Helga Bielik

Induction of atrial fibrillation in mice by rapid transesophageal atrial pacing.

Abstract.Objective: Atrial fibrillation (AF) as an “indicator arrhythmia” for enhanced atrial vulnerability in mouse hearts has not yet been systematically examined. We therefore evaluated a transesophageal rapid atrial stimulation protocol for the induction of AF in C57Bl/6 mice. Methods: 40 C57Bl/6 mice (19 female and 21 male; 5.2 ± 2.1 months; 18 – 27 g) were examined by closed chest transesophageal atrial stimulation. Baseline ECG and electrophysiological parameters, AF-inducing stimulation cycle length (CL) and AF duration were analyzed. Results: The surface ECG demonstrated a significantly faster heart rate in female mice (R-R: 138.7 ± 19.9 ms versus 150.5 ± 15.7 ms, P < 0.05). AF was inducible in 90 % of the population and not inducible in 4 mice, all female (21 % in this subgroup). Mean induction CL was 27.4 ± 7.3 ms. Mean AF duration was 26.9 ± 42.6 s before spontaneous termination. In a subgroup of 4 female and 4 male mice (mean age 7.5 months), successive testing of AF induction showed a range of higher susceptibility to AF at stimulus amplitudes of 3.0 – 4.0 mA and stimulation CLs between 15 – 25 ms. AF induction was observed to be constantly reproducible in the individual animals. No correlation to pacing stimulus length and amplitude was found. Conclusions: This study demonstrates that it is possible to reproducibly induce self-terminating AF and supraventricular arrhythmias in mice by transesophageal atrial burst stimulation. The presented method allowing serial testings of the same animal can be a useful tool in further investigations with transgenic mice and might be helpful in the characterization of underlying genetic or molecular mechanisms of AF.

Zur Geschichte des Vorhofflimmerns

The authors review the history of atrial fibrillation, the most frequent clinically observed cardiac arrhythmia. A French “clinicopathologist”, Jean Baptist de Sénac (1693–1770), was the first who assumed a correlation between “rebellious palpitation” and a stenosis of the mitral valve. From an analysis of simultaneously recorded arterial and venous pressure curves, the Scottish Sir James Mackenzie (1853–1925) demonstrated that a presystolic a wave cannot be seen on the jugular phlebogram during “pulsus irregularis perpetuus”. The first human ECG depicting atrial fibrillation was published by Willem Einthoven (1860–1927) in 1906. The proof of a direct connection between absolute arrhythmia and auricular fibrillation was established by two Viennese physicians, Rothberger and Winterberg. The major discoveries relating to the pathomechanism and the clinical features of atrial fibrillation in the 20th century stemmed from the scientific activities of Karel Frederik Wenckebach, Sir Thomas Lewis, Gordon Moe, and Maurits Allessie. Der französische klinische Pathologe Jean Baptist de Sénac (1693–1770) war der erste, der eine Korrelation zwischen den „rebellischen Palpitationen” und der Mitralstenose vermutete. Aufgrund der Analysen simultan registrierter arterieller und venöser Druckkurven beim Pferd konnte der berühmte schottische Arzt Sir James Mackenzie (1853–1925) zeigen, dass die präsystolische a-Welle im jugulären Phlebogramm während eines „pulsus irregularis perpetuus” nicht nachweisbar ist. Die erste elektrokardiographische Registrierung von Vorhofflimmern wurde 1906 von Willem Einthoven (1860–1927) veröffentlicht. Der Nachweis einer direkten Beziehung zwischen absoluter Arrhythmie und Vorhofflimmern („aurikuläre Fibrillation”) wurde 1909 von den beiden Wiener Klinikern Rothberger und Winterberg geführt. Die entscheidenden Erkenntnisse des 20. Jahrhunderts über den Pathomechanismus und das klinische Bild des Vorhofflimmerns sind den Wissenschaftlern Karel Frederik Wenckebach, Sir Thomas Lewis, Gordon Moe und Maurits Allessie zu verdanken.

Advanced Pacemaker Diagnostic Features in the Characterization of Atrial Fibrillation: Impact on Preventive Pacing Algorithms

YANG, A., et al.: Advanced Pacemaker Diagnostic Features in the Characterization of Atrial Fibrillation: Impact on Preventive Pacing Algorithms. Pacing algorithms to prevent PAF are mainly based on the suppression of premature atrial complexes (PACs), which play an important role in its initiation. In contrast to 24‐hour ambulatory electrocardiograms, advanced pacemaker (PM) diagnostic features are capable of recording AF episodes during long follow‐up periods and of characterizing AF in a detailed fashion. For the specific use of these algorithms, a detailed characterization of AF was performed in 91 dual chamber PM recipients with histories of AF. Fifteen patients with episodes of oversensing due to far‐field signals or frequent episodes of “2:1‐undersensing” of atrial flutter were excluded. The remaining 76 patients had high recurrence rates of AF (median 0.8 episodes/day), however, the majority of episodes lasted <7 minutes. Despite frequent PACs (median 10.8/hour) during sinus rhythm, a median of 66.4% of the AF episodes were preceded by <2 PACs/min before onset. In conclusion, frequent, short‐lived AF episodes seem best suited for AF preventive pacing therapies. However, the small number of PACs preceding many AF episodes may limit the efficacy of PAC suppressing algorithms. (PACE 2003; 26[Pt. II]:310–313)

Amiodarone-associated 'torsade de pointes' Relevance of concomitant cardiovascular medication in a patient with atrial fibrillation and structural heart disease

Eine 69-jährige Patientin mit koronarer Dreigefäßerkrankung, Z. n. Hinterwandinfarkt und paroxysmalen Vorhofflimmern wurde bei computertomographisch gesichertem Occipitalinfarkt in einer neurologischen Klinik stationär aufgenommen. Unter der auswärts eingeleiteten antiarrhythmischen Medikation mit Amiodaron (600 mg p. o. tgl.) in Kombination mit beta-Acetyldigoxin 0,1 mg und Bisoprolol 1,25 mg tgl. wurde eine signifikante QT-Zeit-Verlängerung (maximal 700 ms; QTc: 614 ms) dokumentiert. Im weiteren Verlauf traten rezidivierend selbst-terminierende „Torsade de pointes“-Tachykardien auf, die sich aus normofrequentem und bradykardem Sinusrhythmus heraus entwickelten. Die Kasuistik dokumentiert die Induktion einer Amiodaron-assoziierten ventrikulären Tachykardie unter Kombinationstherapie mit einem β-Blocker sowie einem Digitalispräparat bei einer Patientin mit Vorhofflimmern und struktureller Herzerkrankung. Dies weist auf ein erhöhtes proarrhythmogenes Risiko dieser Kombinationstherapie hin. A 69 year old female with history of coronary heart disease, myocardial infarction and paroxysmal atrial fibrillation suffered from occipital apoplexy. Under treatment with amiodarone 600 mg daily and concomitant medication with beta-acetyldigoxine (0.1 mg daily) and bisoprolole (1.25 mg daily), significant QT-prolongation (max. 700 ms; QTc: 614 ms) could be documented. Out of normofrequent sinus rhythm but as well out of bradycardia, the patient developed repetitive short-lasting “torsade de pointes” tachycardias (320 bpm) which terminated spontaneously. Serum electrolytes, plasma levels of digoxine (1.76 ng/ml) and amiodarone (1.9 mcg/ml) were within therapeutic range. This case report is the first to describe induction of amiodarone-associated “torsade de pointes” tachycardia during concomitant beta-blocker and digitalis medication in a patient with atrial fibrillation and structural heart disease. This points towards an elevated risk for proarrhythmia under this triple therapy.

Pharmacological and ablative hybrid therapy of atrial fibrillation. Long-term effect on quality of life and arrhythmia-related symptoms.

Die pharmakologische und ablative Hybrid- Therapie von Vorhofflimmern (VF) beinhaltet die Radiofrequenzablation von Antiarrhythmika-induziertem Vorhofflattern (VFl) und mit nachfolgender Fortsetzung der antiarrhythmischen Medikation. Ziel dieser Arbeit war es, die Langzeiteffektivität dieser Therapie auf VF-Symptomen und Lebensqualität zu evaluieren. Bei 46 Patienten mit symptomatischem VF konnte eine Isthmus-Ablation von Antiarrhythmika-induziertem Vorhofflattern durchgeführt werden. Mittels SF-36- und Symptoms Checklist-Frequency and Severity Scale-Fragebogen und der Auswertung von EKGs wurde die VF-Charakteristik, die VF-bezogenen Symptomen und die Lebensqualität vor und nach Ablation retrospektiv evaluiert. 63% der Patienten zeigten während der Nachbeobachtungszeit von 22,4±11,6 Monaten ein VF-Rezidiv. Eine signifikante Reduktion der Anzahl sowie der Dauer der Episoden konnte in 82,6 bzw. 76% der Patienten beobachtet werden. Jede Kategorie des SF-36 zeigte eine signifikante Verbesserung, die VF-bezogenen Symptome verminderten sich signifikant bei 65,8% der Patienten. Mittels einer pharmakologischen und ablativen Hybrid-Therapie konnte eine signifikante Reduktion der Anzahl und Dauer der symptomatischen VF-Episoden, der VF-bezogenen Beschwerden und eine signifikante Verbesserung der Lebensqualität erzielt werden. The pharmacological and ablative hybrid therapy of atrial fibrillation (AF) consists of radiofrequency catheter ablation of antiarrhythmic drug-induced typical atrial flutter (AFl) and continuation of drug therapy. The purpose of this study was to determine the effect of this therapy on AF symptoms and quality of life (QoL). Forty-six patients were monitored after isthmus-ablation of drug-induced typical AFl and continuation of their antiarrhythmic drug treatment over a mean follow-up of 22.4±11.6 months. AF characteristics, symptoms and QoL before and after ablation were evaluated by the SF-36 question- naire, the Symptoms Checklist-Frequency and Severity Scale and the analysis of ECG recordings. 63% of patients demonstrated recurrences of AF. However, the frequency and duration of symptomatic episodes significantly decreased in 82.6 and 76% of patients. All categories of the SF-36 improved significantly and the AF symptomatology showed a relevant attenuation in 65.8% of the study population. The pharmacological and ablative hybrid therapy significantly reduced the mean number and the duration of symptomatic AF episodes as well as AF-correlated symptoms and was associated with significant QoL improvement.

Pharmacological and ablative hybrid therapy of atrial fibrillation

Die pharmakologische und ablative Hybrid- Therapie von Vorhofflimmern (VF) beinhaltet die Radiofrequenzablation von Antiarrhythmika-induziertem Vorhofflattern (VFl) und mit nachfolgender Fortsetzung der antiarrhythmischen Medikation. Ziel dieser Arbeit war es, die Langzeiteffektivität dieser Therapie auf VF-Symptomen und Lebensqualität zu evaluieren. Bei 46 Patienten mit symptomatischem VF konnte eine Isthmus-Ablation von Antiarrhythmika-induziertem Vorhofflattern durchgeführt werden. Mittels SF-36- und Symptoms Checklist-Frequency and Severity Scale-Fragebogen und der Auswertung von EKGs wurde die VF-Charakteristik, die VF-bezogenen Symptomen und die Lebensqualität vor und nach Ablation retrospektiv evaluiert. 63% der Patienten zeigten während der Nachbeobachtungszeit von 22,4±11,6 Monaten ein VF-Rezidiv. Eine signifikante Reduktion der Anzahl sowie der Dauer der Episoden konnte in 82,6 bzw. 76% der Patienten beobachtet werden. Jede Kategorie des SF-36 zeigte eine signifikante Verbesserung, die VF-bezogenen Symptome verminderten sich signifikant bei 65,8% der Patienten. Mittels einer pharmakologischen und ablativen Hybrid-Therapie konnte eine signifikante Reduktion der Anzahl und Dauer der symptomatischen VF-Episoden, der VF-bezogenen Beschwerden und eine signifikante Verbesserung der Lebensqualität erzielt werden. The pharmacological and ablative hybrid therapy of atrial fibrillation (AF) consists of radiofrequency catheter ablation of antiarrhythmic drug-induced typical atrial flutter (AFl) and continuation of drug therapy. The purpose of this study was to determine the effect of this therapy on AF symptoms and quality of life (QoL). Forty-six patients were monitored after isthmus-ablation of drug-induced typical AFl and continuation of their antiarrhythmic drug treatment over a mean follow-up of 22.4±11.6 months. AF characteristics, symptoms and QoL before and after ablation were evaluated by the SF-36 question- naire, the Symptoms Checklist-Frequency and Severity Scale and the analysis of ECG recordings. 63% of patients demonstrated recurrences of AF. However, the frequency and duration of symptomatic episodes significantly decreased in 82.6 and 76% of patients. All categories of the SF-36 improved significantly and the AF symptomatology showed a relevant attenuation in 65.8% of the study population. The pharmacological and ablative hybrid therapy significantly reduced the mean number and the duration of symptomatic AF episodes as well as AF-correlated symptoms and was associated with significant QoL improvement.

Vorhofflimmern: Stimulation und Schrittmachertherapie

Etablierte Therapieempfehlungen:Die Schrittmachertherapie in Form der frequenzadaptiven ventrikulären Demand-Stimulation stellt bei allen Formen der symptomatischen Bradyarrhythmia absoluta eine etablierte und bewährte Behandlung dar. Bei paroxysmalem oder persistierendem Vorhofflimmern sollte im Falle einer Zwei-Kammer-Stimulation das implantierte Aggregat über einen automatischen Betriebsartwechsel (“Mode Switch”) verfügen, zum einen, um eine schrittmachervermittelte rasche Überleitung von Vorhofflimmern zu verhindern, vor allem aber, um diesen Patienten außerhalb ihrer Paroxysmen alle Vorteile der Zwei-Kammer-Stimulation zukommen zu lassen, wie verbesserte Hämodynamik und Frequenzadaptation, niedrigerer Vorhofflimmerprogress und geringere Thromboembolierate gegenüber der Ein-Kammer-Stimulation im Sinusrhythmus. Zukunftsperspektive: Als neues Einsatzgebiet der Schrittmachertherapie wird die präventive Stimulation erprobt, d. h. die Anwendung von Stimulationsmanövern mit dem Ziel das Auftreten von Vorhofflimmern zu verhindern. Zahlreiche methodische Ansätze, wie Varianten des atrialen Stimulationsortes (septale oder Bachmann-Bündel-nahe Stimulation), das “Multisite Pacing”, präventive Algorithmen mit konventioneller oder varianter Vorhofelektrodenlage sowie Hybrid- und Triplekonzepte sind hier bereits technisch realisiert worden. Da alle diese Interventionen unter Berücksichtigung der großen intra- und interindividuellen Variabilität der Vorhofflimmerinduktion antiarrhythmisch, aber prinzipiell auch proarrhythmisch wirken können, ist die Studienlage zur Beurteilung der Therapieeffizienz von besonderer Bedeutung. Hier erscheint die septale oder Bachmann-Bündel-nahe Stimulation sowie die Anwendung präventiver Stimulationsalgorithmen als aussichtsreichste Interventionsform, zumal erste prospektive Untersuchungen einen signifikant günstigen Einfluss auf die Entwicklung von permanentem Vorhofflimmern wie auch die Vorhofflimmerrezidivneigung ergeben haben. Schlussfolgerungen: Dies sollte Motivation sein, bei Patienten mit konventioneller Schrittmacherindikation und symptomatischem Vorhofflimmern den Einsatz einer z. B. spetalen Eletrodenlage oder präventiver Stimulationsalgorithmen in Erwägung zu ziehen.Die präventive Stimulation stellt aber aufgrund ihrer nur inkompletten Therapieerfolge und des relevanten Anteils an “Nonrespondern” zum jetzigen Zeitpunkt sicher noch keine “frühe” Eskalationsstufe in der Behandlung von Vorhofflimmern bei Patienten ohne stimulationsbedürftige Bradykardie dar.AbstractPacing therapy is well established in all cases of symptomatic bradyarrhythmic atrial fibrillation. In paroxysmal or persistent atrial fibrillation, the implanted dual chamber pacemaker device should incorporate an automatic mode switching algorithm. Mode switch in case of atrial fibrillation detection avoids pacemaker mediated rapid ventricular pacing during an atrial tachyarrhythmia and allows to perform dual chamber pacing during phases of sinus rhythm which is the preferable mode due to improved hemodynamics, rate adaptation, lower progress in atrial fibrillation burden and a lower rate of thromboembolic events as compared to ventricular pacing. Perspektive: The possibility to prevent from atrial fibrillation recurrencies by pacing is currently under investigation. Various methodological approaches, for example multisite or alternate single site pacing, preventive pacing algorithms or hybrid- and even triple-therapy concepts are used for that purpose. Due to the theoretical point of view, that all these pacing interventions may reduce atrial fibrillation but also have the potential to act in a proarrhythmic manner, the data from adequately designed trials is of major importance: Septal pacing and preventive pacing algorithms seem to have a beneficial effect in a limited number of so far available studies, Conclusion: In clinical practice, preventive pacing and/or placement of the atrial lead in a septal position should therefore be available in those patients with a conventional pacing indication in addition to symptomatic recurrent atrial fibrillation. Preventive pacing is so far with a significant and not-predictable amount of non-responders no “early” stage of therapy in patients with recurrent symptomatic atrial fibrillation and no additional conventional pacing indication.

Role of high frequency atrial pacing for the termination of acute atrial fibrillation and atypical atrial flutter.

Background: The aim of this study was to assess the efficacy of high‐frequency (HF) pacing from the right atrial appendage (RAA) or coronary sinus ostium (CS‐Os) for the termination of acute atrial fibrillation (AF) and atypical atrial flutter (AAFL) during an electrophysiological (EP) study.

Erstdiagnose einer Fallot-Tetralogie bei einem 74-jährigen Mann

Tetralogy of Fallot is the most common cyanotic cardiac malformation in late childhood and adult, occurring in approximately 0.25 of 1000 live births. Most patients undergo early surgical correction. Therefore, the natural history of this disease has been evaluated in only a few cases. We report a complex case of a tetralogy of Fallot, who reached the age of 74 years without surgical or medical treatment and who was transferred to our clinic after syncope due to ventricular tachycardia. Die Fallot’sche Tetralogie gilt im späteren Kindes- und Erwachsenalter als häufigster zyanotischer Herzfehler und tritt bei ca. 0,25 Neugeborenen unter tausend Geburten auf. Wegen der niedrigen Überlebenschance der Patienten ohne frühe chirurgische Korrektur konnten die Spätfolgen dieses Krankheitsbildes nur in wenigen Fällen untersucht werden. Wir berichten über ein komplexes Beispiel einer Fallot-Tetralogie bei einem Erwachsenen, der ohne chirurgische oder medizinische Behandlung überlebte. Seit Kindheit war ein Ventrikelseptumdefekt bekannt. Die Diagnose der Fallot’schen Tetralogie wurde im Alter von 74 Jahren gestellt, als der Patient zur invasiven Diagnostik und ICD-Implantation wegen einer dokumentierten ventrikulären Tachykardie mit nachfolgender Synkope in unsere Einrichtung aufgenommen wurde.

[First diagnosis of Fallot tetralogy in a 74-year-old man].

Tetralogy of Fallot is the most common cyanotic cardiac malformation in late childhood and adult, occurring in approximately 0.25 of 1000 live births. Most patients undergo early surgical correction. Therefore, the natural history of this disease has been evaluated in only a few cases. We report a complex case of a tetralogy of Fallot, who reached the age of 74 years without surgical or medical treatment and who was transferred to our clinic after syncope due to ventricular tachycardia. Die Fallot’sche Tetralogie gilt im späteren Kindes- und Erwachsenalter als häufigster zyanotischer Herzfehler und tritt bei ca. 0,25 Neugeborenen unter tausend Geburten auf. Wegen der niedrigen Überlebenschance der Patienten ohne frühe chirurgische Korrektur konnten die Spätfolgen dieses Krankheitsbildes nur in wenigen Fällen untersucht werden. Wir berichten über ein komplexes Beispiel einer Fallot-Tetralogie bei einem Erwachsenen, der ohne chirurgische oder medizinische Behandlung überlebte. Seit Kindheit war ein Ventrikelseptumdefekt bekannt. Die Diagnose der Fallot’schen Tetralogie wurde im Alter von 74 Jahren gestellt, als der Patient zur invasiven Diagnostik und ICD-Implantation wegen einer dokumentierten ventrikulären Tachykardie mit nachfolgender Synkope in unsere Einrichtung aufgenommen wurde.