Capitulo 2

TECNOLOGIA DE LOS ELECTRODOS Y SU CONEXIÓN A LOS MARCAPASOS

El marcapasos se conecta al paciente a través de un cable electrodo complejo, que se ha ido perfeccionando a lo largo de los años
¿ Es un simple cable?
En absoluto, su complejidad queda de manifiesto en la siguiente figura

Dentro del mismo podemos distinguir distintos componentes
• Componentes
• Unipolar Vs. Bipolar
• Materiales Electrodo
• Mecanismos de Fijación
• Aislante del cable
• Conectores de los Cables
• Conectores / Cabezales de los Marcapasos

En una primera fase los electrodos se conectaban al epicardio, hoy sonpreferentemente endocardicos.

El catéter del marcapasos lleva un elemento de fijación, un electrodo y un elemento de conexión al marcapasos. Estos elementos han ido variando con el tiempo mejorando sus materiales.

Hablaremos por tanto de los siguientes puntos
• Construcción
• Conceptos Básicos
• Ventajas y Desventajas
Básicamente se emplean electrodos unipolares y bipolares, cada uno de ellos con sus ventajas y desventajas
Unipolares
Estarán constituidos por:
• Una Espiral de alambre
• Tendrá varios hilos
– Tri-filar, Tetra-filar, 5 filar, etc.
• Una capa de Aislante

La estimulación se realiza en el endocardio y tiene la ventaja de presentar en el ECG de superficie una gran espicula que hace fácil su identificación,
Los electrodos unipolares, debido a su menor calibre, pueden resultar más fácilmente manejables a través de una vena fina. Sin embargo, el efecto antena creado por la separación del electrodo negativo situado en el ápex del corazón y el electrodo indiferente a nivel de la carcasa del generador hacen a este sistema más vulnerable a las interferencias externas pudiendo detectar miopotenciales que lleven a la inhibición del marcapasos.
También es necesario que este en el bolsillo creado para el marcapasos, dado que fuera de este no funciona..
Otro inconveniente es que si se implanta un DAI este puede interpretar erróneamente las espiculas del marcapasos como ondas R. y por tanto no se pueden utilizar conjuntamente con un Desfibrilador implantable.

Con el sensado sucede lo mismo, la ventaja que supone un mejor señal, tiene también los inconvenientes antes citados.

 

 

 

Otros problemas pueden ser, la reconfiguracion del bolsillo al utilizar un dispositivo más pequeño que el inicial y alteraciones en el mismo por la existencia de aire ó trombos que impiden su funcionamiento.

 

Como se puede ver en la diapositiva el electrodo bipolar es más complejo y menos manejable

 

 

 

El aislante suele ser de silicona o poliuretano. El poliuretano es más resistente al corte y más rígido, permitiendo diámetros menores, sin embargo tiene el inconveniente de degradarse a medio-largo plazo en contacto con los tejidos biológicos.
En la actualidad los electrodos tienen un área reducida de estimulación para mantener una mayor impedancia y obtener mayor densidad de corriente. Algunos están dotados de un sistema de liberación de esteroides para reducir la fibrosis en la interfase endocardio-electrodo, evitando la elevación crónica del umbral de estimulación, permitiendo así estimular crónicamente con bajos voltajes y ahorrar energía
Las ventajas del bipolar es la no necesidad de estimulación del bolsillo, tiene el inconveniente de un estimulo muy pequeño detectable en el ECG de superficie
• El sensado también ofrece diferencias Menos susceptibles a inhibición por miopotenciales, EMI y sensado de campo lejano.
• Puede no detectar algunas PVCs si el foco es perpendicular a los polos “+” y “-”

Un resumen de las características de ambos puede apreciarse en las siguientes imagenes

Electrodos

• Materiales
• Polarización
• Impedancia
• Umbrales de Estimulación
• Esteroides

• Materiales que no sean susceptibles a la corrosión ni la degradación. El Platino y sus aleaciones son los más ampliamente utilizados actualmente
• Titano cubierto de Platino-Iridio (St. Jude)
• Aleación de Platino y Platino Platinizado (Medtronic)
• Platino-Iridio (Guidant, Biotronik)
• Materiales antiguos
• Elgiloy
• Una aleación de cobalto, hierro, cromo-molibdeno, níquel y manganeso
• Acero Inoxidable
• Polarización/Post Potencial

 

La concentración de iones sobre o cerca del electrodo después del estímulo del marcapasos

 

 

 

Como puede deducirse el electrodo del marcapasos ha sufrido grandes modificaciones hasta la actualidad y hoy en día puede decirse que el electrodo ideal es aquel que reúne las siguientes condiciones: muy flexible, por tanto crea poca presión sobre el corazón; muy fino, por tanto puede ser canalizado (cateterizado) por una vena muy pequeña, sin ocasionar la trombosis de la vena; tienen un cabezal muy pequeño, creando poca agresión dentro del miocardio; tiene muy poca resistencia, él mismo, dentro del cable, por lo que se perderá muy poca energía al mandar la corriente desde el marcapasos hasta la punta; y por último que la punta sea biocompatible y con baja polarización, lo que provoca menos inflamación en el corazón.

Impedancia
• La Impedancia se define como la suma de todas las fuerzas que se oponen al flujo de corriente en un circuito eléctrico
• Varios factores contribuyen a la Impedancia
• Resistencia del conductor
• El tejido entre los electrodos
• La interfase electrodo tejido
• Rango Normal
• 300 a 1500 ohmios
• Cables de Alta Impedancia
• Cables construidos con conductores de resistencia más alta
• La Impedancia puede llegar al rango de los 2000 ohmios
• Su ventaja es un menor drenaje de corriente de la batería
– Ley de Ohm
Por tanto la superficie del electrodo y su tamaño serán muy importantes a la hora de conseguir los mejores resultados.

 

Electrodo
• Tecnología actual
• Electrodos de punta porosa
• Permite el crecimiento de tejido dentro del electrodo
• Ventajas de punta pequeña para estimulación con un área grande para el sensado
• Alta impedancia
• ¿Polarización?
Umbral de Estimulación
• La estimulación eléctrica mínima requerida para iniciar constantemente despolarización auricular y/o ventricular y contracción cardiaca.
• Desgraciadamente los electrodos interaccionan con el tejido vivo, produciéndose fenómenos de fibrosis que hacen que la estimulación y sensado sean menos efectivos

Se ha intentando disminuir con esteroides, como se aprecia en las imagenes

Métodos de liberación

Métodos de fijación
• Pasiva
• Más barato
• Sencillo
• Trauma mínimo
• Umbrales más bajos
• Patillas
• Aletas
• Perfil en “J”
• Activa
• Fácil de implantar
• Reposicionar
• Desplazamiento bajo
• Extracción crónica
• A menudo preferido en la aurícula
• Hélice Fija
• Hélice Retráctil
• Perfil en “J”

Electrodo auricular

Aislante del cable
Fallos del poliuretano más frecuentes:
• Environmental Stress Cracking (ESC) dos causas más importantes de estrés
• Estrés durante la fabricación
• Estrés en el cuerpo
• Metal Ion Oxidation (MIO)
• Ocurre cuando entra fluido en el cable.
• Puede desarrollarse en un medio electroquímico donde los iones metálicos catalizan la oxidación del aislante, conduciendo a fallo del material.

Conectores epicardicos

Conectores de cable
Finalmente debe estar ajustado en el cabezal del marcapasos de tal manera que no este en contacto con los fluidos orgánicos.
• Debe tener anillos de sellado
• En el Cabezal del Marcapasos
• En el Cable o
• En ambos

Conectores de cable del pasado
• 6mm unipolar
• 6mm en-línea bipolar
• 5mm unipolar
• 5mm bipolar bifurcado
• 3.2mm perfil bajo uni/bi; anillos sellado
• 3.2mm perfil bajo uni/bi; sin anillos sellado

En estos casos las opciones de recambio estaban sujetas a:
• Usar un Marcapasos que tenga cabezal que se adapte directamente
• Usar un adaptador

No obstante el desarrollo vertiginoso de estos dispositivos en los últimos años hace que no se pueda establecer como definitiva esta situación siempre cambiante y que rápidamente deja obsoleta cualquier descripción por muy actualizada que se pretenda.

Editor : Dr.D. Enrique Fernandez Burgos
Iconografia : St. Jude Medical