We gaan kijken naar een specifiek ECG patroon: Cardiac Memory Sign of Chatterjee fenomeen. De essentie hiervan is het ontstaan van negatieve T-toppen tijdens normale depolarisatie, NA een periode van abnormale depolarisatie zoals bijvoorbeeld na een pacemakerritme. We behandelen oorzaken hiervan en we bekijken de ECG kenmerken. Dit allemaal de hand van een echte casus uit de praktijk!

Casus

Vrouw, 90 jaar

Medische voorgeschiedenis: Hypertensie, 2007 LVEF >55%, 2011 SVT + sinusarresten, 2016 Atriale tachycardie + sinusarresten wv DDD-R pacemaker, 2019+2021 analyse POB, geen ACS. Nu is mevrouw opgenomen in verband met milde decompensatio cordis zowel links als rechts, onbekende pompfunctie. De pacemaker is uitgelezen door de pacemakertechnicus: 95% atriale pacing, 71% ventriculaire pacing. Onderliggend traag atriaal ritme en lange A-V geleidingstijden.

Onderstaand ECG werd bij mevrouw gemaakt. We hebben ook een oud ECG tot onze beschikking.

Opname ECG versus oud ECG

We zien bij het opname ECG een atriaal gepaced ritme. Op het oude ECG zien we een ritme dat atriaal én ventriculair gepaced wordt. Zie de afbeeldingen hieronder voor verduidelijking. Mevrouw heeft een pacemaker gekregen in 2016 in verband met sinusarresten: de sinusnoop pauzeerde af en toe het vuren van impulsen. Als dit lang duurt heeft dit uiteraard gevolgen voor de hemodynamiek. Daarom is dit een indicatie voor een pacemaker: wanneer de sinusknoop te lang stopt met vuren kan de pacemaker het overnemen.

De pacemakertechnicus heeft de pacemaker van mevrouw uitgelezen bij opname en gezien dat er onderliggend een heel traag atriaal ritme is met lange A-V geleidingstijden. Daarom is er 95% van de tijd atriale pacing: het onderliggende ritme is te traag. Er is dus wel een ritme, maar dusdanig traag dat de pacemaker het bijna volledig overneemt. 71% van de tijd is er ventriculaire pacing. Als de A-V geleiding goed genoeg verloopt kan de atriale impuls (meestal dus van de pacemaker) gewoon ventriculair worden voortgeleid maar dit gebeurd niet altijd. Dan neemt de pacemaker het ook ventriculair over. Dit zien we ook terug op het oude ECG: dit ritme is zowel atriaal als ventriculair gepaced.

Bij het opname ECG zien we alleen atriale pacing. Daarbij valt op dat we in veel afleidingen behoorlijke diepe negatieve T-toppen zien. Dan moeten we natuurlijk meteen denken aan ischemie/infarct. Echter, mevrouw had geen klachten die hierop wijzen en ook de hartenzymen waren niet verhoogd. Daarom werd de blik gericht op het Cardiac Memory sign, ook wel Chatterjee fenomeen genoemd. Onder de onderstaande afbeeldingen volgt hierover een stukje geschiedenis.

Geschiedenis

Het cardiac memory sign draait dus om het ontstaan van negatieve T-toppen tijdens normale depolarisatie, NA een periode van abnormale depolarisatie. De T-toppen normaliseren zich vervolgens weer. Met abnormale depolarisatie worden bijvoorbeeld perioden van ventriculair gepaced ritme of aberrantie bedoeld.

In 1915 werd door P. White (‘Alteration of the pulse: a common clinical condition‘) geobserveerd dat er na PVC’s steeds een slag volgde met een negatieve T-top. Vervolgens publiceerde M. Campbell in 1942 (‘Inversion of T waves after long paroxysms of tachycardia‘) eenzelfde fenomeneen, maar dan na een periode van een tachycardie. Hierna volgden publicaties die dit fenomeen lieten zien in relatie tot pre-excitatie syndromen zoals Wolff-Parkinson-White (‘Wolff-Parkinson-White syndrome: T wave abnormalities during normal pathway conduction‘). Ook werden er linken gelegd tussen dit verschijnsel en calcium-kanaalblokkers, ventrikeltachycardie, intermitterend linker bundeltakblok en ventriculair pacemakerritme.

Deze laatste is onder andere gepubliceerd door Chatterjee et al in 1969. Zij vonden negatieve T-toppen en ST-depressies bij patiënten, in perioden van normale depolarisatie en repolarisatie na een periode van ventriculaire pacing. De duur van de afwijkingen hing met name af van de duur van pacing.

In 1982 werd door Rosenbaum et al de term ‘heart memory‘ geïntroduceerd inclusief bijbehorende hypothese: ‘elektrotonic modulation‘. Deze bestond uit drie elementen: de richting van de T-top in sinusritme is hetzelfde als die bij de voorgaande periode van afwijkende depolarisatie. 1: De T-top ‘onthoudt’ als het ware de richting die hij had en blijft deze houden in sinusritme. 2: De duur en amplitude van de T-top afwijking duurt steeds langer en is steeds heftiger als de duur van de periode van abnormale depolarisatie toeneemt. 3: Nieuwe episodes van abnormale depolarisatie laten steeds meer en langere afwijkingen zien: dit effect stapelt als het ware op.

Voorbeelden

Hieronder zien we twee voorbeelden van cardiac memory. Bij het linker voorbeeld zien we in kolom A een voorbeeld van atriale pacing en in kolom B een voorbeeld van ventriculaire pacing. In beide gevallen zien we een baseline en de situatie 7 dagen later, wanneer er afwijkingen zijn opgetreden ten gevolge van cardiac memory. Bij voorbeeld A zien we in meerdere afleidingen negatieve T-toppen, bij voorbeeld B is het subtieler en zien we met name afname van de T-top amplitude.

Bij het rechter voorbeeld zien we in kolom A het sinusritme van deze patiënt, dus de uitgangssituatie met normale depolarisatie. In verband met sick sinus syndroom krijgt deze patiënt een pacemaker. Kolom B laat de ventriculaire pacing zien. Kolom C is twee dagen later, wanneer de pacemaker wordt uitgezet. Weer een dag later is het beeld van kolom D. De T-top afwijkingen die we in kolom C zagen ontstaan ten gevolge van cardiac memory zijn hier weer genormaliseerd.

Mechanisme van cardiac memory

We hebben het bij de afwijkingen die we zien bij cardiac memory over het ST-segment en de T-top. Dit gaat dus over de repolarisatiefase van de actiepotentiaal. Normaliter is de T-top concordant met het QRS-complex. Ofwel: positief QRS is positieve T-top en negatief QRS is negatieve T-top. Dit wordt toegeschreven aan de wisselende actiepotentiaal van het subendocardiale en subepicardiale gebied. Hierover hebben we het ook gehad in de reeks ECG Basis. Kortweg kwam dat erop neer dat de depolarisatie van endocard naar epicard verloopt en de repolarisatie van epicard naar endocard. In tegengestelde richting dus. Echter, omdat de ionenstromen in en uit de cel ook in tegengestelde richting verlopen krijg je een soort ‘min en min is plus’ situatie. Daardoor is de T-top dus positief als ook het QRS positief is.

Echter, dit is erg kort door de bocht. Er is niet alleen een repolarisatievector of gradiënt tussen endocard en epicard. Ook tussen bijvoorbeeld apicaal en basaal, en rechter en linker ventrikel is dit het geval. Het hart is een 3-dimensionale structuur dus een 1-dimensionale uitleg over de repolarisatie past hier niet bij. Echter is de onderste steen wat dit betreft nog niet boven en weten we simpelweg nog niet alles.

Actiepotentiaal

De T-top veranderingen bij cardiac memory kunnen we vaak ook verklaren door een verandering in de depolarisatie en repolarisatie. Dit is met name door een verlenging van de duur van de epicardiale actiepotentiaal. Echter is dat ook te simpel gedacht. De duur van de actiepotentiaal is locatie-afhankelijk en het blijkt ook dat de actiepotentiaal niet altijd verlengd maar ook kan verkorten of onveranderd blijft. (Spragg et al, 2005 / Coronel et al, 2007 / Marrus et al, 2012).

We onderscheiden twee soorten cardiac memory, waarbij het verschil zit in de snelheid waarmee het ontstaat en de periode waarin het aanhoudt. Dit heeft te maken met onder andere eiwitstofwisseling en het verplaatsen van ionen in en uit de cel door daarvoor bestemde kanaaltjes. (Özgen et al, 2009 / Jeyaraj et al, 2010). Ook de mechanische functie van het hart is van invloed (Ricard et al, 1999). Dit heeft te maken met veranderingen in de contractiliteit en wandspanning van het ventrikel in situaties van bijvoorbeeld pacing of bundeltakblok.

Cardiac memory versus ischemie

Zoals al eerder benoemd werd denk je bij het zien T-top inversies natuurlijk meteen aan infarct of ischemie. Maar hoe onderscheiden we dit dan van cardiac memory?

De meest voorkomende presentatie van cardiac memory is precordiale negatieve T-toppen bij patiënten met intermitterende linker bundeltakblok of pacing in het rechter ventrikel. Deze T-top inversies lijken vaak op ischemie.

De richting van T-toppen bij ischemie is doorgaans WEG van het gebied dat ischemisch is. Ischemie van het linker coronairsysteem en dus linker ventrikel (LAD of RCX) geeft T-top inversies WEG van de linkerkant. Dan zien we dus T-top inversies in afleidingen I, AvL, V5 en V6. Gezien het linker ventrikel betrokken is (voorwand) zien we ook in afleidingen V2-V4 T-top inversies.

Precordiale negatieve T-toppen bij occlusie van het rechter coronairsysteem (RCA) komen vrijwel nooit voor. Als dit bij een bepaalde coronairanatomie zo is, zien we dus ook T-top inversies WEG van de onderkant/rechterkant, omdat de RCA dit gebied van bloed voorziet. Dan zien we dus, naast T-top inversies in precordiale afleidingen met name T-top inversies in afleiding II, III en AvF. De diepte van de T-top inversies zal dieper zijn in afleiding II, III en AvF dan precordiaal.

Conclusie

Pacing in het rechterventrikel en aanwezigheid van een (intermitterend) linker bundeltakblok zijn de twee meest voorkomende oorzaken van cardiac memory. Dit veroorzaakt (na het hervatten van normale geleiding) eenzelfde beeld als dat van T-top inversies bij occlusie van de RCA, echter zijn hier de precordiale T-top inversies groter dan die in afleiding II, III en AvF.

De combinatie van positieve T-toppen in afleiding I en AvL en precordiale T-top inversies > inferior T-top inversies blijkt hiermee een 92% sensitiviteit en 100% specificiteit te hebben om cardiac memory te onderscheiden van ischemie (Shvilkin et al, 2005).

Afsluiting

Bedankt voor het lezen van dit artikel. Vergeet je niet te abonneren op ons YouTube-kanaal. Ook zijn we te volgen op LinkedIn en Instagram! Verspreid het kanaal ook vooral onder je collega’s en andere geïnteresseerden, dat wordt enorm gewaardeerd!