I-67
ENDOKARDITIS OB ELEKTRODI SRČNEGA
SPODBUJEVALNIKA
PACE-MAKER RELATED INFECTIVE ENDOCARDITIS
Tatjana Lejko-Zupanc1, Aleš Brecelj2
1 Klinika za infekcijske bolezni in vročinska stanja, Klinični center, Japljeva 2, 1525 Ljubljana
2 Klinični oddelek za kirurgijo srca in ožilja, Klinični center, Zaloška 7, 1525 Ljubljana
Prispelo 2005-04-18, sprejeto 2005-04-21; ZDRAV VESTN 2005; 74: Suppl. I: 67–70
Key words: lead; echocardiography; microbiology; treatment;
diagnostics
Abstract – Background. To describe clinical picture, treat-
ment and outcome of the disease in patients with pace-maker
related endocarditis.
Methods. All the patients fulfilling the Duke patomorphologi-
cal and clinical criteria for infective endocarditis on pace-
maker wire or near it are included. Clinical and demogra-
phic data are recorded as well as the time since the implan-
tation of pacemaker, site of infection, portal of entry, causa-
tive agent, size and localization of vegetation, mode of opera-
tion and outcome of the disease.
Results. Since the year 1984 10 episodes of paced-maker rela-
ted endocarditis in 9 patients (8 males, 1 female) were treat-
ed at the Department of Infectious Diseases and that repre-
sents 2,5% of all episodes of infective endocarditis treated at
the department. The causative micro-organisms were isola-
ted in 9 out of 10 episodes, mostly there were coagulase nega-
tive staphylococci. One patient died before the operation and
another patient after the operation. Overall mortality was
20%. Eight out of 9 patients were operated. Complete paced-
maker system or only retained leads were extracted. None of
the patients who survived the operation had a relapse of the
disease.
Conclusions. Pace-maker related endocarditis is rare. Com-
plete cure is usually impossible without combined surgical
therapy and long-term antibiotic treatment.
Ključne besede: elektroda; ehokardiografija; mikrobiologi-
ja; zdravljenje; diagnostika
Izvleček – Izhodišča. Opisati klinično sliko, potek zdravlje-
nja in izhod bolezni pri bolnikih z endokarditisom ob srč-
nem spodbujevalniku.
Metode. Vključeni so vsi bolniki, ki po kliničnih in patomorfo-
loških Dukovih merilih izpolnjujejo pogoje za diagnozo in-
fekcijskega endokarditisa in imajo okužbe bodisi na elektro-
di spodbujevalnika ali ob njej. Opisane so klinične in demo-
grafske spremenljivke, kakor tudi čas od vstavitve spodbuje-
valnika, kraj okužbe, vstopno mesto okužbe, osamljeni povzroči-
telj, velikost in lokalizacija vegetacije, vrsta operacije in izhod
bolezni.
Rezultati. Od leta 1984 smo na Kliniki za infekcijske bolezni
in vročinska stanja zdravili 10 epizod infekcijskega endokar-
ditisa ob srčnem spodbujevalniku pri 9 bolnikih (8 moških, 1
ženska), kar predstavlja 2,5% vseh epizod infekcijskega endo-
karditisa, zdravljenih na kliniki. Povzročitelja smo dokazali
pri 9 od 10 epizod, večinoma so bili to koagulaza negativni
stafilokoki. Pred operacijo je umrl en bolnik, po operaciji pa
še ena bolnica. Celotna smrtnost je bila 20%. Osem od 9 bol-
nikov je bilo operiranih. Odstranjen je bil srčni spodbujeval-
nik bodisi v celoti bodisi le retinirane elektrode. Pri nobenem
od bolnikov, ki so operacijski poseg uspešno prestali, ni prišlo
do recidiva bolezni.
Zaključki. Endokarditis ob elektrodi spodbujevalnika je redek.
Ozdravitev praviloma ni možna brez operacijskega posega v
kombinaciji z dolgotrajnim antibiotičnim zdravljenjem.
Uvod
Uvedba srčnih spodbujevalcev je močno spremenila zdrav-
ljenje bolnikov z motnjami srčnega ritma in njihova uporaba
v klinični praksi narašča. Ocenjujejo, da je po svetu trenutno
v uporabi več kot tri milijone trajnih srčnih spodbujevalcev.
Natančnih podatkov o pogostnosti endokarditisa, povezane-
ga s trajnim srčnim spodbujevalnikom, ni. Številke o pogost-
nosti precej nihajo. Pogostnost okužb je v zadnjem času od 1
do 7% (1). Po nekaterih podatkih število okužb na umetnih
snoveh, vstavljenih v srce, narašča, zlasti na račun čedalje več-
jega števila vstavljenih defibrilatorjev in na račun čedalje dalj-
šega časa tveganja za nastanek okužbe (2). V francoski epide-
miološki študiji so ocenili, da na milijon vstavljenih srčnih spod-
bujevalnikov pride 550 primerov infekcijskega endokarditi-
sa. Pogostnost endokarditisa ob srčnem spodbujevalniku je
med pogostnostjo endokarditisa na nativni zaklopki in med
pogostnostjo endokarditisa na umetnih zaklopkah (3).
Kljub temu, da gre dejansko za okužbo na umetnih snoveh,
vstavljenih v srce, za endokarditis ob srčnem spodbujevalni-
ku ne uporabljamo termina »endokarditis na umetni zaklop-
ki«, ker gre za klinično entiteto, ki se razlikuje tako po poteku
kot tudi po klinični sliki. Okužbe trajnega srčnega spodbuje-
valnika delimo glede na mesto in čas nastanka. Prizadenejo
lahko podkožni žep, v katerem je generator, elektrode na me-
stu, kjer prehajajo skozi mehka tkiva ali intravaskularno. Glo-
boke okužbe lahko najdemo na trikuspidalni zaklopki oziro-
ma na mestu insercije elektrode v steno desnega preddvora
ZDRAV VESTN 2005; 74: I-67–70
I-68 ZDRAV VESTN 2005; 74: SUPPL I
ali prekata in v trombusih okrog elektrod. Za zgodnje okuž-
be smatramo tiste, ki se pojavijo prvi mesec po vstavitvi spod-
bujevalnika, okužbe, ki se pojavijo kasneje, pa imenujemo po-
zne okužbe. Nekateri tudi te pozne okužbe delijo na dve sku-
pini (»pozne« okužbe v obdobju od enega meseca do enega
leta in zapoznele okužbe po 12 mesecih) (1).
K nastanku okužbe prispeva več patogenetskih mehanizmov.
Zgodnja okužba nastane po navadi kot posledica intraopera-
tivne kontaminacije v času vstavitve spodbujevalnika ali ob
zamenjavi generatorja in je posledica neposredne bakterij-
ske inokulacije na elektrodo ali v podkožni žep. Kronična po-
časi potekajoča okužba podkožnega žepa lahko povzroči ero-
zijo kožnega pokrova in lokalno okužbo ležišča baterije ali
pa se širi po elektrodi v znotrajžilni prostor. Do okužbe pride
lahko tudi zaradi sekundarne bakterijske kontaminacije ob
mehanični eroziji kože.
Okužba ob elektrodi ali na zaklopkah redkeje nastane kot
posledica trajne bakteriemije, ki izvira iz vnetnega žarišča in
se zaseje na elektrodo, trikuspidalno zaklopko ali na tisti del
endokarda, ki je v stiku z elektrodo. Tak način nastanka okuž-
be najpogosteje vidimo v poteku bakteriemije, ki jo povzroči
Staphylococcus aureus. Možni nevarnostni dejavniki so slad-
korna bolezen, zdravljenje s kortikosteroidi, urgentna posta-
vitev elektrode, pooperacijski hematom, okužba sternalne ra-
ne in maligna bolezen.
Večino okužb povzročajo stafilokoki tako S. aureus kot ko-
agulaza negativni stafilokoki. Nekateri menijo, da zgodnje
okužbe praviloma povzroča S. aureus, kasnejše pa koagula-
za negativni stafilokoki. Redkejši povzročitelji so enterokoki,
Peptostreptococcus spp., Propionibacterium acnes, mikroko-
ki in gram negativni bacili (E. coli, Enterobacter, Serratia, Pse-
udomonas in Klebsiella). Med redkejše povzročitelje spadajo
tudi glive (4–6).
Material in metode
Od leta 1984 na Kliniki za infekcijske bolezni in vročinska sta-
nja prospektivno sledimo vse bolnike z infekcijskim endokar-
ditisom. Bolniki so vključeni, če izpolnjujejo Dukova klinična
ali patomorfološka merila za nedvomni ali verjetni infekcijski
endokarditis (4). Za vsakega bolnika zapisujemo temeljne
osnovne demografske podatke, podatke o predhodni okvari
zaklopk, podatke o prisotnosti umetnih zaklopk in/ali srčne-
ga spodbujevalnika, podatke o možnih vnetnih žariščih ozi-
roma o medicinskih posegih, ki bi lahko pripeljali do endo-
karditisa kakor tudi podatke o kliničnem poteku bolezni,
osamljenih povzročiteljih, podatke o operacijskih posegih v
aktivni fazi bolezni in neposredno po njej, podatke o ehokar-
diografskih preiskavah in protimikrobnem zdravljenju, kakor
tudi podatke o izhodu bolezni, rezultate operativnih posegov
ali rezultate obdukcije. Bolnike sledimo vsaj 10 let tudi po od-
pustu ali premestitvi v druge ustanove. Od leta 2003 sodeluje-
mo tudi v mednarodnem projektu ICE (International Colla-
boration of Endocarditis), ki vključuje številne centre tako v
Evropi kot drugje po svetu z namenom ustvariti enotno bazo
podatkov o infekcijskem endokarditisu.
Operativna tehnika
S pomočjo zunajtelesnega krvnega obtoka (ZTO), odpremo
srčno votlino glede na mesto lezije in odstranimo obolelo tki-
vo (npr. elektrodo, obloženo z vegetacijo, listič zaklopke ali
absces). Občasno mesta speremo z antibiotično raztopino ali
jodovo alkoholno raztopino. Kadar gre elektroda skozi listič
trikuspidalne zaklopke, jo odstranimo skupaj s spremenjenim
lističem ter anulus ojačamo z obročem oziroma napravimo
eno od plastik trikuspidanlne zaklopke, najpogosteje po de
Vegi. Električno stimulacijo nadomestimo z epikardialnimi
elektrodami in pulznim generatorjem, ki ga speljemo v pod-
kožje trebušne stene. Iz ležišča prvotnega srčnega spodbuje-
valnika odstranimo proksimalni del elektrode in pulzni gene-
rator. Ležišče izperemo z antibiotično raztopino, če pa je moč-
no vnetno spremenjeno, nastavimo perfuzijo.
Rezultati
Od leta 1984 do konca leta 2004 smo na Kliniki za infekcijske
bolezni in vročinska stanja zdravili 401 epizodo nedvomnega
ali možnega endokarditisa. V desetih epizodah (2,5%) pri
devetih bolnikih smo ocenili, da je šlo za okužbo na elektrodi
srčnega spodbujevalnika ali ob njej. Demografski podatki in
podatki o povzročiteljih ter o možnem izvoru okužbe so
navedeni v razpredelnici 1. Bolniki (8 moških in ena ženska)
so bili stari od 50 do 76 let (poprečna starost 67,5 leta).
Povzročitelja smo dokazali v 9 epizodah (90%) in le pri enem
bolniku so bile kužnine negativne. Večino okužb so povzroči-
li koagulaza negativni stafilokoki, in sicer največkrat Staphy-
lococcus epidermidis (70%), pri dveh epizodah je šlo za okuž-
bo s S. aureus. Trije bolniki so imeli okužbo ležišča baterije,
ena bolnica pa je že imela endokarditis na elektrodi. Pri treh
bolnikih bi šlo lahko za hematogeno okužbo. To še posebej
velja za 76-letnega bolnika, ki je bil hospitaliziran s klinično
sliko stafilokokne sepse. Klinična slika je bila burna s sliko
več organske odpovedi, ki je bil tudi neposredni vzrok smrti.
Na pljučih so bili prisotni infiltrati, za katere se je izkazalo, da
so bili septični embolizmi. S transtorakalno ehokardiografijo
smo našli tvorbo na prehodu zgornje vene kave v desni
preddvor. Ta tvorba je imela ultrazvočne značilnosti trombu-
sa. Obdukcija je ultrazvočni izvid potrdila, v samem trombu-
su pa so bili prisotni gram pozitivni koki, torej je šlo za
vegetacijo. Pri dveh bolnikih ultrazvočno ni bilo možno do-
kazati vegetacij. Pri enem od teh bolnikov je bila elektroda,
odvzeta ob operaciji, pozitivna še po 9 tednih antibiotičnega
zdravljenja. Pri drugem bolniku pa je prišlo mesec dni po
ukinitvi antibiotičnega zdravljenja do recidiva bakteriemije
in je bila retinirana elektroda odstranjena v drugi epizodi
endokarditisa. Pri vseh ostalih bolnikih pa so bile ehokardi-
ografsko vidne velike vegetacije (sl. 1), ki so občasno povzro-
čale obstrukcijo trikuspidalnega ustja.
Operiranih je bilo 8 bolnikov. Podatki o izhodu bolezni in na-
činu operacije so prikazani v razpredelnici 2. Pet bolnikov je
bilo operiranih transtorakalno in z uporabo zunaj telesnega
Sl. 1. Velika vegetacija na elektrodi (transezofagealna eho-
kardiografija).
Figure 1.  Giant vegetation on pace-maker wire (transeso-
phageal echocardiography).
I-69
jo epikardialne elektrode, medtem ko
en bolnik že 13 let živi brez srčnega
spodbujevalnika.
Razpravljanje
Pri bolnikih z vstavljenim srčnim spod-
bujevalnikom, ki imajo povišano telesno
temperaturo, moramo vedno pomisliti
tudi na možnost vnetja ob elektrodi ozi-
roma na njej in odvzeti ustrezno število
hemokultur. Večkrat ponovljene in po-
zitivne hemokulture so diagnostični
znak, da gre za okužbe v intravaskular-
nem prostoru in da je potrebno take bol-
nike zdraviti po veljavnih priporočilih
za zdravljenje endokarditisa in v skladu
z občutljivostjo osamljenih bakterij. An-
tibiotično zdravljenje endokarditisa ob
srčnem spodbujevalniku je v prvi meri
odvisno od osamljenega povzročitelja in
navadno traja od 4 do 6 tednov. Za oz-
dravitev je praviloma potrebno odstra-
niti celoten sistem, vključno z retinirani-
mi elektrodami. Kirurško zdravljenje je
bilo potrebno pri vseh naših bolnikih, ra-
zen pri bolniku, ki je umrl s klinično sli-
ko večorganske odpovedi ob stafiloko-
kni sepsi. Le pri enem bolniku smo spr-
va menili, da je konzervativno zdravlje-
nje uspelo, vendar je prišlo do relapsa
bolezni že en mesec po končanem anti-
biotičnem zdravljenju. Tudi pri tistih bol-
nikih, kjer ehokardiografsko ni bilo mož-
no dokazati vegetacij na elektrodah ali
na zaklopkah oziroma na steni desnega
prekata in preddvora, so bile kulture
elektrod, odvzetih ob operaciji, pozitiv-
ne za istega povzročitelja, ki je bil osam-
ljen iz krvi. Več manjših študij je nedvo-
mno dokazalo potrebo po odstranitvi
celotnega sistema srčnega spodbujeval-
nika. V študiji 38 bolnikov, od katerih jih
je bilo 12 zdravljenih samo z antibiotiki, se je pri vseh okužba
ponovila, medtem ko je bila okužba pozdravljena pri vseh osta-
lih, ki so jim odstranili celoten sistem, ne glede na to ali je bilo
antibiotično zdravljenje kratkotrajno (19 bolnikov) ali dolgo-
trajno (7 bolnikov) (7). Tudi ostali avtorji poročajo o neuspehu
samo konzervativnega zdravljenja (8, 9). O načinu same od-
stranitve elektrod in o tem, kdaj je primeren čas za reimplanta-
cijo novega srčnega spodbujevalnika, so mnenja deljena. Ne-
kateri uporabljajo zunanjo trakcijo ali pa tudi nekatere nove
tehnike, s katerimi je možno v celoti odstraniti tudi velike vege-
tacije (10, 11). Smrtnost v naši seriji je bila 20%, kar je podobno
kot pri drugih avtorjih. Smrtnost je praviloma večja pri bolni-
kih, kjer sistem srčnega spodbujevalnika ni bil zamenjan (12,
13). Ehokardiografija je pri 7 od 10 epizod pokazala spremem-
be, ki so bile bodisi jasne bodisi sumljive za vegetacije. Trans-
ezofagealna ehokardiografija pri naših bolnikih ni izboljšala
občutljivosti, kar je v nasprotju s podatki drugih avtorjev (14,
15). Morda gre to predvsem na račun prisotnosti jasno vidnih
velikih vegetacij. Pri treh epizodah, kjer z nobeno od preiskav
nismo našli vegetacij, teh tudi ni bilo ob operaciji.
Sklep
Pri vsakem bolniku z vročino in trajnim srčnim spodbujeval-
nikom je potrebno pomisliti tudi na okužbo na elektrodi spod-
Razpr. 1. Demografski podatki, trajanje simptomov in osamljeni povzročitelji pri
bolnikih z okužbo ob srčnem spodbujevalniku.
Table 1. Demographic data, duration of symptoms and causative agents in patients
with pace-maker related endocarditis.
Bolnik
Starost/ Čas od zadnje Okužba Druge Trajanje
Povzročiteljspol implantacije ležišča okužbe simptomov
Patient
Age/ Time since last Pouch Other Duration of Infectious
sex implantation infection infections symptoms agent
1 – AI 65/M 3 leta NE Uroinfekt 3 mesece S. epidermidis
2 – BJ 76/Ž 2 leti NE Endokarditis 2 leti S. epidermidis
3- MP 67/M 13 let NE Absces goleni 1 leto S. epidermidis
4-BS 75/M 3 mesece DA NE 1 mesec S. lugdunensis
(2 epizodi)
5-BS 50/M 1 leto DA Absces 5 mesecev S. epidermidis
pektoralno
6-VA 66/M 4 leta NE NE 1 mesec S. epidermidis
7-DJ 70/M 1 mesec DA NE 1 mesec S. aureus
8-GP 63/M 3 leta NE NE 1 leto NEG
9-NA M/76 5 let NE NE 3 dni S. aureus
Razpr. 2. Kraj okužbe, velikost vegetacije, vrsta operacije in izhod bolezni.
Table 2. Site of infection, size of vegetation, mode of operation and outcome of the
disease.
Bolnik Mesto Velikost Vrsta Spodbujevalnik Izhod
okužbe vegetacije operacije bolezni
Patient Site of Size of Mode of Pace-maker Outcome of
infection vegetation operation the disease
1 – AI Elektroda 3,1 x 2,4 cm Transtorakalna Odstranjen Ozdravljen
2 – BJ Elektroda + TZ 4,0 x 1,7 cm Transtorakalna Epikardialni Umrla po operaciji
3- MP Elektroda Ni vegetacije Transvenozno Endokavitarni Ozdravljen
4-BS Elektroda Ni vegetacije Transvenozno Operacija v Ozdravljen
(2 epizodi) 2. epizodi
(endokavitaren)
5-BS Elektroda 2,0 cm Transtorakalno Epikardialni Ozdravljen
6-VA D. atrij 2,5 x 1,5 cm Transtorakalna Epikardialni Ozdravljen
7-DJ D. prekat 1 cm Transvenozno Endokavitaren Ozdravljen
8-GP Elektroda 3,0 x 2,0 cm Transtorakalna Epikardialni Ozdravljen
9-NA D.atrij 1,0 cm Ni operiran Umrl
Sl. 2. Vegetacija na odstranjeni elektrodi.
Figure 2. Vegetation on the surgically removed wire.
krvnega obtoka. Odstranjene so bile elektrode skupaj z veli-
kimi vegetacijami (2). Po operaciji je umrla ena bolnica, in
sicer s klinično sliko kardiogenega šoka. Umrl je tudi 76-letni
bolnik s stafilokokno sepso. Vsi ostali bolniki pa so zdaj brez
znakov recidiva bolezni in brez večjih težav. Trije bolniki ima-
LEJKO-ZUPANC T, BRECELJ A. ENDOKARDITIS OB ELEKTRODI SRČNEGA SPODBUJEVALNIKA
I-70 ZDRAV VESTN 2005; 74: SUPPL I
bujevalnika ali ob njej. Diagnoze ni težko postaviti, če nanjo
pomislimo in pred uvedbo antibiotikov odvzamemo kri za
hemokulture. V primeru pozitivnih hemokultur je pri bolni-
ku nujno potrebno opraviti ehokardiografsko preiskavo sr-
ca. Zdravljenje je pri bolnikih, ki imajo dokazane vegetacije
kjerkoli v poteku intravaskularnih elektrod, praviloma kom-
binirano, in sicer kirurško z odstranitvijo celotnega sistema
srčnega spodbujevalnika ter medikamentozno z antibiotiki,
na katere je osamljeni povzročitelj občutljiv. Pri bolnikih, kjer
vegetacij ni možno dokazati, lahko poskusimo le s konzerva-
tivnim pristopom. Kljub temu pa je tudi pri teh bolnikih indi-
cirano kirurško zdravljenje, če pride po ukinitvi antibiotika
ponovno do bakteriemije.
Literatura
1. Karchmer AW, Longworth DL. Infections of intracardiac devices. Cardiol
Clin 2003; 21: 253–71.
2. Cabell CH, Heidenreich PA, Chu VH, et al. Increasing rates of cardiac
device infections among Medicare beneficiaries: 1990–1999. Am Heart J
2004; 147: 582–6.
3. Duval X, Selton-Suty C, Alla F, et al. Endocarditis in patients with a perma-
nent pacemaker: A 1-year epidemiological survey on infective endocardi-
tis due to valvular and/or pacemaker infection. Clin Infect Dis 2004; 39:
68–74.
4. The task force on infective endocarditis of the european society of cardi-
ology. Guidelines on prevention, diagnosis and treatment of infective
endocarditis. Executive summary. Eur Heart J 2004; 25: 267–76.
5. Piper C, Körfer R, Horstkotte D. Prosthetic valve endocarditis. Heart
2001; 85: 590–3.
6. Kojic EM, Darouiche RO. Candida infection of medical devices. Clin Micro-
biol Rev 2004; 17: 255–67.
7. Molina JE. Undertreatment and overtreatment of patients with infected
antiarrythmic implantable device. Ann Thorac Surg 1997; 63: 504–9.
8. Laguno M, Miró Ó, Font C, de la Sierra A. Pacemaker-related endocarditis.
Cardiology 1998; 90: 244–8.
9. Voet JG, Vandekerckhove YR, Muyxldermans LL, Missault LH, Matthys LJ.
Pacemaker lead infection: report of three cases and review of the litera-
ture. Heart 1999; 81: 88–91.
10. Miralles A, Moncada V, Chevez H, Rodriguez R, Granados J, Castells E.
Pacemaker endocarditis, Approach for lead extraction in endocarditis
with large vegetations. Ann Thorac Surg 2001; 72: 2130–2.
11. Meier HK, Gray ME, John RM. Endocardial pacemaker or defibrillator
leads with infected vegetations: A single – center experience and conse-
quences of transvenous extraction. Am Heart J 2003; 146: 339–44.
12. Arber N, Pras E, Copperman Y, et al. Pacemaker endocarditis. Report of
44 cases and review of literature. Medicine 1994; 73: 299–305.
13. Klug D, Lacroix D, Savoye C, et al. Systemic infection related to endocardi-
tis on pacemaker leads. Circulation 1997; 95: 2098–107.
14. Cacoub P, Leprince P, Nataf P, et al. Pacemaker infective endocarditis. Am
J Cardiol 1998; 82: 480–4.
15. Zakynthinos E, Vassilakopoulos T, Mpetsou A, Malagari E, Roussos C,
Zakynthinos SG. Fever in patients with pacemakers; the necessity of
performing transesophageal echocardiography early. Intensive Care Med
2000; 26: 1157–61.