Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC drG7qSQLcbkvfK3k6ydKC3v S0066-782X2026000500601 00601 10.36660/abc.20250751 Artigo Original Resultados Clínicos após Implante de Marca-Passo: Um Estudo Comparativo de 3 Anos entre Síndrome do Nó Sinusal e Bloqueio Atrioventricular 0000-0002-6414-3743 Polat Fuat Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Análise estatística Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 1 4 0000-0003-2356-1460 Tüner Haşim Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 2 0000-0002-4731-4061 Can Veysi Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 3 0000-0002-6866-0625 Terzi Sait Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 1 4 Department of Cardiology Dr. Siyami Ersek Thoracic and Cardiovascular Surgery Education Research Hospital Istanbul Turquia Department of Cardiology, Dr. Siyami Ersek Thoracic and Cardiovascular Surgery Education Research Hospital, Istanbul – Turquia Department of Cardiology Istanbul Arel University Memorial Bahcelievler Hospital Istanbul Turquia Department of Cardiology, Istanbul Arel University Memorial Bahcelievler Hospital, Istanbul – Turquia Department of Cardiology Van Health Sciences University Training and Research Hospital Van Turquia Department of Cardiology, Van Health Sciences University Training and Research Hospital, Van – Turquia Health Science University Istanbul Turquia Health Science University, Istanbul – Turquia Fuat Polat • Dr. Siyami Ersek Thoracic and Cardiovascular Surgery Educatıon Research Hospital – Selimiye Mah. Tibbiye Cad. No.25 Üsküdar, Istanbul – Turquia. E-mail: drfuatpolat@gmail.com

Mauricio Scanavacca

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

 17 07 2026 05 2026 123 5 e20250751 04 11 2025 02 02 2026 13 04 2026 Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da licença de atribuição pelo Creative Commons Resumo Fundamento

O implante de marca-passo permanente é um tratamento estabelecido tanto para a síndrome do nó sinusal (SNS) quanto para o bloqueio atrioventricular (BAV), porém existem poucos dados comparando os resultados clínicos a longo prazo e os padrões de remodelamento cardíaco entre essas distintas etiologias bradiarrítmicas.

 Objetivos

Comparar os resultados clínicos e as alterações estruturais cardíacas em três anos entre pacientes com SNS e BAV após implante de marca-passo permanente.

 Métodos

Este estudo observacional retrospectivo incluiu 192 pacientes adultos (65 com SNS, 127 com BAV) submetidos a implante de marca-passo entre janeiro de 2018 e dezembro de 2020. Dados demográficos, parâmetros ecocardiográficos, dados registrados pelo marca-passo e desfechos clínicos foram avaliados no início do estudo, após um mês, seis meses, um ano e três anos. Os desfechos primários incluíram alterações na estrutura e função cardíacas, melhora dos sintomas, fibrilação atrial de início recente, reinternação e mortalidade por todas as causas.

 Resultados

Ambos os grupos demonstraram declínios significativos na fração de ejeção do ventrículo esquerdo ao longo de três anos (SNS: 57,2±6,0% para 54,3±8,3%, p<0,001; BAV: 55,5±7,0% para 53,0±6,8%, p<0,001). Apesar da progressão semelhante da disfunção ventricular, padrões distintos de remodelamento emergiram: os pacientes com SNS apresentaram aumentos significativos no diâmetro do átrio esquerdo (31,3 para 38,8 mm, p=0,040), no diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo (45,2 para 51,0 mm, p<0,001) e na prevalência de regurgitação mitral (26,2% para 64,6%), enquanto os pacientes com BAV mantiveram dimensões ventriculares estáveis apesar da alta carga de estimulação ventricular (>90%). A melhora dos sintomas foi comparável (SNS: 85,6% vs. BAV: 83,5%, p=0,84), assim como o surgimento de fibrilação atrial (41,5% vs. 37,0%, p=0,54), a reinternação (50,8% vs. 58,3%, p=0,38) e a mortalidade por todas as causas (13,8% vs. 11,8%, p=0,69). Os preditores de mortalidade diferiram: gravidade da regurgitação mitral em pacientes com SNS versus doença arterial coronariana, terapia com betabloqueadores e volume do átrio esquerdo em pacientes com BAV.

 Conclusões

Apesar dos benefícios sintomáticos e resultados clínicos semelhantes, pacientes com SNS e BAV demonstram padrões distintos de remodelamento cardíaco e diferentes preditores de mortalidade, o que reforça a necessidade de estratégias de acompanhamento específicas para cada etiologia em pacientes com marca-passo.

Resultados Clínicos após Implante de Marca-Passo: Um Estudo Comparativo de 3 Anos entre Síndrome do Nó Sinusal e Bloqueio Atrioventricular Significância estatística: * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; NS indica insignificância (p ≥ 0,05). Todas as comparações baseadas na linha de base vs. medições de acompanhamento de 3 anos. Código de cores: Caixas vermelhas/rosas: Resultados do grupo SNS; Caixas verdes: Resultados do grupo BAV; Seção laranja: Resultados clínicos; Seção roxa: Preditor de morbilidade. AVB: bloqueio atrioventricular; EF: Fração de ejeção; DDFVE: Diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo; RM: Regurgitação mitral; AF: fibrilação atrial; NS: insignificante. Setas: ↓ indica diminuição do valor basal para o acompanhamento de 3 anos; ↑ indica aumento do valor basal para o acompanhamento de 3 anos.

Palavras-chave Marca-Passo Artificial Síndrome do Nó Sinusal Bloqueio Atrioventricular Fibrilação Atrial Fontes de Financiamento:O presente estudo não teve fontes de financiamento externas. Introdução

As bradicardias, incluindo a síndrome do nó sinusal (SNS) e o bloqueio atrioventricular (BAV), são indicações comuns para o implante de marca-passo permanente.1 Embora os marca-passos restaurem eficazmente a frequência cardíaca e previnam a síncope, seus efeitos a longo prazo na estrutura cardíaca, na função e nos desfechos clínicos ainda são objeto de investigação contínua.2 Compreender as diferenças na progressão da doença e na resposta à terapia de estimulação cardíaca entre pacientes com SNS e BAV é essencial para otimizar o manejo do paciente e melhorar os resultados prognósticos.3

A SNS é caracterizada por disfunção do nó sinusal, levando à bradicardia inadequada e sintomas como tontura, síncope e fadiga.4 Em contraste, o BAV resulta da condução prejudicada entre os átrios e os ventrículos, podendo levar à bradicardia grave e instabilidade hemodinâmica.5 Embora a terapia com marca-passo alivie eficazmente os sintomas em ambas as condições, persistem preocupações quanto ao seu impacto na remodelamento cardíaco, na função valvar e no desenvolvimento de insuficiência cardíaca ao longo do tempo.6

Estudos anteriores sugeriram que a estimulação do ventrículo direito pode contribuir para a remodelamento cardíaco adverso, incluindo disfunção do ventrículo esquerdo e aumento atrial, potencialmente aumentando o risco de fibrilação atrial (FA) e insuficiência cardíaca.7 No entanto, ainda não está claro se esses efeitos diferem significativamente entre pacientes com SNS e BAV.8 Além disso, as implicações clínicas da terapia com marca-passo, incluindo taxas de reinternação, mortalidade e melhora dos sintomas, requerem investigação adicional.9

Este estudo tem como objetivo comparar os resultados clínicos a longo prazo de pacientes submetidos a implante de marca-passo para SNS versus BAV durante um período de acompanhamento de três anos. Por meio da análise de alterações ecocardiográficas, dados registrados pelo marca-passo e desfechos clínicos, buscamos fornecer uma avaliação abrangente do impacto da terapia de estimulação cardíaca nessas duas populações distintas de pacientes. Os achados deste estudo contribuirão para uma melhor compreensão das implicações prognósticas do implante de marca-passo e orientarão futuras estratégias para o manejo do paciente e a otimização da terapia.

 Métodos Desenho do estudo e população

Este estudo foi um estudo de coorte observacional retrospectivo conduzido para comparar os desfechos clínicos a longo prazo de pacientes submetidos a implante de marca-passo permanente para SNS ou BAV. A população do estudo incluiu pacientes adultos submetidos a implante de marca-passo em nossa instituição entre janeiro de 2018 e dezembro de 2020. Os critérios de inclusão consistiram em diagnóstico confirmado de SNS ou BAV como indicação primária para implante de marca-passo, idade ≥ 18 anos e disponibilidade de dados clínicos e ecocardiográficos basais e de seguimento. Os critérios de exclusão incluíram implante prévio de marca-passo, doença valvar grave concomitante que exigisse intervenção, insuficiência cardíaca avançada (classe IV da New York Heart Association [NYHA]) ou histórico de cardiopatia congênita.

 Coleta e acompanhamento de dados

Dados demográficos, clínicos, laboratoriais e ecocardiográficos foram coletados de prontuários médicos. As características basais incluíram idade, sexo, índice de massa corporal (IMC), comorbidades (hipertensão, diabetes mellitus, doença arterial coronariana e tabagismo) e uso de medicamentos (betabloqueadores, inibidores da ECA/bloqueadores dos receptores da angiotensina [BRA], antagonistas dos receptores de mineralocorticoides [ARM], diuréticos de alça e bloqueadores dos canais de cálcio não diidropiridínicos). Os parâmetros laboratoriais incluíram sódio (Na) sérico, potássio (K), taxa de filtração glomerular estimada (TFGe) e níveis de hemoglobina.

 Avaliação ecocardiográfica

Todos os pacientes foram submetidos a ecocardiografia transtorácica no início do estudo e nos intervalos de acompanhamento (primeiro mês, sexto mês, primeiro ano e terceiro ano). Os exames ecocardiográficos foram realizados utilizando um sistema de ultrassom comercial (Philips EPIQ 7) por cardiologistas experientes, seguindo as diretrizes da Sociedade Americana de Ecocardiografia (ASE). Os principais parâmetros medidos foram os seguintes:

Fração de ejeção (FE) do ventrículo esquerdo: Avaliado utilizando o método biplanar de Simpson a partir das vistas apical de quatro câmaras e de duas câmaras.

Diâmetro do átrio esquerdo (DAE): Medido na vista paraesternal do eixo longo ao final da sístole.

Índice de Volume do Átrio Esquerdo (IVAE): Calculado usando o método biplano área-comprimento e indexado à área da superfície corporal.

Diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo (DDFVE): Medido ao nível das pontas das cúspides da válvula mitral na vista paraesternal do eixo longo.

Pressão sistólica da artéria pulmonar (PSAP): Estimativa feita com base na velocidade máxima de regurgitação tricúspide e na estimativa da pressão atrial direita.

Gravidade da regurgitação mitral (RM): A avaliação foi feita por meio de ecografia Doppler colorida e classificada como leve, moderada ou grave, com base na área do jato de regurgitação e na largura da vena contracta.

 Coleta e interpretação de dados de marca-passo

Os dados de programação do marca-passo foram obtidos a partir dos relatórios de verificação do dispositivo em cada consulta de acompanhamento. A verificação foi realizada utilizando o programador de marca-passo da Medtronic e envolveu a avaliação de:

Limite inferior médio da taxa: A frequência cardíaca mínima programada na qual o marca-passo fornece suporte de estimulação.

Percentagem de estimulação atrial: A proporção de tempo em que a estimulação atrial é administrada, indicando a dependência do marca-passo na estimulação artificial para manter o ritmo.

Percentagem de batimentos atriais prematuros: A porcentagem de contrações atriais prematuras detectadas pode indicar uma arritmia atrial subjacente.

Episódios de Alta Frequência Atrial (EAFAs): Episódios de atividade atrial rápida detectados pelo marca-passo, definidos como frequências atriais que excedem um limite predefinido (por exemplo, 180 batimentos por minuto), que podem sugerir FA ou taquiarritmia atrial.

Protocolo de Programação de Marca-passo: Todos os marca-passos foram programados de acordo com as diretrizes atuais, com otimização para estimulação fisiológica. O modo de estimulação foi DDD/DDDR em todos os pacientes, com um limite inferior de frequência de 60 batimentos por minuto. Em pacientes com SNS, algoritmos para minimizar a estimulação ventricular foram ativados quando disponíveis, incluindo intervalo AV estendido (até 250-300 ms) e recursos de histerese AV para promover a condução AV intrínseca. No entanto, em pacientes com BAV, tais algoritmos não foram utilizados, dada a doença de condução intrínseca, e intervalos AV padrão (120-180 ms) foram programados. A estimulação responsiva à frequência foi ativada em pacientes com incompetência cronotrópica. Algoritmos de troca de modo para taquiarritmias atriais foram ativados em todos os dispositivos. Apesar dessas estratégias de programação, a carga de estimulação ventricular em pacientes com BAV permaneceu alta (>90%) devido à natureza de seu distúrbio de condução, enquanto pacientes com SNS mantiveram predominantemente a ativação ventricular intrínseca.

 Medidas de resultado

O desfecho primário foi a variação longitudinal dos parâmetros ecocardiográficos durante o período de acompanhamento de três anos. Os desfechos secundários incluíram:

Melhora dos sintomas, avaliada pela escore de sintomas da European Heart Rhythm Association (EHRA): O escore EHRA é um sistema de classificação que avalia a gravidade dos sintomas relacionados à arritmia, variando de EHRA I (sem sintomas) a EHRA IV (sintomas graves que afetam as atividades diárias).

Incidência de FA de início recente: Definida como o primeiro episódio documentado de FA detectado por eletrocardiograma de rotina, monitoramento Holter ou interrogatório de marca-passo, em um paciente sem histórico prévio de FA.

Taxas de reinternação durante o período de acompanhamento.

Mortalidade por todas as causas.

Análise estatística

As variáveis contínuas foram expressas como média ± desvio padrão (DP) e comparadas entre os grupos utilizando o teste-t de Student para amostras independentes. As variáveis categóricas foram apresentadas como frequências e percentagens e analisadas utilizando o teste qui-quadrado ou o teste exato de Fisher. A análise de variância de medidas repetidas (ANOVA) foi utilizada para avaliar as alterações nos parâmetros ecocardiográficos ao longo do tempo. A análise de regressão de Cox com riscos proporcionais foi realizada para identificar preditores de reinternação e mortalidade. As curvas de sobrevida de Kaplan-Meier foram geradas para os desfechos de reinternação e mortalidade, e as comparações entre os grupos foram realizadas utilizando o teste de Log-Rank. Um valor de p bicaudal <0,05 foi considerado estatisticamente significativo.

 Considerações éticas

Este estudo foi conduzido de acordo com os princípios da Declaração de Helsinque e aprovado pelo comitê de ética institucional. Devido à natureza retrospectiva do estudo, o consentimento informado foi dispensado pelo comitê de ética. A confidencialidade dos pacientes foi mantida por meio da anonimização dos dados antes da análise.

 Resultado

O estudo incluiu um total de 192 pacientes, sendo que 65 (33,9%) foram submetidos a implante de marca-passo devido à SNS e 127 (66,1%) devido a BAV. A idade média da coorte foi de 66,3 ± 7,2 anos, e 89 pacientes (46,4%) eram do sexo masculino. A hipertensão foi a comorbidade mais prevalente, afetando 93 pacientes (48,4%).

Os dois grupos foram comparados em termos de características demográficas, ecocardiográficas e clínicas. Não foram observadas diferenças significativas em relação à idade, sexo ou IMC. A prevalência de hipertensão arterial, diabetes mellitus, doença arterial coronariana e tabagismo ativo foi semelhante entre os grupos; no entanto, a insuficiência cardíaca foi mais frequente em pacientes com BAV do que naqueles com SNS (17,3% vs. 10,8%, p=0,03). O uso de inibidores da ECA/BRA e ARM não diferiu entre os grupos. Contudo, betabloqueadores (69,2% vs. 13,4%, p<0,001) e bloqueadores dos canais de cálcio não diidropiridínicos (12,3% vs. 7,1%, p=0,01) foram prescritos com mais frequência em pacientes com SNS. Por outro lado, diuréticos de alça foram usados com mais frequência no grupo com BAV (20,5% vs. 9,2%, p=0,05). Os níveis séricos de sódio (Na), potássio (K), taxa de filtração glomerular estimada (TFGe) e hemoglobina foram comparáveis entre os dois grupos. Na avaliação ecocardiográfica, o DAE foi significativamente maior nos pacientes com bloqueio AV (34,6 ± 6,5 mm vs. 31,3 ± 6,9 mm, p=0,02), enquanto nenhuma outra diferença significativa foi observada nos demais parâmetros (Tabela 1).

– Características dos pacientes, incluindo dados demográficos, ecocardiográficos e clínicos
Características do paciente Todos os pacientes (N=192) Pacientes com síndrome do nó sinusal (N=65) Pacientes com bloqueio atrioventricular (N=127) Valor de p
Idade (anos) 66,3±7,2 66,4±7,8 66,3±6,9 0,96
Sexo (masculino) 89 (46,4) 28 (43,1) 61 (48,0) 0,52
IMC (kg/m2) 27,4±4,4 27,7±4,8 27,2±4,2 0,43
Hipertensão 93 (48,4) 34 (52,3) 59 (46,5) 0,44
DM 34 (17,7) 12 (18,5) 22 (17,3) 0,85
Insuficiência cardíaca 29 (15,1) 7 (10,8) 22 (17,3) 0,03
Doença arterial coronária 59 (30,7) 25 (38,5) 34 (26,8) 0,10
Fumante ativo 94 (49,0) 34 (52,3) 60 (47,2) 0,32
Betabloqueador 62 (32,3) 45 (69,2) 17 (13,4) <0,001
BCC não diidropiridínico 17 (8,9) 8 (12,3) 9 (7,1) 0,01
IECA/BRA 103 (53,6) 36 (55,4) 67 (52,8) 0,73
ARM 38 (19,8) 13 (20,0) 25 (19,7) 0,96
Diurético de alça 32 (16,7) 6 (9,2) 26 (20,5) 0,05
Na (mEq/L) 134,4±1,7 133,9±2,0 135,1±1,6 0,81
K (mmol/L) 4,3±1,1 4,4±1,0 4,3±1,2 0,89
TFG (mL/min/1,73m2) 91,3±18,7 91,6±18,5 91,1±18,9 0,84
Hemoglobina (mg/dL) 13,7±1,9 13,6±2,0 13,7±1,8 0,85
EF% 56,1±6,7 57,2±6,0 55,5±7,0 0,11
DAE 33,5±6,8 31,3±6,9 34,6±6,5 0,02
IVAE 45,6±9,7 46,1±10,8 45,3±9,1 0,58
DDFVE 44,9±3,4 45,2±3,5 44,7±3,4 0,28
IM 56 (29,1) 17 (26,2) 39 (30,7) 0,66
PASP 26,2±6,7 26,9±6,2 25,8±7,0 0,30

IECA/BRA: Inibidores da enzima conversora de angiotensina/Bloqueadores do receptor de angiotensina II; IMC: Índice de massa corporal; BCC: Bloqueador dos canais de cálcio; DM: Diabetes mellitus; FE: Fração de ejeção; TFG: Taxa de filtração glomerular; K: Potássio; DAE: Diâmetro do átrio esquerdo; IVAE: Índice de volume do átrio esquerdo; DDFVE: Diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo; RM: Regurgitação mitral; ARM: Antagonista do receptor de mineralocorticoides; Na: Sódio; PASP: Pressão sistólica da artéria pulmonar. *Os valores são média ± DP, mediana (IIQ) ou n [n/N se dados ausentes] (%). *Intervalo interquartil [percentil 25-percentil 75].

Os dois grupos de pacientes foram comparados utilizando dados registrados por marca-passo. O limite inferior médio da frequência cardíaca na linha de base não diferiu significativamente entre os grupos (60,5 ± 2,5 vs. 61,2 ± 3,6, p = 0,20). Como esperado, a porcentagem de estimulação atrial foi consistentemente maior no grupo com SNS em todos os intervalos de acompanhamento (primeiro mês: 84,5 ± 19,1% vs. 18,1 ± 14,5%; terceiro ano: 88,4 ± 20,3% vs. 17,3 ± 21,3%; p < 0,001), enquanto a porcentagem de estimulação ventricular foi marcadamente maior nos pacientes com bloqueio AV (primeiro mês: 92,5 ± 6,3% vs. 12,3 ± 8,5%; terceiro ano: 95,3 ± 4,8% vs. 9,8 ± 7,6%; p < 0,001). A estimulação ventricular mínima em pacientes com SNS reflete a preservação da condução AV nessa população, enquanto a alta carga de estimulação ventricular em pacientes com BAV foi inerente ao seu distúrbio de condução. A porcentagem de extrassístoles atriais e a frequência de EAFAs foram comparáveis entre os grupos ao longo do período de acompanhamento (Tabela 2).

– Comparação dos dados do marca-passo entre os grupos de pacientes durante o período de acompanhamento
Dados do marca-passo Pacientes com síndrome do nó sinusal Pacientes com bloqueio atrioventricular Valor de p
Limite inferior médio de frequência do marca-passo (bpm) 60,5±2,5 61,2±3,6 0,20
Percentagem de estimulação atrial (%)
Primeiro mês 84,5±19,1 18,1±14,5 <0,001
Sexto mês 86,0±19,4 15,2±20,0 <0,001
Primeiro ano 87,2±22,2 16,8±22,6 <0,001
Terceiro ano 88,4±20,3 17,3±21,3 <0,001
Estimulação ventricular (%)
Primeiro mês 12,3±8,5 92,5±6,3 <0,001
Sexto mês 11,8±9,2 93,1±5,8 <0,001
Primeiro ano 10,5±8,9 94,2±5,1 <0,001
Terceiro ano 9,8±7,6 95,3±4,8 <0,001
Percentagem de batimentos atriais prematuros (%)
Primeiro mês 5,9±2,1 6,4±1,9 0,57
Sexto mês 5,9±1,7 6,3±1,4 0,66
Primeiro ano 4,1±1,5 3,7±1,2 0,45
Terceiro ano 3,0±1,1 2,9±1,1 0,77
Episódio de alta frequência atrial (%)
Primeiro mês 9,9±1,8 10,3±4,1 0,88
Sexto mês 9,9±3,9 10,1±3,2 0,97
Primeiro ano 14±3,2 13,9±4,3 0,98
Terceiro ano 17,2±1,6 15,1±2,9 0,70

bpm: Batimentos por minuto. *Os valores são média ± DP, mediana (IIQ) ou n [n/N se dados ausentes] (%). *Intervalo interquartil [percentil 25-percentil 75].

As alterações longitudinais nos parâmetros ecocardiográficos foram avaliadas desde o período pré-implante até o acompanhamento de 3 anos em ambos os subgrupos de pacientes. Entre os pacientes com SNS, observamos deterioração significativa em múltiplos parâmetros cardíacos. A função sistólica do ventrículo esquerdo diminuiu, com a FE reduzindo de 57,2 ± 6,0% no início do estudo para 54,3 ± 8,3% em 3 anos (p < 0,001). Esses pacientes apresentaram remodelamento atrial esquerdo progressivo, demonstrado pelo aumento do DAE de 31,3 ± 6,9 mm para 38,8 ± 7,9 mm (p = 0,040) e do IVAE de 46,1 ± 10,8 mL/m2 para 53,2 ± 10,4 mL/m2 (p < 0,001). Além disso, as dimensões do ventrículo esquerdo aumentaram significativamente, com o DDFVE aumentando de 45,2 ± 3,5 mm para 51,0 ± 3,5 mm (p < 0,001). A função valvar também piorou, com a prevalência de RM leve ou grave aumentando substancialmente de 26,2% (17/65 pacientes) para 58,4% (38/65 pacientes; p = 0,001). Adicionalmente, a PSAP aumentou de 26,9 ± 6,2 mmHg para 31,6 ± 7,0 mmHg (p = 0,025). Pacientes com BAV também demonstraram uma redução significativa na FE de 55,5 ± 7,0% para 53,0 ± 6,8% (p < 0,001). No entanto, ao contrário do grupo SNS, os pacientes com BAV mantiveram dimensões estáveis do átrio esquerdo (DAE e IVAE) e do DDFVE durante todo o período de acompanhamento. Ambos os grupos apresentaram progressão comparável da disfunção valvar, com os pacientes com BAV exibindo um aumento na RM leve ou grave de 30,7% (39/127 pacientes) para 57,4% (73/127 pacientes; p < 0,001) e um aumento na PASP de 25,8 ± 7,0 mmHg para 30,8 ± 8,9 mmHg (p = 0,019) (Tabela 3).

– Comparação dos dados ecocardiográficos entre os grupos de pacientes no início do estudo e após 3 anos de acompanhamento
Dados ecocardiográficos Síndrome do nó sinusal Bloqueio atrioventricular
Antes de MP 3º ano após o MP Valor de p Antes de MP 3º ano após o primeiro-ministro Valor de p
FE% 57,2±6,0 54,3±8,3 <0,001 55,5±7,0 53,0±6,8 <0,001
DAE 31,3±6,9 38,8±7,9 0,040 34,6±6,5 36,3±7,4 0,10
IVAE 46,1±10,8 53,2±10,4 <0,001 45,3±9,1 48,4±9,2 0,14
LVEDD 45,2±3,5 51,0±3,5 <0,001 44,7±3,4 50,3±3,2 0,048
RM 17 (26,2) 38 (58,4) 0,001 39 (30,7) 73 (57,4) <0,001
PASP 26,9±6,2 31,6±7,0 0,025 25,8±7,0 30,8±8,9 0,019

FE: Fração de ejeção; DAE: Diâmetro do átrio esquerdo; IVAE: Índice de volume do átrio esquerdo; DDFVE: Diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo; RM: Regurgitação mitral; PASP: Pressão sistólica da artéria pulmonar. *Os valores são média ± DP; mediana (intervalo interquartil) ou n [n/N se dados ausentes] (%). *Intervalo interquartil [percentil 25-percentil 75].

Na avaliação de acompanhamento de 3 anos, os resultados clínicos foram avaliados de acordo com os escores de sintomas da EHRA. A análise revelou que 83,9% dos pacientes (161 de 192) apresentaram melhora sintomática após o implante de marca-passo. Quando estratificados por indicação, 85,6% dos pacientes com SNS (55 de 65) e 83,5% daqueles com BAV (106 de 127) demonstraram benefício clínico, sem diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p=0,84; odds ratio [OR] 0,92, intervalo de confiança [IC] de 95% 0,40–2,09). A análise subsequente das características dos pacientes associadas à melhora sintomática revelou padrões distintos para cada grupo. Entre os pacientes com SNS, não foram identificados preditores significativos de resposta ao tratamento. Contudo, na coorte com BAV, diversos fatores apresentaram correlações inversas significativas com o benefício sintomático: sexo feminino (p=0,039), doença arterial coronariana preexistente (p=0,006), aumento do DAE (p=0,05) e maior DDFVE (p=0,042). Durante o período de observação de 3 anos, FA de início recente foi documentada em 38,5% da população do estudo (74 de 192). A incidência foi comparável entre os grupos etiológicos, ocorrendo em 41,5% dos pacientes com SNS (27 de 65) versus 37,0% dos pacientes com BAV (47 de 127) (p=0,54; OR 0,83, IC 95% 0,45–1,52). A análise de potenciais fatores de risco para o desenvolvimento de FA não revelou associações significativas no grupo com SNS. Por outro lado, entre os pacientes com BAV, três parâmetros emergiram como preditores significativos da ocorrência de FA: idade avançada (p=0,045), maior DAE (p=0,003) e aumento do IVAE (p=0,046) (Figura 1).

– Comparação da escala de sintomas EHRA e desenvolvimento de fibrilação atrial entre grupos de pacientes após 3 anos de acompanhamento.

Na avaliação de acompanhamento de 3 anos, avaliamos os desfechos de reinternação e mortalidade em toda a coorte do estudo. Entre os 192 pacientes incluídos, 107 (55,7%) necessitaram de reinternação durante o período de observação. Quando estratificadas pela indicação do marca-passo, as taxas de reinternação foram comparáveis entre os grupos, ocorrendo em 50,8% dos pacientes com SNS (33/65) versus 58,3% dos pacientes com BAV (74/127) (p=0,38; odds ratio [OR] 1,20, intervalo de confiança [IC] de 95% 0,80-1,81).

A análise preditiva dos fatores de risco de reinternação revelou padrões distintos entre as etiologias. Para pacientes com SNS, apenas a PSAP elevada demonstrou associação significativa com reinternação (p=0,04). Em contraste, a coorte com BAV apresentou relações inversas significativas entre reinternação e sexo feminino (p=0,037) e diagnóstico de hipertensão (p=0,013). A mortalidade por todas as causas foi documentada em 12,5% dos pacientes (24/192), sem diferença significativa entre os grupos (SNS: 13,8% [9/65] vs. BAV: 11,8% [15/127]; p=0,69; OR 0,84, IC 95% 0,37-1,93). Os preditores de mortalidade diferiram substancialmente entre os grupos. Entre os pacientes com SNS, apenas a gravidade da RM apresentou correlação significativa com o risco de mortalidade (p=0,031). Por outro lado, os pacientes com BAV demonstraram associações significativas de mortalidade com três fatores independentes: doença arterial coronariana pré-existente (p=0,009), terapia com betabloqueadores (p=0,005) e IVAE (p=0,001) (Figura 2).

– Comparação de eventos de reinternação e mortalidade entre grupos de pacientes após 3 anos de acompanhamento.

Durante o acompanhamento de 3 anos, os grupos foram comparados utilizando regressão de Cox e análise de sobrevida para os desfechos de reinternação e mortalidade. Não foi observada diferença significativa na mortalidade entre os grupos (Log-Rank p=0,688). No entanto, a análise de sobrevida para reinternação revelou uma tendência a menores taxas de reinternação ao longo do tempo em pacientes com SNS, embora essa diferença não tenha atingido significância estatística (Log-Rank p=0,373) (Figura 3). Os principais achados comparativos entre os grupos com SNS e BAV em relação à remodelamento cardíaco, desfechos clínicos, características de estimulação e preditores de mortalidade estão resumidos na Ilustração Central.

– Análise de Log-Rank de eventos de reinternação e mortalidade em um acompanhamento de 3 anos.

Discussão

Este estudo fornece uma comparação abrangente dos resultados clínicos a longo prazo entre pacientes com SNS e BAV após implante de marca-passo permanente. Nossos achados demonstram que, embora a terapia com marca-passo proporcione melhora sintomática na maioria dos pacientes de ambos os grupos, existem diferenças importantes nos padrões de remodelamento cardíaco e nos preditores de desfechos adversos.

A maior porcentagem de estimulação atrial observada em pacientes com SNS é consistente com a disfunção subjacente do nó sinusal, que exige suporte de estimulação atrial mais frequente.4,10 Essa descoberta está alinhada com estudos anteriores que demonstraram a dependência de pacientes com SNS em relação à estimulação atrial para manter frequências cardíacas adequadas.11 Em contraste, pacientes com BAV tipicamente mantêm a função intrínseca do nó sinusal, mas necessitam de estimulação ventricular devido à condução AV prejudicada.5

As diferenças substanciais na carga de estimulação ventricular entre os grupos (>90% em pacientes com BAV vs. <12% em pacientes com SNS) fornecem um contexto crucial para a interpretação dos nossos achados de remodelamento. A alta porcentagem de estimulação ventricular em pacientes com BAV (média de 93-95% durante o acompanhamento) provavelmente contribuiu para os efeitos adversos observados em ambos os grupos, embora os padrões tenham diferido. Enquanto ambos os grupos apresentaram redução da FE, a dilatação progressiva do átrio e ventrículo esquerdos observada predominantemente em pacientes com SNS, apesar da estimulação ventricular mínima, sugere que a disfunção do nó sinusal em si pode predispor ao remodelamento adverso, independentemente da carga de estimulação. Por outro lado, as dimensões estáveis das câmaras em pacientes com BAV, apesar da estimulação ventricular quase universal, desafiam a noção de que a estimulação do ventrículo direito causa universalmente dilatação das câmaras, sugerindo que outros fatores, como doença atrial intrínseca na SNS, podem desempenhar papéis importantes. Esses achados estão em consonância com observações recentes de que os efeitos deletérios da estimulação do VD podem ser mais pronunciados em pacientes com patologia atrial subjacente.

Uma descoberta particularmente notável foi o padrão diferencial de remodelamento cardíaco entre os dois grupos. Os pacientes com SNS apresentaram aumentos significativos nas dimensões do átrio esquerdo e no DDFVE durante o período de acompanhamento, sugerindo remodelamento cardíaco adverso progressivo. Essa observação corrobora estudos anteriores que sugerem que a estimulação do ventrículo direito pode contribuir para a dissincronia ventricular e subsequente remodelamento adverso.7,12 A manutenção de dimensões estáveis do átrio esquerdo em pacientes com BAV, apesar de reduções comparáveis na FE, sugere potenciais diferenças na resposta fisiopatológica à terapia de estimulação cardíaca entre essas duas condições.

A incidência substancial de FA de início recente em ambos os grupos (41,5% no grupo com SNS vs. 37,0% no grupo com BAV) destaca a estreita relação entre bradiarritmia e o desenvolvimento de FA.13 Embora a diferença entre os grupos não tenha sido estatisticamente significativa, a identificação da idade avançada e do aumento das dimensões do átrio esquerdo como preditores de FA em pacientes com BAV está em consonância com os fatores de risco já estabelecidos para essa arritmia.14 A alta incidência de FA levanta questões importantes sobre os potenciais benefícios da anticoagulação profilática em pacientes de alto risco com marca-passo, particularmente aqueles com aumento das dimensões do átrio esquerdo.15

Em relação à melhora dos sintomas, nossa descoberta de que aproximadamente 84% dos pacientes apresentaram benefício clínico após o implante de marca-passo confirma a eficácia da terapia de estimulação cardíaca para o alívio dos sintomas em bradiarritmias.16 A ausência de diferenças significativas entre os grupos na melhora dos sintomas sugere que a etiologia subjacente da bradiarritmia pode não influenciar substancialmente a resposta subjetiva à terapia de estimulação cardíaca. No entanto, a identificação do sexo feminino, da doença arterial coronariana e do aumento das dimensões cardíacas como preditores negativos de melhora dos sintomas em pacientes com BAV justifica uma investigação mais aprofundada e pode ter implicações para a seleção e o aconselhamento de pacientes.17

A taxa de reinternação de aproximadamente 56% ao longo de três anos indica um ônus substancial para o sistema de saúde associado a pacientes com marca-passo. Embora a tendência para taxas de reinternação mais baixas em pacientes com SNS não tenha atingido significância estatística, os diferentes preditores de reinternação entre os grupos sugerem mecanismos fisiopatológicos potencialmente distintos que contribuem para a descompensação clínica.18 A associação entre pressão sistólica elevada na artéria pulmonar e reinternação em pacientes com SNS aponta para a potencial importância da função ventricular direita e da hemodinâmica pulmonar nessa população.19

Os desfechos de mortalidade foram comparáveis entre os grupos, afetando aproximadamente 12% dos pacientes ao longo de três anos. No entanto, os distintos preditores de mortalidade — gravidade da RM em pacientes com SNS versus doença arterial coronariana, terapia com betabloqueadores e aumento do volume do átrio esquerdo em pacientes com BAV — sugerem diferentes vias que contribuem para desfechos adversos.20,21 A associação entre terapia com betabloqueadores e mortalidade em pacientes com BAV é particularmente intrigante e pode refletir tanto a gravidade da doença cardíaca subjacente que exige o uso de betabloqueadores quanto interações potencialmente adversas entre a terapia farmacológica e o marca-passo.22

O aumento progressivo da RM observado em ambos os grupos merece atenção especial. Este achado é consistente com estudos anteriores que sugerem que a estimulação do ventrículo direito pode induzir dissincronia do músculo papilar e subsequente RM funcional.23 A correlação entre a gravidade da RM e a mortalidade em pacientes com SNS enfatiza a potencial importância prognóstica da função valvar nessa população.24

Este estudo apresenta diversos avanços importantes em relação à literatura existente. Primeiro, demonstramos pela primeira vez que pacientes com SNS exibem remodelamento cardíaco progressivo apesar da estimulação ventricular mínima (<12%), contradizendo a suposição predominante de que o remodelamento adverso é primariamente induzido pela estimulação. Essa descoberta sugere um processo fisiopatológico intrínseco na SNS que merece ser reconhecido como um fator de risco independente para deterioração estrutural, não enfatizado anteriormente em grandes estudos com marca-passos, como o MOST ou o DAVID. Segundo, nossa observação de que pacientes com BAV mantêm dimensões ventriculares estáveis apesar de >90% de estimulação ventricular questiona a universalidade da cardiomiopatia induzida por estimulação e sugere fatores protetores ou mecanismos compensatórios que merecem investigação adicional. Terceiro, identificamos preditores de mortalidade específicos da etiologia que não foram descritos anteriormente: enquanto a RM prediz desfechos na SNS (potencialmente relacionada à disfunção atrial progressiva), o valor preditivo do índice de volume atrial esquerdo em pacientes com BAV sugere vias mecanísticas diferentes para desfechos adversos. Esses perfis de risco distintos fornecem uma justificativa para estratégias de vigilância diferenciadas com base na etiologia subjacente da bradiarritmia — uma abordagem de medicina de precisão que atualmente não está refletida nas recomendações das diretrizes, que tratam todos os pacientes com marca-passo de forma semelhante, independentemente da indicação. Por fim, a alta incidência de FA de início recente (41,5% no grupo SNS e 37,0% no grupo BAV) excede substancialmente as taxas relatadas em estudos anteriores, provavelmente refletindo tanto a melhoria na detecção por meio do monitoramento contínuo do dispositivo quanto o nosso período de acompanhamento mais longo, o que enfatiza a necessidade de vigilância sistemática de arritmias atriais em todos os pacientes com marca-passo.

Nosso estudo apresenta diversas limitações que devem ser reconhecidas. Primeiro, seu desenho retrospectivo limita a inferência causal e pode introduzir viés de seleção. Segundo, não avaliamos sistematicamente a dissincronia ventricular, o que poderia ter fornecido informações mecanísticas sobre os padrões de remodelamento cardíaco observados. Terceiro, o fato de nosso estudo ter sido realizado em um único centro pode limitar a generalização dos resultados para outras populações. Por fim, não analisamos o impacto de diferentes modos ou configurações de estimulação cardíaca, o que pode influenciar os desfechos a longo prazo.

Apesar dessas limitações, nossos achados têm implicações clínicas importantes. Os diferentes padrões de remodelamento cardíaco e preditores de desfechos adversos entre pacientes com SNS e BAV sugerem que estratégias de acompanhamento individualizadas, baseadas na etiologia subjacente da bradiarritmia, podem ser benéficas. Pacientes com SNS podem se beneficiar de um monitoramento mais rigoroso das dimensões cardíacas e da otimização dos parâmetros de estimulação para minimizar a sobrecarga ventricular.25 Em pacientes com BAV, a atenção especial aos parâmetros do átrio esquerdo e ao manejo da doença arterial coronariana subjacente podem melhorar os desfechos a longo prazo.26

Pesquisas futuras devem explorar se estratégias alternativas de estimulação, como a estimulação do feixe de His ou a terapia de ressincronização cardíaca, podem prevenir as alterações estruturais observadas e melhorar os resultados em subgrupos específicos de pacientes.27,28 Além disso, são necessários estudos prospectivos com períodos de acompanhamento mais longos para melhor compreender o impacto a longo prazo da terapia de estimulação na estrutura e função cardíacas, particularmente em relação ao desenvolvimento de insuficiência cardíaca e disfunção valvar.29

 Conclusão

Este estudo comparativo de três anos demonstra que, embora o implante de marca-passo permanente proporcione melhora sintomática comparável em pacientes com SNS e BAV, as duas condições apresentam respostas fisiopatológicas fundamentalmente diferentes à terapia de estimulação cardíaca. Apesar da carga mínima de estimulação ventricular, os pacientes com SNS desenvolveram remodelamento cardíaco adverso progressivo com dilatação significativa das câmaras atrial e ventricular esquerdas, sugerindo que a disfunção do nó sinusal em si, independentemente da estimulação, predispõe à deterioração estrutural. Por outro lado, os pacientes com BAV mantiveram dimensões ventriculares estáveis apesar da estimulação ventricular quase universal (>90%), desafiando as suposições convencionais sobre os efeitos uniformemente deletérios da estimulação ventricular direita.

Os distintos preditores de mortalidade entre os grupos, a gravidade da RM na SNS versus doença arterial coronariana e o volume do átrio esquerdo no BAV reforçam a necessidade de estratificação de risco específica para cada etiologia e de estratégias de acompanhamento personalizadas. Esses achados corroboram abordagens de manejo individualizadas: vigilância ecocardiográfica mais rigorosa para detectar alterações estruturais em pacientes com SNS e maior atenção aos parâmetros do átrio esquerdo e ao manejo da doença coronariana em pacientes com BAV. Pesquisas futuras devem investigar se estratégias alternativas de estimulação cardíaca podem mitigar a tendência intrínseca de remodelamento observada em pacientes com SNS e validar protocolos de vigilância baseados em risco para cada população de pacientes.

 Referências 1. Kusumoto FM, Schoenfeld MH, Barrett C, Edgerton JR, Ellenbogen KA, Gold MR, et al. 2018 ACC/AHA/HRS Guideline on the Evaluation and Management of Patients with Bradycardia and Cardiac Conduction Delay: Executive Summary: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines, and the Heart Rhythm Society. J Am Coll Cardiol. 2019;74(7):932-87. doi: 10.1016/j.jacc.2018.10.043. Kusumoto FM Schoenfeld MH Barrett C Edgerton JR Ellenbogen KA Gold MR et al 2018 ACC/AHA/HRS Guideline on the Evaluation and Management of Patients with Bradycardia and Cardiac Conduction Delay: Executive Summary: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines, and the Heart Rhythm Society J Am Coll Cardiol 2019 74 7 932 987 10.1016/j.jacc.2018.10.043 2. Sweeney MO, Hellkamp AS, Ellenbogen KA, et al. Adverse effect of ventricular pacing on heart failure and atrial fibrillation among patients with normal baseline QRS duration in a clinical trial of pacemaker therapy for sinus node dysfunction. Circulation. 2003;107(23):2932-2937. Sweeney MO Hellkamp AS Ellenbogen KA et al Adverse effect of ventricular pacing on heart failure and atrial fibrillation among patients with normal baseline QRS duration in a clinical trial of pacemaker therapy for sinus node dysfunction Circulation 2003 107 23 2932 2937 3. Sweeney MO, Hellkamp AS, Ellenbogen KA, Greenspon AJ, Freedman RA, Lee KL, et al. Adverse Effect of Ventricular Pacing on Heart Failure and Atrial Fibrillation among Patients with Normal Baseline QRS Duration in a Clinical Trial of Pacemaker Therapy for Sinus Node Dysfunction. Circulation. 2003;107(23):2932-7. doi: 10.1161/01.CIR.0000072769.17295.B1. Sweeney MO Hellkamp AS Ellenbogen KA Greenspon AJ Freedman RA Lee KL et al Adverse Effect of Ventricular Pacing on Heart Failure and Atrial Fibrillation among Patients with Normal Baseline QRS Duration in a Clinical Trial of Pacemaker Therapy for Sinus Node Dysfunction Circulation 2003 107 23 2932 2937 10.1161/01.CIR.0000072769.17295.B1 4. Brignole M, Moya A, Lange FJ, Deharo JC, Elliott PM, Fanciulli A, et al. 2018 ESC Guidelines for the Diagnosis and Management of Syncope. Eur Heart J. 2018;39(21):1883-948. doi: 10.1093/eurheartj/ehy037. Brignole M Moya A Lange FJ Deharo JC Elliott PM Fanciulli A et al 2018 ESC Guidelines for the Diagnosis and Management of Syncope Eur Heart J 2018 39 21 1883 1948 10.1093/eurheartj/ehy037 5. Epstein AE, Dimarco JP, Ellenbogen KA, Estes NA 3rd, Freedman RA, Gettes LS, et al. ACC/AHA/HRS 2008 Guidelines for Device-Based Therapy of Cardiac Rhythm Abnormalities. Heart Rhythm. 2008;5(6):e1-62. doi: 10.1016/j.hrthm.2008.04.014. Epstein AE Dimarco JP Ellenbogen KA Estes NA 3rd Freedman RA Gettes LS et al ACC/AHA/HRS 2008 Guidelines for Device-Based Therapy of Cardiac Rhythm Abnormalities Heart Rhythm 2008 5 6 e1 62 10.1016/j.hrthm.2008.04.014 6. Tops LF, Schalij MJ, Bax JJ. The Effects of Right Ventricular Apical Pacing on Ventricular Function and Dyssynchrony Implications for Therapy. J Am Coll Cardiol. 2009;54(9):764-76. doi: 10.1016/j.jacc.2009.06.006. Tops LF Schalij MJ Bax JJ The Effects of Right Ventricular Apical Pacing on Ventricular Function and Dyssynchrony Implications for Therapy J Am Coll Cardiol 2009 54 9 764 776 10.1016/j.jacc.2009.06.006 7. Yu CM, Hayes DL. Cardiac Resynchronization Therapy: State of the Art 2013. Eur Heart J. 2013;34(19):1396-403. doi: 10.1093/eurheartj/ehs454. Yu CM Hayes DL Cardiac Resynchronization Therapy: State of the Art 2013 Eur Heart J 2013 34 19 1396 1403 10.1093/eurheartj/ehs454 8. Cheng YJ, Liu ZH, Yao FJ, et al. Post-pacemaker implant QRS duration and heart failure admission in patients with sick sinus syndrome and complete atrioventricular block. ESC Heart Failure. 2019;6(5):1005-1013. Cheng YJ Liu ZH Yao FJ et al Post-pacemaker implant QRS duration and heart failure admission in patients with sick sinus syndrome and complete atrioventricular block ESC Heart Failure 2019 6 5 1005 1013 9. Gillis AM, Pürerfellner H, Israel CW, Sunthorn H, Kacet S, Anelli-Monti M, et al. Reducing Unnecessary Right Ventricular Pacing with the Managed Ventricular Pacing Mode in Patients with Sinus Node Disease and AV Block. Pacing Clin Electrophysiol. 2006;29(7):697-705. doi: 10.1111/j.1540-8159.2006.00422.x. Gillis AM Pürerfellner H Israel CW Sunthorn H Kacet S Anelli-Monti M et al Reducing Unnecessary Right Ventricular Pacing with the Managed Ventricular Pacing Mode in Patients with Sinus Node Disease and AV Block Pacing Clin Electrophysiol 2006 29 7 697 705 10.1111/j.1540-8159.2006.00422.x 10. Brignole M, Auricchio A, Baron-Esquivias G, Bordachar P, Boriani G, Breithardt OA, et al. 2013 ESC Guidelines on Cardiac Pacing and Cardiac Resynchronization Therapy: The Task Force on Cardiac Pacing and Resynchronization Therapy of the European Society of Cardiology (ESC). Developed in Collaboration with the European Heart Rhythm Association (EHRA). Eur Heart J. 2013;34(29):2281-329. doi: 10.1093/eurheartj/eht150. Brignole M Auricchio A Baron-Esquivias G Bordachar P Boriani G Breithardt OA et al 2013 ESC Guidelines on Cardiac Pacing and Cardiac Resynchronization Therapy: The Task Force on Cardiac Pacing and Resynchronization Therapy of the European Society of Cardiology (ESC). Developed in Collaboration with the European Heart Rhythm Association (EHRA) Eur Heart J 2013 34 29 2281 2329 10.1093/eurheartj/eht150 11. Andersen HR, Nielsen JC, Thomsen PE, Thuesen L, Mortensen PT, Vesterlund T, et al. Long-Term Follow-Up of Patients from a Randomised Trial of Atrial versus Ventricular Pacing for Sick-Sinus Syndrome. Lancet. 1997;350(9086):1210-6. doi: 10.1016/S0140-6736(97)03425-9. Andersen HR Nielsen JC Thomsen PE Thuesen L Mortensen PT Vesterlund T et al Long-Term Follow-Up of Patients from a Randomised Trial of Atrial versus Ventricular Pacing for Sick-Sinus Syndrome Lancet 1997 350 9086 1210 1216 10.1016/S0140-6736(97)03425-9 12. Sweeney MO, Prinzen FW. A New Paradigm for Physiologic Ventricular Pacing. J Am Coll Cardiol. 2006;47(2):282-8. doi: 10.1016/j.jacc.2005.09.029. Sweeney MO Prinzen FW A New Paradigm for Physiologic Ventricular Pacing J Am Coll Cardiol 2006 47 2 282 288 10.1016/j.jacc.2005.09.029 13. Healey JS, Connolly SJ, Gold MR, Israel CW, van Gelder IC, Capucci A, et al. Subclinical Atrial Fibrillation and the Risk of Stroke. N Engl J Med. 2012;366(2):120-9. doi: 10.1056/NEJMoa1105575. Healey JS Connolly SJ Gold MR Israel CW van Gelder IC Capucci A et al Subclinical Atrial Fibrillation and the Risk of Stroke N Engl J Med 2012 366 2 120 129 10.1056/NEJMoa1105575 14. Hirsh BJ, Copeland-Halperin RS, Halperin JL. Fibrotic Atrial Cardiomyopathy, Atrial Fibrillation, and Thromboembolism: Mechanistic Links and Clinical Inferences. J Am Coll Cardiol. 2015;65(20):2239-51. doi: 10.1016/j.jacc.2015.03.557. Hirsh BJ Copeland-Halperin RS Halperin JL Fibrotic Atrial Cardiomyopathy, Atrial Fibrillation, and Thromboembolism: Mechanistic Links and Clinical Inferences J Am Coll Cardiol 2015 65 20 2239 2251 10.1016/j.jacc.2015.03.557 15. Kirchhof P, Benussi S, Kotecha D, Ahlsson A, Atar D, Casadei B, et al. 2016 ESC Guidelines for the Management of Atrial Fibrillation Developed in Collaboration with EACTS. Eur Heart J. 2016;37(38):2893-962. doi: 10.1093/eurheartj/ehw210. Kirchhof P Benussi S Kotecha D Ahlsson A Atar D Casadei B et al 2016 ESC Guidelines for the Management of Atrial Fibrillation Developed in Collaboration with EACTS Eur Heart J 2016 37 38 2893 2962 10.1093/eurheartj/ehw210 16. Lamas GA, Orav EJ, Stambler BS, Ellenbogen KA, Sgarbossa EB, Huang SK, et al. Quality of Life and Clinical Outcomes in Elderly Patients Treated with Ventricular Pacing as Compared with Dual-Chamber Pacing. Pacemaker Selection in the Elderly Investigators. N Engl J Med. 1998;338(16):1097-104. doi: 10.1056/NEJM199804163381602. Lamas GA Orav EJ Stambler BS Ellenbogen KA Sgarbossa EB Huang SK et al Quality of Life and Clinical Outcomes in Elderly Patients Treated with Ventricular Pacing as Compared with Dual-Chamber Pacing. Pacemaker Selection in the Elderly Investigators N Engl J Med 1998 338 16 1097 1104 10.1056/NEJM199804163381602 17. Fleischmann KE, Orav EJ, Lamas GA, Mangione CM, Schron E, Lee KL, et al. Pacemaker Implantation and Quality of Life in the Mode Selection Trial (MOST). Heart Rhythm. 2006;3(6):653-9. doi: 10.1016/j.hrthm.2006.02.1031. Fleischmann KE Orav EJ Lamas GA Mangione CM Schron E Lee KL et al Pacemaker Implantation and Quality of Life in the Mode Selection Trial (MOST) Heart Rhythm 2006 3 6 653 659 10.1016/j.hrthm.2006.02.1031 18. Poole JE, Gleva MJ, Mela T, Chung MK, Uslan DZ, Borge R, et al. Complication Rates Associated with Pacemaker or Implantable Cardioverter-Defibrillator Generator Replacements and Upgrade Procedures: Results from the REPLACE Registry. Circulation. 2010;122(16):1553-61. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.110.976076. Poole JE Gleva MJ Mela T Chung MK Uslan DZ Borge R et al Complication Rates Associated with Pacemaker or Implantable Cardioverter-Defibrillator Generator Replacements and Upgrade Procedures: Results from the REPLACE Registry Circulation 2010 122 16 1553 1561 10.1161/CIRCULATIONAHA.110.976076 19. Rosenhek R, Iung B, Tornos P, Antunes MJ, Prendergast BD, Otto CM, et al. ESC Working Group on Valvular Heart Disease Position Paper: Assessing the Risk of Interventions in Patients with Valvular Heart Disease. Eur Heart J. 2012;33(7):822-8. doi: 10.1093/eurheartj/ehr061. Rosenhek R Iung B Tornos P Antunes MJ Prendergast BD Otto CM et al ESC Working Group on Valvular Heart Disease Position Paper: Assessing the Risk of Interventions in Patients with Valvular Heart Disease Eur Heart J 2012 33 7 822 828 10.1093/eurheartj/ehr061 20. Barsheshet A, Moss AJ, McNitt S, Jons C, Glikson M, Klein HU, et al. Long-Term Implications of Cumulative Right Ventricular Pacing among Patients with an Implantable Cardioverter-Defibrillator. Heart Rhythm. 2011;8(2):212-8. doi: 10.1016/j.hrthm.2010.10.035. Barsheshet A Moss AJ McNitt S Jons C Glikson M Klein HU et al Long-Term Implications of Cumulative Right Ventricular Pacing among Patients with an Implantable Cardioverter-Defibrillator Heart Rhythm 2011 8 2 212 218 10.1016/j.hrthm.2010.10.035 21. Ricci RP, Morichelli L, Santini M. Remote Control of Implanted Devices Through Home Monitoring Technology Improves Detection and Clinical Management of Atrial Fibrillation. Europace. 2009;11(1):54-61. doi: 10.1093/europace/eun303. Ricci RP Morichelli L Santini M Remote Control of Implanted Devices Through Home Monitoring Technology Improves Detection and Clinical Management of Atrial Fibrillation Europace 2009 11 1 54 61 10.1093/europace/eun303 22. Chatterjee NA, Upadhyay GA, Ellenbogen KA, McAlister FA, Choudhry NK, Singh JP. Atrioventricular Nodal Ablation in Atrial Fibrillation: A Meta-Analysis and Systematic Review. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2012;5(1):68-76. doi: 10.1161/CIRCEP.111.967810. Chatterjee NA Upadhyay GA Ellenbogen KA McAlister FA Choudhry NK Singh JP Atrioventricular Nodal Ablation in Atrial Fibrillation: A Meta-Analysis and Systematic Review Circ Arrhythm Electrophysiol 2012 5 1 68 76 10.1161/CIRCEP.111.967810 23. Spartera M, Galderisi M, Mele D, Cameli M, D'Andrea A, Rossi A, et al. Role of Cardiac Dyssynchrony and Resynchronization Therapy in Functional Mitral Regurgitation. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2016;17(5):471-80. doi: 10.1093/ehjci/jev352. Spartera M Galderisi M Mele D Cameli M D'Andrea A Rossi A et al Role of Cardiac Dyssynchrony and Resynchronization Therapy in Functional Mitral Regurgitation Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2016 17 5 471 480 10.1093/ehjci/jev352 24. Goldenberg I, Kutyifa V, Klein HU, Cannom DS, Brown MW, Dan A, et al. Survival with Cardiac-Resynchronization Therapy in Mild Heart Failure. N Engl J Med. 2014;370(18):1694-701. doi: 10.1056/NEJMoa1401426. Goldenberg I Kutyifa V Klein HU Cannom DS Brown MW Dan A et al Survival with Cardiac-Resynchronization Therapy in Mild Heart Failure N Engl J Med 2014 370 18 1694 1701 10.1056/NEJMoa1401426 25. Leyva F, Nisam S, Auricchio A. 20 Years of Cardiac Resynchronization Therapy. J Am Coll Cardiol. 2014;64(10):1047-58. doi: 10.1016/j.jacc.2014.06.1178. Leyva F Nisam S Auricchio A 20 Years of Cardiac Resynchronization Therapy J Am Coll Cardiol 2014 64 10 1047 1058 10.1016/j.jacc.2014.06.1178 26. Vijayaraman P, Naperkowski A, Subzposh FA, Abdelrahman M, Sharma PS, Oren JW, et al. Permanent His-Bundle Pacing: Long-Term Lead Performance and Clinical Outcomes. Heart Rhythm. 2018;15(5):696-702. doi: 10.1016/j.hrthm.2017.12.022. Vijayaraman P Naperkowski A Subzposh FA Abdelrahman M Sharma PS Oren JW et al Permanent His-Bundle Pacing: Long-Term Lead Performance and Clinical Outcomes Heart Rhythm 2018 15 5 696 702 10.1016/j.hrthm.2017.12.022 27. Abdelrahman M, Subzposh FA, Beer D, Durr B, Naperkowski A, Sun H, et al. Clinical Outcomes of His Bundle Pacing Compared to Right Ventricular Pacing. J Am Coll Cardiol. 2018;71(20):2319-30. doi: 10.1016/j.jacc.2018.02.048. Abdelrahman M Subzposh FA Beer D Durr B Naperkowski A Sun H et al Clinical Outcomes of His Bundle Pacing Compared to Right Ventricular Pacing J Am Coll Cardiol 2018 71 20 2319 2330 10.1016/j.jacc.2018.02.048 28. Moss AJ, Hall WJ, Cannom DS, Klein H, Brown MW, Daubert JP, et al. Cardiac-Resynchronization Therapy for the Prevention of Heart-Failure Events. N Engl J Med. 2009;361(14):1329-38. doi: 10.1056/NEJMoa0906431. Moss AJ Hall WJ Cannom DS Klein H Brown MW Daubert JP et al Cardiac-Resynchronization Therapy for the Prevention of Heart-Failure Events N Engl J Med 2009 361 14 1329 1338 10.1056/NEJMoa0906431 29. Glikson M, Nielsen JC, Kronborg MB, Michowitz Y, Auricchio A, Barbash IM, et al. 2021 ESC Guidelines on Cardiac Pacing and Cardiac Resynchronization Therapy. Europace. 2022;24(1):71-164. doi: 10.1093/europace/euab232. Glikson M Nielsen JC Kronborg MB Michowitz Y Auricchio A Barbash IM et al 2021 ESC Guidelines on Cardiac Pacing and Cardiac Resynchronization Therapy Europace 2022 24 1 71 164 10.1093/europace/euab232

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Non-Interventional Health Sciences Research at Istanbul Yeni Yüzyıl University sob o número de protocolo 2024/07-1289. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.

Os autores não utilizaram ferramentas de inteligência artificial no desenvolvimento deste trabalho.

Todo o conjunto de dados que dá suporte aos resultados deste estudo está disponível mediante solicitação ao autor correspondente.

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

 10.36660/abc.20250751i Original Article Clinical Outcomes Following PM Implantation: A 3-Year Comparative Study of Sick Sinus Syndrome and Atrioventricular Block 0000-0002-6414-3743 Polat Fuat Conception and design of the research Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for intellectual content 1 4 0000-0003-2356-1460 Tüner Haşim Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for intellectual content 2 0000-0002-4731-4061 Can Veysi Conception and design of the research Acquisition of data Writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for intellectual content 3 0000-0002-6866-0625 Terzi Sait Writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for intellectual content 1 4 Türkiye Department of Cardiology, Dr. Siyami Ersek Thoracic and Cardiovascular Surgery Education Research Hospital, Istanbul – Türkiye Türkiye Department of Cardiology, Istanbul Arel University Memorial Bahcelievler Hospital, Istanbul – Türkiye Türkiye Department of Cardiology, Van Health Sciences University Training and Research Hospital, Van – Türkiye Türkiye Health Science University, Istanbul – Türkiye Fuat Polat • Dr. Siyami Ersek Thoracic and Cardiovascular Surgery Educatıon Research Hospital – Selimiye Mah. Tibbiye Cad. No.25 Üsküdar, Istanbul – Türkiye. E-mail: drfuatpolat@gmail.com

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Mauricio Scanavacca

 Abstract Background

Permanent pacemaker implantation is an established treatment for both sick sinus syndrome (SSS) and atrioventricular block (AVB), yet limited data exist comparing long-term clinical outcomes and cardiac remodeling patterns between these distinct bradyarrhythmic etiologies.

 Objectives

To compare three-year clinical outcomes and cardiac structural changes between SSS and AVB patients following permanent pacemaker implantation.

 Methods

This retrospective observational study enrolled 192 adult patients (65 SSS, 127 AVB) who underwent pacemaker implantation between January 2018 and December 2020. Demographic data, echocardiographic parameters, pacemaker-recorded data, and clinical outcomes were assessed at baseline, one month, six months, one year, and three years. Primary outcomes included changes in cardiac structure and function, symptomatic improvement, new-onset atrial fibrillation, rehospitalization, and all-cause mortality.

 Results

Both groups demonstrated significant declines in left ventricular ejection fraction over three years (SSS: 57.2±6.0% to 54.3±8.3%, p<0.001; AVB: 55.5±7.0% to 53.0±6.8%, p<0.001). Despite similar ventricular dysfunction progression, distinct remodeling patterns emerged: SSS patients exhibited significant increases in left atrial diameter (31.3 to 38.8 mm, p=0.040), left ventricular end-diastolic diameter (45.2 to 51.0 mm, p<0.001), and mitral regurgitation prevalence (26.2% to 64.6%), while AVB patients maintained stable chamber dimensions despite high ventricular pacing burden (>90%). Symptomatic improvement was comparable (SSS: 85.6% vs. AVB: 83.5%, p=0.84), as were new-onset atrial fibrillation (41.5% vs. 37.0%, p=0.54), rehospitalization (50.8% vs. 58.3%, p=0.38), and all-cause mortality (13.8% vs. 11.8%, p=0.69). Mortality predictors differed: mitral regurgitation severity in SSS versus coronary artery disease, beta-blocker therapy, and left atrial volume in AVB patients.

 Conclusions

Despite similar symptomatic benefits and clinical outcomes, SSS and AVB patients demonstrate distinct cardiac remodeling patterns and different mortality predictors, supporting the need for etiology-specific follow-up strategies in pacemaker recipients.

Clinical Outcomes Following PM Implantation: A 3-Year Comparative Study of Sick Sinus Syndrome and Atrioventricular Block Statistical significance: * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001; NS indicates not significant (p ≥ 0.05). All comparisons based on baseline vs. 3-year follow-up measurements. Color coding: Red/pink boxes: SSS group findings; Green boxes: AVB group findings; Orange section: Clinical outcomes; Purple section: Mortality predictors. SSS: Sick Sinus Syndrome; AVB: Atrioventricular Block; EF: Ejection Fraction; LAD: Left Atrial Diameter; LVEDD: Left Ventricular End-Diastolic Diameter; MR: Mitral Regurgitation; AF: Atrial Fibrilation; NS: Not Significant. Arrows: ↓ indicates decrease from baseline to 3-year follow-up; ↑ indicates increase from baseline to 3-year follow-up.

Keywords Artificial Pacemaker Sick Sinus Syndrome Atrioventricular Block Atrial Fibrillation Sources of Funding: There were no external funding sources for this study. Introduction

Bradyarrhythmias, including sick sinus syndrome (SSS) and atrioventricular block (AVB), are common indications for permanent pacemaker implantation.1 While pacemakers effectively restore heart rate and prevent syncope, their long-term effects on cardiac structure, function, and clinical outcomes remain a subject of ongoing investigation.2 Understanding the differences in disease progression and response to pacing therapy between SSS and AVB patients is essential for optimizing patient management and improving prognostic outcomes.3

SSS is characterized by sinus node dysfunction, leading to inappropriate bradycardia and symptoms such as dizziness, syncope, and fatigue.4 In contrast, AVB results from impaired conduction between the atria and ventricles, potentially leading to severe bradycardia and hemodynamic instability.5 Although pacemaker therapy effectively alleviates symptoms in both conditions, concerns persist regarding its impact on cardiac remodelling, valvular function, and the development of heart failure over time.6

Previous studies have suggested that right ventricular pacing may contribute to adverse cardiac remodelling, including left ventricular dysfunction and atrial enlargement, potentially increaszing the risk of atrial fibrillation (AF) and heart failure.7 However, whether these effects differ significantly between SSS and AVB patients remains unclear.8 Furthermore, the clinical implications of pacemaker therapy, including rehospitalization rates, mortality, and symptomatic improvement, require further exploration.9

This study aims to compare the long-term clinical outcomes of patients undergoing pacemaker implantation for SSS versus AVB over a three-year follow-up period. By analyzing echocardiographic changes, pacemaker-recorded data, and clinical endpoints, we seek to provide a comprehensive assessment of the impact of pacing therapy on these two distinct patient populations. The findings from this study will contribute to a better understanding of the prognostic implications of pacemaker implantation and inform future strategies for patient management and therapy optimization.

 Methods Study design and population

This study was a retrospective, observational cohort study conducted to compare the long-term clinical outcomes of patients undergoing permanent pacemaker implantation for SSS or AVB. The study population included adult patients who underwent pacemaker implantation at our institution between January 2018 and December 2020. Inclusion criteria consisted of a confirmed diagnosis of either SSS or AVB as the primary indication for pacemaker implantation, age ≥18 years, and availability of baseline and follow-up clinical and echocardiographic data. Exclusion criteria included prior pacemaker implantation, concomitant severe valvular disease requiring intervention, advanced heart failure (New York Heart Association [NYHA] class IV), or a history of congenital heart disease.

 Data collection and follow-up

Demographic, clinical, laboratory, and echocardiographic data were collected from medical records. Baseline characteristics included age, sex, body mass index (BMI), comorbidities (hypertension, diabetes mellitus, coronary artery disease, and smoking status), and medication use (beta-blockers, ACE inhibitors/angiotensin receptor blockers [ARBs], mineralocorticoid receptor antagonists [MRAs], loop diuretics, and non-dihydropyridine calcium channel blockers). Laboratory parameters included serum sodium (Na), potassium (K), estimated glomerular filtration rate (eGFR), and hemoglobin levels.

 Echocardiographic assessment

All patients underwent transthoracic echocardiography at baseline and follow-up intervals (first month, sixth month, first year, and third year). Echocardiographic examinations were performed using a commercially available ultrasound system (Philips EPIQ 7) by experienced cardiologists following the American Society of Echocardiography (ASE) guidelines. Key parameters were measured as follows:

Left Ventricular Ejection Fraction (EF%): Assessed using the biplane Simpson’s method from the apical four-chamber and two-chamber views.

Left Atrial Diameter (LAD): Measured in the parasternal long-axis view at end-systole.

Left Atrial Volume Index (LAVI): Calculated using the biplane area-length method and indexed to body surface area.

Left Ventricular End-Diastolic Diameter (LVEDD): Measured at the level of the mitral valve leaflet tips in the parasternal long-axis view.

Pulmonary Artery Systolic Pressure (PASP): Estimated using the peak tricuspid regurgitation velocity and right atrial pressure estimation.

Mitral Regurgitation (MR) Severity: Assessed using color Doppler imaging and graded as mild, moderate, or severe based on the regurgitant jet area and vena contracta width.

 Pacemaker data collection and interpretation

Pacemaker programming data were obtained from device interrogation reports at each follow-up visit. The interrogation was performed using the Medtronic pacemaker programmer and involved assessment of:

Mean Lower Rate Limit: The programmed minimum heart rate at which the pacemaker delivers pacing support.

Atrial Pacing Percentage: The proportion of time atrial pacing is delivered, indicating the pacemaker's reliance on artificial pacing to maintain rhythm.

Atrial Premature Beat Percentage: The percentage of premature atrial contractions detected, which may indicate underlying atrial arrhythmia.

Atrial High-Rate Episodes (AHREs): Episodes of rapid atrial activity detected by the pacemaker, defined as atrial rates exceeding a predefined threshold (e.g., 180 beats per minute), which may suggest AF or atrial tachyarrhythmia.

Pacemaker Programming Protocol: All pacemakers were programmed according to contemporary guidelines with optimization for physiologic pacing. The pacing mode was DDD/DDDR in all patients, with a lower rate limit of 60 beats per minute. In SSS patients, algorithms to minimize ventricular pacing were enabled when available, including extended AV delay (up to 250-300 ms) and AV hysteresis features to promote intrinsic AV conduction. However, in AVB patients, such algorithms were not utilized, given the intrinsic conduction disease, and standard AV delays (120-180 ms) were programmed. Rate-responsive pacing was activated in patients with chronotropic incompetence. Mode-switch algorithms for atrial tachyarrhythmias were enabled in all devices. Despite these programming strategies, the ventricular pacing burden in AVB patients remained high (>90%) due to the nature of their conduction disorder, whereas SSS patients maintained predominantly intrinsic ventricular activation.

 Outcome measures

The primary outcome was the longitudinal change in echocardiographic parameters over the three-year follow-up period. Secondary outcomes included:

Symptomatic improvement, assessed using the European Heart Rhythm Association (EHRA) symptom score: The EHRA score is a classification system that evaluates the severity of symptoms related to arrhythmia, ranging from EHRA I (no symptoms) to EHRA IV (severe symptoms affecting daily activities).

Incidence of new-onset atrial fibrillation (AF): Defined as the first documented episode of AF detected by either routine electrocardiography, Holter monitoring, or pacemaker interrogation, in a patient with no prior history of AF.

Rehospitalization rates during the follow-up period.

All-cause mortality.

Statistical analysis

Continuous variables were expressed as mean ± standard deviation (SD) and compared between groups using the independent samples t-test. Categorical variables were presented as frequencies and percentages and analyzed using the chi-square or Fisher's exact test. Repeated measures analysis of variance (ANOVA) was used to assess changes in echocardiographic parameters over time. Cox proportional hazards regression analysis was performed to identify predictors of rehospitalization and mortality. Kaplan-Meier survival curves were generated for rehospitalization and mortality outcomes, and comparisons between groups were conducted using the Log-Rank test. A two-sided p-value <0.05 was considered statistically significant.

 Ethical considerations

This study was conducted in accordance with the principles of the Declaration of Helsinki and was approved by the institutional ethics committee. Given the retrospective nature of the study, informed consent was waived by the ethics board. Patient confidentiality was maintained by de-identifying data before analysis.

 Result

The study included a total of 192 patients, with 65 (33.9%) undergoing pacemaker implantation for SSS and 127 (66.1%) for AVB. The mean age of the cohort was 66.3 ± 7.2 years, and 89 patients (46.4%) were male. Hypertension was the most prevalent comorbidity, affecting 93 patients (48.4%).

The two groups were compared in terms of demographic, echocardiographic, and clinical characteristics. No significant differences were observed in age, sex, or BMI. The prevalence of hypertension, diabetes mellitus, coronary artery disease, and active smoking was similar between the groups; however, heart failure was more frequent in AVB patients than in those with SSS (17.3% vs. 10.8%, p=0.03). The use of ACE inhibitors/ARBs and mineralocorticoid receptor antagonists (MRAs) did not differ between groups. However, beta-blockers (69.2% vs. 13.4%, p<0.001) and non-dihydropyridine calcium channel blockers (12.3% vs. 7.1%, p=0.01) were more commonly prescribed in SSS patients. Conversely, loop diuretics were used more frequently in the AVB group (20.5% vs. 9.2%, p=0.05). Serum sodium (Na), potassium (K), estimated glomerular filtration rate (eGFR), and hemoglobin levels were comparable between the two groups. On echocardiographic assessment, LAD was significantly larger in AVB patients (34.6 ± 6.5 mm vs. 31.3 ± 6.9 mm, p=0.02), whereas no other significant differences were observed in the remaining parameters (Table 1).

– Characteristics of the patients, including demographics, echocardiographic data, and clinical features
Patient characteristics All patients (N=192) Patients with sick sinus syndrome (N=65) Patients with atrioventricular block (N=127) p value
Age (years) 66.3±7.2 66.4±7.8 66.3±6.9 0.96
Gender (male) 89 (46.4) 28 (43.1) 61 (48.0) 0.52
BMI (kg/m2) 27.4±4.4 27.7±4.8 27.2±4.2 0.43
Hypertension 93 (48.4) 34 (52.3) 59 (46.5) 0.44
DM 34 (17.7) 12 (18.5) 22 (17.3) 0.85
Heart failure 29 (15.1) 7 (10.8) 22 (17.3) 0.03
Coronary artery disease 59 (30.7) 25 (38.5) 34 (26.8) 0.10
Active smoker 94 (49.0) 34 (52.3) 60 (47.2) 0.32
Beta blocker 62 (32.3) 45 (69.2) 17 (13.4) <0.001
Nondihydropyridine CCB 17 (8.9) 8 (12.3) 9 (7.1) 0.01
ACEi/ARB 103 (53.6) 36 (55.4) 67 (52.8) 0.73
MRA 38 (19.8) 13 (20.0) 25 (19.7) 0.96
Loop diuretic 32 (16.7) 6 (9.2) 26 (20.5) 0.05
Na (mEq/L) 134.4±1.7 133.9±2.0 135.1±1.6 0.81
K (mmol/L) 4.3±1.1 4.4±1.0 4.3±1.2 0.89
eGFR (mL/min/1.73m2) 91.3±18.7 91.6±18.5 91.1±18.9 0.84
Hemoglobin (mg/dL) 13.7±1.9 13.6±2.0 13.7±1.8 0.85
EF% 56.1±6.7 57.2±6.0 55.5±7.0 0.11
LAD 33.5±6.8 31.3±6.9 34.6±6.5 0.02
LAVI 45.6±9.7 46.1±10.8 45.3±9.1 0.58
LVEDD 44.9±3.4 45.2±3.5 44.7±3.4 0.28
MR 56 (29.1) 17 (26.2) 39 (30.7) 0.66
PASP 26.2±6.7 26.9±6.2 25.8±7.0 0.30

ACEi/ARB: Angiotensin converting enzyme inhibitors/Angiotensin II receptor blockers; BMI: Body mass index; CCB: Calcium channel blocker; DM: Diabetes mellitus; EF: Ejection fraction; GFR: Glomerular filtration rate; K: Potassium; LAD: Left atrial diameter; LAVI: Left atrial volume index; LVEDD: Left ventricular end diastolic diameter; MR: Mitral regurgitation; MRA: Mineralocorticoid receptor antagonist; Na: Sodium; PASP: Pulmonary artery systolic pressure. *Values are mean ± SD, median (IQR) or n [n/N if missing data] (%). *Interquartile range [25% percentile-75% percentile].

The two patient groups were compared using pacemaker-recorded data. The mean lower rate limit at baseline did not differ significantly between groups (60.5 ± 2.5 vs. 61.2 ± 3.6, p = 0.20). As expected, atrial pacing percentage was consistently higher in the SSS group at all follow-up intervals (first month: 84.5±19.1% vs. 18.1±14.5%; third year: 88.4±20.3% vs. 17.3±21.3%; p < 0.001), while ventricular pacing percentage was markedly higher in AVB patients (first month: 92.5±6.3% vs. 12.3±8.5%; third year: 95.3±4.8% vs. 9.8±7.6%; p < 0.001). The minimal ventricular pacing in SSS patients reflects preserved AV conduction in this population, whereas the high ventricular pacing burden in AVB patients was inherent to their conduction disorder. Atrial premature beat percentage and atrial high-rate episode frequency were comparable between the groups throughout the follow-up period (Table 2).

– Comparison of pacemaker data between patient groups during the follow-up period
Pacemaker data Patients with sick sinus syndrome Patients with atrioventricular block p value
Mean pacemaker lower rate limit (bpm) 60.5±2.5 61.2±3.6 0.20
Atrial pacing percentage (%)
First month 84.5±19.1 18.1±14.5 <0.001
Sixth month 86.0±19.4 15.2±20.0 <0.001
First year 87.2±22.2 16.8±22.6 <0.001
Third year 88.4±20.3 17.3±21.3 <0.001
Ventricular pacing (%)
First month 12.3±8.5 92.5±6.3 <0.001
Sixth month 11.8±9.2 93.1±5.8 <0.001
First year 10.5±8.9 94.2±5.1 <0.001
Third year 9.8±7.6 95.3±4.8 <0.001
Atrial premature beat percentage (%)
First month 5.9±2.1 6.4±1.9 0.57
Sixth month 5.9±1.7 6.3±1.4 0.66
First year 4.1±1.5 3.7±1.2 0.45
Third year 3.0±1.1 2.9±1.1 0.77
Atrial High-Rate episode (%)
First month 9.9±1.8 10.3±4.1 0.88
Sixth month 9.9±3.9 10.1±3.2 0.97
First year 14±3.2 13.9±4.3 0.98
Third year 17.2±1.6 15.1±2.9 0.70

bpm: Beats per minute. *Values are mean ± SD, median (IQR) or n [n/N if missing data] (%). *Interquartile range [25% percentile-75% percentile].

Longitudinal changes in echocardiographic parameters were assessed from pre-implantation to 3-year follow-up in both patient subgroups. Among patients with SSS, we observed significant deterioration in multiple cardiac parameters. Left ventricular systolic function declined, with EF decreasing from 57.2 ± 6.0% at baseline to 54.3 ± 8.3% at 3 years (p < 0.001). These patients exhibited progressive left atrial remodeling, demonstrated by increases in LAD from 31.3 ± 6.9 mm to 38.8 ± 7.9 mm (p = 0.040) and LAVI from 46.1 ± 10.8 mL/m2 to 53.2 ± 10.4 mL/m2 (p < 0.001). Furthermore, left ventricular dimensions expanded significantly, with LVEDD increasing from 45.2 ± 3.5 mm to 51.0 ± 3.5 mm (p < 0.001). Valvular function also worsened, with the prevalence of mild or greater MR increasing substantially from 26.2% (17/65 patients) to 58.4% (38/65 patients; p = 0.001). Additionally, PASP rose from 26.9 ± 6.2 mmHg to 31.6 ± 7.0 mmHg (p=0.025). Patients with AVB similarly demonstrated a significant reduction in EF% from 55.5 ± 7.0% to 53.0 ± 6.8% (p < 0.001). However, in contrast to the SSS group, AVB patients maintained stable left atrial dimensions (LAD and LAVI) and LVEDD throughout the follow-up period. Both groups showed comparable progression of valvular dysfunction, with AVB patients exhibiting an increase in mild or worse MR from 30.7% (39/127 patients) to 57.4% (73/127 patients; p < 0.001) and a rise in PASP from 25.8 ± 7.0 mmHg to 30.8 ± 8.9 mmHg (p = 0.019) (Table 3).

– Comparison of echocardiographic data between patient groups at baseline and 3-year follow-up
Echocardiographic data Sick sinus syndrome Atrioventricular block
Before PM 3rd year after PM p value Before PM 3rd year after PM p value
EF% 57.2±6.0 54.3±8.3 <0.001 55.5±7.0 53.0±6.8 <0.001
LAD 31.3±6.9 38.8±7.9 0.040 34.6±6.5 36.3±7.4 0.10
LAVI 46.1±10.8 53.2±10.4 <0.001 45.3±9.1 48.4±9.2 0.14
LVEDD 45.2±3.5 51.0±3.5 <0.001 44.7±3.4 50.3±3.2 0.048
MR 17 (26.2) 38 (58.4) 0.001 39 (30.7) 73 (57.4) <0.001
PASP 26.9±6.2 31.6±7.0 0.025 25.8±7.0 30.8±8.9 0.019

EF: Ejection fraction; LAD: Left atrial diameter; LAVI: Left atrial volume index; LVEDD: Left ventricular end diastolic diameter; MR: Mitral regurgitation; PASP: Pulmonary artery systolic pressure. *Values are mean ± SD, median (IQR) or n [n/N if missing data] (%). *Interquartile range [25% percentile-75% percentile]

At the 3-year follow-up assessment, clinical outcomes were evaluated according to EHRA symptom scores. The analysis revealed that 83.9% of patients (161 of 192) experienced symptomatic improvement following pacemaker implantation. When stratified by indication, 85.6% of patients with SSS (55 of 65) and 83.5% of those with AVB (106 of 127) demonstrated clinical benefit, with no statistically significant difference between groups (p=0.84; odds ratio [OR] 0.92, 95% confidence interval [CI] 0.40–2.09). Subsequent analysis of patient characteristics associated with symptomatic improvement yielded distinct patterns for each group. Among patients with SSS, no significant predictors of treatment response were identified. However, in the AVB cohort, several factors showed significant inverse correlations with symptomatic benefit: female sex (p=0.039), pre-existing coronary artery disease (p=0.006), increased LAD (p=0.05), and greater LVEDD (p=0.042). During the 3-year observation period, new-onset AF was documented in 38.5% of the study population (74 of 192). The incidence was comparable between etiological groups, occurring in 41.5% of SSS patients (27 of 65) versus 37.0% of AVB patients (47 of 127) (p=0.54; OR 0.83, 95% CI 0.45–1.52). Examination of potential risk factors for atrial fibrillation development revealed no significant associations in the SSS group. Conversely, among patients with AVB, three parameters emerged as significant predictors of AF occurrence: advanced age (p=0.045), larger LAD (p=0.003), and increased LAVI (p=0.046) (Figure 1).

– Comparison of EHRA symptom scale and development of atrial fibrillation between patient groups at 3-year follow-up.

At the 3-year follow-up evaluation, we assessed rehospitalization and mortality outcomes across the study cohort. Among the 192 enrolled patients, 107 (55.7%) required rehospitalization during the observation period. When stratified by pacemaker indication, rehospitalization rates were comparable between groups, occurring in 50.8% of SSS patients (33/65) versus 58.3% of AVB patients (74/127) (p=0.38; odds ratio [OR] 1.20, 95% confidence interval [CI] 0.80-1.81).

Predictive analysis of rehospitalization risk factors revealed distinct patterns between etiologies. For SSS patients, only elevated PASP demonstrated a significant association with rehospitalization (p=0.04). In contrast, the AVB cohort showed significant inverse relationships between rehospitalization and both female sex (p=0.037) and hypertension diagnosis (p=0.013). All-cause mortality was documented in 12.5% of patients (24/192), with no significant difference between groups (SSS: 13.8% [9/65] vs AVB: 11.8% [15/127]; p=0.69; OR 0.84, 95% CI 0.37-1.93). Mortality predictors differed substantially between groups. Among SSS patients, only the severity of MR showed significant correlation with mortality risk (p=0.031). Conversely, AVB patients demonstrated significant mortality associations with three independent factors: pre-existing coronary artery disease (p=0.009), beta-blocker therapy (p=0.005), and elevated LAVI (p=0.001) (Figure 2).

– Comparison of rehospitalization and mortality events between patient groups at 3-year follow-up.

During the 3-year follow-up, the groups were compared using Cox regression and survival analysis for rehospitalization and mortality outcomes. No significant difference was observed in mortality between groups (Log Rank p=0.688). However, survival analysis for rehospitalization revealed a trend toward lower rehospitalization rates over time in sick sinus syndrome patients, though this did not reach statistical significance (Log-Rank p=0.373) (Figure 3). Key comparative findings between the SSS and AVB groups regarding cardiac remodeling, clinical outcomes, pacing characteristics, and mortality predictors are summarized in the Central Illustration.

– Log-Rank analysis of rehospitalization and mortality events at 3-year follow-up.

Discussion

This study provides a comprehensive comparison of the long-term clinical outcomes between patients with SSS and AVB following permanent pacemaker implantation. Our findings demonstrate that while pacemaker therapy provides symptomatic improvement in the majority of patients from both groups, important differences exist in cardiac remodeling patterns and predictors of adverse outcomes.

The observed higher atrial pacing percentage in SSS patients is consistent with underlying sinus node dysfunction, which necessitates more frequent atrial pacing support. 4,10 This finding aligns with previous studies that have demonstrated the dependence of SSS patients on atrial pacing for maintaining adequate heart rates.11 In contrast, AVB patients typically maintain intrinsic sinus node function but require ventricular pacing due to impaired AV conduction.5

The substantially different ventricular pacing burdens between groups (>90% in AVB vs. <12% in SSS patients) provide crucial context for interpreting our remodeling findings. The high ventricular pacing percentage in AVB patients (averaging 93-95% throughout follow-up) likely contributed to the adverse effects observed in both groups, though the patterns differed. While both groups experienced declining EF, the progressive left atrial and ventricular dilation observed predominantly in SSS patients despite minimal ventricular pacing suggests that sinus node dysfunction itself may predispose to adverse remodeling independent of pacing burden. Conversely, the stable chamber dimensions in AVB patients despite near-universal ventricular pacing challenges the notion that RV pacing universally causes chamber dilation, suggesting other factors, such as intrinsic atrial disease in SSS, may play important roles. These findings align with recent observations that the detrimental effects of RV pacing may be more pronounced in patients with underlying atrial pathology.

A particularly notable finding was the differential pattern of cardiac remodeling between the two groups. SSS patients exhibited significant increases in left atrial dimensions and LVEDD over the follow-up period, suggesting progressive adverse cardiac remodeling. This observation supports earlier studies suggesting that right ventricular pacing might contribute to ventricular dyssynchrony and subsequent adverse remodeling.7,12 The maintenance of stable left atrial dimensions in AVB patients, despite comparable decreases in EF, suggests potential differences in the pathophysiological response to pacing therapy between these two conditions.

The substantial incidence of new-onset AF in both groups (41.5% in SSS vs. 37.0% in AVB) highlights the close relationship between bradyarrhythmia and AF development.13 While the difference between groups was not statistically significant, the identification of advanced age and increased left atrial dimensions as predictors of AF in AVB patients aligns with established risk factors for this arrhythmia.14 The high incidence of AF raises important questions about the potential benefits of prophylactic anticoagulation in high-risk patients with pacemakers, particularly those with increased left atrial dimensions.15

Regarding symptomatic improvement, our finding that approximately 84% of patients experienced clinical benefit following pacemaker implantation confirms the efficacy of pacing therapy for symptom relief in bradyarrhythmias.16 The absence of significant between-group differences in symptomatic improvement suggests that the underlying etiology of bradyarrhythmia may not substantially influence the subjective response to pacing therapy. However, the identification of female sex, coronary artery disease, and increased cardiac dimensions as negative predictors of symptomatic improvement in AVB patients warrants further investigation and may have implications for patient selection and counseling.17

The rehospitalization rate of approximately 56% over three years indicates a substantial healthcare burden associated with pacemaker patients. Although the trend toward lower rehospitalization rates in SSS patients did not reach statistical significance, the different predictors of rehospitalization between groups suggest potentially distinct pathophysiological mechanisms contributing to clinical decompensation.18 The association between elevated PASP and rehospitalization in SSS patients points to the potential importance of right ventricular function and pulmonary hemodynamics in this population.19

Mortality outcomes were comparable between groups, affecting approximately 12% of patients over three years. However, the distinct predictors of mortality—MR severity in SSS patients versus coronary artery disease, beta-blocker therapy, and increased left atrial volume in AVB patients—suggest different pathways contributing to adverse outcomes.20,21 The association between beta-blocker therapy and mortality in AVB patients is particularly intriguing and may reflect either the severity of underlying cardiac disease necessitating beta-blocker use or potentially adverse interactions between pharmacological therapy and pacing.22

The progressive increase in MR observed in both groups deserves special attention. This finding is consistent with previous studies suggesting that right ventricular pacing can induce papillary muscle dyssynchrony and subsequent functional MR.23 The correlation between MR severity and mortality in SSS patients emphasizes the potential prognostic importance of valvular function in this population.24

This study provides several important advances beyond existing literature. First, we demonstrate for the first time that SSS patients exhibit progressive cardiac remodeling despite minimal ventricular pacing (<12%), contradicting the prevailing assumption that adverse remodeling is primarily pacing-induced. This finding suggests an intrinsic pathophysiological process in SSS that warrants recognition as an independent risk factor for structural deterioration, not previously emphasized in major pacemaker trials such as MOST or DAVID. Second, our observation that AVB patients maintain stable chamber dimensions despite >90% ventricular pacing challenges the universality of pacing-induced cardiomyopathy and suggests protective factors or compensatory mechanisms that merit further investigation. Third, we identify etiology-specific mortality predictors that have not been previously described: while MR predicts outcomes in SSS (potentially related to progressive atrial dysfunction), the predictive value of LAVI in AVB patients suggests different mechanistic pathways to adverse outcomes. These distinct risk profiles provide a rationale for differentiated surveillance strategies based on underlying bradyarrhythmia etiology—a precision medicine approach not currently reflected in guideline recommendations, which treat all pacemaker patients similarly regardless of indication. Finally, the high incidence of new-onset AF (41.5% in SSS, 37.0% in AVB) substantially exceeds rates reported in earlier trials, likely reflecting both improved detection through continuous device monitoring and our longer follow-up duration, emphasizing the need for systematic atrial arrhythmia surveillance in all pacemaker recipients.

Our study has several limitations that should be acknowledged. First, its retrospective design limits causal inference and may introduce selection bias. Second, we did not systematically assess ventricular dyssynchrony, which might have provided mechanistic insights into the observed cardiac remodeling patterns. Third, the single-center nature of our study may limit generalizability to other populations. Finally, we did not analyze the impact of different pacing modes or settings, which might influence long-term outcomes.

Despite these limitations, our findings have important clinical implications. The different patterns of cardiac remodeling and predictors of adverse outcomes between SSS and AVB patients suggest that individualized follow-up strategies based on the underlying etiology of bradyarrhythmia may be beneficial. SSS patients may benefit from closer monitoring of cardiac dimensions and optimization of pacing settings to minimize ventricular pacing burden.25 In AVB patients, particular attention to left atrial parameters and management of underlying coronary artery disease might improve long-term outcomes.26

Future research should explore whether alternative pacing strategies, such as His bundle pacing or cardiac resynchronization therapy, might prevent the observed structural changes and improve outcomes in specific patient subgroups.27,28 Additionally, prospective studies with longer follow-up periods are needed to better understand the long-term impact of pacing therapy on cardiac structure and function, particularly in relation to the development of heart failure and valvular dysfunction.29

 Conclusion

This three-year comparative study demonstrates that while permanent pacemaker implantation provides comparable symptomatic improvement in both SSS and AVB patients, the two conditions exhibit fundamentally different pathophysiological responses to pacing therapy. Despite minimal ventricular pacing burden, SSS patients developed progressive adverse cardiac remodeling with significant left atrial and ventricular chamber dilation, suggesting that sinus node dysfunction itself, independent of pacing, predisposes to structural deterioration. Conversely, AVB patients maintained stable chamber dimensions despite near-universal ventricular pacing (>90%), challenging conventional assumptions about the uniformly deleterious effects of right ventricular pacing.

The distinct mortality predictors between groups, MR severity in SSS versus coronary artery disease, and left atrial volume in AVB underscore the need for etiology-specific risk stratification and tailored follow-up strategies. These findings support individualized management approaches: closer echocardiographic surveillance for structural changes in SSS patients, and enhanced attention to left atrial parameters and coronary disease management in AVB patients. Future research should investigate whether alternative pacing strategies can mitigate the intrinsic remodeling tendency observed in SSS patients and validate risk-based surveillance protocols for each patient population.

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

This study was approved by the Ethics Committee of the Non-Interventional Health Sciences Research at Istanbul Yeni Yüzyıl University under the protocol number 2024/07-1289. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

The authors did not use any artificial intelligence tools in the development of this work.

All datasets supporting the results of this study are available upon request from the corresponding author

There were no external funding sources for this study.