We gaan in dit artikel aan de slag met een geleidingsstoornis die voor ritmestoornissen kan zorgen, of in ieder geval bij het mechanisme betrokken is: pre-excitatie. Een begrip dat voor veel mensen wellicht onbekend is en dat ook bekend staat als ingewikkeld. We gaan proberen duidelijkheid te scheppen!
Normaliter bestaat er één elektrische verbinding tussen de atria en ventrikels: de AV-knoop. Bij pre-excitatie is er echter een extra verbinding tussen atria en ventrikels. Deze extra verbinding wordt een accessoire bundel genoemd. Een accessoire bundel kan in staat zijn om impulsen voort te geleiden van atria naar ventrikels en zelfs ook andersom. Van atrium naar ventrikel wordt antegrade geleiding genoemd, de tegenovergestelde route heet retrograde geleiding. Een accessoire bundel is een overblijfsel uit de embryonale ontwikkeling van het hart. De elektrische splitsing tussen de atria en ventrikels is dus niet helemaal juist ontwikkeld.
Waar de AV-knoop een impuls traag voortgeleid zal een accessoire bundel snel voortgeleiden. Een atriale impuls kan de ventrikels dus zonder geleidingsvertraging bereiken. De PQ-/PR-tijd zal hierdoor korter zijn. De ventrikel zal daardoor eerder dan verwacht depolariseren. Dat noemen we dus pre-excitatie (Ho et al, 2008). Pre-excitatie wil dus zeggen dat het ventrikel eerder dan verwacht depolariseert. Het hebben van een accessoire bundel is niet meteen pre-excitatie. Een impuls kan ook via de normale geleidingsweg worden voortgeleid, dan is het dus geen pre-excitatie. Dat is dus alleen het geval wanneer de impuls de accessoire bundel als route neemt.
Op de plek waar de impuls via de accessoire bundel de ventrikel binnenkomt zal de depolarisatie starten. Dat gaat vertraagd en zorgt voor een andere QRS-morfologie dan wanneer de depolarisatie gewoon via het normale geleidingssysteem verloopt. Het resultaat is uiteindelijk een wat verbreed QRS met een ‘slurring‘ of notch in het stijgende been van de R-top. Dat noemen we een deltagolf. De deltagolf is hét kenmerk van pre-excitatie.
Het QRS-complex is uiteindelijk een soort fusiecomplex van de depolarisatie via het normale geleidingssysteem en via de accessoire bundel. Zoals zojuist werd uitgelegd vindt bij mensen met een accessoire bundel niet altijd de geleiding plaats via deze bundel. Wanneer dit niet het geval is zal er dan ook geen afwijkende QRS-morfologie. Die zien we alleen wanneer de geleiding via de accessoire bundel plaatsvindt.
Gezien de depolarisatie afwijkend verloopt bij pre-excitatie, zal ook de repolarisatie afwijkend verlopen. Dit leidt tot verandering in het ST-segment en de T-top morfologie. Dit uit zich als disconcordante ST-T afwijkingen. Bij een positief QRS en positieve deltagolf kun je bijvoorbeeld ST-depressie met een negatieve T-top zien en vice versa. Ook hiervoor geldt dat dit alleen te zien is wanneer de impuls via de accessoire bundel loopt.
- Verbreed QRS
- Slurring/notch in het stijgende been van de R-top = Deltagolf
- Korte PR-interval
- Disconcordante ST-T segmenten
Locatie en typen accessoire bundels
De meeste accessoire bundels hebben hun verbinding tussen atria en ventrikel bij de annulus van de mitralisklep of tricuspidalisklep liggen, maar er zijn ook andere varianten. Zo’n 60% van de bundels ligt bij de mitralisannulus en wordt ook wel een linker vrije wand bundel genoemd. Zo’n 25% komt via de septale kant van de annulus van de mitralis of tricuspidalis het ventrikel binnen en zo’n 15% via de rechter vrije wand (Jackman et al, Katritsis et al).
De ‘klassieke’ accessoire bundel van atrium naar ventriculair myocard wordt Bundel van Kent (Kent, 1914) genoemd (Wolferth & Wood, 1933). Er is ook een accessoire bundel met zogenoemde James fibers (James, 1961). Deze bundel verbindt het atrium met de AV-knoop. Een bundel met Brechenmacher fibres (C. Brechenmacher, 1975) is een verbinding tussen atrium en bundel van His. Een bundel met Mahaim fibers (I. Mahaim, 1937) kan meerdere verbindingen hebben: atrio-fasciculair, nodo-fasciculair of fasciculoventriculair. Dus van atrium of AV-knoop naar bundeltak, of van bundeltak naar myocard.
Sommige accessoire bundels kunnen een impuls alleen antegraad of alleen retrograad voortgeleiden. Er zijn ook bundels die beide kanten op kunnen voortgeleiden. Bundels die enkel retrograad geleiden komen vaker voor dan bundels die enkel antegraad voortgeleiden. Accessoire bundels die enkel retrograad voorgeleiden worden bundels met een ‘concealed pathway‘ genoemd: een verborgen geleidingspad. Er zijn ook patiënten met meerdere accessoire bundels tegelijk (Abbott et al). Dat is echter wel vrij zeldzaam: zo’n 10-12% van de mensen. Bij mensen met Ebstein anomalie is dat echter zo’n 50% (Cappato et al).
In 1994 kwamen Fitzpatrick et al met een publicatie die 8 anatomische locaties voor accessoire bundels identificeerde met behulp van fluoroscopie. Vijf van deze locaties liggen rechts rond de tricuspidaalklep annulus, drie liggen er links rond de mitralisklep annulus.
Links maken we onderscheid tussen een anterolaterale bundel, een posterolaterale bundel een posteroseptale bundel, waar we deze rechts ook kennen. Verder hebben we rechts ook nog een anteroseptale bundel, en een mid-septale bundel. Onderstaande afbeeldingen kunnen helpen richting geven om te begrijpen waar de bundels zitten.
Pre-excitatie en aritmie
Mensen met een accessoire bundel en dus een pre-excitatie syndroom hebben een verhoogd risico op ernstige aritmie. Zo beschreven Louis Wolff, John Parkinson en Paul White in 1930 een aantal patiënten die aanvallen van tachycardie hadden met een korte PR-interval en een bundeltakblokpatroon. We kennen dit tegenwoordig als het Wolff-Parkinson-White syndroom (WPW) en dit is de meest bekende uiting van pre-excitatie. Dit zijn patiënten met een accessoire bundel tussen atrium en ventrikel, de eerder genoemde Bundel van Kent.
Het is wel belangrijk om te benoemen dat mensen met een pre-excitatiesyndroom zoals WPW niet altijd geleiding hebben via de accessoire bundel, en ook niet altijd aritmie. De geleiding kan intermitterend over de accessoire bundel gaan en dus ook via de normale geleidingsweg. Er hoeft niet altijd aritmie te ontstaan, maar er zijn wel een aantal zeer specifieke vormen van aritmie die kunnen ontstaan.
Er kan ook simpelweg atriumfibrilleren of een andere supraventriculaire tachycardie ontstaan die via de accessoire bundel wordt voortgeleid. Dit heeft een specifiek ECG patroon tot gevolg. Ook zijn er specifieke vormen van aritmie die enkel bij mensen met een accessoire bundel bestaan. Dit noemen we atrioventriculaire re-entry tachycardie (AVRT) met een antidrome en orthodrome variant. Dit wordt besproken in het artikel over AVRT. AVRT is de meeste voorkomende aritmie bij mensen met WPW (80%), gevolgd door atriumfibrilleren. Het grote gevaar van aritmie in combinatie met een accessoire bundel is ventrikelfibrilleren als gevolg van atriumfibrilleren via de accessoire bundel.
Geschiedenis
We gaan een kijkje nemen in de geschiedenis. We gaan ruim 100 jaar terug in de tijd, naar 1913. Ralph Mines publiceerde ‘On dynamic equilibrium in the heart‘ en legde daarmee de basis voor onderzoek naar aritmie en re-entry in het bijzonder. Hij gebruikte voor zijn onderzoek overigens een hart van een schildpad.
Hij omschreef: ‘On stimulating any part of the heart there was, after a light pause, contraction in each of the other parts. After stimulating several times, the following condition appeared. The four portions of the heart marked V1, V2, A1, A2, contracted in the order given, with distinct pauses between the successive portions. This cycle of events was repeated over and over again without any further external stimulation … I venture to suggest that a circulating excitation of this kind may be responsible for some cases of paroxysmal tachycardia as observed clinically.’ Een jaar later (1914) kwam hij met een vervolg op dit onderzoek. Hij beschreef een syndroom dat nog geen naam had op dat moment.
Eveneens in 1913 kwam er een publicatie van Stanley Kent, die beschreef dat er een verbinding zat tussen het rechter atrium en rechter ventrikel. In werkelijkheid omschreef hij de bundel van His, welke reeds beschreven was door William His Jr in 1893. In 1906 werd door Sumao Tamara geconcludeerd dat deze bundel van His afkomstig was uit een netwerk van kleine spiervezels. De publicatie van Kent werd door Mines in 1914 in zijn publicatie gebruikt als uitleg voor het syndroom dat op dat moment nog geen naam had.
Vervolgens kwam in 1930 Louis Wolff, John Parkinson en Paul White met een publicatie waaruit het syndroom voortkwam dat hun naam draagt: het Wolff-Parkinson-White syndroom (WPW). In 1932 kwamen Holzmann & Scherf met een publicatie waarin het ECG werd beschreven dat deze patiënten laten zien. Een jaar later (1933) publiceerden Wolferth & Wood een vergelijkbaar verhaal. In 1943 publiceerden Wood et al een beschrijving van de verbinding tussen atria en ventrikels bij het WPW-syndroom en in 1944 deed Öhnell hetzelfde.
Hieronder een afbeelding uit de originele publicatie van Wolff, Parkinson en White.
Locatie accessoire bundel op ECG
Het lokaliseren van de locatie van een accessoire bundel op het ECG vergt een goed begrip van de basis van het ECG. Met name ook hoe de verschillende afleidingen werken en welke deflecties en vectoren normaal zijn in alle afleidingen. Er zijn verschillende algoritmen ontworpen die kunnen helpen bij het lokaliseren van de bundel. Er is natuurlijk ook het nodige onderzoek naar gedaan (Xie et al, Pambrun et al, Basiouny et al). Hieronder zie je twee voorbeelden van algoritmes.
Belangrijk om te benadrukken dat het in feite weinig waarde heeft om de locatie van een accessoire bundel te bepalen, tenzij de patiënt in aanmerking komt voor catheterablatie. Het klinische beloop of prognose zullen niet veranderen wanneer de locatie wordt bepaald.
Een aantal zaken om te gebruiken bij het lokaliseren van een accessoire bundel zijn de vector van de deltagolf in het frontale vlak (extremiteitenafleidingen), de deltagolf polariteit in afleiding V1 (positief of negatief), deltagolf hoogte in afleidingen I, II en III en de deltagolf polariteit in afleidingen II, III en AvF.
We meten de eerste 40 msec van de deltagolf, direct na het einde van de P-top. Een deltagolf is positief als hij boven de basislijn eindigt bij de start van het QRS, negatief wanneer hij onder basislijn eindigt en bifasisch wanneer hij op de basislijn eindigt. Zie afbeelding hier onder.
Linkszijdig versus rechtszijdige bundel
Het is in principe relatief eenvoudig om te bepalen of het gaat om een links of rechts gelegen bundel. We kijken daarvoor naar V1, de meest rechts gelegen precordiale afleiding. Heeft deze een positief QRS (hoge R-top), pleit dat voor een links gelegen bundel gezien de depolarisatievector vanuit links naar rechts gaat, dus naar V1. Een negatief QRS (QS-complex) in V1 pleit voor een rechts gelegen bundel. Je kunt ook kijken naar de R/S verhouding en transitie daarvan. Als er een R>S is in V1 (dus positief QRS in V1) pleit dat dus voor een linkszijdige bundel. Een transitie van R<S naar R>S ná V2 pleit voor een rechtszijdige bundel. Als de transitie in afleiding V2 plaatsvindt dienen we de amplitude van de R en S in afleiding I te meten. R>S in afleiding I pleit voor een rechtszijdige bundel (dat betekent namelijk een positief complex in I, de vector gaat dus richting afleiding I, dus naar links). R<S pleit voor een linkszijdige bundel, waarbij de vector juist wegloopt van afleiding I, dus van links naar rechts.
Hieronder twee voorbeelden.
Links anterolateraal versus links posterior
Wanneer je hebt bepaald dat er een linker accessoire bundel is, kun je nog proberen verder onderscheid te maken. Bij het onderscheid maken tussen een links anterolaterale en links posterior bundel (ofwel: zit de bundel anterior of posterior) zit het grootste verschil in de deltagolf polariteit in II, III, AvF en de R-S ratio in afleiding AvL.
Twee of meer positieve deltagolven in II, III, AvF pleiten voor een links anterolaterale bundel. Een R<S in afleiding AvL pleit daar eveneens voor. De bundel ligt dan dicht bij afleiding AvL, waardoor de vector zich dus verspreidt weg van AvL, dus is de S-golf daar groter dan de R-golf. De vector gaat juist richting de onderwand, waardoor er dus twee of meer positieve deltagolven in afleidingen II, III en AvF te zien moeten zijn.
Links posterolateraal versus links posteroseptaal
Wanneer je hebt vastgesteld dat er een links posterior gelegen bundel bestaat, kun je nog onderscheid maken tussen links posterolateraal en posteroseptaal. Ook hier kijken we naar de deltagolf polariteit in II, III en AvF en naar de R-S ratio in afleiding AvL.
Negatieve deltagolven in II, III en AvF pleiten voor een posteroseptale bundel, gezien de vector dan weg loopt van deze afleidingen. De R is dan ook groter dan de S in afleiding AvL. Indien dit niet het geval is, is er dus een postero-laterale bundel. Zie afbeelding hieronder.
Rechts septaal versus vrije wand
Wanneer je hebt vastgesteld dat het om een rechts gelegen bundel gaat, kun je onderscheid maken tussen een septaal geleden bundel (ongeacht anteroseptaal, posteroseptaal of mid-septaal) of een bundel in de vrije wand (rechts anterolateraal of posterolateraal). De QRS-transitie in de precordiale afleidingen geeft hier de beste houvast. QRS transitie (wanneer R>S wordt) in V1, V2 of V3 pleit voor een septaal gelegen bundel. Een transitie vanaf V4 pleit voor een vrije wand bundel. Wanneer de transitie precies op de grens ligt, tussen V3 en V4, kijken we naar de amplitude van de deltagolf in afleiding II. Wanneer deze 1 mV of hoger is, pleit dat voor een septale locatie, anders is het een vrije wand locatie.
Rechts anteroseptaal versus posteroseptaal versus midseptaal
Om de locatie van een rechts septaal gelegen bundel te bepalen, kijken we naar de deltagolf polariteit in II, III en AvF. Wanneer er MEER dan 1 van de drie afleidingen een positieve deltagolf heeft pleit dat voor een anteroseptale bundel. Minder dan 1 afleiding met een positieve deltagolf pleit voor een posteroseptale bundel. Een mid-septale heeft iso-elektrische deltagolven of 1 positieve of 1 negatieve deltagolf.
Rechts anterolateraal versus posterolateraal
Bij een bundel die niet septaal ligt maar in de vrije wand (dus anterolateraal of posterolateraal) kijken we naar de as van de deltagolf in de extremiteitenafleidingen. Wanneer dit geen uitsluitsel geeft, wordt er gekeken naar de R-top van afleiding III. Een as van 0 graden of hoger (dus richting normaal) pleit voor een antero-laterale bundel, zoals je op de afbeelding hieronder ziet. Wanneer de as <0 graden is kijken we dus naar de R-top in afleiding III. Zit daar een R-top, pleit dat ook voor een antero-laterale bundel. Zit daar geen R-top, pleit dat voor een postero-laterale bundel.
Voorbeelden
We gaan kijken naar wat voorbeelden.
We zien bij dit voorbeeld een bundel vanuit rechts: we zien een negatief QRS in afleiding V1, R>S transitie NA afleiding V2 en een positieve deltagolf in afleiding I. Dan moeten we bepalen of het gaat om een septale bundel of een vrije wand bundel. De QRS-transitie van R<S naar R>S vindt plaats tussen afleiding V3 en V4, de deltagolf in afleiding II is >1 mV hoog: dit pleit voor een septale bundel. We hebben 3 afleidingen met een positieve deltagolf in de onderwand (II, III en AvF) en dat pleit voor een antero-septale bundel. Kortom: rechts antero-septaal!
We hebben op dit ECG wederom een negatief QRS in V1 met een transitie naar R>S in afleiding V2. We moeten dan kijken naar de R-S ratio in afleiding I, waar we een R>S zien. Dit pleit samen voor wederom een rechts gelegen bundel. De vroege R>S transitie in afleiding II pleit voor een septaal gelegen bundel. Als laatste kijken we naar de afleidingen II, III en AvF: we zien daar negatieve deltagolven en dat pleit voor een posterior gelegen bundel. Hier ligt de bundel dus rechts postero-septaal.
Op dit ECG zien we een positieve deltagolf: dit pleit voor een links gelegen bundel, gezien de vector dus richting afleiding V1 gaat, welke rechts ligt. We zien drie positieve deltagolven in II, III en AvF en dat pleit dus voor een antero-laterale bundel.
Dit laatste voorbeeld betreft wederom een rechts gelegen bundel: we zien een voornamelijk negatieve deltagolf in V1. De transitie richting R>S vindt plaats ná afleiding V4 en dat pleit niet voor een septale bundel maar een bundel in de vrije wand.
Video
Vind je het fijner om alles uitgelegd te krijgen in plaats van een artikel lezen? Bekijk dan onderstaande video! Daarin leg ik alles rustig uit.
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!