitir la formación de trombos. Por lo tanto, es posible que los pacientes con marcapasos deban recibir terapia anticoagulante para evitar trombosis o embolias potencialmente mortales. [49] [50]
Estos cables también pueden dañar las valvas de la válvula tricúspide , ya sea durante la colocación o por el desgaste con el tiempo. Esto puede provocar regurgitación tricúspide e insuficiencia cardíaca derecha , lo que puede requerir reemplazo de la válvula tricúspide . [51]
A veces será necesario eliminar los cables. La razón más común para la eliminación del plomo es la infección; sin embargo, con el tiempo, los cables pueden degradarse debido a varias razones, como la flexión del cable. [52] Los cambios en la programación del marcapasos pueden superar la degradación del cable hasta cierto punto. Sin embargo, un paciente que se somete a varios reemplazos de marcapasos durante una década o dos en los que se reutilizaron los cables puede requerir una cirugía de reemplazo de cables.
El reemplazo del cable se puede realizar de dos maneras. Inserte un nuevo juego de cables sin quitar los cables de corriente (no se recomienda ya que proporciona una obstrucción adicional al flujo sanguíneo y al funcionamiento de la válvula cardíaca) o retire los cables de corriente y luego inserte reemplazos. La técnica de extracción del cable variará dependiendo de la estimación que haga el cirujano de la probabilidad de que una simple tracción sea suficiente para procedimientos más complejos. Normalmente, los cables se pueden desconectar fácilmente del marcapasos, por lo que el reemplazo del dispositivo generalmente implica una cirugía simple para acceder al dispositivo y reemplazarlo simplemente desenganchando los cables del dispositivo para reemplazarlos y enganchando los cables al nuevo dispositivo. Las posibles complicaciones, como la perforación de la pared del corazón, surgen al retirar los cables del cuerpo del paciente.
En realidad, el extremo libre del cable de un marcapasos se implanta en el músculo cardíaco con un tornillo en miniatura o se ancla con pequeños ganchos de plástico llamados púas. Cuanto más tiempo hayan estado implantados los cables (a partir de uno o dos años), es más probable que tengan conexiones adicionales al cuerpo del paciente en varios lugares del camino desde el dispositivo hasta el músculo cardíaco, ya que el cuerpo tiende a incorporar dispositivos extraños en tejido. En algunos casos, para un cable que ha estado insertado por un corto período de tiempo, la extracción puede implicar una simple tracción para sacar el cable del cuerpo. En otros casos, la extracción generalmente se realiza con un láser o un dispositivo de corte que se pasa como una cánula con un borde cortante sobre el cable y se mueve hacia abajo para eliminar cualquier accesorio orgánico con pequeños láseres de corte o un dispositivo similar. [53] [54]
En la literatura se ha descrito una mala posición del cable del marcapasos en diversas localizaciones. El tratamiento varía según la ubicación del cable del marcapasos y los síntomas. [55]
Otra posible complicación llamada síndrome de twiddler ocurre cuando un paciente manipula el marcapasos y hace que los cables se retiren de su ubicación prevista y provoca una posible estimulación de otros nervios.
La esperanza de vida general con marcapasos es excelente y depende principalmente de las enfermedades subyacentes, la presencia de fibrilación auricular, la edad y el sexo en el momento de la primera implantación. [56]
A veces se implantan dispositivos parecidos a marcapasos, llamados desfibriladores automáticos implantables (DAI). Estos dispositivos se utilizan a menudo en el tratamiento de pacientes con riesgo de muerte súbita cardíaca. Un DCI tiene la capacidad de tratar muchos tipos de alteraciones del ritmo cardíaco mediante estimulación, cardioversión o desfibrilación . Algunos dispositivos ICD pueden distinguir entre fibrilación ventricular y taquicardia ventricular (TV) y pueden intentar marcar el ritmo del corazón más rápido que su frecuencia intrínseca en el caso de la TV, para intentar romper la taquicardia antes de que progrese a fibrilación ventricular. Esto se conoce como estimulación rápida , estimulación sobremarcha o estimulación antitaquicardia (ATP). El ATP sólo es eficaz si el ritmo subyacente es taquicardia ventricular y nunca es eficaz si el ritmo es fibrilación ventricular.
En 1889, John Alexander MacWilliam informó en el British Medical Journal (BMJ) sobre sus experimentos en los que la aplicación de un impulso eléctrico al corazón humano en asistolia provocaba una contracción ventricular y que se podía provocar un ritmo cardíaco de 60 a 70 latidos por minuto. mediante impulsos aplicados a espaciamientos iguales a 60-70/minuto. [58]
En 1926, Mark C Lidwill del Royal Prince Alfred Hospital de Sydney, con el apoyo del físico Edgar H. Booth de la Universidad de Sydney , ideó un aparato portátil que "se conectaba a un punto de iluminación" y en el que "un poste se aplicaba a un "una almohadilla para la piel empapada en una solución salina fuerte", mientras que el otro polo "consistía en una aguja aislada excepto en su punta, y se sumergía en la cámara cardíaca correspondiente". "La frecuencia del marcapasos variaba entre 80 y 120 pulsos por minuto, y también el voltaje variaba entre 1,5 y 120 voltios". [59] En 1928, el aparato se utilizó para reanimar a un bebé que había nacido muerto en el Hospital de Mujeres Crown Street en Sydney, cuyo corazón continuaba "latiendo por sí solo", "al final de 10 minutos" de estimulación. [60] [61]
En 1932, el fisiólogo estadounidense Albert Hyman , con la ayuda de su hermano, describió un instrumento electromecánico propio, impulsado por un motor de manivela enrollado a mano. El propio Hyman se refirió a su invento como un "marcapasos artificial", término que continúa utilizándose hasta el día de hoy. [62] [63]
Una aparente pausa en la publicación de investigaciones realizadas entre principios de la década de 1930 y la Segunda Guerra Mundial puede atribuirse a la percepción pública de interferir con la naturaleza "reviviendo a los muertos". [64] Por ejemplo, "Hyman no publicó datos sobre el uso de su marcapasos en humanos debido a la publicidad adversa, tanto entre sus compañeros médicos como debido a los informes periodísticos de la época. Es posible que Lidwell estuviera consciente de esto y no lo hizo. continuar con sus experimentos en humanos". [61]
En 1950, el ingeniero eléctrico canadiense John Hopps diseñó y construyó el primer marcapasos externo basándose en observaciones de los cirujanos cardiotorácicos Wilfred Gordon Bigelow y John Callaghan en el Hospital General de Toronto . [65] El dispositivo se probó por primera vez en un perro en el Instituto Banting de la Universidad de Toronto . [66] Un importante dispositivo externo que utiliza tecnología de tubo de vacío para proporcionar estimulación transcutánea , su uso era algo tosco y doloroso para el paciente y, al estar alimentado desde una toma de corriente alterna, conllevaba un riesgo potencial de electrocución del paciente e inducción de fibrilación ventricular. . [67]
Varios innovadores, incluido Paul Zoll , fabricaron dispositivos de marcapasos transcutáneos más pequeños pero aún voluminosos a partir de 1952 utilizando una gran batería recargable como fuente de alimentación. [68]
En 1957, William L. Weirich publicó los resultados de una investigación realizada en la Universidad de Minnesota . Estos estudios demostraron la restauración de la frecuencia cardíaca, el gasto cardíaco y las presiones aórticas medias en animales con bloqueo cardíaco completo mediante el uso de un electrodo de miocardio . [69]
En 1958, el médico colombiano Alberto Vejarano Laverde y el ingeniero eléctrico colombiano Jorge Reynolds Pombo construyeron un marcapasos externo, similar a los de Hopps y Zoll, que pesaba 45 kg y funcionaba con una batería de plomo-ácido de automóvil de 12 voltios , pero conectado a electrodos adheridos al corazón. . Este aparato fue utilizado con éxito para sostener a un sacerdote de 70 años, Gerardo Florez. [70]
El desarrollo del transistor de silicio y su primera disponibilidad comercial en 1956 fue el acontecimiento fundamental que condujo al rápido desarrollo de los marcapasos cardíacos prácticos. [71]
En 1958, el ingeniero Earl Bakken de Minneapolis, Minnesota, produjo el primer marcapasos externo portátil para un paciente de C. Walton Lillehei . Este marcapasos transistorizado, alojado en una pequeña caja de plástico, tenía controles para permitir el ajuste de la frecuencia cardíaca y el voltaje de salida y estaba conectado a electrodos que pasaban a través de la piel del paciente para terminar en electrodos adheridos a la superficie del miocardio del corazón.
En el Reino Unido, en la década de 1960, el Sr. Abrams, del Hospital Queen Elizabeth, le pidió a Lucas Engineering en Birmingham que produjera un prototipo para un reemplazo transistorizado del producto electromecánico. El equipo estaba dirigido por Roger Nolan, ingeniero del Centro de Investigación del Grupo Lucas. Nolan diseñó y creó el primer oscilador de bloqueo y marcapasos alimentado por transistores. Este marcapasos se llevaba en un cinturón y funcionaba con una batería sellada recargable, lo que permitía a los usuarios vivir una vida más normal.
Uno de los primeros pacientes en recibir este marcapasos de Lucas fue una mujer de unos 30 años. La operación fue realizada en 1964 por el cirujano cardíaco sudafricano Alf Gunning, [72] [73] alumno de Christiaan Barnard . Esta operación pionera se llevó a cabo bajo la dirección del consultor cardíaco Peter Sleight en Radcliffe Infirmary en Oxford y su equipo de investigación cardíaca en el Hospital St George's de Londres. [74] [75]
La primera implantación clínica en un ser humano de un marcapasos totalmente implantable fue el 8 de octubre de 1958, [76] en el Instituto Karolinska en Solna, Suecia , utilizando un marcapasos diseñado por el inventor Rune Elmqvist y el cirujano Åke Senning (en colaboración con Elema-Schönander AB, más tarde Siemens-Elema AB), conectado a electrodos adheridos al miocardio del corazón mediante toracotomía . El dispositivo falló después de tres horas. Luego se implantó un segundo dispositivo que duró dos días. El primer paciente con marcapasos implantable del mundo, Arne Larsson , recibió 26 marcapasos diferentes durante su vida. Murió en 2001, a la edad de 86 años, sobreviviendo al inventor y al cirujano. [77]
En 1959, Seymour Furman y John Schwedel demostraron por primera vez la estimulación transvenosa temporal, mediante la cual el electrodo del catéter se insertaba a través de la vena basílica del paciente . [78]
En febrero de 1960, los doctores Orestes Fiandra y Roberto Rubio implantaron una versión mejorada del diseño sueco Elmqvist en el Hospital Casmu 1 de Montevideo , Uruguay. Este marcapasos, el primero implantado en América, duró hasta que el paciente falleció por otras dolencias, nueve meses después. Los primeros dispositivos de diseño sueco utilizaban baterías recargadas mediante una bobina de inducción desde el exterior.
Los marcapasos implantables construidos por el ingeniero Wilson Greatbatch comenzaron a utilizarse en humanos a partir de abril de 1960, tras extensas pruebas con animales . La innovación de Greatbatch se diferenciaba de los dispositivos suecos anteriores en el uso de celdas primarias (una batería de mercurio ) como fuente de energía. El primer paciente vivió 18 meses más.
El primer uso de estimulación transvenosa junto con un marcapasos implantado fue por Parsonnet en los Estados Unidos, [79] [80] [81] Lagergren en Suecia [82] [83] y Jean-Jacques Welti en Francia [84] en 1962. –63. El procedimiento transvenoso o pervenoso implicó la incisión de una vena en la que se insertaba el cable del electrodo del catéter bajo guía fluoroscópica , hasta quedar alojado dentro de las trabéculas del ventrículo derecho. Este se convirtió en el método elegido a mediados de la década de 1960.
El cirujano cardiotorácico Leon Abrams y el ingeniero médico Ray Lightwood desarrollaron e implantaron el primer marcapasos de frecuencia variable controlado por el paciente en 1960 en la Universidad de Birmingham . El primer implante tuvo lugar en marzo de 1960, y dos implantes más el mes siguiente. Estos tres pacientes se recuperaron bien y recuperaron una alta calidad de vida. En 1966, 56 pacientes habían sido sometidos a implantes y uno sobrevivió durante más de 5 años.+1 ⁄ 2 años. [85] [86]
Todos los dispositivos implantables anteriores padecían la falta de fiabilidad y la corta vida útil de la tecnología de celda primaria disponible, principalmente la batería de mercurio . A finales de la década de 1960, varias empresas, incluida ARCO en Estados Unidos, desarrollaron marcapasos impulsados por isótopos , pero este desarrollo fue superado por el desarrollo en 1971 de la celda de yoduro de litio por parte de Wilson Greatbatch . [88] Las celdas de yoduro de litio o ánodo de litio se convirtieron en el estándar para los diseños de marcapasos.
Otro impedimento para la confiabilidad de los primeros dispositivos fue la difusión del vapor de agua de los fluidos corporales a través de la encapsulación de resina epoxi , lo que afectaba los circuitos electrónicos. Este fenómeno se superó encerrando el generador del marcapasos en una caja metálica herméticamente sellada, inicialmente por Telectronics de Australia en 1969, seguida por Cardiac Pacemakers, Inc. de St. Paul, Minnesota en 1972. Esta tecnología, que utiliza titanio como metal envolvente, se convirtió en el estándar a mediados de la década de 1970.
El 9 de julio de 1974, Manuel A. Villafaña y Anthony Adducci , los fundadores de Cardiac Pacemakers, Inc. ( Guidant ), fabricaron el primer marcapasos del mundo con un ánodo de litio y una batería de estado sólido de electrolito de yoduro de litio. Las celdas de yoduro de litio o ánodo de litio aumentaron la vida útil de los marcapasos de un año a once años y se han convertido en el estándar para los diseños de marcapasos. Comenzaron a diseñar y probar su marcapasos cardíaco implantable alimentado por una nueva batería de litio de mayor duración en 1971. El primer paciente que recibió un marcapasos CPI salió de la cirugía en junio de 1973. [87] [89]
En 2013, varias empresas anunciaron dispositivos que podrían insertarse mediante un catéter en la pierna en lugar de una cirugía invasiva. Los dispositivos tienen aproximadamente el tamaño y la forma de una pastilla, mucho más pequeños que el tamaño de un marcapasos tradicional. Una vez implantado, las puntas del dispositivo entran en contacto con el músculo y estabilizan los latidos del corazón. El desarrollo de este tipo de dispositivo continúa. [90] En noviembre de 2014, Bill Pike de Fairbanks, Alaska , recibió un marcapasos Medtronic Micra en el Hospital Providence St Vincent en Portland, Oregon . D. Randolph Jones era el médico del EP. También en 2014, St. Jude Medical Inc. anunció las primeras inscripciones en el Estudio observacional de marcapasos sin cables de la compañía que evalúa la tecnología de estimulación sin cables Nanostim. El marcapasos Nanostim recibió la marca CE europea en 2013. Se llevaron a cabo pruebas de implantes posteriores a la aprobación en Europa. [91] El estudio europeo se detuvo después de informes de seis perforaciones que provocaron la muerte de dos pacientes. Después de las investigaciones, St Jude Medical reinició el estudio. [92] En los Estados Unidos, esta terapia no había sido aprobada por la FDA hasta 2014 [actualizar]. [93] Si bien St Jude Nanostim y Medtronic Micra son marcapasos monocamerales, se anticipó que la estimulación bicameral sin cables para pacientes con bloqueo auriculoventricular sería posible con un mayor desarrollo. [94]
Cada año en todo el mundo, en un procedimiento sencillo para evitar explosiones, se retiran miles de marcapasos de los cuerpos para ser cremados. Los marcapasos con una batería restante significativa son dispositivos que potencialmente salvan vidas para personas en países de ingresos bajos y medianos (PIBM). [95] El Instituto de Medicina , una organización no gubernamental estadounidense , ha informado que el acceso inadecuado a tecnologías cardiovasculares avanzadas es un importante contribuyente a la morbilidad y mortalidad por enfermedades cardiovasculares en los países de ingresos bajos y medianos. Desde la década de 1970, múltiples estudios en todo el mundo han informado sobre la seguridad y eficacia de la reutilización de marcapasos. Hasta 2016 [actualizar], no se habían desarrollado estándares ampliamente aceptables para la reutilización segura de marcapasos y DAI, y seguían existiendo barreras legales y regulatorias para la adopción generalizada de la reutilización de dispositivos médicos. [96]
Fabricantes actuales y anteriores de marcapasos implantables
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