Risikoevaluation des Auftretens elektromagnetischer Interferenz (EMI) durch die transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) auf die Wahrnehmungsfunktion von implantierbaren Kardioverter-Defibrillatoren (ICD-/CRT-D-Systeme). Hintergrund: Die TENS hat sich als wichtiges schmerzlinderndes Therapieverfahren für muskuloskelettale und neuropathische Schmerzerkrankungen etabliert. Die transkutan applizierten Reizstromimpulse wurden als potentielle Quelle von EMI für ICD-Systeme identifiziert. Die TENS gilt daher, insbesondere bei Applikation am Rumpf, für ICD-Träger als kontraindiziert. Diese Empfehlungen basieren allerdings auf Studien, die bereits mehr als 10 Jahre zurückliegen. Angesichts der kontinuierlichen Weiterentwicklung der ICD-Technologie, inklusive neuer Filtercharakteristika und Algorithmen zur Störsignal-Erkennung, war das Ziel vorliegender Studie die Reevaluation des Risikos für EMI zwischen TENS und modernen ICD-Systemen. Methoden und Ergebnisse: 107 Patienten mit 55 verschiedenen Modellen von Einkammer-, Zweikammer- und Dreikammer-ICD-Systemen vier verschiedener Hersteller wurden anhand eines standardisierten Testprotokolls untersucht. Dabei wurde TENS im Bereich der Halswirbelsäule und des Thorax in zwei Stimulationsarten getestet – eine hochfrequente TENS mit 80 Hz und eine TENS im Burst-Modus mit 2 Hz. Die TENS-Stromintensität wurde bis zur Toleranzschwelle erhöht. Das Auftreten von Interferenz wurde durch kontinuierliche Analyse des Oberflächen-EKGs, der intrakardialen Elektrogramme sowie des Markerkanals überprüft. Interferenz konnte bei 17 von 107 Patienten (15,9%) beobachtet werden. Pro Patient war das Auftreten mehrerer verschiedener Interferenzarten während einer TENS-Anwendung möglich. Bei 15 Patienten (14%) kam es dabei zur Fehlinterpretation als ventrikuläre Extrasystole im rechtsventrikulären Kanal und bei 2 Patienten (1,9%) als ventrikuläre Tachykardie/ Kammerflimmern (VT/VF). Fehldetektionen als Extrasystole im atrialen und linksventrikulären Kanal traten bei jeweils 2 Patienten auf. Atriales Oversensing bedingte in einem Fall eine vorhofgetriggerte Ventrikelstimulation. Undersensing wurde bei zwei Patienten beobachtet. Eine korrekte Detektion als Störsignal (Noise) erfolgte bei 5 Patienten, wobei in drei dieser Fälle intermittierend im Störmodus asynchron stimuliert wurde. Im Vergleich zur TENS an der HWS wurde am Thorax signifikant häufiger EMI beobachtet (p<0,01). Ein signifikanter Unterschied in der Inzidenz von EMI wurde zwischen den Herstellern der ICD-Aggregate beobachtet (p=0,012). Schlussfolgerung: Anhaltendes Undersensing und Umschalten in den Störmodus kann eine Verzögerung der antitachykarden Therapie bedingen. Anhaltende VT-/VF-Fehldetektionen können inadäquate Schockabgaben zur Folge haben. Vorliegende Studie zeigt, dass TENS am Rumpf, sowie in signifikant geringerer Häufigkeit im HWS-Bereich, auch bei modernen ICD-Systemen klinisch relevante EMI verursachen kann und daher weiterhin vermieden werden sollte. Die Störanfälligkeit nimmt mit zunehmender Distanz zum ICD-Sondensystem signifikant ab. Daher sehen wir eine TENS-Anwendung im Bereich der distalen Extremitäten als möglich an, vorausgesetzt eine Störbeeinflussung wurde durch initiale TENS-Testung unter EGM-Kontrolle ausgeschlossen. Dabei sollte TENS an der spezifischen Lokalisation mit höchst möglicher Stromintensität, für verschiedene Stimulationsarten und TENS-Elektrodenorientierungen getestet werden.
Risk of electromagnetic interference (EMI) from transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) on the sensing function of implantable cardioverter defibrillators (ICDs/CRT-Ds). Background: TENS has become a widely used method to treat musculoskeletal and neuropathic pain. The pulsed electrical TENS currents have been identified to exert EMI on ICDs. Thus, TENS - especially in application to the torso - is considered to be contraindicated in ICD patients. However, studies, which identify TENS as a potential source of EMI, were conducted more than 10 years ago and we have seen considerable advances of ICD technology, including filtering characteristics and noise protection algorithms. The aim of the present pilot safety study was to re-evaluate the safety of TENS in patients with modern ICDs. Methods and Results: A total of 107 patients equipped with 55 different models of single, dual or biventricular ICDs from four major manufacturers underwent a test protocol including TENS at the cervical spine and the thorax, at two stimulation modes - high frequency TENS (80 Hz) and burst-mode TENS (2Hz). The current intensity was set to the highest comfortable level. Potential interference was monitored continuously using ECG, intracardiac electrograms and the marker channel. Interference was detected in 17 of 107 patients (15,9%). Each patient could have more than one kind of interference. In 15 patients (14%) the interpretation was a premature ventricular beat, sensed in the right ventricular channel and in 2 patients (1,9%) as VT/VF. Interpretation as premature beat in the atrial and the left ventricular channel was observed in 2 patients respectively. In 1 patient atrial oversensing resulted in ventricular triggered pacing. Undersensing was detected in two patients. Noise reversion occured in 5 patients, which resulted in temporary asynchroneous pacing in 3 of these cases. EMI was more frequent in thoracic compared to cervical position (p<0,01). There was a significant difference in the incidence of interference according to the manufacturer (p=0,012). Conclusion: Persistent undersensing and noise reversion may result in suspension of antitachycardia therapies in ICDs. Interpretation as VT/VF might cause inappropriate ICD shock. The present study demonstrates that TENS applied to the torso triggers potentially clinically significant EMI in contemporary ICDs and should therefore be avoided. The susceptibility for EMI significantly declines with increasing distance of the TENS-electrodes to the ICD leads. Therefore, we consider TENS at the distal extremities as possible, provided that EMI is ruled out in individual TENS testing during ICD interrogation. TENS testing on a specific anatomical site should include highest tolerable intensity, different stimulation modes and orientations of TENS electrodes.
