VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI DEL SISTEMA DI PACING VDD CON MONOCATETERE A DIPOLO ATRIALE FLOTTANTE LARGO

The aim of this thesis is the evaluation of the performances of single lead VDD pacing systems with floating wide atrial dipole, developed by MEDICO S.r.l., a company specializing in cardiac pacing technology. This thesis focuses on the device's effectiveness in treating patients affected by atrioventricular block, who have preserved sinus node function and chronotropic competence. The thesis begins by introducing the concepts of cardiac anatomy and electrophysiology, especially bradycardia, followed by discussing the general principles behind pacemakers. Next, the technology of the single lead VDD pacing system is described, with its main function, which consists of the coordination of ventricular pacing based on the sensing of the atrial signal. An important feature of this system is its 3 cm floating dipole, which is capable of sensing atrial activity without direct contact with the heart wall. The primary parameter, used to evaluate the performances of these VDD systems is atrioventricular synchrony (AV synchrony), which measures the proportion of cardiac cycles whose ventricular pacing is synchronized with the sensing of atrial signal. The thesis includes a retrospective analysis of a large company database, which contains patients implanted with the VDD single lead system, and a prospective pilot study, conducted in collaboration with the cardiology department of San Martino Polyclinic Hospital in Genoa. The retrospective analysis suggests that both 50 b.p.m. and 60 b.p.m. basic rates provide satisfactory system performances. However, the 50 b.p.m. basic rate seems to offer better long-term performances in AV synchrony, especially in patients with bradycardia, a common condition among VDD candidates several years after implantation. The prospective study, involved meticulous data collection and optimization of device parameters, aiming to evaluate system performances with a specific focus on a 50 b.p.m. basic rate to maximize functionality. Results demonstrated clinically effective performances of the VDD single lead pacing systems, though over a shorter observation period compared to the retrospective analysis. In the end, the thesis explores future research directions, highlighting the need for studies involving larger populations and longer follow-up periods to further validate these findings.

L’obiettivo di questa tesi è la valutazione delle prestazioni del sistema di pacing VDD con monocatetere a dipolo atriale flottante largo, prodotto dall’azienda MEDICO S.r.l., realtà operante nel settore della cardiostimolazione. Il focus si concentra sull'efficacia di questo dispositivo nel trattamento dei pazienti con blocco atrioventricolare di vario grado, caratterizzati da funzionalità del nodo del seno e competenza cronotropa. In prima istanza, si forniscono i concetti chiave di anatomia, di elettrofisiologia cardiaca, con particolare attenzione alle bradicardie, ed i principi generali alla base dei pacemaker. Viene, successivamente, descritta la tecnologia del sistema di pacing VDD con monocatetere, la cui funzionalità principale consiste nella coordinazione della stimolazione ventricolare sulla base dell’attività intrinseca atriale, mediante l’utilizzo di un unico elettrocatetere: la peculiarità di quest’ultimo è la presenza di un dipolo flottante di 3 cm, il quale è in grado di compiere attività di sensing nella camera atriale senza il contatto diretto con la parete cardiaca. Il parametro principale, su cui si fonda la valutazione delle prestazioni dei sistemi di pacing VDD con monocatetere, è la sincronizzazione atrioventricolare (sAV), che rappresenta il numero di cicli cardiaci in cui l’attività di pacing ventricolare è stata sincronizzata a quella atriale intrinseca. Questa tesi propone, in primo luogo, un’analisi retrospettiva di un ampio database aziendale, composto da pazienti portatori di sistema di pacing VDD con monocatetere, e, successivamente, uno studio pilota prospettico realizzato in collaborazione con il reparto di cardiologia dell’Ospedale Policlinico San Martino di Genova. Dal primo lavoro sembrerebbe emergere che il parametro della frequenza base, impostato sia a 50 b.p.m. sia a 60 b.p.m., riesca a garantire delle prestazioni soddisfacenti dei sistemi in questione; tuttavia, una basic rate a 50 b.p.m. parrebbe in grado di fornire performance migliori in termini di sincronizzazione atrioventricolare nel lungo periodo, soprattutto in relazione a pazienti con tendenza alla bradicardizzazione, condizione tipica dei soggetti target da VDD a distanza di anni dall’impianto. Lo studio prospettico, realizzato in ambiente ambulatoriale, è caratterizzato da una raccolta dati rigorosa e dall’ottimizzazione di tutti i parametri dei dispositivi, finalizzata a valutarne le prestazioni con una specifica programmazione dei parametri, in particolare con una basic rate a 50 b.p.m., con lo scopo di massimizzare il funzionamento del sistema. Dai risultati sono emerse performance clinicamente efficaci dei sistemi di pacing VDD con monocatetere, valutate, tuttavia, in un periodo temporale più limitato rispetto a quello considerato nell’analisi del database aziendale. In conclusione, si esplorano le future prospettive di ricerca, evidenziando l’importanza di compiere studi su popolazioni più ingenti e per orizzonti temporali maggiori.