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R24 R E F R E S H E R C O U R S E O U T L I N E

The patient with a pacemaker or related device Michael E. Bourke MD FRCPC

There has been a recent explosion in the technology of pacemakers and implantable cardioverter-defibrillators (ICDs) and, as our population ages, more patients are presenting for surgery with these devices. They have become more dependable but more complex. The anaesthetist must have an understanding of their function, pacing modes and of the potential for interference and unsuspected reprogramming in the peri-operative period. The armamentarium of every anaesthetist should include a clinical strategy, which will ensure safe device function and, if necessary, temporary pacing support.

History Artificial pacemakers have evolved with cardiac surgery.~ Electrical stimulation of the heart was described as early as 1774. Transcutaneous battery stimulation of the heart with a metronome-timed pulse (up to 180 beats per minute) was used by von Zeimssen, in 1882, in a patient who had had a chest wall resection for extensive tumor excision. In 1929, Lidman, an anaesthetist in Sydney, Australia, demonstrated a line-operated, direct current pacing apparatus that had been used to resusci- tate a newborn, and utilized a percutaneous, insulated needle. Hyman, in 1932, developed a portable, 16 pound device, that could deliver electrical impulses at 30, 60, or 120 per minute via a percutaneously placed right atrial needle. Two spring powered magnetos similar to those of rural telephones, provided power for up to six minutes, and it could be wound up while in operation. He coined the phrase "artificial pacemaker."

With advances in surgery for congenital heart disease in the 1950s, the setting of hypothermia, cardiopul- monary bypass and occasional damage to the bundle Of His, provided the clinical need for development of pacemakers. In 1951, Callaghan and Bigelow described transvenous pacing of the sino-atrial node with a physiologic stimulator. They defined an optimal stimulus duration of two milliseconds for direct cardiac stimulation. J.A. Hopps, of the National Research Council of Canada - Electrical Division, also developed a portable stimulator. In 1952, Zoll used external transthoracic pacing in two patients. Letham, in 1956, described a simplified device for external transthoracic pacing that could run on battery or line-power. It could both sense

the ECG and stimulate the heart via external 4 x 6 cm electrocardiograph electrodes. A 29 msec pulse duration was used. Implanted transcutaneous myocardial wires were used with an external pacemaker generator in 1958. Transvenous pacing was illustrated by Furman and Schwedel in 1959 at routine cardiac catheterization. After the development of transistors, the first totally implanted transvenous pacemaker was implanted in 1962. This device weighed 1/2 lb. and was expected to last 20-24 months.

Initial implanted pacemakers were fixed rate, asynchronous ventricular pacers (VOO - see below for classification). 'R' wave sensing later allowed for the addition of variable rate, synchronous ventricular pacing. In the inhibited or demand mode (VVI), the pacemaker only fired when there was no ventricular activity. In the triggering mode (VVT), the pacemaker could also fire on a sensed R wave, resulting in an ECG that appeared safe (no R on T), was easy to recognize and interpret, but was wasteful of energy.

The development of reliable electronic circuitry, con- sisting of custom-designed, complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) integrated circuits, resulted in lower power consumption and other new features and modes. Compact and dependable lithium power sources, developed in the 1970s are still the primary source of power, and last 5 to 10+ years, depending on the type of pulse generator. In addition to antibradycardia functions, pacemakers addressing "quality of life" appeared in the 1980s. Dual-chamber pacemakers optimize haemodynamics by recruitment of atrial function. Rate- responsive pacemakers increase heart rate with activity. Antitachycardia pacemakers and automatic implantable cardioverter-defibrillators (ICDs) correct supraventricular and ventricular arrhythmias. With this progress has occurred an explosion in the variety of these devices. With the numerous manufacturers (pacemakers - 13, ICD - 4) and model numbers (pacemakers > 800, ICD' s > 20 ) of currently available devices, the clinician needs

From the Department of Anaesthesia, University of Ottawa Heart Institute, Ottawa Civic Hospital, H-213, 1053 Carling Avenue, Ottawa, Ontario K1Y 4E9.

CAN J ANAESTH 1996 /43:5 /ppR24-R32

B o u r k e : THE PATIENT WITH A P A C E M A K E R OR R E L A T E D DEVICE

T A B L E I The N A S P E / B P E G Gener ic (NBG) Pacemaker Code

R25

Position I 11 Ill IV V

Chamber(s) Chamber(s) Response to Programmability, Antitachycardia Category paced sensed sensing rate modulation functions

O = None O = None O = None O = None O = None

A = Atr ium A = Atr ium T = Tr iggered P = Simple P r o g r a m m a b l e P -- Pac ing

V = Ventricle V = Ventricle I = Inhibited M = mul t ip rogrammable S = Shock

D = Dual (A + V) D = Dual (A + V) D = Dual (T + I) C = C o m m u n i c a t i n g D = Dual (P + S)

R = Rate modula t ion

Manufac tu re r s ' designat ion

only S = single (A or V) S = single (A or V)

practical knowledge and understanding of their function.

Classification and function of pacemakers The type of pacemaker, or 'mode' of function, is described by the NASPE/BPEG Generic (NBG) Pacemaker Code (North American Society of Pacing and Electrophysiology, British Pacing and Electrophy- siology Group Generic Pacemaker Code). 2 This is a five letter system (Table I) in which the first three letters describe the basic antibradycardia functions, and the last two letters describe programmability and antitachycardia functions: letter I - the chamber(s) paced, letter II - the chamber(s) sensed, letter I I I - the response to sensing, letter IV - programmability and rate modulation, letter V - antitachycardia functions. Clinically, the first three letters are often used alone if the last two letters have no designated additional function - i.e., VVI is the same as VVIOO.

Fixed rate or asynchronous modes are VOO, AOO and D O t , whereby the pacemaker paces, but does not sense the ventricle, atrium or both chambers, respective- ly. Fixed rate pacing may compete with the intrinsic rhythm. In the atrium, this can result in either atrial flutter or fibrillation. In the ventricle, this competition may also result in the pacemaker firing on the T wave. 'R- on-T' pacing, however, is not a problem in the absence of myocardial ischemia or electrolyte abnormalities, as evidenced by the history of VOO pacing with the origi- nal fixed rate implantable ventricular pacers of the 1960's. Energy use is not optimal in these modes.

Demand or synchronous modes sense the atrial impulse (P wave), the ventricular impulse (R wave) or both. Beat-to-beat intervals, representing the minimal rate, are reset with each sensed beat and the pacemaker is either triggered (fires) or inhibited by the sensed signal. (a) Atrial only: With AAI or AAT pacing, the atrium is

paced and sensed (either inhibited or triggered). The ventricle is then depolarized through the patient's

(b)

(c)

intact atrioventricular (AV) conduction system. AAI and AAT modes can be used for patients with sinus node dysfunction (sinus arrest and block, sick sinus syndrome) who also have intact AV conduction. Poor sensing can lead to atrial flutter or atrial fibrillation. Ventricle only: With VVI and VVT pacing, the ventricle is paced and sensed (either inhibited or triggered) but there is no AV synchrony. VVI and VVT can be used when AV node dysfunction or supraventricular arrhythmias are of concern. These modes are usually not used in patients who benefit from, or need AV synchrony (coordinated atrial kick) to improve end-diastolic filling of the left ventricle. Dual chamber pacing modes (VAT, VDD, DVI, DDD) ensure coordinated AV synchronized cardiac depolarization. VAT and VDD modes provide atrioventricular synchronous pacing and pace the ventricle, with an appropriate AV interval, after sensing atrial activity. They are useful only if sinus node function is normal, in a patient with abnormal AV nodal function. These modes can cause pacemaker mediated tachycardia in patients with retrograde ventriculoatrial conduction. The DVI mode provides atrioventricular sequential pacing. It paces both the atrium and ventricle with a preset AV interval and senses the ventricle but not the atrium. It is useful in patients with atrial bradycardia who have either normal or abnormal AV conduction. Atrial competition or poor atrial sensing can lead to atrial flutter and atrial fibrillation. The DDD mode provides atrioventricular universal pacing. By sensing both atrium and ventricle, with a preset AV interval, this mode provides synchronized atrial and ventricular depolarization in patients with varying intrinsic atrial or ventricular rates (VDD if normal atrial rate and AV block, AAI with atrial bradycardia and normal AV conduction, DVI with atrial bradycardia and AV block). In the event of rapid

R26 CANADIAN JOURNAL OF ANAESTHESIA

intrinsic supraventricular rates (atrial flutter of fib- dilation), a 2:1 atrial sensed to ventricular paced or Wenckebach-type response can be programmed to occur above a chosen upper rate, in order to prevent excessively rapid ventricular pacing. This type of pacemaker is not used in patients with abnormal atrial rhythms.

(d) Rate-responsive pacemakers, in addition to sensing atrial or ventricular activity, can sense various other stimuli and thereby increase the basic pacer rate. The purpose is to provide timely increases in heart rate when there is a need for increased cardiac output. With exercise, increased heart rate, by itself, is more important than AV synchrony, which serves a more important role at rest or moderate levels of activity. There may also be needs to increase cardiac output with other states (increased catecholamines (i.e., emotion), increased temperature or increased oxygen consumption). Various sensors are: muscle activity - piezoelectric crystal on the undersurface of the pacing generator, movement - accelerometer, minute ventilation - transthoracic electrical impedance, temperature, mixed venous oxygen saturation, evoked QT interval, pH, right ventricle dP/dT. Single sensors have typically used activity detection (piezoelectric or accelerometer), or minute ventilation. Some newer rate responsive pacemakers use multiple sensors 3 in order to more closely reproduce physiologic responses. Rate responsive modes include VVIR and more recently DVIR and DDDR.

All currently implanted pacemakers have some programmable feature(s), the nature of which depend on the type of pacemaker used and may include: 1 Rate - low or basic pacing rate, upper rate (important

in pacers which follow atrial activity) 2 Stimulus output (volts, mA) and pulse width (msec). 3 Sensitivity (mV) - generally lower for atrial than ven-

tricular signals. 4 Mode - AAI, VVI, DDD, etc. 5 Refractory and blanking periods - see below. 6 Hysteresis - ventricular demand pacemakers can be

programmed not to pace if the intrinsic sinus rate is slightly slower than the pacer set lower rate, thereby allowing the' atrial kick to be utilized. It may be programmed on or off.

7 Polarity - some pacemakers can be switched from bipolar to unipolar or have the polarity of negative and positive leads switched to optimize lead function.

8 Rate-responsiveness - this can be programmed on or off; the sensitivity of the response mode can be adjusted; the priority of multiple sensors can be set.

9 Antitachycardia mode - this can be programmed on

A PACEO A PACED V PAOED V SENSEO

i - N

A PACED V PACED

a m m m

I I f

m

I I

m m .......... AV INTERVAl.

] ........... VA II'n'ERVAL

I m l ....................................... ^TRIAL

.................................... V~'q'I~ICULAR RI~RA L"3~R y

I ............. ~ "

DDD P A C E M A K E R

FIGURE 1 Schematic ECG of a DDD pacemaker illustrating AV interval, VA interval, atrial and vantricular refractory times and ventricular blanking

or off, and the detection and antitachycardia pacing (cardioversion) can be adjusted. Many of the programmable features and pacing inter-

vals are illustrated in the Universal DDD pacemaker (Figure 1). This pacemaker will pace the atrium if there is atrial bradycardia, the ventricle if there is ventricular bradycardia, and both chambers if bi-chamber bradycardia, while at the same time maintaining AV synchrony. It achieves this by monitoring (sensing) and resetting of two fundamental timing intervals, the ventriculoatdal (VA) interval and the atrioventricular (AV) interval. After a set VA interval has passed, the atrium is paced if a 'P' wave is not sensed. At this point in time, the AV interval starts. After the set AV interval, the ventricle is paced if a QRS is not detected, and the VA interval is reset. Blanking and refractory periods also prevent inappropriate sensing of pacing signals (crosstalk) by atrial and ventricular leads. In DDD pacing, the ventricular sensing circuit is 'blanked' during the brief time of atrial pacing to prevent misinterpretation of the atrial pacing signal as a ventricular depolarization. At the beginning of ventricular stimulation, both atrial and ventricular sensing circuits are rendered refractory for a short period. The above intervals and periods are reset with each appropriate intrinsic or paced event.

Classification and function of implantable cardioverter-defibrillators ICDs are used in increasing numbers in patients who have had aborted sudden death, sustained ventricular tachycardia (VT), syncope due to VT, or arrhythmias that are not optimally managed or amenable to ablation or surgery. They are contraindicated in patients with fre- quent or nonsustained VT, or in patients who are not

Bourke: THE PATIENT WITH A PACEMAKER OR RELATED DEVICE

TABLE II The NASPE/BPEG Defibrillator (NBD) Code

R27

Position I H 111 IV

Antitachycardia Tachycardia Antibradycardia Category Shock Chamber pacing chamber detection pacing chamber

O = None O = None E = Electrogram O = None

A = Atrium A = Atr ium H = Hemodynamie A = Atr ium

V = Ventricle V = Ventricle V = Ventricle

D = Dual (A + V) D = Dual (.~ + V) D = Dual (A + V)

expected to survive for more than six to twelve months. ICDs were introduced in 1986, and > 30,000 devices have now been implanted. Defibrillators are also described by a NASPE/B_PEG D__efibrillator (NBD) Code 4 (Table II). Current devices are all ventricular cardioverter-defibrillators, but devices with both atrial and ventricular modes will be available in the near future. The current typical ICD code is VVEV (ventricular shock chamber, ventricular antitachycardia chamber, electrogram antitachycardia detection, ventricular antibradycardia pacing). The fourth letter is sometimes replaced by a hyphen and the NBG Pacemaker Code and this example might also be labeled VVE-VVIR.

These devices do the following: monitor the patient's rhythm, treat VT and ventricular fibrillation (VF.) by delivering antitachycardia pacing for VT and countershocks for VT or VF, and provide antibradycardia pacing, which typically may be needed for a short time after delivery of a countershock. Early power generators weighed about 1/2 pound, and were implanted in the upper abdomen. Pacing, sensing and countershocking leads have included various combinations of intracardiac/epicardial leads and epicardial/subcutaneous patches. Recent ICDs devices more closely resemble large pacemakers and consist of power generator implanted over the pectoral muscle and a single intracardiac countershocking electrode that also serves as a ventrieular pacing lead. s Implantation and percutaneous lead placement is similar to that of a transvenous pacemaker, with subcutaneous or intra-thoracic placement of epicardial placement of patches being reserved for special circumstances.

ICDs sense rate (R-R interval) and some monitor the amount of activity that the ECG spends near the isoelectric line (very little with VT or VF). Criteria for arrhythmia detection vary somewhat with different manufacturers. Methods of cardioversion or defibrillation also vary with different devices, but may include tiered therapy with antitachycardia pacing for VT, low energy countershocks for VT and higher energy countershocks for VF. Early devices delivered only countershoeks, but recent devices can cardiovert most episodes of VT with anti-

tachycardia pacing. 5 Current discharge waveforms allow lower thresholds for successful countershock. Backup VVI pacing is programmable on most current models.

Anaesthetic management of the patient with a pacemaker

Preoperative assessment The patient's general status remains of primary importance in planning anaesthetic management, whether or not a pacemaker is present. The status and therapy of congestive heart failure of any aetiology, coronary artery disease, valvular heart disease, congenital heart disease and associated problems such as concomitant hypertension or diabetes, should be known, optimized and managed throughout the perioperative period. The indications for the initial pacemaker implantation should be noted. New symptoms of syncope, dizziness, fatigue, dyspnoea, palpitations, seizures, confusion, chest pain or the recurrence of other symptoms that were present before the initial pacemaker insertion should be diag- nosed and managed before elective surgery, with a car- diology consultation if necessary. Pacemaker inhibition can occur in some patients during activity due to sensing of myopotentials if the pulse generator is located over th~ pectoralis muscle. Electrical interference in the home or workplace can occur near electric arc welders, amateur radios and CB radios, automotive ignition cables, microwave ovens, electric appliances, power tools or 'digital' cellular phones. 6 Recently implanted pacemaker leads should be noted if central invasive monitoring is being considered.

On examination, the location and size/shape of the pulse generator pocket should be noted. The pectoral position is routine unless myopotential inhibition has been a problem, 7 or unless epicardial leads have been used, in which case the abdominal position is often used. Pulse generators may become mobile and loose as a result of externally manipulation by patients. Preoperative tests should include ECG, Chest x-ray, electrolytes.

Pacemaker function should be assessed preoperative-


ly. Malfunction, if present, could result from pulse generator malfunction, loss of lead integrity, capture problems or sensing problems. 8 Specific evaluation should include knowledge of the type, model and mode of function of the pacemaker in place. This can be obtained by history or from the patient's pacemaker ID card. The date of the most recent pacemaker evaluation or battery (pulse generator) should be noted. Power sources may last 5 to 10+ yr (depending on device and mode of operation). If the battery is known to be near end-of-life and ready for elective replacement, battery replacement should be considered preoperatively. The ECG should be reviewed 9 for appropriate sensing, pacing and capture. Capture may also be confirmed by demonstration of a pulse simultaneously with ECG monitoring. If the patient's intrinsic rate is higher than that of the pacemaker, the ECG should be reviewed during a Valsalva manoeuvre or failing this with a "magnet mode," in which an external magnet can be placed over the pulse generator to provide transient asynchronous pacing or to perform a "threshold test" (see below). The magnet should not be used in the presence of potential electromagnetic interference such as electrocautery (see below). The nature of programmed stimuli for either magnet mode asynchronous pacing or a threshold test response will vary from pacemaker to pacemaker. Beyond the demonstration of transient asynchronous pacing, the diagnostic use of the magnet has limited use outside of the pacemaker clinic. Chest x-ray can identify the number, position and integrity of pacing leads. Potential sites of lead fracture or discontinuity include: the lead insertion into the pulse generator," lead entry into the subclavian vein or lead passage between the clavicle and first rib. This may be of particular importance in the trauma patient. ~~ If necessary, x-ray of the pulse generator will usually reveal, a pacemaker ID code which can be used to identify the make and model number of most pulse generators.

Intraoperative management As well as the use of routine monitors and those other- wise indicated for patient care, both electrical and mechanical evidence of the heart function should be monitored. Mechanical evidence of pacing capture may include: manual palpation of pulse, pulsemeter (dis- played on most oximeters), arterial line (if indicated) or auscultation of heart sounds (pre-cordial/oesophageal stethoscope). Pulmonary artery catheter monitoring can be used if indicated, but caution should be used if temporary or permanent pacemaker leads have been recently inserted. An alternate means of providing emergency pacing should also be available.

The anaesthetic technique must be tailored to the

medical needs of the patient. Fasciculations which can inhibit demand pacemakers II can be avoided by the use of non-depolarizing relaxants or defasciculating techniques to facilitate tracheal intubation, avoidance of shivering by maintaining normothermia, or postopera- tive treatment of shivering as indicated. Regional techniques are not contraindicated if appropriate, recog- nizing that absorption of toxic amounts of local anaesthetics can lead to loss of capture. Temporary externalized pacemaker leads should be well insulated from contact with any source of potential leakage current (OR table, electrical equipment and their attach- ments, including well meaning staff who might also be touching electrical equipment). Pacemaker function should be verified after patient movement or com- mencement of mechanical ventilation, especially if newly placed or temporary leads are in place. Electro- lyte abnormalities, particularly of potassium, should be avoided or corrected if they arise.

Interference of pacemaker function in the medical environment

"The magnet" Despite previous recommendations to have a magnet 'available' in the operating room, t2 a magnet should not be routinely placed over a pacemaker generator during surgery, as it may be meddlesome. Most importantly, if a magnet is placed over a programmable pacemaker, in the presence of electromagnetic interference (e.g., cautery), the pulse generator may become inadvertently and unpredictably reprogrammed. The new 'surprise' programme may not be evident until after the magnet is removed. The magnet may also elicit a "threshold test", in which the output current is temporarily and gradually decreased until loss of capture occurs, giving the impression of transient pacer malfunction. A fixed rate "magnet mode", if needed, will occur with magnet placement but this rate varies between pacemakers. In some pacemakers, the magnet rate will even revert to previously programmed parameters with the magnet still in place. Although use of the magnet may be safe in non-programmable pacemakers, most current devices should be considered programmable unless known oth- erwise.

Electromagnetic interference (EMI) As current pacemaker devices are well shielded, this is less of a problem than in the past. The best known example of EMI is the routine monopolar electrosurgi- cal unit (ESU) where radio-frequency alternating current (500,000 to 2 million Hz) passes between an active electrode and a return electrode (so-called ground pad).

Bourke: T H E PATIENT WITH A P A C E M A K E R OR R E L A T E D DEVICE R29

This activity can be sensed by demand pacemakers, especially if a unipolar lead is used, inhibiting output. Preset rate should resume when the ESU current ceases. If ESU activity is excessive, the pacemaker may revert to a "noise mode" (backup fixed rate that may be different from the programmed rate) until the interference stops. Other less likely sources of EMI could include other strong electromagnetic fields (such as some electric beds). Despite the safety of current devices, the potential for interference should be avoided. The ESU return electrode should be close to the site of surgery but as far away from the pacemaker generator and leads as possible, so that current flow between the active ESU electrode and the return electrode does not unnec- essarily traverse the pacing system. Pulse should be closely monitored during use of the ESU. Short bursts and long pauses of the cautery are preferable. If interference is excessive, bipolar electrocautery should be considered.

Rate- responsive pacemakers Rate-responsive pacemakers should have the rate- responsive modes deactivated with a programmer before surgery. 13-I5 If for some reason this is not possible, the mode of rate response must be known so that inappropriate changes in paced heart rate can be avoided - shivering and fasciculations should be avoided if the pacemaker is 'activity' rate-responsive, ventilation (rate and tidal volume) should be kept controlled and constant if 'minute ventilation' rate-responsive, catecholamine discharge should be minimized if 'evoked QT' rate-responsive, temperature must be kept constant if 'temperature' responsive, etc.

Antitachycardia pacemakers These are becoming less common now with the development of radiofrequency ablation techniques, which can be curative for some tachyarrythmias. If present, however, the antitachycardia mode should be deactivated preoperatively, as they may sense the ESU or other intraoperative stimulating devices and misinterpret stimuli as cardiac activity. A cardiologist should be consulted when this type of device is present.

Evoked potential monitoring, peripheral nerve stimulators and transcutaneous electrical nerve stimulators These can interfere with pacemaker function. Evoked potential monitoring can cause tachycardia in patients with DDD pacers, 16 when the atrial sensing detects evoked potential stimulator pulses. A similar response or even inhibition of demand function could occur with a peripheral nerve stimulator or a transcutaneous electrical stimulator. Changing DDD or VDD modes to VVI

or even VOO, if tolerated by the patient, will lessen this possibility.

Defibrillation Defibrillation can theoretically damage pacemaker circuitry, but most devices now will shunt excessive current away from the internal circuitry. In the case of a damaged or external pacemaker lead, which is not prop- erly insulated, current could potentially pass through the lead to the heart causing a burn and loss of subsequent capture. If defibrillation is necessary, the current should be passed perpendicular to the pacemaker leads and should not be passed directly through the pulse generator.

Lithotripsy Lithotripsy may be safely conducted with a pacemaker in place in most circumstances. 17 Lithotripsy pulses should be timed with the ECG, and direct impulse through the pulse generator should be avoided, especially if it is located in the upper abdomen. Rate-responsive pacemakers should have the rate-responsive mode deactivated, and DDD pacemakers should be reprogrammed to a simpler mode pre-operatively (VOO, VVI) and the focal point of the lithotriptor should be kept at least six inches away from the pacemaker. 8

Magnetic resonance imaging (MRI) MRI is contraindicated in patients with pacemakers. If MRI is absolutely necessary and the patient is not pacemaker-dependent, the pulse generator should be turned off (programmed to OOO mode), programmed to an output at which there is consistently failure to capture, or be explanted before the test and then replaced. 8

Ionizing radiation Therapeutic radiation, although generally not an anaesthetic concern, can damage pacemaker CMOS circuitry in an unpredictable manner. 8,1s If a pacemaker dependent patient has had recent radiation therapy, pacemaker function should be verified.

Lead displacement Trunk movement, from patient positioning, shivering, seizures, violent fasciculation, changes in heart size (altered preload and afterload) or even positive pressure ventilation can potentially displace leads. This is uncommon, but more likely in newly placed or temporary leads.

Potassium balance Acute hypokalemia (e.g., hyperventilation, diuresis) increases resting potential (more negative), and may


cause loss of capture. Acute hyperkalemia will decrease resting membrane potential and increase ventficular irri- tability.

Following any procedure in which electrocautery has been used, the programming of any pacemaker (even those in the VOO mode) should be checked to ensure that parameters have not changed.

Anaesthetic management of the patient with an ICD

Preoperative assessment Most patients who have an ICD have severe myocardial dysfunction. Many will have coronary artery disease with a history of myocardial infarction or cardiac surgery (coronary artery bypass, LV aneurysm resection, cryoablation, subendocardial resection, etc.). Anaesthetic management must first to be directed to the patient's underlying medical or cardiac conditions. The extent and control of congestive heart failure or angina should be recognized and optimized. Inquiries should be made of symptoms of dizziness, syncope, dyspnoea, and fatigue. Any symptoms suggesting progression of underlying heart disease should be investigated and managed preoperatively. Antiarrhythmics, antianginal and anti-CHF medications should generally be contin- ued throughout the perioperative period. Preoperative testing should include ECG, CXR and electrolytes. Electrolyte abnormalities should be corrected.

Specific ICD information shouldinclude arrhythmia history, indications and date of device insertion and details of recent device follow-up visits. The type of ICD should be noted, as well as the frequency and appropriateness of any ICD discharges. This information may be available from the patient, in the case of delivered countershocks, from the pacemaker/ICD clinic or from the attending cardiologist. A cardiologist knowledgeable in ICDs should be consulted preoperatively.

Deactivation: the ICD should be deactivated preoperatively if electrocautery will be used, but backup VVI or VOO pacing can remain activated. This should be done by a cardiologist or individual knowledgeable about ICD's. Some ICD's can be deactivated with a magnet, but others need a programming device. If the device is not deactivated, despite good shielding, the ICD could: interpret electrocautery as arrhythmia (less isoelectric time on the ECG) and discharge inappropriately, or in the case of some models, suspend arrhythmia detection.

Intraoperative management As with the pacemaker patient, the choice of anaesthetic technique and monitoring should be appropriate for the patient's medical condition and procedure. An ischaemia free state and normal electrolyte status peri- operativley are crucial in arrhythmia prone patients.

Most of the previously discussed considerations for pacemakers apply to the ICD. As with the pacemaker, using a magnet over an ICD in the presence of electrocautery will make it susceptible to both inadvertent reprogramming or discharging in an unpredictable manner. MRI should be avoided. Lithotripsy can damage an ICD.

An external cardioverting/defibrillating device should be available intraoperatively. Adhesive external defibrillating patches with appropriate connectors are available for most devices. These will permit efficient cardioversion/defibrillation, without interference with the surgical field. External defibrillation, if necessary, should be done perpendicular to the plane of the defibrillating/pacing leads, or perpendicular to the plane between implanted patches, if present. Passage of an externally applied defibrillation current through the implanted pulse generator should be avoided.

Pacemaker spikes or impulses generated from other pulse generators (evoked potential monitors, peripheral nerve stimulators) that are not part of the ICD unit itself can potentially interfere with an ICD causing it to fire inappropriately or to undersense the arrhythmias that it is designed to treat. Temporary pacemakers should be used with caution, preferably with the lowest capture output possible (also with the ICD deactivated). Patients that have separate ICD's and permanent pacemakers should be assessed preoperatively so that unnecessary modes can be deactivated prior to surgery. As with programmable pacemakers, ICD programming should be checked and verified after surgery.

Alternative or emergency methods of pacing If a pacer-dependent patient loses pacemaker function, or if a non pacemaker-dependent patient develops a severe bradyarrhythmia, efficient and acute pacing support may be necessary. In this event, assistance from a second person will be very helpful. In addition to sup- porting the patient's rhythm, the etiology of the problem must be recognized and managed.

Non-electrical pacing Primitive but effective temporary pacing may sometimes be provided by repeated precordial thumps. A precordial thump generates about five joules of energy and this is often enough to effect ventricular depolarization without undue patient discomfort. Failing this, CPR may be instituted. An isoproterenol infusion (1 mg in 250- 500 ml D5W or normal saline) may also be tried.

Noninvasive transthoracic pacing (NTP) 19 NTP is probably the simplest and most rapidly applied form of temporary electrical ventricular pacing (VVI). Application of external electrode patches is simple and

Bourke : THE PATIENT WITH A PACEMAKER OR RELATED DEVICE R31

ANTERIOR ELECTRODE

Y

POSTERIOR ELECTRODE

NTP ELECTRODE POSITION

transvenous pacing. Complications can include any of the complications of central line insertion, as well as cardiac perforation and tamponade. A standard single chamber temporary pacemaker generator has asynchronous (fixed rate) or synchronous (demand) modes and delivers up to 20 mA of current. They can also be used with temporary atrial wires (AOO, AAI). Dual chamber temporary pacemaker generators are now available and can provide most of the modes available in permanent programmable DDD pacemakers. They are more com- plicated, and require some experience to use.

FIGURE 2 Illustration of the ideal positioning of external patches for NTP. The anterior patch (negative electrode) is adjacent to the ziphoid process at the left costal margin, and the posterior patch (positive electrode) is just behind the left scapula.

can be applied before intervention in high risk patients. Location of the patches is important 2~ (Figure 2).in that the anterior patch should be the 'negative' electrode and be centered along the left costal margin just to the left of the ziphoid process, avoiding the major mass of the pectoral muscles. The posterior (positive) electrode is placed behind the chest, inferior to the left scapula. Devices may stimulated at rates of 30-180 beats- min -l, with currents up to 140-200 mA and pulse widths of 20--40 ms. NTP has been shown to be effective in anaesthetic environment, 2~ even though the role in out of hospital cardiac arrest situations is less certain, where cardiac pathology is probably the limiting factor. Pacing is usually done with the lowest effective power output. Capture is usually achieved with about 80 mA, but maximal output may be necessary in some patients. This stimulus can be tolerated by the awake patient, with sedation, for many minutes to hours if necessary, until longer-term temporary pacing, such as transvenous pacing, is applied or the underlying problem is corrected.

Temporary transvenous pacing (ITP) TTP is an effective alternative to provide VOO or VVI modes. Transvenous pacer leads do, however, take a few minutes to insert and may not be the first choice for the inexperienced. The right internal jugular vein is a practical approach for the anaesthetist. Through an introducer, a number of pacing leads can be inserted into the right ventricle. A balloon-tipped pacing lead or a balloon-tipped pulmonary artery catheter with pacing capability can be floated into position, but insertion of these catheters is dependent on some degree of cardiac output. A standard 5 Fr or 6 Fr pacing lead can also be inserted, preferably with fluoroscopy. These transvenous techniques are neither immediate nor automatic alternatives in a crisis situation for the person inexperienced with either central line insertion or temporary

Transesophageal atrial pacing (TAP) TAP is an effective, rapid and simple pacing alternative 22 for patients who have intact AV conduction and slow supraventricular rates. The left atrium lies just anterior to the esophagus and a pacing oesophageal stethoscope (TAPSCOPE| 12 or 18 Fr) can easily be paced in the anaesthetized patient. A special pulse generator (electro- physiologic pulse generator, or a transoesophageal cardiac stimulator, Model 2A or Model 7A - ARZCO Medical Systems, Inc.) is necessary to deliver an appropriate pulse width (10 msec) and output (up to 40 mA). Placement can be checked by inserting the pacing oesophageal stethoscope about 30 cm into the oesopha- gus and advancing (with the pacemaker on) until capture is achieved (usually electrodes 30-35 cm from lower incisors) or by performing a transesophageal elec- trocardiogram (not necessary when time is of the essence 23 to determine the position of minimal threshold. Haemodynamic responses are similar to transvenous right atrial pacing 24 and effectiveness is not altered by the presence of nasal or oral gastric tubes. 25 This type of device has also been used to diagnose and terminate supraventricular tachyarrhythmias. 26,27 Although effective for atrial pacing, this technique has not been shown to be a practical alternative for ventricular pacing 26 although ventricular pacing can occasionally be achieved 23.26,28 if the electrodes are placed beyond the depth of atrial capture and the output is high.

Summary Patients with implanted pacemakers and ICDs can be safely managed for surgery and anaesthesia. Anaesthetic management of such patients should be planned first according to the patient's underlying medical status with particular emphasis on ventricular function and electrolyte balance.

The anaesthetist must understand the various modes of pacemakers and ICDs available in the patient population. These devices are safe and well shielded form most electromagnetic interference in the operating room. Some precautions are nevertheless necessary. A magnet should not be placed routinely over a programmable


pacemaker or ICD in the operating room, especially in the presence of electrocautery. Rate-responsive pacemakers should have rate adaptive modes disabled before surgery whenever possible. The mechanism of rate response should be known, so that inappropriate changes in heart rate can be avoided in the perioperative period if the rate responsive mode cannot for some reason be disabled. Antitachycardia pacemakers, should have the antitachycardia function disabled preoperatively. Methods for the provision of alternate emergency pacing should be available when dealing with patients at risk of bradyarrhythmias or pacemaker failure in the operating room. The anaesthetist should have a safe, practical plan of action that suites his/her experience and capabilities.

ICDs should have automatic cardioverter-defibrillator functions disabled for surgery and external modes of cardioversion/defibrillation should be available.

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23 Roth JV, Sagel JS. P-wave monitoring is not necessary for positioning the pacing stethoscope used for transesophageal atrial pacing. Anesth Analg 1995; 80: sca74.

24 Rotter S J, Koehler D. A comparison of transesophageal and transvenous paring. Anesth Analg 1995; 80:sca78

25 Roth JV, Huertas R, Sagel JS. The effect of nasal or oral gastric tubes on transesophageal atrial pacing thresholds. Anesth Analg 1995; 81: 49-51.

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28 Serwer GA, Eckerd JM, Kelly EE, Armstrong BE. Emergency ventricular pacing from the esophagus in infancy. Am J Cardiol 1986; 58:1105-6.

C O N F I ~ R E N C E D ' A C T U A L I S A T I O N R33

Michael E. Bourke MD FRCPC

Le patient porteur d' un pacemaker ou d'un dispositif de mame type

Nous assistons pr6sentement h une expansion ph6nom6- nale de la technologie appliqu6e au stimulateur cardiaque (pacemaker) et au cardioconvertisseur/d6fibrilla- teur implant6 (CDI). Plus la population vieillit, plus la clientele pour ce type d'intervention s'accrolt. Les appareils sont devenus ~t la fois plus fiables et plus complexes. L'anesth6siste doit connaltre leur fonctionnement, leurs modes d'61ectroentralnement, les possibilit6s d'interf6rences et l'6ventualit6 de repro- grammations impr6vues h la p6riode p6riop6ratoire. L'anesth6siste doit ~tre pr~t ~ assumer la s6curit6 du fonctionnement et, s'il le devient n6cessaire, h mettre en marche une m6thode d'61ectroentra~nement temporaire.

I-Iistorique Les pacemakers ont 6volu6 parall~lement h la chirurgie cardiaque. I La stimulation 61ectrique du coeur a 6t6 d'6crite en 1774. En 1882, von Zeimssen utilisa la stimulation cardiaque transcutan6e avec une pile dont les impulsions 6taient contr616es par un m6tronome (180 battements h la minute) chez un patient qui avait subi une r6section 6tendue de la paroi thoracique pour l'excision d'une volumineuse tumeur. En 1929, Lidman, un anesth6siste australien de Sydney, fabriquait un appareil fonctionnant au courant direct dont il se servit avec une aiguille percutan6e isol6e pour r6animer un nouveau-n6. Hyman, en 1932, d6veloppait un appareil portatif de 16 livres capable de fournir des impulsions 61ectriques aux fr6quences de 30, 60 ou 120 7t la minute transmises l'oreillette droite ~ travers la peau ~ l'aide d'une aiguille. Deux aimants aliment6s par des bobines semblables celles des anciens t616phones, fournissaient du courant pendant six minutes et pouvaient 8tre recharg6s pendant leur fonctionnement. I1 appela cet appareil pacemaker artificiel.

Pendant les ann6es '50, grace ~ l'hypothermie et la circulation extracorporelle, la chirurgie des car- diopathies cong6nitales fit des progr~s consid6rables. Comme des 16sions 6taient occasionnellement inflig6es au faisceau de His, la n6cessit6 d'avoir recours au pacemaker se fit sentir. En 1951, Callaghan et Bigelow d6crivaient la stimulation du noeud sinusal avec un stimulateur physiologique transveineux. I1 6tablirent que la norme optimale se situait ~ deux millisecondes pour

la stimulation cardiaque directe. J.A. Hopps du Conseil de la recherche m6dicale du Canada-Division de l'61ec- tricit6 fabriquait h son tour un stimulateur portatif. En 1952, Zoll faisait usage de l'electroentra~nement transthoracique chez deux patients. Letham rapportait en 1956 l'utilisation chez deux patients d'un dispositif transthoracique externe qui fonctionnait h pile ou sur une prise 61ectrique. Il pouvait h la fois capter I'ECG et stimuler le coeur grfice/~ des 61ectrode d'ECG de 4 x 6 cm. Son appareil transmettait une impulsion de 29 msec. En 1958, des fils myocardiques implant6s ~ travers la peau 6taient raccord6s ~un g6n6rateur externe. Furman et Schwedel pr6conisaient l'61ectroentra3nement tran- scutan6 en 1959 pour les cath6t6rismes cardiaques. C'est grace h la transistorisation que le premier v6ritable pacemaker 6tait implant6 en 1962. Cet appareil pesait 0,5 livres et avait'une vie de 20/~ 24 mois.

Les premiers pacemakers internes 6taient des stimulateurs ventriculaires asynchrones ~ fr6quence fixe (VOO-voir la classification plus loin). Par la suite, la collecte de l'onde R a permis d'ajouter la fr6quence variable et l'61ectroentra3nement ventriculaire synchrone. Dans le mode <~ inhib6 ~ ou sentinelle (VVI), le pacemaker ne stimulait qu'en l'absence d'activit6 ventriculaire. Dans le mode << d6clench6 ~ (VVT), le stimulateur pouvait aussi d6charger sur une onde R, ce qui produi- sait un trac6 d'ECG valide (pas de R sur T), facile ~ lire et ~ interpr6ter mais 6nergivore.

La mise au point d'un ensemble de circuits 61ectro- niques int6gr6s de semiconducteurs CMOS cr66s sur commande a permis de r6duire la consommation d'6- nergie et a fourni de nouveaux modes et de nouvelles caract6ristiques. Les piles au lithium compactes et fiables apparues dans les ann6es 1970 constituent toujours la source principale d'6nergie et durent de 5 ~t 10 ans ou m6me plus selon le type de g6n6rateur. Au cours des ann6es '80, il devenait possible non seulement de contr61er la bradycardie, mais aussi d'am61iorer la qua- lit6 de la vie grace h des pacemakers fiables. Les stimulateurs bicavitaires optimisent l'h6modynamique en r6cup6rant la fonction auriculaire. En d6clenchant, les pacemakers r6actifs ~t la fr6quence augmentent la fr6quence cardiaque. Les stimulateurs anti-tachycardie et les cardioconvertisseurs/d6fibrillateurs automatiques

CAN J A N A E ST H 1996 / 4 3 : 5 / pp R33-R41

R34

TABLEAU I Codes des pacemakers NASPE/BPEG (NBG)

C A N A D I A N JOURNAL OF A N A E S T H E S I A

Position 1 H III IV V

Cavitg(s) Cavit#(s) R~ponse au Programmabilitg Fonction Catggorie entra~n~e(s) sond#e(s) sondage modulation de frdquence antitachycardie

D~signation du

manufactuder

O = Aucune O = Aucune O = Aucune

A = Oreillette A = Oreillette T = Drclench6

V = Ventricule V = Ventricule I = Inhib6

D = Double (A+V) D = Double (A+V) D = Double (T+I)

S = Simple (A ou V) S = Simple (AouV)

O = Aucune O = Aucune

P = Programmable simple P = Entrainment

M = Multiprogrammable S = Choc

C = Communicant D = double (P+S)

R = Modulation de fr~quence

implantrs (CDI) corrigent les arythmies supraventriculaires et ventriculaires. Nous sommes les trmoins d'une vrritable explosion technologique. Le nombre de manufacturiers a augment6 (pacemakers 13, CDI 4) et le nombre de modules (plus de 800 pacemakers, plus de 20 CDI) d'appareils prrsentement en fonction, nous force suivre cette 6volution et h nous intrresser ~ leur fonctionnement.

Classification et fonction des pacemakers Le type de pacemakers et leur mode de fonctionnement sont codifirs par la NASPE,/BPEG Generic (MBG) Pacemaker Code, (North American Society of Pacing and Electrophysiology, British Pacing and Electro- physiology Group Generic Pacemaker Code). 2 I1 s'agit d'un code ~ cinq lettres (Tableau I) oh les trois pre- mitres drcrivent la fonction antibradycardie et les deux derni~res la programmabilit6 et la fonction antitachycardie: lettre I, la ou les cavitrs stimulres, lettre II, la cavit6 de recueil des potentiels, lettre HI, le mode d'en- traTnement, la lettre IV, la programmabilit6 et la modulation de frrquence, la lettre V, la fonction antitachycardie. En pratique, les trois premieres lettres seules sont utilisres et les deux derni~res ne drsignent pas de fonctions additionnelles, c.-~-d. VVI veut dire la m~me chose que VVIOO (O = non applicable).

Les modes de frrquences fixes et asynohrones sont VOO, AOO et DOO, o~a le pacemaker entralne, mais ne recueille pas les donnres du ventricule, de l'oreillette ou des deux cavitrs simultanrment. L'entralnement rythme fixe peut interf~rer avec le rythme intrins~que. Dans l'oreillette, il peut en rrsulter soit un flutter, soit une fbrillation auriculaire. Dans le ventricule, cette comprtition peut provoquer une drcharge sur l'onde T. La stimulation R sur T, cependant, ne prrsente pas de probl~me en l'absence d'ischrmie myocardique ou d'anomalies 61ectrolytiques, comme l'a montr6 la stimulation VOO avec les premiers pacemakers internes ~t

frr fixe des annr '60. L'r r alors mal utilisre.

Les modes h la demande (sentinelle) ou synchrones sondent l'impulsion auriculaire (onde P), l'impulsion ventriculaire (onde R) ou les deux. Les intervalles entre deux battements, qui reprr une frrquence minimale, sont 6tablis apr~s chaque battement et le stimulateur est soit drclench6 (drcharge) ou inhib6 par le signal capt6 par: a) L'oreillette seule: Avec les modes A M ou AAT,

l'oreillette est entralnre et sondre (soit inhibre, soit drclenchr Le ventricule est alors drpolaris6 h travers un syst~me de conduction auriculoventriculaire intact. Les modes AM et ATT peuvent ~tre utilisr chez des patients dont le noeud sinusal fonctionne mal (arrCt sinusal ou bloc, maladie du sinus) mais qui poss~dent une rrseau de conduction AV intact. Le recueil imparfait des donnres peut dr un flutter ou une fibrillation auriculaire.

b) Le ventricule seul: Avec la stimulation en VVI et VVT, le ventricule est stimul6 et sondr (soit inhibr soit drclenchr) mais il n 'y a pas de synch ronisme AV. Le V V I e t le VVT peuvent ~tre utilisrs en prr d'une drr~glement du noeud sinusal ou d'arythmies supraventriculaires. D'habitude, on n'u- tilise pas ces modes chez des patients qui brnrficient ou ont besoin d'un synchronisme AV (le kick auriculaire coordonnr pour amrliorer le remplissage trlr- diastolique du ventricule gauche.

c) Le mode de stimulation bicavitaire (VAT, VDD, DVI, DDD) procure une drpolaris'ation cardiaque AV synchrone. Les modes VAT et VDD fournissent l'61ectroentralnement auriculoventriculaire et stimu- lent le ventricule avec un intervalle AV appropri6 apr~s le recueil des donnres de l'activit6 auriculaire. Ils ne sont utilisrs chez le patient h fonctionnement AV anormal que si le noeud sinusal fonctionne nor- malement. Si la conduction est rrtrograde, sous ces

B o u r k e : PACEMAKER ET ANESTHI~SIE R 3 5

modes, le pacemaker peut provoquer des tachy- cardies. Le mode DVI procure une stimulation stquentielle. I1 stimule ~t la lois le l'oreillette et le ventricule avec un intervalle prtdttermin6 et recueille les donntes du ventricule et pas celles de l'oreillette. I1 corrige la bradycardie auriculaire conduction AV normale ou anormale. La competition ou le recueil erratique des donntes auriculaires peuvent provoquer un flutter ou une fibrillation auriculaires. Le mode DDD produit une stimulation auriculoventriculaire totale. En reconnaissant ~ la lois l'oreillette et le ventricule, avec un intervalle AV prtdttermint, ce mode dtpolarise l'oreillette et le ventricule de patients dont les ,frdquences intrin- stques auriculaires et ventriculaires sont variables (VDD pour une frtquence auriculaire normale asso- ci6e ~t un bloc AV, AAI pour une bradycardie auriculaire et une conduction AV normale, DVI pour une bradycardie auriculaire et un bloc AV). En cas de frtquences supraventriculaires (flutter ou fibrillation), une oreillette dttectte ~ 2:1 sur une rtponse ventriculaire stimulte ou de type Wenckeback peut ~tre programmte pour dtclencher ~ un niveau de frtquence plus 61evt, de fa~on ~ prtvenir une stimulation ventriculaire trop rapide. Ce type de stimulateurs n'est pas install6 chez le patient dont le rythme auriculaire est anormal.

d) Les stimulateurs rtactifs ~ la frtquence peuvent recueillir d'autres stimuli et, par lt~, augmenter le rythme de base en plus de sonder l'activit6 auriculaire ou ventriculaire. Leur rtle est de fournir des augmentations opportunes de frtquence lorsque le dtbit cardiaque doit ~tre augment& Avec l'exercice, l'augmentation de la frtquence cardiaque est en elle-m~me plus importante que le synchronisme AV, lequel joue un rt le plus important au repos ou l'exercice mod@6. I1 peut exister d'autres conditions off il devient ntcessaire d'obtenir une frtquence plus rapide, par ex., l ' tmotion par d~charge de catt- cholamines, l'augmentation de la temptrature ou de la consommation en oxyg~ne. I1 existe plusieurs types de sondes : les cristaux pitzo-61ectriques mus- culosensibles situts sur la surface inftrieure d'un gtntrateur d'61ectro-entra3nement, les acctltrateurs de mouvement, les d@ecteurs transthoracique de ventilation minute par imptdance, les sondes ther- miques, de saturation veineuse, d'intervalles QT 6vo, quts, de pH, et de dP/dT ventriculaire droit. Les senseurs simples ddtectaient distinctement l'activit6 (pitzotlectriques ou acctltrom~tres) ou la ventilation minute. Quelques uns des nouveaux pacemakers rtactifs ~ la frtquence ont des senseurs multifonc- tionnels 3 qui reproduisent plus fidtlement les rt-

A ENTRAIN E A ENTRAINE A ENTRAINE V ENTRAINE V SONDE V ENTRAINE

mB i m BB .......... n~'r~,^,.m ̂v

I I C ] ........... t~rr~v~,lJ J~ ~'^

n m .................................... VL~a'OUCUL~URU RF~RACrAIRB

I I I . . . . . . . . . . . . . . . . . . V I-'2,iTRICI J I A 1RI;

PACEMAKER ODD

FIGURE 1 ECG schtmat ique d 'un pacemaker DDD illustrant l ' intervalle AV, l ' interval le VA, les pdriodes r~fractaires auriculaire et

ventriculaire, et le silence ventriculaire.

ponses physiologiques. Les modes de rtponse ~ la frtquence comprennent le VVIR et plus rtcemment le DVIR et le DDDR.

Tous l e s pacemakers endocavitaires implantts prt- sentement posstdent des r6glages programmables qui varient selon leur module: 1 frtquence - basse ou minimale avec un maximum

(important pour le pacemakers qui suivent l'activit6 auriculaire).

2 un dtbit 61ectrique (en volts, rnA) et une dimension pour le pouls (msec).

3 une sensibilit6 (mV) gtntralement plus faible pour les signaux auriculaires que ventriculaires.

4 un mode - AAI, VVI, DDD, etc. 5 des ptriodes rtfractaires et silencieuses. 6 l 'hysttrtsis - les stirnulateurs ventriculaires ~t la

demande peuvent ~tre progranunts en pause si la frtquence sinusale intrins~que est 16gtrement inftrieure ~ la frtquence la plus basse stlectionn6e pour le pacemaker, procurant ainsi l'avantage du kick auriculaire. Ce choix est facultatif.

7 la polarit6 - certains stimulateurs peuvent &re con- vertis de bipolaires ~ unipolaires ou peuvent &re modifits de sorte que la polarit6 de l'61ectrode n6ga- tive peut &re changte en positive pour optimaliser le fonctionnement des 61ectrodes.

8 la sensibilit6 ~ la fr6quence - elle peut ~tre activte ou dtsactivte; la sensibilit6 peut &re rtglte; une priorit6 entre plusieurs senseurs peut ~tre choisie.

9 mode antitachycardie - peut ~tre activ6 ou dtsactiv6 et la dttection et la stimulation antitachycardie (cardioversion) peut ~tre rtglte.

R36

TABLEAU II Code NASPE/BPEG Defibrillator (NBD)

C A N A D I A N JOURNAL OF A N A E S T H E S I A

Position I H I11 IV

Cavit~ d' entratnernent Cavit~ d' entra~nement Cat~gorie Cavit~ de chocage antitachycardie Ddtection de tachycardie antibradycardie

O = Aucune O = Aucune E = Electrocardiogramme O = Aucune

A = Oreillette A = Oreillette H = H6modynamique A = Oreillette

V = Ventricule V = Ventricule V = Ventricule

D = Double (A+V) D = Double (A+V) D = Double (A+V)

Plusieurs des caract6ristiques de la programmation ainsi que les intervalles d'entra3nement sont illustr6es pour le stimulateur DDD (Figure 1). Ce pacemaker entra~ne l'oreillette si la bradycardie est auriculaire, le ventricule si la bradycardie est ventriculaire et les deux cavit6s si la bradycardie est bicavitaire, tout en main- tenant le synchronisme AV. Ces r6sultats proviennent du monitorage et du r6ajustement des deux intervalles du chronomftrage de base, l'intervalle ventriculoauricu- laire (VA) et auriculoventficulaire (AV). Une fois l'intervalle VA programm6 pass6, l'oreillette est stimul6e si une onde P n'est pas d6tect6e. A c e moment, dans le temps, l'intervalle AV d6bute. Apr~s l'intervalle AV pr6r6gl6, le ventficule est entrain6 si un QRS n'est pas d6tect6 et l'intervalle VA est r6g16 h nouveau. Le silence et les p6riodes r6fractaires pr6viennent en outre la d6tec- tion inapproprife des signaux de stimulation (parasites) par les d6rivations auriculaire et ventriculaire. Dans l'61ectroentra~nement mode DDD, le circuit de d6tection ventriculaire est aboli pendant les courtes p6riodes de sondage auriculaire pour 6viter l'interpr6tation fautive du signal d'entra~nement auriculaire en celui d'une d6polarisation ventriculaire. Au d6but de la stimulation ventriculaire, les circuits de sondage auriculaires et ventriculaires deviennent r6fractaires pour un courte p6riode. Ces intervalles et p6riodes sont r6ajust6s h l'occasion d'un entra3nement intrins~que ou artificiel appro- pri6.

Classification ,des cardioconvertisseurs/ d~fibrillateurs implant,s On installe de plus en plus de CDI chez les patients qui ont ~ surv6cu ~ ~t la mort subite, h une tachycardie ventriculaire soutenue (TV), ~t une syncope due ~t une TV, ou dont les arythmies sont incontr61ables par les m6dicaments ou la chirurgie. Ils sont contre-indiqu6s chez les patients qui souffrent de VT fr6quentes ou non soutenues, et chez les patients dont la survie ne d6passera pas de six h douze mois. Les CDI ont fait leur apparition en 1986 et plus de 30 000 appareils ont 6t6 implant6s depuis. Les d6fibrillateurs portent aussi un code NASPE/BPEG (NBD) 4 (Tableau II). Les appareils

sont pr6sentement tous des cardioconvertisseurs/d6fib- rillateurs, mais des appareils ~ modalit6s ~ la fois auriculaires et ventriculaires seront bient6t disponibles. Le code typique courant pour les CDI est VVEV (Cavit6 ventriculaire du choc, cavit6 ventriculaire antitachycardie, d6tection _6_lectrocardiographique antitachycardie, 61ectroentrainement ventriculaire antibradycardie). La quatri~me lettre est souvent remplac6e par un tiret et le code devient alors VVE-VVIR.

Ces appareils ont pour fonctions suivantes: monitorer le rythme, traiter la TV et la fibrillation ventriculaire (FV) et procurer l'entra~nement antibradycardie souvent requis pour de courtes p6riodes apr~s un contrechoc. Au d6but, les g6n6rateurs pesaient environ 0,5 livre et 6taient implant, s dans la partie sup6rieure de l'abdomen. Le r6seau de stimulation, de recueil des donn6es et du contrechoc &aient constitu6 de plusieurs combi- naison de d6rivation intracardiaques et 6picardiques et de plaquettes 6picardiques et sous-cutan6es. Les CCD plus r6cents ressemblent aux pacemakers de pros et sont constitu6s de g6n6rateurs de courant implant6s sur le muscle pectoral avec une seule 61ectrode de contrechoc qui sert 6galement de d6rivation pour l'entra~nement ventriculaire. 5 L'implantation et l'installation de la dfri- vation percutan6e est semblable ~ celle d'un pacemaker transveineux alors que la mise en place de plaques 6pi- cardiques est r6serv6e aux cas sp6ciaux.

Les CDI sondent la fr6quence (intervalle R-R) et certains, la quantit6 de l'activit6 g6n6r6e par I'ECG voisine de la ligne iso61ectrique (tr~s basse en cas de TV et de FV). Les crit~res de d6tection des arythmies varient selon les manufacturiers. Les appareils peuvent g6n6rer l'61ectroentra~nement antitachycardie pendant la TV, des contrechocs de faible intensit6 pour la TV et des contrechocs de plus forte intensit6 pour la FV. Les anciens appareils ne faisaient qu'administrer des contrechocs mais les plus r6cents peuvent convertir la plupart des 6pisodes de TV par entra~nement antitachycardie. 5 Les formes d'ondes des stimuli permettent d'abaisser le seuil pour favoriser l'efficacit6 des contrechocs. L'61ectroentra3nement auxiliaire de mode VVI est programmable sur la plupart des modules.

Bourke: PACEMAKER ET ANESTHI~SIE R37

La gestion de l'anesth6sie du porteur de pacemaker

Evaluation prdop~ratoire L'&at g6n6ral repr6sente le facteur le plus important pour la gestion op6ratoire, que le stimulateur soit d6j~ en place ou non. L'6tat clinique et la th6rapie de la car- diopathie sous-jacente, qu'il s'agisse d'insuffisance congestive, de maladie coronarienne, valvulaire ou cong6ni- tale avec des probl~mes associ6s, comme l'hypertension et le diab~te, doivent ~tre optimalis6s et suivis pendant toute la p6riode op6ratoire. I1 faut tenir compte de l'indi- cation de l'implantation. De nouvelles syncopes, 6tour- dissements, fatigue, dyspn6e, palpitations, crises convul- sives, confusion, douleur thoracique ou la survenue d'autres sympt6mes pr6sents avant l'insertion initiale du pacemaker doivent 8tre diagnostiqu6s et trait6s avant la chirurgie, avec consultation cardiologique si n6cessaire. Chez certains patients, si le g6n6rateur est situ6 sur le muscle pectoral, le recueil des donn6es des myopotentiels peut provoquer l'inhibition du pacemaker. A la maison ou au travail, la proximit6 d'un poste de soudage

l'arc, d'6metteurs radio, de cfibles de d6marrage auto- mobile, de fours ~t micro-ondes, de certains appareils 61ectriques et des t616phones cellulaires peut provoquer de l'interf6rence. 6 Il faut tenir compte des d6rivations r6cemment implant6es si on pense ~ installer un monitorage effractif. A l'examen, le site et la forme du bo~- tier doivent ~tre not6s. Le site pectoral est utilis6 moins que l'inhibition des myopotentiels causent des difficult6s 7 ou ~ moins que des d6rivations 6picardiques soient d6j~ en place; dans ce cas, l'abdomen sera choisi. Le boitier peut bouger et flotter comme cons6quence de manipulations externes par le patient. L'ECG, la radiographie pulmonaire et les 61ectrolytes font pattie des 6preuves pr60p6ratoires essentielles.

Avant l'intervention, il faut 6valuer le fonctionnement du pacemaker. Le probl~me peut venir du g6n6rateur, d'un rupture de d6rivation, de difficult6s de capture ou de sondage, s L'6valuation sp6cifique doit tenir compte du type, du module et du mode de fonctionnement du stimulateur en place. Ces renseignements sont disponibles dans l'anamn~se ou h partir de la carte d'i- dentification du pacemaker. La date de la derni~re v6ri- fication de la pile devrait 8tre not6e. Les g6n6rateurs durent de cinq ~ dix ans selon leur type et leur mode de fonctionnement. Si la pile est presque 6puis6e, 9 il faut consid6rer le remplacement avant l'intervention. Le recueil des donn6es, la stimulation et la capture doivent 8tre 6valu6s par ECG. 9 La capture peut &re confirm6e en comparant simultan6ment avec I'ECG. Si le rythme intrins~que est plus 61ev6 que celui du pacemaker, I'ECG doit ~tre v6rifi6 pendant une manoeuvre de Vasalva ou en cas d'6chec avec un aimant; un aimant

externe est plac6 au-dessus du boltier pour produire un entrainement temporaire ou pour dtterminer le seuil (voir plus loin). L'aimant ne doit pas ~tre utilis6 lorsqu'il existe une possibilit6 d'interftrences 61ectro- magnttiques comme par un 61ectrocauttre (voir plus loin). La nature du stimulus programm6 soit en mode d'entralnement asynchrone par un aimant ou en rtponse

un test de seuil peut varier d'un pacemaker ~ un autre. A moins qu'on puisse confirmer un entralnement asynchrone transitoire, l'utilisation d'un aimant pour le diagnostic a un usage limit6 en dehors d'une clinique de pacemaker. Une radiographie pulmonaire permet d'i- dentifier le nombre, la position et l 'inttgdt6 des 61ec- trode. Les sites potentiels de rupture d'61ectrodes sont les suivants: la fiche d'insertion dans le bo~tier, le point d'entrte dans la veine sous-clavitre ou le trajet entre la clavicule et la premiere ctte. Ceci revSt une importance particulitre chez le traumatis6, l~ Si ntcessaire, une radiographie du bottler rtvtlera le code servant ~ iden- tification la marque et le module de la plupart des gtntrateurs.

Gestion perop~ratoire L'usage des moniteurs usuels et de ceux qui sont approprits ~t la condition du patient demeure indiqut, mais le monitorage de l'activit6 61ectromtcanique cardiaque ne doit pas 8tre n6gligt. La capture m6canique par le pacemaker est confirmte par la palpation digitale du pouls, par pulsomttrie (prtsente sur la plupart des oxymttres), la mesure sanglante de la pression arttrielle (lorsqu'indiqute) et l'auscultation cardiaque (prtcor- diale ou oesophagienne). Un cathtter de Swan-Ganz peut &re indiqut, mais la prudence est de mise si des 61ectrodes temporaires ou permanentes ont 6t6 rtcemment instrtes. Une mfthode d'61ectroentra~nement de rechange doit &re disponible.

I1 faut adapter la technique anesthtsique aux besoins du patient. Les fasciculations qui sont capables d'in- hiber un stimulateur sentinelle I~ peuvent 8tre 6vittes par radministration de relaxants non dtpolarisants ou de techniques prfventives avant l'intubation. Le maintien de la normothermie permet de prtvenir les frissons qu'il faudra traiter aprts l'intervention si ntcessaire. Les techniques rfgionales ne sont pas contre-indiqutes, mais il ne faut pas oublier que l'absorption de quantitts toxi- ques d'anesthtsiques locaux peut conduire h une perte de capture. Les 61ectrodes de pacemaker exttrioristes temporairement devraient &re isoltes des courants de fuite (table d'optration, appareils 61ectriques et leur attaches, incluant le personnel qui est en contact avec des appareils 61ectriques). Le fonctionnement du pacemaker doit &re vtrifi6 si le patient bouge ou lorsque la ventilation m6canique est mise en marche, surtout si les


Electrodes sont temporaires ou viennent d'Etre installEes. Au besoin, l'Equilibre Electrolytique, .surtout celui du potassium, sera rEtabli.

L'interf6rence de l'environnement m6dical avec le fonctionnement du pacemaker

L ' aimant MalgrE ce qui a dEj~ EtE dit sur la disponibilitE d'un aimant en salle d'opEration, ~2 on ne peut le maintenir au dessus du bo~tier pendant la chirurgie, ce qui serait encombrant. Mais ce qui est plus important, si un aimant est place au dessus d'un pacemaker programmable, et qu'il se produit de l'interfErence ElectromagnEtique (par ex., par un Electrocaut~re), le gEnErateur peut ~tre repro- gramme accidentellement et de fa~on imprEvisible. Le nouveau programme <~ surprise >> peut ne pas ~tre Evi- dent avant le retrait de l'aimant. L'aimant peut aussi crEer un test de seuil, au cours duquel le courant est temporairement et graduellement diminuE jusqu'~ une perte de capture, imitant ainsi une dEfectuositE du pacemaker. Au besoin un mode de frEquence fixe <~ mode aimant >> appara~t avec le placement de l'aimant, mais cette frEquence varie selon le pacemaker. Pour certains, la frEquence de l'aimant retournera m~me ~ des para- m~tres programmEs antErieurement lorsque l'aimant est en place. Quoique l'utilisation de l'aimant puisse ~tre valable avec des stimulateurs non programmables, la plupart des stimulateurs prEsentement utilisEs devraient ~tre considErEs comme programmables h moins de preuve du contraire.

L'interfdrence dlectromagn~tique Comme les pacemakers actuels sont blindEs, ce prob- l~me est moins fr6quent que dans le passE: Le meilleur exemple de production d'interfErence ElectromagnEtique est celle que produit le bistouri Electrique unipolaire avec une radiofrEquence de courant alternatif (500,000 2 M Hz) qui passe d'une Electrode active h une Elec- trode de retour (~ terre >>). Cette activitE peut ~tre captEe par les stimulateurs ~ demande, surtout si des Electrodes unipolaires sont en place, ce qui inhibera le debit du gEnErateur. La frEquence prEsElectionnEe reprendra le dessus au moment de l'arr~t du courant. Si on abuse du bistouri Electrique, le stimulateur peut se changer en ~ mode parasite >>, (une frEquence de rechange fixe qui peut ~tre diffErente de la frEquence programmEe) jusqu'~ ce que l'interfErence cesse. I1 peut aussi exister d'autres sources unusuelles d'interfErences Electroma- gnEtiques (par ex,. les lits commandEs Electfiquement). MalgrE la sEcuritE des stimulateurs actuels, il faut toujours Eviter toutes les formes d'interfErences. L'Electrode de retour (<~ terre >>) doit ~tre placEe le plus

pros possible du site chirurgical mais aussi loin que possible du pacemaker et des Electrodes, de sorte que le courant entre l'61ectrode du bistouri Electrique et celle de terre ne passe pas par le syst~me d'Electroentra~nement. Le pouls doit 8tre monitorE avec soin pendant l'utilisation du bistouri. Des petites dEcharge accom- pagnEes de longues pauses sont prEfErables. Si l'interfErence est trop forte, il faut plutEt utiliser un Electrocaut~re bipolaire.

Les pacemakers r~actifs ~ la fr~quence Ce mode de fonctionnement devrait ~tre dEsactivE avant la chLrurgie, t3-~5 Si pour une raison ou pour une autre, ceci est impossible, le mode de rEponse doit 8tre connu pour Eviter les changements inappropriEs de frEquence; les frissons et les fasciculations doivent &re EvitEes si le pacemaker est sensible h l'activitE, la ventilation (frEquence et volume courant) doit &re contrEIEe et constante si le pacemaker est sensible ~ la ventilation minute, les d~charges de catEcholamines minimisEes si le pacemaker est sensible ~ la frEquence du QT, la temperature doit 8tre constante si le pacemaker est sensible ~t la temperature, etc.

Les pacemakers antitachycardie On les utilise plus rarement depuis que se pratiquent des techniques d'ablation qui peuvent guEdr certaines tachy- arythmies. Cependant, s'il est actif, le mode antitachycardie devrait ~tre dEsactivE avant l'intervention, parce que ce type de pacemaker peut detecter le bistouri 61ec- trique et d'autres appareils de stimulation peropEratoires et interpreter ces stimuli comme de l'activitE cardiaque. Vaut mieux consulter .un cardiologue quand on a affaire

ce type d'appareil.

Les potentiels dvoquds, les stimulateurs nerveux pdriph&iques et les stimulateurs nerveux transcutands Tous peuvent interf&er avec le fonctionnement du pacemaker. Le monitorage des potentiels EvoquEs peut provoquer de la tachycardie chez les porteurs de pacemakers DDD 16 quand la sonde auriculaire dEtecte les pulsations du stimulateur de potentiels 6voquEs. Une rEponse semblable ou m~me l'inhibition de la fonction sentinelle peut ~tre provoquEe par un stimulateur nerveux pEriphEdque ou un stimulateur Electrique tran- scutanE. En changeant les modes DDD ou VDD ~ VVI ou m~me VOO, on restreint cette possibilitE, si le changement est tolErE.

D~fibrillation ThEoriquement, la defibrillation peut endommager les circuits du pacemaker mais pour la plupart des appareils, le courant excessif est dEtournE de la circuitrie

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interne. Dans le cas d'61ectrodes endommag6es ou ext6doris6es, qui ne sont pas parfaitement isol6es, le courant pourrait passer par l'61ectrode cardiaque et causer une bnalure avec perte subs&luente de capture. Si la d6fibrillation devient n6cessaire, le courant devrait 8tre dirig6 perpendiculairement aux 61ectrodes du pacemaker et non directement h travers le g6n6rateur.

Lithotripsie En g6n6ral, la lithotripsie peut 8tre r6alis6e avec un pacemaker en place. ~7 Les pulsations de la lithotripsie devraient 8tre synchrones avec I'ECG et il faut 6viter que des impulsions directes passent ~ Uravers le g6n6ra- teur surtout ~t la partie sup6rieure de l'abdomen. Le mode sentinelle, lorsqu'il s'agit de ce type de g6n6ra- teur, devrait ~tre d6sactiv6, les pacemaker'DDD repro- gramm6s h un mode plus simple (VOO,VVI) en pr6op&atoire et le cSne du lithotripseur gard6 h plus de six pouces du pacemaker)

L'imagerie par rdsonance magndtique (1RM) L'IRM est contre-indiqu6e chez les porteurs de pacemaker. Si I'IRM est absolument n6eessaire et que le patient n'est pas d6pendant de son pacemaker, le g6n6- rateur devrait &re coup6 (programm6 en mode OOO), programm6 ~t un d6bit inf6rieur au d6bit de capture habituel, ou retir6 avant l 'examen et remis en place par la suite)

Ddplacement des dlectrodes Les mouvements du tronc occasionn6s par le position- nement du patient, les frissons, les convulsions, les fasciculations violentes, l'alt6ration du volume cardiaque et m~me la ventilation m6canique peuvent d6placer les 61ectrodes. Cette rare 6ventualit6 est plus susceptible de survenir avec des 61ectrodes temporaires ou r6cemment ins~r6es.

La kalidmie L'hypokali6mie (par ex,. par hyperventilation ou diur~se) augmente le potentiel de repos (plus n6gatif) et peut causer une perte de capture. L'hyperkali6mie aigu8 diminue la potentiel de repos et augmente l'irritabilit6 ventriculaire.

Apr~s toute intervention ayant n6cessit6 l'utilisation de l'61ectrocaut~re, la programmation du pacemaker (mSme en mode VOO) doit 8tre v6rifi6e pour s'assurer que les param&res demeurent inchang6s.

Gestion de l'anesth~sie du porteur d'un CDI

Evaluation prdopdratoire Au d6part, les porteurs de CDI souffrent de cardiomyo-

pathie grave. Plusieurs ont une maladie coronarienne avec un infarctus ou ont subi une chirurgie cardiaque (chirurgie de revascularisation myocardique, r6section d'an6vdsme du ventricule gauche, cryoablation, r6sec- tion subendocardique, etc.). La gestion de l'anesth6sie doit d'abord tenir compte de l'6tat g6n6ral et cardiaque du patient. La gravit6 de l'insuffisance cardiaque ou de l'angine doit ~tre d6termin6e et son contr61e optimalis~. I1 faut s'enqu6rir des sympt6mes comme les 6tourdisse- ments, la syncope, la dyspn6e et la fatigue. Les signes de progression de la maladie doivent 8tre recherch6s et trait6s avant l'intervention. En g6n6ral, la m6dication antiarythrnique, antiangineuse ou de l'insuffisance cardiaque devrait &re continu6e ~ la p6riode p6dop6ratoire. Les examens pr6op6ratoires requis sont I'ECG, la radiographie pulmonaire et les 61ectrolytes. Les d6s6quilibres 61ectrolytiques doivent &re cordg6s.

Les renseignement sp6cifiques au CDI comprennent l'histoire de l'arythmie, les indications, la date d'insertion et les d6tails de l'6volution et du suivi. Le type de CDI doit ~tre not6 aussi bien que la fr6quence et la perti- nence de ses d6charges. Les renseignements qui concer- nent les contrechocs peuvent &re obtenus du patient lu-m~me, de la clinique de CDI ou du cardiologue traitant. Une consultation devrait ~tre demand6e h u n cardiologue comp6tent en CDI.

D6sactivation: le CDI devrait ~tre d6sactiv6 avant l'intervention si elle n6cessite l'emploi d'un 61ectro- caut~re, mais l'entrainement de sauvegarde en VVI ou VOO peut demeurer actif. Ceci devrait &re fait par un cardiologue ou toute autre personne comp6tente. Certains CDI peuvent &re d6sactiv6s avec un aimant mais d'autres n6cessitent un programme. Si l'appareil n'est pas d6sactiv6, le CDI pourrait interpr6ter, malgr6 son blindage, l'61ectrocaut~re comme de l'arythmie (dur6e iso61ectrique plus courte sur I'ECG) et d6charger de fa~on erratique, ou dans le cas de certains modules, suspendre la d6tection des arythmies.

Gestion peropdratoire Comme pour le porteur de pacemaker, le choix de la technique anesth6sique et du monitorage doit ~tre adapt6 h la condition du patient et h l'intervention envisag6e. L'absence d'isch6mie et l'6quilibre 61ectrolytique sont cruciaux chez les patients susceptibles d'arythmies. La plupart des consid6rations d6crites pour le pacemaker s'appliquent au CDI. Comme avec le pacemaker, l'utilisation d'un aimant sur un CDI en pr6sence d'un 61ectro- caut~re le rend susceptible h la fois h une reprogramma- tion accidentelle ou h des d6charges impr6visibles. L'IRM doit &re 6vit6e. La lithotripsie peut endommager un CDI.

Un appareil de cardioversion/d6fibrillation externe


doit ~tre disponible. Des 61ectrodes externes de dtfibrillation adh6sives avec les branchements approprits sont disponibles pour la plupart des appareils. Ceci permettra une cardioversion/dtfibrillation efficace sans intrusion dans le champ chirurgical. Si elle devient nEcessaire, la defibrillation externe devrait ~tre rtaliste perpendiculairement au plan des 61ectrodes de dtfibrillation/ entra~nement ou perpendiculairement au plan des plaques implanttes le cas ~chtant. I1 faut 6viter le passage du courant ~t travers le gEntrateur implantE.

Les spikes ou impulsions du pacemaker par d'autres gtnErateurs d'impulsion (moniteurs de potentiels Evo- qu6s, stimulateurs nerveux p6riphEriques) qui ne font pas partie du systtme de CDI peuvent causer de l'inter- fErence et le faire dtcharger incorrectement ou le porter ~t ignorer les arythmies qu'il a pour fonction de traiter. Les pacemakers temporaires devraient &re utilisEs avec prudence, de prEftrence avec le seuil de capture le plus bas (aussi en dtsactivant le CDI). Les patients qui portent ~t la lois un pacemaker permanent et un CDI stpar6 doivent 8tre Evaluts en prtoptratoire dans le but de dE- sactiver les modes inutiles avant l'intervention. Comme pour les pacemakers, la programmation du CDI doit &re vtrifite apr~s la chirurgie.

M~thodes d'entralnement cardiaque de rechange et d'urgence Si le pacemaker s'arr~te de fonctionner chez un patient dependant, ou si un patient non dependant devient tr~s bradycarde, une stimulation urgente d'appoint devient nfcessaire. Dans ces cas, il peut ~tre utile de faire inter- venir une deuxi~me personne. En plus de supporter le rythme du patient, il faut rechercher l'Etiologie du prob- 16me et la corriger.

La st imulat ion non ~lectrique Le coup de poing prtcordial rtptt6 constitue un mode primitif et temporaire mais parfois efficace. Le coup de poing prtcordial gtn~re environ cinq joules d'tnergie et est souvent suffisant pour effectuer la d6polarisation ventriculaire sans ~op incommoder le patient. A dEfaut de succ~s, il faut entrependre la rtanimation cardiorespi- ratoire. I1 est sage de dEbuter une perfusion d'isopro- ttrtnol (1 mg dans 250 a 500 ml une solution de dex- trose 5% ou physiologique).

L ' en t ra tnement transthoracique non e f f rac t i f 9 L'entra~nement transthoracique non effractif constitue la forme la plus simple et la plus rapidement rtalisable d'Electroentra~nement ventriculaire (VVI). L'application de plaques-Electrodes externes est facile et peut se faire avant l'intervention chez les patients h haut risque. La localisation des plaques est importante 2~ (Figure 2); la

ELECTRODE ANTERIEURE ELECTRODE POSTERIEURE

ELECTROENTRAINEMENT TRANSTHORACIOUE NON EFFRACTIF

FIGURE 2 Illustration de la position idtale des plaques externes pour l'61ectroentratnement transthoracique non effractif. La plaque anttrieure (61ectrode ntgative) est adjacente ~t l'apophyse xipho'ide sur le rebord costal gauche, la plaque posttrieure (61ectrode positive) est sous l'omoplate gauche.

plaque anttrieure est l'61ectrode ntgative et est placte sur le rebord costal gauche h gauche de l'appendice xyphoide, en dehors de la masse musculaire pectorale. L'61ectrode posttrieure (positive) est installte dans le dos, sous l'omoplate gauche. L'appareil peut stimuler des frtquences de 30-180 b. min -~ avec des courants de 140-200 mA et une impulsion d'une durEe de 20--40 ms. L'entra~nement transthoracique non effractif est efficace en anesthtsie 2~ bien que son rt le ailleurs dans l 'htpital dans les cas d'arr~ts cardiaques soit moins 6vi- dent.

L'61ectroentralnement est gtnEralement realist avec le courant le plus faible possible. La capture est ordi- nairement rtalisEe h environ 80 mA, mais un d6bit maximal peut s'avtrer ntcessaire chez certains patients. Ce stimulus est tolerable chez le patient Eveill6 avec sedation pendant de longues ptriodes, jusqu'h ce qu'une mtthode d'entrainement permanente, comme l'61ec- troentra~nement par le voie veineuse, soit mise en marche ouque la cause du probl~me soit corrigte.

L ' d lectroentratnement temporaire t ransve ineux L'61ectroentra~nement temporaire transveineux reprt- sente une solution de rechange en mode VOO ou VVI. Toutefois, l'introduction des 61ectrodes par la voie veineuse prend quelques minutes et cette mtthode ne constitue pas ntcessairement le premier choix du cl~ni- cien inexpErimentt. L'anesthEsiste prtf~re la veine jugu- laire droite comme voie d'acc~s. A travers un introduc- teur, plusieurs 61ectrodes d'entra~nement peuvent &re introduites dans le ventricule droit. L'61ectrode d'en- traTnement ~ ballonnet terminal, ou un cath&er de Swan-Ganz avec une fonction d'entra~nement peut 6tre

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~ flottE >~ dans le ventricule droit, mais la facilitE d'insertion de ces sondes depend du debit cardiaque. Une Electrode de stimulation standard 5 Fr ou 6 Fr peut Etre insErEe, de prEfErence sous fluoroscopie. Ces techniques transveineuses ne sont ni immEdiates ni automatiques dans des situations de crise surtout entre les mains d'une personne sans experience avec l'insertion de voies veineuses centrales ou de sondes d'61ectroentraSnement cardiaque temporaire. Les complications sont les m~mes que celles de l'insertion des acc~s veineux centraux aux- quelles s'ajoutent la perforation et la tamponnade cardiaques. Un pacemaker standard unicavitaire temporaire tt mode asynchrone (fixe) ou synchrone (sentinelle) gEn~re un courant de l'ordre de 20 mA. I1 peut aussi ~tre utilisE avec des ills auriculaires temporaires (AOO, AAI). Des pacemakers bicavitaires temporaires sont aussi disponibles et peuvent fournir tous les modes d'entra~nement comme les pacemakers permanents programmables DDD. I1 sont plus compliquEs et nEcessi- tent plus d'expErience.

L'~lectroentrafnement auriculaire transoesophagien L'Electroentra3nement auriculaire transoesophagien est une mEthode efficace, rapide et simple a2 chez les patients dont la conduction AV est intacte et qui ont des frEquences supraventriculaires lentes. L'oreillette gauche est situEe juste en avant de l'oesophage. Un stethoscope oesophagien d'Electroentra3nement (Tapscope | 12 ou 18 Fr) est insErE facilement chez le patient anesthEsiE. Un gEnErateur special de pulsations (le gEnErateur Elec- trophysiologique de pulsation ou le stimulateur cardiaque transoesophagien, module 2A ou module 7A- RZCAO Medical Systems Inc.) produit une pulsation de l0 ms et un courant appropriE (jusquh 40 mA). Sa position se vErifie par l'insertion du stethoscope ~ 30 cm dans l'oesophage et en l'avan~ant (avec le pacemaker actif) jusqu'~ ce qu'il capture (ce qui survient tt environ 30-35 cm des incisives infErieures) ou en enregistrant un ECG transoesophagien (non nEcessaire en cas d'urgence 23) pour determiner la position du seuil liminal. Les rEponses hEmodynamiques sont identiques h l'Elec- troentra~nement transveineux auriculaire droit 24 et son efficacitE n'est pas modifiEe par un tube nasal ou gas- trique, z6,27 Efficace pour l'entra~nement auriculaire, cette technique n'est pas pratique pour l'entralnement ventriculaire z6 bien qu'tt l'occasion on puisse l'effectuer 23,26,28 si les Electrodes sont placEes plus bas que le point de capture auriculaire et si le courant est suffisant.

R~sum6 L'anesthEsie et la chirurgie des patients porteurs de pacemaker et de CDI peuvent &re rEalisEe en toute sEcuritE. La gestion anesthEsique de ces patients doit

~tre planifiEe en tenant compte de la condition mEdicale sous-jacente et en portant une attention particuli~re ~ la fonction ventriculaire et h l'Equilibre Electrolytique. L'anesthEsiste doit conna]tre les diffErents modes de fonctionnement des pacemakers et des CDI disponibles. Ces appareils sont EprouvEs et blindEs efficacement contre la plupart des interference ElectromagnEtiques pro- pres ~ la salle d'opEration. En gEnEral, un aimant ne doit pas ~tre place au regard du pacemaker et du CDI en salle d'opEration, surtout lorsqu'on utilise l'Electro- caut~re. On devrait dEsactiver le mode sentinelle des pacemakers de ce type lorsque c'est possible. Son mEcanisme doit Etre connu de fa~on ~ Eviter les changements, inappropriEs de frEquence cardiaque ~t la pEriode opEratoire, si pour une raison ou une autre, on ne peut dEsactiver le mode sentinelle. La fonction antitachycardie des pacemakers qui op~rent selon ce mode doit ~tre inactivEe avant l'intervention. Des mEthodes de rechange pour l'entra~nement d'urgence doivent ~tre disponibles lorsqu'on a la charge de patients ~t risque de bradyarythmies ou lors d'une panne du pacemaker en salle d'opEration. L'anesthEsiste doit avoir un plan d'action sOr et pratique adaptE ~ son experience et sa compE- tence.

I1 faut dEsactiver le fonction de cardioversion-dEfi- brillation automatique des CDI avant l'intervention et avoir ~ portEe de main ce qu'il faut pour la cardioversion/dEfibrillation externe.

REfErences (Voir page R32)

The patient with a pacemaker or related device - Springer · The patient with a pacemaker or...

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