원 저 Korean Circulation J 2003;33(8):709-714 단일유도 VDD 심박동조율기 환자에서 방실 동시화에 대한 고찰 계명대학교 의과대학 동산의료원 내과학교실, 1 흉부외과학교실 2 한 성 욱 1 박 남 희 2 Investigation of the Atrioventricular Synchronization in Patients with Single Lead VDD Pacemaker Seong-Wook Han, MD 1 and Nam-Hee Park, MD 2 1 Department of Internal Medicine and 2 Cardiothoraic Surgery, College of Medicine, Keimyung University, Daegu, Korea ABSTRACT Background and Objectives:For the past 10 years, VDD pacemakers have been substituted for DDD pacemakers, due to their ease of implantation and follow up. The degree of AV synchrony and associated factors were evaluated in the patients with VDDR pacemakers. Subjects and Methods:Twenty one patients, 10 males and 11 females, were enrolled. The mean age of the patient was 56 years. In the supine position, the atrial sensing threshold and cardiac cycle data were checked to evaluate the AV synchrony with a programmer. If the AV synchrony was less than 90%, it was considered improper synchronization. Results:The measured P wave amplitudes were 2.33 and 1.22mV at implant and follow up, respectively. From the follow up cardiac cycle data, the percentage of ventricular pacing only (Vp), atrial sensing and ventricular pacing (AsVp) and the total percentage of AV synchronization (PAS) were 21.38, 76.33 and 77.77%, respectively. Inadequate AV synchrony was observed in 11 patients. The causes were the absence of a minimal tracking limit, a faster pacing rate than the patient s resting rate, atrial fibrillation, sinus node dysfunction, atrial under sensing and functioning of the rate adaptive function in 4, 3 and 1 each, respectively. After rectifying the causes, the cardiac cycle data improved from 32.83 to 5.17% for the Vp, from 62.67 to 91.5% for the AsVp and from 65.52 to 94.38% in the PAS, all with statistical significance. Conclusion:For proper AV synchrony, it is necessary to carefully manipulate, not only the P wave sensitivity, but also several other of the pacemaker parameters. (Korean Circulation J 2003;33 (8):709-714) KEY WORDS:Pacemaker, artificial;atrioventricular block;synchronization. 서 방실 동시성(atrioventricular synchrony)을 유지하 는 조율은 심실 박동 조율(ventricular pacing)보다 혈 논문접수일:2003년 5월 28일 심사완료일:2003년 6월 23일 교신저자:한성욱, 700-712 대구광역시 중구 동산동 194 계명대학교 의과대학 동산의료원 내과학교실 전화:(053) 250-7448 전송:(053) 250-7034 E-mail:swhan@dsmc.or.kr 론 역학적 이득, 심방 세동 발생의 감소, 삶의 질 향상등 다 양한 면에서 우위를 차지하고 있다. 1-4) 동결절(sinus node) 기능이 정상이고 완전 방실 차단을 갖는 환자에 서의 이상적인 심박동조율은 심방의 신호를 감지하고 심 실에서의 조율이라 할 수 있다. 고식적인 DDD 심박동 조율기보다 VDD 심박동조율기가 싸고 시술이 간편한 이점이 있고 5)6) 또 VDD 심박동조율기의 신빙성이 입 증되면서 7)8) 지난 10년간 DDD 심박동조율기가 VDD 심박동조율기로 많이 대체되고 있다. 709
본 연구는 VDD(R) 심박동조율기를 삽입한 환자에서 방실 동시성 유지의 정도와 이에 관여하는 인자들을 알 아 보고자 하였다. 710 대상 및 방법 대 상 1995년 1월부터 1998년 6월까지 VDD 심박동조율 기를 삽입한 환자 35명 중 추적검사가 가능한 21명을 대상으로 하였다. 나이는 평균 53.7세(23~82세)였고 남자가 10명 여자가 11명이었다. 심박동조율기 삽입전 의 동결절의 기능 평가는 안정시 12유도 심전도나 모니 터상 심전도를 이용하여 낮시간 동안 동리듬이 60회이 상이고 동정지나 동방차단이 관찰되지 않는 경우 정상 으로 판정하였다. 심박동조율기의 적응증은 Mobitz 1 형 2도 방실차단이 3명이었고 Mobitz 2형 2도 방실차 단이 1명, 고도 방실차단이 2명, 완전 방실차단이 15명 이었다(Table 1). 심박동조율기 삽입 및 기구 유도는 좌측 쇄골하 정맥을 통하여 삽입하였고 유도 끝은 우심실 끝(apex)에 위치시켰다. 심방 감각 쌍극자 (atrial sensing dipole)는 투시검사하에서 우심방의 중 간 1/3에서 심방 감각 쌍극자의 신호가 얕고 깊은 호흡 (shallow and deep breathing)에서 1.0 mv 이상인 자 리에 위치시켰다. 발전기(generator)는 쇄골하 피하에 삽 입하였다. 모든 환자에서 VDD 심박동조율기는 Unity TM 모델 292-07(Intermedics, Inc., U.S.A.)을 사용하였 고 유도는 Unipass TM 단일 유도 모델 425-04(Intermedics, Inc., U.S.A.)를 사용하였다. Table 1. Indications for cardiac pacing and the sinus rate at the time of implantation AV block Mobitz type I 03 (14.3%) Mobitz type II 01 (19.0%) High degree 02 (09.5%) Complete 15 (71.4%) PP interval at implantation 780±148.5 (520-1080) msec AV:atrioventricular 추적 검사 모든 환자는 앙와위에서 Rx 2000 프로그래머(Intermedics, Inc., U.S.A.)를 이용하여 심방 감지 역치를 측 정하였고 프로그래머의 원격측정(telemetry)기능을 이 용한 심주기의 데이터를 얻어 방실 동시성의 정도를 평 가하였다. 방실 동시성의 정도는 모든 심실 조율 중 심 방 감지 심실 조율의 백분율로 평가하였다. 방실 동시성 이 90% 미만인 경우 부적절한 방실 동시성으로 평가 하고 그 원인을 분석하여 교정하여 추적 관찰하였다. 평 균 22.48±11.5(5~43)개월 추적 관찰하였다. 통계 처리 SPSS 11.0 (Statistical Package for Social Science, SPSS Co., U.S.A.) 통계처리 프로그램을 이용하였고 각각의 측정치는 평균±표준편차로 표시하였다. paired t-test를 이용하여 심박동조율기 삽입시와 추적검사시 심박동조율기의 자료들을 비교하였고 방실 동시성의 정 도를 교정 전 후로 비교하였다. p값이 0.05이하일 때 통계적 유의성이 있는 것으로 하였다. 결 심박동조율기 지표들의 변화. 심박동조율기 삽입 당시 심방 전위는 평균 2.33 mv 였고 추적 관찰시 1.22 mv로 다소 감소되었지만 통계 적 유의성은 없었다. 심실 조율 역치는 삽입 당시 0.71 V로 추적 관찰시와 큰 차이는 없었고 유도 교류저항 (impedance)도 시술 당시와 추적 관찰시 큰 차이는 없 어 심실 조율 기능은 잘 유지되고 있었다(Table 2). 심방 감각 역치의 변화 심방 전위 감지 역치가 1.0 mv 이하로 감소된 환자가 3명에서 있었고 그 중 1명에서 90% 미만의 방실 동시 화를 관찰할 수 있었다. 1명에서는 심방세동의 발생으 로 더 이상 방실 동시화를 얻을 수 없었고 1명에서는 동 Table 2. Comparison of the pacemaker parameters at the time of implantation with those at the follow up Variables At implantation At follow up p Atrial sensitivity (mv) Pacing threshold (V) Lead impedance (W) NS:non-specific 과 02.33±0.98 01.22±0.50 NS 00.71±0.21 00.76±0.31 NS 743.8±149.2 882.2±124.7 NS Korean Circulation J 2003;33(8):709-714
결절 기능 부전으로 인해 제대로 된 방실 동시화를 얻 을 수 없었다. 방실 동시화의 정도 프로그래머의 원격측정을 이용한 심주기상 방실 동시 화 없이 심실에서만 조율을 한 경우가 평균 21.38%였 고 심방감지 심실조율을 한 경우가 76.33%였다. 동리 듬과 자발적 방실 전도를 갖는 경우가 1.52%였다. 총 심실 조율 중 심방감지 심실조율의 빈도는 77.77%였다 (Table 3). 21명의 환자 중에 90 % 미만의 방실 동시 화를 갖는 환자는 11명이었고 방실 동시화 소실의 원 인를 살펴보면 최소추적한계(minimal tracking limit) 를 지정해 주지 않은 경우가 4예로 가장 많았고, 3예에 서는 최소추적한계도 지정되어 있었고 심방 전위 감지 도 정상적이어서 안정시 맥박수가 조율 맥박수보다 낮 은 것이 원인으로 생각되었다. 그리고 심방세동의 발생 이 1예, 동결절 기능 부전 1예, 심방 전위 감지 역치의 Table 3. Proportion of the cardiac cycles assessed by telemetry Events Percentage of events (%) VPC 00.29±01.10 AsVs 01.52±02.60 AsVp 76.33±27.92 Vp only 21.38±26.55 PAS 77.77±27.58 VPC:ventricular premature complex, AsVs:atrial sensing & ventricular sensing, AsVp: atrial sensing & ventricular pacing, Vp:ventricular pacing, PAS:percentage of atrial synchronization 감소가 1예에서 있었다. 나머지 1예는 속도 적응(rate adaptation) 기능이 켜져 있어 심실 조율이 많이 발생된 경우였다(Table 4). 심방세동과 동결절 기능 부전 환자 를 제외한 나머지 9명의 환자에서 가능성있는 원인을 재프로그램하고 나서 추적 관찰했을 때 심실에서만 조 율된 빈도가 재프로그램 전 32.83%에서 재프로그램 후 5.17%로 좋아졌고 심방감지 심실조율의 경우는 62.67% 에서 91.50%로 증가되어 심실 조율 중 방실 동시화의 빈도는 65.52%에서 94.38%로 통계적으로 유의하게 증가되었다(p<0.05)(Table 5). 고 동결절 기능이 정상이고 방실차단을 갖는 환자에서 Table 5. Follow up results of the cardiac cycle data after rectifying the cause in patients with improper AV synchrony Events Before reprogramming 찰 Percent of events (%) After reprogramming VPC 01.00±02.00 03.17±05.53 NS AsVs 01.83±02.86 00.33±00.52 NS AsVp 62.67±17.36 91.50±10.99 0.014 Vp only 32.83±16.41 05.17±06.11 0.010 PAS 65.52±17.60 94.38±07.05 0.013 AV:atrioventricular, VPC:ventricular premature complex, AsVs:atrial sense & ventricular sense, AsVp:atrial sense & ventricular pace, Vp: ventricular pacing only, PAS:percentage of atrial synchronization, NS:nonspecific p Table 4. Possible causes of the loss of atrioventricular synchrony Age/Sex PAS (%) A. sense (mv) PR (bpm) MTL Possible causes 68/M 83.3 >1.6 55 48 Lower rate at rest 23/F 58 >1.6 60 - MTL (-) 54/M 80.8 1.1 60 - MTL (-) 30/F 83 >1.6 55 48 lower rate at rest 82/M 62.2 0.2 55 48 atrial sensitivity 67/M 0 70 atrial fibrillation 67/M 85 1.1 60 - MTL (-) 41/F 70 1.1 55 48 rate adaptation:on 62/F 84.4 1.1 60 48 lower rate at rest 71/F 23.7 55 48 sinus node dysfunction 73/F 36.6 >1.6 60 - MTL (-) PAS:percentage of atrial synchronization, A. sense:threshold of the atrial sensitivity, PR:pacing rate, bmp:beats per minute, MTL (-):lack of a minimal tracking limit 711
DDD 심박동조율기 대신에 VDD 심박동조율기가 대체 되고 두 박동기 종류간에 방실 동시화를 유지하는 비율 도 차이가 없음은 인정되고 있다. 5)9) 하지만 심방 부유 유도(floating lead)에 의한 심방 전위 감지의 변화가 심 하기 때문에 10)11) 간헐적인 심방 전위의 저감지(undersensing)가 단일유도 VDD 심박동조율기의 문제로 남아 있다. 비록 방실 동시화률은 90% 이상이지만 12) 24시 간 심전도상 간헐적인 심방 전위 저감지는 23~57%까 지 5)10) 보고되어 있고, 이는 심방 전위 감지 역치의 증 가로 다소 호전될 수 있다. 하지만 대부분은 증상이 없어 실제 VVI(R) 방식으로의 재프로그래밍은 1.7~3.5% 정 도로 알려져 있다. 5)13) 심방 전위 저감지의 원인으로는 동결절 기능 부전, 심 방세동의 발생, 심방 전위 감지 역치의 감소등을 들 수 있다. VDD 심박동조율기 삽입 전 동결절 기능 평가에 운동부하 심전도, 아트로핀 정주에 대한 반응, 안정시 동 리듬의 정도등이 이용되나 실제 VDD 심박동조율기를 삽입받은 환자에서 동결절 부전 발생률은 0.2% 14) 에서 1.7% 15) 정도로 낮아 안정시 동리듬이 분당 50회 이상 이고 증상이 없으면 동결절 기능을 정상적이라고 예측 하기에는 충분하다고 알려져 있다. 15) 또 영구 심방세동 (permanent atrial fibrillation)의 발생은 3.5~6.7% 정 도로 알려져 있어 5)16) 그 빈도는 많이 높지 않다. 따라 서 심방 전위 저감지의 주 원인은 감지되는 심방 전위 변화라 할 수 있다. 심방 전위는 심박동조율기 삽입 후 첫 3개월에는 다소 감소하나 3년이상의 기간에서 안정 적으로 유지되는 것으로 알려져 있고 17)18) 나이가 많거 나 우심방의 너무 낮은 위치에 심방 감각 쌍극자를 위치 시킨 경우, 또 시술 시 심방 전위 진폭(atrial potential amplitude)이 1 mv 이하이거나 너무 넓은 범위에 걸 쳐 측정될 경우 심방 전위 저감지가 많은 것으로 알려져 있다. 19)20) 심방 감지 정도의 평가는 24시간 심전도, 운동부하 심전도, 심박조율기 검사 당시 12유도 심전도, 원격측정 의 심주기를 이용하여 방실 동시화를 평가함으로써 알 수 있고 프로그래머를 이용하여 검사 당시의 심방 전위 진폭을 직접 측정하거나 심방 감지 역치를 측정하고 심 박조율기의 심방 감지 민감도(sensitivity)와 비교함으 로써 간접적으로 알 수 있다. 심방 전위는 심방실 용적의 변화, 카테콜아민, 심박수의 영향을 받기 때문에 21-23) 체 위, 호흡, 운동등에 영향을 받는다. 따라서 심방 전위를 712 평가할 때 한 체위에서만 측정하는 것은 심방 감지의 정도를 평가하기에 부족하고 여러 자세에서 측정하는 것 이 바람직하다. 만약 심박동조율기에서 심방 전위 히스 토그램(histogram)을 얻을 수 있으면 더 유용하다. 24)25) 심방 감지 기능상실을 평가하는 각각의 방법에 대한 민 감도는 Wiegand 등 26) 의 연구에 의하면 24시간 심전 도가 97.5%, 심방 전위 히스토그램이 90%, 심박동조 율기의 심주기가 68%, 운동부하 심전도가 58.8%, 12유 도 심전도가 21.3% 정도인 것으로 알려져 있다. 따라 서 모든 환자를 24시간 심전도로 심방 전위 감지의 정 도를 평가하면 좋겠지만, 원격측정의 심주기만을 이용할 경우는 반드시 심박동조율기내의 전기도(electorgram) 를 저장하여 같이 평가하는 것이 필요하다. 27) 여러 연구에서 심박동조율기의 심방 전위 감지 민감도 를 최대한으로 지정한 경우에도 과감지(oversensing) 는 관찰되지 않았고 또 심방 전위의 변화가 심하므로 심 방 전위 감지 민감도를 최대치로 지정하거나 적어도 3배 의 안전경계(safety margin)를 두고 민감도를 지정하는 것이 심방 감지를 최대화하기위해 주로 추천된다. 28-30) 심방 전위 감지 역치를 평가하고 감지 민감도를 조절 하는 것이 방실 동시화에 중요하지만 그 외에 부가적으 로 고려해야할 사항들이 있다. 심박동조율기의 조율수 가 안정시 심박수보다 빠른 경우 방실 동시화를 얻을 수 없다. 따라서 가능한한 조율수를 낮게 지정해주는 것이 중요하고 만약 어느 정도의 조율수를 지정해야만 한다 면 속도 히스테레시스(rate hysteresis) 기능을 이용하 여 최소추적한계를 낮게 설정하는 것이 중요하다. 속도 적응 기능이 있는 경우, 체위 변동 감지에 의한 조율수가 동리듬보다 빠른 경우도 방실 동시화를 얻을 수 없다. 본 연구의 제한점은 24시간 심전도나 심방 전위 히 스토그램등 다른 방법의 병행없이 프로그래머의 원격측 정에 의한 심주기만을 방실 동시화 평가에 사용했고, 환 자들을 앙와위에서만 프로그래머로 심방 전위 감지 역치 를 측정했다는 점이다. 비록 원격측정의 심주기 자료가 심방 전위 저감지의 정도를 평가하는데 부족하고 심방 전위의 변화에 대한 평가가 완전히 이루어지지 않았지만, 심박동조율기 자체 의 여러 지표들을 교정함으로써 방실 동시화의 비율을 향상 시킨 것은 방실 동시화의 최적화에 속도 히스테레 시스등의 기능을 이용하거나 심박동조율기의 조율수를 가능한 낮게 설정하고 불필요한 기능을 사용하지 않는 Korean Circulation J 2003;33(8):709-714
것도 중요함을 시사한다. 따라서 VDD 심박동조율기를 가진 환자에서 최적의 방실 동시화를 위해서는 심방 감 지의 최대화뿐 만 아니라 심박동조율기 지표들의 세심 한 조작도 필수적이라 하겠다. 요 약 배경 및 목적: 동결절이 정상이고 완전 방실 차단을 갖는 환자에서의 이상적인 심박동조율은 심방의 신호를 감지하고 심실에 서의 조율이다. 최근 10년간 DDD 심박동조율기가 시 술과 추적 검사가 다소 쉬운 VDD 심박동조율기로 많 이 대체되고 있다. 본 연구는 VDD(R) 심박동조율기를 삽입한 환자에서 방실 동시성 유지의 정도와 이에 관여 하는 인자들을 알아 보고자 하였다. 방 법: VDDR 심박동조율기를 삽입한 21명의 환자를 대상 으로 하였다. 나이는 평균 53±16세였고 남자가 10명 이었다. 평균 22.5±11.5개월 추적 관찰하였다. 앙와위 에서 프로그래머를 이용하여 심방 감지 역치를 측정하 였고 원격측정을 이용한 심주기의 데이터를 얻어 방실 동시성의 정도를 평가하였다. 방실 동시성이 90% 미만 인 경우 부적절한 방실 동시성으로 평가하고 그 원인을 분석하여 교정하여 추적 관찰하였다. 결 과: 심박동조율기 삽입 당시 심방 전위는 평균 2.33 mv 였고 추적 관찰시 1.22 mv로 다소 감소되었지만 통계 적 유의성은 없었다. 방실 동시화의 정도는 심실에서만 조율을 한 경우가 평균 21.38%였고 심방감지 심실조율 을 한 경우가 76.33%였다. 총 심실 조율 중 심방감지 심실조율의 빈도는 77.77%였다. 21명의 환자 중에 90% 미만의 방실 동시화를 갖는 환자는 11명이었고 원인들 로는 최소추적한계를 지정해 주지 않은 경우가 4예로 가장 많았고 안정시 맥박수가 조율 맥박수보다 낮을 것 으로 생각되는 예가 3예에서 있었다. 그리고 심방세동의 발생이 1예, 동결절 기능 부전 1예, 심방 전위 감지 역치 의 감소 1예, 속도 적응 기능이 켜져있는 경우가 1예에 서 있었다. 9명에서 가능성있는 원인을 재프로그램하고 나서 추적 관찰했을 때 심실에서만 조율된 빈도가 재프 로그램 전 32.83%에서 재프로그램 후 5.17%로 좋아졌 고 심방감지 심실조율의 경우는 62.67%에서 91.50%로 증가되어 심실 조율 중 방실 동시화의 빈도는 65.52%에 서 94.38%로 통계적으로 유의하게 증가되었다(p<0.05). 결 론: VDD 심박동조율기를 가진 환자에서 최적의 방실 동 시화를 위해서는 심방 감지의 최대화뿐 만 아니라 심박 동조율기 지표들의 세심한 조작도 필수적이라 하겠다. 중심 단어:인공심박동조율기;방실 차단;동시화. REFERENCES 1) Nowak B, Voigtländer T, Himmrich E, Liebrich A, Poschmann G, Epperlein S, Treese N, Meyer J. Cardiac output in single-lead VDD pacing versus rate-matched VVIR pacing. Am J Cardiol 1995;75:904-7. 2) Rediker DE, Eagle KA, Homma S, Gillam LD, Harthorne JW. Clinical and hemodynamic comparison of VVI versus DDD pacing in patients with DDD pacemakers. Am J Cardiol 1988;61:323-9. 3) Menozzi C, Brignole M, Morrachini PV, Lolli G, Bacchi M, Tesorieri MC, Tosoni GD, Bollini R. Intrapatient comparison between chronic VVIR and DDD pacing in patients affected by high degree AV block without heart failure. Pacing Clin Electrophysiol 1990;13:1816-22. 4) Conolly SJ, Kerr CR, Gent M, Roberts RS, Yusuf S, Gillis AM, Sami MH, Talajic M, Tang AS, Klein GJ, Lau C, Newman DM. Effects of physiologic pacing versus ventricular pacing on the risk of stroke and death due to cardiovascular causes. N Engl J Med 2000;342:1385-91. 5) Wiegand UK, Bode F, Schneider R, Taubert G, Brandes A, Peters W, Katus HA, Potratz J. Atrial sensing and AV synchrony in single lead VDD pacemakers: A prosepctive comparison to DDD devices with bipolar atrial leads. J Cardiovasc Electrophysiol 1999;10:513-20. 6) Naegeli B, Osswald S. Pfisterer M, Burkart F. VDD(R) pacing: short- and long term stability of atrial sensing with a single lead system. Pacing Clin Electrophysiol 1996;19: 455-64. 7) Crick JC. European multicenter prospective follow-up study of 1002 implants of a single lead VDD pacing system. Pacing Clin Electrophysiol 1991;14:1742-4. 8) Parravicini U, Zanetta M, Zenone F, Bielli M. Complications of a single lead VDD Pacing in 35 patients with AV block. Pacing Clin Electrophysiol 1992:15:1901-2. 9) Nowak B, Voigtlaender T. DDD and VDD evalutation (DAVE-study): a prospective randomized comparison of DDD- and VDD-stimulation in AV-block. one year followup of the first 100 patients[abstract]. Pacing Clin Electrophysiol 1999;22:853. 10) Ertas R, Karaoguz R, Guldal M, Dumbasar D, Gulec S, Oral D. Atrial sensing performance of a single-lead VDD pacing system during physical activity. J Electrocardiol 2000; 33:253-60. 11) Toivonen L, Lommi J. Dependence of atrial sensing function on posture in a single-lead atrial triggered ventricular (VDD) pacemaker. Pacing Clin Electrophysiol 1996;19: 309-13. 12) Kang KE, Choue CW, Kang HS, Kim KS, Song JS, Bae 713
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