Abstract
Background
We developed a multi-axes lead (MaxLead) incorporating 4 electrodes arranged at the lead-tip, organized in an equidistant
tetrahedron. Here, we studied MaxLead performance in sensing, pacing, and activation wavefront-direction analysis.
Methods
Sixteen explanted animal hearts (from 7 pigs, 7 sheep, and 2 rabbits) were used. Pacing
threshold was tested from all axes of MaxLead from right-ventricular (RV) apex before and after simulated dislodgement. In addition,
conduction-system pacing was performed in sheep heart preparations from all axes of
MaxLead. Sensing via MaxLead positioned at RV apex was tested during sinus rhythm (SR), pacing from RV and left-ventricular
(LV) free-wall, and ventricular fibrillation (VF). MaxLead-enabled voltage (MaxV), defined as the largest span of the sensed electric field loop, was compared with
traditional lead-tip voltage detection.
Results
Pacing: MaxLead minimized change in pacing threshold owing to lead dislodgement (average voltage
change 0.2 mV; 95% confidence interval [CI], –0.5 to 0.9), using multiple bipoles
available for pacing. In animals with high conduction system-pacing thresholds (>
2 mV) in 1 or more bipoles (3 of 7), acceptable thresholds (< 1 mV) were demonstrated
in an average of 2.5 remaining bipoles. Sensing: MaxV of SR and VF was consistently higher than the highest bipolar voltage (voltage difference
averaged –0.18 mV, 95% CI, –0.28 to –0.07), P = 0.001). Electric field-loop geometry consistently differentiated ventricular activation
in SR from that during pacing from RV and LV free walls.
Conclusions
The multi-axes MaxLead electrode showed advantages in pacing, sensing, and mapping and has the potential
to allow for improvements in lead-electrode technology for cardiac-implanted electronic
devices.
Résumé
Contexte
Nous avons conçu une dérivation à axes multiples intégrant quatre électrodes placées
à l’extrémité de la dérivation organisées en un tétraèdre équidistant. Ici, nous avons
étudié la performance de la dérivation à axes multiples pour ce qui est de la détection,
la stimulation et l’activation de l’analyse de la direction du front d’onde.
Méthodologie
Seize cœurs isold’animaux extraits (de 7 cochons, 7 moutons et 2 lapins) ont été utilisés.
Le seuil de stimulation a été testé à partir de tous les axes de la dérivation à axes
multiples de l’apex ventriculaire droit (VD) avant et après une simulation de déplacement.
De plus, la stimulation du système de conduction a été effectuée dans les cœurs de
moutons de tous les axes de la dérivation à axes multiples. La détection par l’entremise
de la dérivation à axes multiples positionnée à l’apex VD a été testée durant le rythme
sinusal (RS), la stimulation des parois libres du VD et du ventricule gauche (VG),
et la fibrillation ventriculaire (FV). Le voltage engendré par la dérivation à axes
multiples, défini comme étant la plus grande plage de la boucle du champ électrique
détectée, a été comparé à la détection du voltage du bout d’une dérivation traditionnelle.
Résultats
Pour ce qui est de la stimulation, la dérivation à axes multiples a limité les variations
du seuil de stimulation par suite de déplacement de la dérivation (variation moyenne
du voltage de 0,2 mV; intervalle de confiance [IC] à 95 % de −0,5 à 0,9), au moyen
de bipôles multiples disponibles pour la stimulation. Chez les animaux ayant des seuils
de stimulation du système de conduction élevés (> 2 mV) dans au moins un bipôle (3
de 7), des seuils acceptables (< 1 mV) ont été observés dans une moyenne de 2,5 bipôles
restants. Détection : Le voltage engendré par la dérivation à axes multiples du RS
et de la FV était constamment plus élevé que le voltage bipolaire le plus élevé (différence
moyenne du voltage de −0,18 mV, IC à 95 % de −0,28 à −0,07, p = 0,001). La géométrie de la boucle du champ électrique a constamment différencié
l’activation ventriculaire dans le RS de celle observée durant la stimulation des
parois libres du VD et du VG.
Conclusions
L’électrode à dérivation à axes multiples procure des avantages sur le plan de la
stimulation, de la détection et de la cartographie et pourrait permettre des améliorations
à la technologie des dérivations d'électrodes pour les implants cardiaques.
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Article info
Publication history
Published online: July 28, 2021
Accepted:
July 26,
2021
Received:
May 10,
2021
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See page 1817 for disclosure information.
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