Dispositivos electrónicos implantables para el tratamiento de arritmias

Dr. Francisco Javier Chorro Gascó.

Catedrático de Medicina. Especialista en Cardiología. Profesor Emérito de la Universidad de Valencia. Investigador del Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Cardiovasculares (CIBER CV) y del Instituto de Investigación INCLIVA.

Introducción

La utilización de dispositivos electrónicos implantables para el tratamiento y control de procesos patológicos es amplia y muy extensa. Su crecimiento ha sido progresivo desde mediados del siglo XX y abarca diversas áreas de la medicina, entre ellas la de las enfermedades cardiovasculares, en la que estos dispositivos se han creado para resolver problemas relacionados con el funcionamiento eléctrico del corazón, aunque también existen importantes desarrollos dirigidos a mejorar el funcionamiento mecánico y a monitorizar las constantes cardiocirculatorias.

En el ámbito del funcionamiento eléctrico del corazón se han elaborado dispositivos para detectar y tratar adecuadamente determinadas arritmias cardíacas, fundamentalmente de tres tipos: 1) las que se caracterizan por la aparición de frecuencias cardíaca bajas (bradiarritmias); 2) arritmias rápidas (taquiarritmias ventriculares) que ponen en peligro la vida de las personas y son responsables de la muerte súbita de origen arrítmico; y 3) los trastornos de la conducción de los impulsos cardíacos que generan asincronía en el proceso de contracción ventricular, alteran la función mecánica del corazón y contribuyen al desarrollo y progresión de la insuficiencia cardíaca.

A: Radiografía de tórax postero-anterior en la que se observa la imagen de un marcapasos bicameral con dos sondas-electrodo introducidas por vía endovenosa en aurícula derecha y ventrículo derecho (flechas).

B: Radiografías de tórax postero-anterior (B1) y lateral (B2) en las que se observa la imagen de un desfibrilador con el electrodo subcutáneo situado junto al esternón (flechas).

C: Imagen radiográfica de un marcapasos sin cables situado en el ventrículo derecho (flecha)

D: Radiografías de tórax postero-anterior (D1) y lateral (D2) en las que se observa un dispositivo para resincronizar la activación ventricular provisto de una sonda en ventrículo derecho, otra en el sistema venoso cardíaco para estimular en la pared postero-lateral del ventrículo izquierdo y otra en aurícula derecha (flechas).

1.- Dispositivos para el tratamiento de las bradiarritmias

La utilización clínica de dispositivos electrónicos implantables para tratar bradiarritmias se inició en 1958 cuando se implantó el primer marcapasos en el Hospital Universitario Karolinska de Estocolmo. Desde entonces se han ido modificando y perfeccionado sus características de tal modo que esta evolución ha convertido a los marcapasos en una terapia ampliamente difundida, muy utilizada a nivel mundial y que hace posible mejorar la calidad de vida y la supervivencia de pacientes con diversos problemas arrítmicos.

Los marcapasos convencionales constan de a) un generador que contiene las baterías y circuitos electrónicos y b) una o más sondas-electrodo, de inserción endovenosa, con las que se estimula al corazón y se analiza su actividad. En la actualidad se desarrollan diversas líneas de investigación que abarcan, entre otras, el diseño, la creación o el perfeccionamiento de las siguientes opciones:

a) Marcapasos sin cables endovenosos

Se insertan directamente en el corazón por vía venosa y con ello disminuyen o se evitan determinados problemas como las infecciones en las zonas de implante y/o en las sondas, los desplazamientos de las mismas, o los derivados de accesos dificultosos. En su diseño se han ido incorporando la capacidad de sincronizar la activación auricular con la ventricular y la de proporcionar modos de estimulación que no estaban disponibles en los modelos iniciales, que solamente ofrecían estimulación y detección ventricular. Se ha demostrado que estos dispositivos han mejorado los resultados en pacientes con riesgo de complicaciones infecciosas y que presentan tasas de éxito del implante muy altas, con disminución de las complicaciones derivadas de las técnicas de implante convencionales. En el registro efectuado por la European Medical Technology Industry Association se ha reportado el implante de 47.162 marcapasos en España durante el año 2024, de los cuales 1.049 corresponden a marcapasos sin cables (2,2%).

b) Dispositivos autorrecargables

Con la finalidad de evitar la necesidad de reemplazar los dispositivos cuando se agotan las baterías, mejorar su durabilidad, reducir la morbilidad relacionada con los explantes y conseguir mayor autonomía, se están diseñando nuevas aproximaciones para recargar los dispositivos mediante distintos procedimientos, por ejemplo, transformando los movimientos corporales y/o del corazón en energía eléctrica. Para ello se están utilizando tecnologías biomecánicas, triboeléctricas (generación de electricidad por el contacto o fricción entre dos materiales diferentes), piezoeléctricas (producción de cargas eléctricas en respuesta a una tensión mecánica) y de transferencia transcutánea de energía con métodos inalámbricos. Entre otros dispositivos también en fase de diseño y desarrollo, se encuentran los marcapasos biodegradables recargados por acoplamiento inductivo, para su utilización transitoria tras la cirugía cardíaca.

c) Estimulación del sistema de conducción

En los marcapasos convencionales la estimulación ventricular habitualmente se efectúa mediante sondas-electrodo situadas en el interior de la cavidad ventricular derecha. La activación se transmite desde las zonas subendocárdicas al resto del miocardio y esta transmisión es más lenta que la que tiene lugar a través del sistema específico de conducción cardíaco. La consecución de una mayor sincronía mejora la función y ésta se puede conseguir mediante estimulación biventricular o mediante la estimulación del sistema de conducción (haz de His o la rama izquierda) desde el tabique interventricular, utilizando sondas-electrodo con configuraciones específicas. Los dispositivos diseñados para estimular el haz de His comenzaron a utilizarse en los inicios del siglo XXI y la estimulación en la rama izquierda hace una década. En la actualidad, la comparación con los sistemas convencionales de resincronización es objeto de estudio en distintos ensayos clínicos.

2.- Dispositivos para el tratamiento de las taquiarritmias ventriculares malignas

Los desfibriladores automáticos implantables comenzaron a utilizarse en la clínica en la década de los 80 del siglo XX. Estos dispositivos permiten: a) detectar el desencadenamiento de arritmias cardiacas que ponen en peligro la vida del paciente y, una vez detectadas, b) aplicar estímulos o descargas eléctricas para interrumpirlas. El diseño, el tamaño, las técnicas de implante y la programación para la detección de arritmias han evolucionado considerablemente desde sus inicios. Así, los desfibriladores cardioversores implantables (ICDs) se utilizan tanto en prevención secundaria, es decir en personas que ya han sufrido episodios graves de arritmias malignas (taquicardias ventriculares y/o fibrilación ventricular) y que han sobrevivido (se indica el implante del dispositivo para controlar nuevos episodios), como en prevención primaria, es decir para evitar la muerte súbita de origen arrítmico en personas con alto riesgo (para controlar los probables episodios de arritmias malignas que pueden sufrir estas personas). El perfil de seguridad y de eficacia de los ICDs ha sido evaluado en diversos ensayos clínicos y se ha demostrado su superioridad en el control de la muerte súbita en comparación con los fármacos antiarrítmicos. El registro de la Asociación del Ritmo Cardíaco de la Sociedad Española de Cardiología reporta 8.793 implantes efectuados en España en 2024.

Una de las líneas de desarrollo consiste en la creación de dispositivos subcutáneos sin cables endovenosos con la finalidad de cubrir necesidades específicas e individuales. Comenzaron a utilizarse durante la primera década del siglo XXI y las diferencias fundamentales con respecto a los dispositivos convencionales consisten en los electrodos utilizados: en el primer caso son cables (sondas-electrodo) que se hacen llegar al corazón por vía endovenosa y, en el segundo caso se sitúan bajo la piel, evitando así su introducción en el sistema venoso. Se utilizan sobre todo cuando existen problemas de acceso vascular, de extracción de los cables, infecciones previas o riesgo alto de este tipo de complicaciones, así como en pacientes jóvenes en los que al implantar cables por vía venosa hay que considerar el previsible crecimiento del organismo. Recientes estudios multicéntricos demuestran su utilidad para la prevención de la muerte súbita de origen arrítmico en pacientes seleccionados adecuadamente.

Más recientemente se han desarrollado desfibriladores-cardioversores subcutáneos en los que el electrodo se implanta a nivel subesternal y que incorporan la posibilidad de aplicar estimulación antitaquicardia y la de controlar posibles pausas en el ritmo espontáneo. Por otra parte, la utilización combinada de dispositivos subcutáneos y marcapasos sin cables también permite añadir la capacidad de aplicar la estimulación antitaquicardia antes de la desfibrilación, para intentar controlar la arritmia sin emitir las descargas de mayor energía.

3.- Dispositivos para la resincronización de la contracción ventricular

Los dispositivos resincronizadores comenzaron a utilizarse a finales del siglo XX y comienzos del XXI. Están recomendados en la insuficiencia cardíaca sintomática con disfunción ventricular izquierda y trastornos de la conducción ventricular que producen asincronía en el proceso de contracción (bloqueo de rama izquierda). Este tratamiento se añade al farmacológico recomendado en las guías establecidas y se encuentran en fase de investigación el refinamiento de los indicadores que permitan predecir mejor la respuesta de los pacientes. El efecto beneficioso se basa en la consecución de una reorganización de la secuencia de activación ventricular para disminuir o evitar la disincronía mecánica. Cuando existe un bloqueo en la conducción a través de la rama izquierda del haz de His se enlentece la transmisión de la activación en el tabique interventricular, en la pared lateral y en las zonas basales y posteriores del ventrículo izquierdo y con ello se retrasa su contracción. La sincronía del proceso se mejora mediante estimulación biventricular utilizando dos sondas-electrodo (una estimula al ventrículo derecho y la otra al ventrículo izquierdo a través del sistema venoso del corazón). Estos dispositivos también pueden incorporar la capacidad de desfibrilar. En 2024 se implantaron en España 4.844 resincronizadores de los cuales 3.169 también eran desfibriladores.

Como se ha comentado anteriormente, otra aproximación que se está desarrollando en la actualidad es la estimulación en el sistema de conducción, tanto en el haz de His como en la rama izquierda, utilizando para ello una sonda-electrodo. Se encuentran en fase de investigación otras modalidades como la estimulación endocárdica sin cables utilizando un transmisor subcutáneo que genera pulsos ultrasónicos. Un receptor implantado en el corazón convierte las ondas ultrasónicas en energía eléctrica para estimular el tejido cardíaco. También se encuentran en fase de desarrollo y evaluación modalidades de estimulación en múltiples puntos del ventrículo izquierdo con la finalidad de capturar una zona miocárdica más amplia y conseguir una resincronización más eficaz.

Fuentes (Acceso abierto):

.- Shubbar A, Alhojailan RA, Alzahrani SA, et al. Global Research Trends and Hotspots in Cardiac Devices: A Bibliometric and Visual Analysis. Healthcare 2025; 13(23), 3144.

https://doi.org/10.3390/healthcare13233144

.- Kerkouri F, Marquié C, Boveda S, et al. Long-term outcomes of subcutaneous implantable cardioverter defibrillators: the French nationwide HONEST study. Eur Heart J 2026; 47:1576–1590.

https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf918

.- Sepehri Shamloo A, Dagres N. Subcutaneous implantable cardioverter-defibrillators enter maturity: HONEST lessons from a nationwide cohort. Eur Heart J 2026; 47:1591-1594. doi: 10.1093/eurheartj/ehaf1094. PMID: 41660679.

https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf1094

.- Abe TA, Evbayekha EO, Jackson LR 2nd, Al-Khatib SM, et al. Evolving Indications, Challenges and Advances in Cardiac Resynchronization Therapy for Heart Failure. J Card Fail. 2026;32:499-514. doi: 10.1016/j.cardfail.2025.01.031. Epub 2025 Apr 16. PMID: 40250827.

https://doi.org/10.1016/j.cardfail.2025.01.031

.- Pujol-Lopez M, Tung R, Mont L. Innovations in cardiac device therapy in the era of advanced rhythm management: implantable defibrillators and conduction system pacing. Heart 2026 Jan 19:heartjnl-2025-325834. doi: 10.1136/heartjnl-2025-325834. Epub ahead of print. PMID: 41554636.

.- Lee J, Han SY, Kwon YW. Technological Advances and Medical Applications of Implantable Electronic Devices: From the Heart, Brain, and Skin to Gastrointestinal Organs. Biosensors (Basel) 2025;15(8):543. doi: 10.3390/bios15080543. PMID: 40863003

https://doi.org/10.3390/bios15080543