Künstlicher Herzschrittmacher - Artificial cardiac pacemaker

Künstlicher Herzschrittmacher
St Jude Medical Schrittmacher mit Lineal.jpg
St Jude Medical Herzschrittmacher mit Lineal

Ein Herzschrittmacher (oder künstlicher Schrittmacher , um nicht mit den verwechselt werden natürlichen Schrittmacher des Herzens ), ist ein medizinisches Gerät , das von gelieferten elektrischen Impulse erzeugt Elektroden den Herzmuskel Kammern (die oberen , um zu bewirken, oder Atrien und / oder die untere oder Ventrikel ), um sich zusammenzuziehen und daher Blut zu pumpen; dadurch ersetzt und/oder reguliert dieses Gerät die Funktion des elektrischen Reizleitungssystems des Herzens .

Der Hauptzweck eines Herzschrittmachers besteht darin, eine angemessene Herzfrequenz aufrechtzuerhalten , entweder weil der natürliche Herzschrittmacher des Herzens nicht schnell genug ist oder weil das elektrische Leitungssystem des Herzens blockiert ist. Moderne Schrittmacher sind extern programmierbar und ermöglichen es einem Kardiologen, insbesondere einem Herz-Elektrophysiologen , die optimalen Schrittmachermodi für einzelne Patienten auszuwählen. Moderne Geräte sind Bedarfsschrittmacher , bei denen die Stimulation des Herzens auf der dynamischen Anforderung des Kreislaufs basiert .

Ein bestimmter Schrittmachertyp, der als Defibrillator bezeichnet wird, kombiniert Schrittmacher- und Defibrillatorfunktionen in einem einzigen implantierbaren Gerät, das der Übersichtlichkeit halber als Defibrillator bezeichnet werden sollte. Andere, sogenannte biventrikuläre Schrittmacher, haben mehrere Elektroden, die unterschiedliche Positionen innerhalb der unteren Herzkammern stimulieren, um die Synchronisation der Ventrikel , der unteren Herzkammern , zu verbessern .

Stimulationsmethoden

Ein EKG bei einer Person mit einem Vorhofschrittmacher . Beachten Sie den Kreis um einen der scharfen elektrischen Spitzen an der Stelle, an der man die P-Welle erwarten würde.
Ein EKG einer Person mit einem Zweikammerschrittmacher

Perkussives Tempo

Perkussive Stimulation, auch als transthorakale mechanische Stimulation bekannt, ist die Verwendung der geschlossenen Faust, normalerweise am linken unteren Rand des Brustbeins über dem rechten Ventrikel in der Hohlvene , die aus einer Entfernung von 20 – 30 cm zuschlägt, um einen ventrikulären Schlag zu induzieren (Das British Journal of Anesthesia schlägt vor, dass dies getan werden muss, um den ventrikulären Druck auf 10–15 mmHg zu erhöhen, um eine elektrische Aktivität zu induzieren). Dies ist ein altes Verfahren, das nur als lebensrettendes Mittel verwendet wird, bis dem Patienten ein elektrischer Herzschrittmacher gebracht wird.

Transkutane Stimulation

Transkutane Stimulation (TCP), auch externe Stimulation genannt, wird zur initialen Stabilisierung hämodynamisch signifikanter Bradykardien aller Art empfohlen . Das Verfahren wird durchgeführt, indem zwei Stimulationspads auf der Brust des Patienten platziert werden, entweder in anteriorer/lateraler Position oder in anteriorer/posteriorer Position. Der Ersthelfer wählt die Stimulationsfrequenz und erhöht allmählich den Stimulationsstrom (gemessen in mA), bis eine elektrische Erregung (gekennzeichnet durch einen breiten QRS-Komplex mit einer großen, breiten T-Welle im EKG ) mit einem entsprechenden Impuls erreicht wird. Stimulationsartefakte im EKG und starke Muskelzuckungen können diese Bestimmung erschweren. Auf die externe Stimulation sollte man sich nicht über einen längeren Zeitraum verlassen. Es handelt sich um ein Notfallverfahren, das als Überbrückung dient, bis eine transvenöse Stimulation oder andere Therapien angewendet werden können.

Epikardiale Stimulation (temporär)

EKG-Rhythmusstreifen einer Schwellenwertbestimmung bei einem Patienten mit einem temporären (epikardialen) ventrikulären Schrittmacher. Die Elektroden des epikardialen Schrittmachers wurden platziert, nachdem der Patient während einer Aortenklappenoperation zusammengebrochen war . In der ersten Hälfte der Aufzeichnung führen Schrittmacherstimuli mit 60 Schlägen pro Minute zu einem breiten QRS-Komplex mit einem Rechtsschenkelblockmuster . Es werden zunehmend schwächere Stimulationsreize verabreicht, was in der zweiten Hälfte der Aufzeichnung zu einer Asystolie führt . Am Ende der Aufzeichnung entsteht eine Verzerrung durch Muskelkontraktionen aufgrund eines (kurzen) hypoxischen Anfalls . Da verminderte Schrittmacherstimuli nicht zu einem ventrikulären Escape-Rhythmus führen , kann man davon ausgehen, dass der Patient schrittmacherabhängig ist und einen definitiven Schrittmacher benötigt.

Bei chirurgischen Eingriffen am offenen Herzen wird eine temporäre epikardiale Stimulation verwendet, falls durch den chirurgischen Eingriff ein atrioventrikulärer Block entsteht. Die Elektroden werden in Kontakt mit der Außenwand des Ventrikels (Epikard) platziert, um ein zufriedenstellendes Herzzeitvolumen aufrechtzuerhalten, bis eine temporäre transvenöse Elektrode eingeführt wurde.

Transvenöse Stimulation (temporär)

Die transvenöse Stimulation ist bei temporärer Stimulation eine Alternative zur transkutanen Stimulation. Ein Schrittmacherdraht wird unter sterilen Bedingungen in eine Vene gelegt und dann entweder in den rechten Vorhof oder in die rechte Herzkammer eingeführt. Der Schrittmacherdraht wird dann mit einem externen Schrittmacher außerhalb des Körpers verbunden. Die transvenöse Stimulation wird häufig als Brücke zur dauerhaften Schrittmacherplatzierung verwendet. Es kann so lange an Ort und Stelle gehalten werden, bis ein permanenter Schrittmacher implantiert wird oder kein Schrittmacher mehr benötigt wird und dann entfernt wird.

Rechtsatriale und rechtsventrikuläre Elektroden, wie sie im Röntgenbild während einer Schrittmacherimplantation dargestellt werden. Die atriale Ableitung ist die gebogene, die eine U-Form im oberen linken Teil der Figur bildet.

Permanente transvenöse Stimulation

Die permanente Stimulation mit einem implantierbaren Schrittmacher beinhaltet die transvenöse Platzierung einer oder mehrerer Stimulationselektroden innerhalb einer Kammer oder Kammern des Herzens, während der Schrittmacher in die Haut unter dem Schlüsselbein implantiert wird. Das Verfahren wird durch Inzision einer geeigneten Vene durchgeführt , in denen der Elektrodenleiter entlang der Vene eingeführt und geführt, durch das Ventil des Herzens, bis in der Kammer positioniert ist . Das Verfahren wird durch Fluoroskopie erleichtert, die es dem Arzt ermöglicht, den Durchgang der Elektrodenleitung zu sehen. Nachdem ein zufriedenstellender Sitz der Elektrode bestätigt wurde, wird das andere Ende der Elektrodenleitung an den Schrittmachergenerator angeschlossen.

Es gibt drei Grundtypen von permanenten Herzschrittmachern, die nach der Anzahl der beteiligten Kammern und ihrem grundlegenden Wirkmechanismus klassifiziert werden :

  • Einkammer-Schrittmacher . Bei diesem Typ wird nur eine Stimulationselektrode in einer Herzkammer, entweder dem Vorhof oder der Herzkammer, platziert .
  • Zweikammer-Schrittmacher . Hier werden Drähte in zwei Herzkammern gelegt. Eine Elektrode stimuliert das Atrium und eine die Herzkammer. Dieser Typ ähnelt stärker dem natürlichen Schrittmacherbetrieb des Herzens, indem er das Herz bei der Koordination der Funktion zwischen den Vorhöfen und den Ventrikeln unterstützt.
  • Biventrikulärer Schrittmacher . Dieser Herzschrittmacher hat drei Drähte, die in drei Kammern des Herzens platziert sind. Einer im Atrium und zwei in jedem Ventrikel. Es ist komplizierter zu implantieren.
  • Frequenzabhängiger Schrittmacher . Dieser Herzschrittmacher verfügt über Sensoren, die Veränderungen der körperlichen Aktivität des Patienten erkennen und die Stimulationsfrequenz automatisch an die Stoffwechselbedürfnisse des Körpers anpassen.

Der Schrittmachergenerator ist ein hermetisch versiegeltes Gerät, das eine Stromquelle, normalerweise eine Lithiumbatterie , einen Messverstärker, der die elektrische Manifestation natürlich vorkommender Herzschläge verarbeitet, die von den Herzelektroden erfasst werden, die Computerlogik für den Schrittmacher und die Ausgangsschaltung, die liefert, enthält den Stimulationsimpuls an die Elektroden.

Am häufigsten wird der Generator unter dem subkutanen Fett der Brustwand, über den Muskeln und Knochen der Brust platziert. Die Platzierung kann jedoch von Fall zu Fall variieren.

Das äußere Gehäuse von Herzschrittmachern ist so gestaltet, dass es nur selten vom körpereigenen Immunsystem abgestoßen wird . Es besteht normalerweise aus Titan , das im Körper inert ist.

Bleiloses Pacing

Elektrodenlose Herzschrittmacher sind Geräte, die klein genug sind, um die Platzierung des Generators im Herzen zu ermöglichen und somit die Notwendigkeit von Stimulationselektroden zu vermeiden. Da Schrittmacherelektroden im Laufe der Zeit ausfallen können, bietet ein Stimulationssystem, das diese Komponenten vermeidet, theoretische Vorteile. Elektrodenlose Herzschrittmacher können mithilfe eines steuerbaren Katheters, der über einen Einschnitt in der Leiste in die Oberschenkelvene eingeführt wird , in das Herz implantiert werden .

Grundfunktion

Einkammer-VVIR/AAIR-Schrittmacher
Zweikammer-DDDR-Schrittmacher

Moderne Herzschrittmacher haben meist mehrere Funktionen. Die einfachste Form überwacht den natürlichen elektrischen Rhythmus des Herzens. Wenn der Schrittmacherdraht oder die "Elektrode" keine elektrische Aktivität des Herzens in der Kammer – Atrium oder Ventrikel – innerhalb eines normalen Zeitraums von Schlag zu Schlag – am häufigsten eine Sekunde – erkennt, stimuliert er entweder das Atrium oder den Ventrikel mit einem kurzen niedriger Spannungsimpuls. Wenn es elektrische Aktivität wahrnimmt, hält es die Stimulation zurück. Diese Wahrnehmungs- und Stimulationsaktivität setzt sich Schlag für Schlag fort und wird als "Bedarfsstimulation" bezeichnet. Bei einem Zweikammergerät startet das Gerät bei einer spontanen oder stimulierten Aktivierung der oberen Kammern einen Countdown, um sicherzustellen, dass in einem akzeptablen - und programmierbaren - Intervall eine Aktivierung des Ventrikels erfolgt, ansonsten wieder ein Impuls wird geliefert.

Die komplexeren Formen umfassen die Fähigkeit, sowohl die Vorhof- als auch die Ventrikelkammern zu erfassen und/oder zu stimulieren.

Der überarbeitete generische NASPE/BPEG-Code für die Antibradykardie-Stimulation
ich II III NS V
Kammer(n) temporär Kammer(n) erfasst Reaktion auf Wahrnehmung Frequenzmodulation Multisite-Pacing
O = Keine O = Keine O = Keine O = Keine O = Keine
A = Atrium A = Atrium T = Ausgelöst R = Ratenmodulation A = Atrium
V = Ventrikel V = Ventrikel ich = gehemmt V = Ventrikel
D = Dual (A+V) D = Dual (A+V) D = Dual (T+I) D = Dual (A+V)

Daher ist der grundlegende ventrikuläre Stimulationsmodus „on demand“ VVI oder mit automatischer Frequenzanpassung für Belastungs-VVIR – dieser Modus ist geeignet, wenn keine Synchronisation mit dem Vorhofschlag erforderlich ist, wie bei Vorhofflimmern. Der äquivalente atriale Stimulationsmodus ist AAI oder AAIR. Dies ist der Modus der Wahl, wenn die atrioventrikuläre Überleitung intakt ist, aber der natürliche Schrittmacher des Sinusknotens unzuverlässig ist – Sinusknotenerkrankung (SND) oder Sick-Sinus-Syndrom . Wenn das Problem ein atrioventrikulärer Block (AVB) ist, muss der Schrittmacher den atrialen Schlag erkennen (fühlen) und nach einer normalen Verzögerung (0,1–0,2 Sekunden) einen ventrikulären Schlag auslösen, sofern er nicht bereits aufgetreten ist – dies ist der VDD-Modus und kann mit einer einzelnen Stimulationselektrode mit Elektroden im rechten Vorhof (zur Wahrnehmung) und im Ventrikel (zur Wahrnehmung und Stimulation) erreicht. Diese Modi AAIR und VDD sind in den USA ungewöhnlich, aber in Lateinamerika und Europa weit verbreitet. Der DDDR-Modus wird am häufigsten verwendet, da er alle Optionen abdeckt, obwohl die Herzschrittmacher separate atriale und ventrikuläre Elektroden erfordern und komplexer sind, was eine sorgfältige Programmierung ihrer Funktionen für optimale Ergebnisse erfordert.

Automatische Herzschrittmacher sind so konzipiert, dass sie in jedem Moment, in dem es zu einem nicht pathologischen normalen Sinusrhythmus zurückkehrt, von der natürlichen Herzfrequenz übersteuert werden und die elektrische Aktivität im Herzen wieder beeinflussen können, wenn das pathologische Ereignis erneut auftritt. Ein " ventrikulärer Bedarfsschrittmacher" erzeugt eine schmale vertikale Spitze im EKG , kurz vor einem breiten QRS . Die Spitze eines " Vorhof- Bedarfs-Schrittmachers" tritt kurz vor der P-Welle auf .

Vergleichsweise wird ein Triggered Pacemaker unmittelbar nach Beginn einer elektrischen Aktivität im Herzgewebe von selbst aktiviert. Ein "ventrikulär getriggerter Schrittmacher" erzeugt den Impuls unmittelbar nachdem ein Impuls im ventrikulären Gewebe erzeugt wurde und erscheint als gleichzeitiger Spike mit QRS. Ein "atrial getriggerter Schrittmacher" ist der Modus, bei dem unmittelbar nach einem elektrischen Ereignis im Atrium ein Impuls erzeugt wird. Es erscheint als Entladung nach der P-Welle, aber vor dem QRS, das üblicherweise erweitert wird.

Biventrikuläre Stimulation

In diesem Beispiel eines kardialen Resynchronisationsgeräts sind drei Elektroden zu sehen: eine rechtsatriale Elektrode (durchgezogener schwarzer Pfeil), eine rechtsventrikuläre Elektrode (gestrichelter schwarzer Pfeil) und eine Koronarsinus-Elektrode (roter Pfeil). Die Koronarsinus-Elektrode wickelt sich um die Außenseite des linken Ventrikels und ermöglicht die Stimulation des linken Ventrikels. Beachten Sie, dass die rechtsventrikuläre Elektrode in diesem Fall zwei verdickte Aspekte aufweist, die Leitungsspulen darstellen, und dass der Generator größer als typische Schrittmachergeneratoren ist, was zeigt, dass dieses Gerät sowohl ein Herzschrittmacher als auch ein Kardioverter-Defibrillator ist und in der Lage ist, gefährlich schnelle Elektroschocks abzugeben abnorme ventrikuläre Rhythmen.

Die kardiale Resynchronisationstherapie (CRT) wird bei Menschen mit Herzinsuffizienz angewendet, bei denen sich der linke und der rechte Ventrikel nicht gleichzeitig kontrahieren ( ventrikuläre Dyssynchronie ), was bei etwa 25–50% der Herzinsuffizienzpatienten auftritt. Um eine CRT zu erreichen, wird ein biventrikulärer Schrittmacher (BVP) verwendet, der sowohl die Septum- als auch die Seitenwände des linken Ventrikels stimulieren kann . Durch Stimulation beider Seiten des linken Ventrikels kann der Schrittmacher die ventrikulären Kontraktionen resynchronisieren.

CRT-Geräte haben mindestens zwei Elektroden, von denen eine durch die Hohlvene und den rechten Vorhof in den rechten Ventrikel führt , um das Septum zu stimulieren , und eine andere, die durch die Hohlvene und den rechten Vorhof führt und durch den Koronarsinus eingeführt wird , um die Epikardwand zu stimulieren die linke Herzkammer. Bei Patienten mit normalem Sinusrhythmus gibt es oft auch eine Ableitung im rechten Vorhof, um die Synchronität mit der Vorhofkontraktion zu erleichtern. Somit kann das Timing zwischen den atrialen und ventrikulären Kontraktionen sowie zwischen den Septum- und Seitenwänden des linken Ventrikels angepasst werden, um eine optimale Herzfunktion zu erreichen.

CRT-Geräte reduzieren nachweislich die Sterblichkeit und verbessern die Lebensqualität von Patienten mit Herzinsuffizienzsymptomen; eine LV-Ejektionsfraktion von weniger als oder gleich 35% und eine QRS-Dauer im EKG von 120 ms oder mehr.

Die alleinige biventrikuläre Stimulation wird als CRT-P (für Stimulation) bezeichnet. Bei ausgewählten arrhythmiegefährdeten Patienten kann die CRT mit einem implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (ICD) kombiniert werden : Solche als CRT-D (für Defibrillation) bezeichneten Geräte bieten auch einen wirksamen Schutz vor lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen.

Sein Bündel auf und ab

Die konventionelle Platzierung von ventrikulären Elektroden in oder um die Spitze oder Spitze des rechten Ventrikels oder die apikale RV-Stimulation kann negative Auswirkungen auf die Herzfunktion haben. Tatsächlich wurde es mit einem erhöhten Risiko für Vorhofflimmern , Herzinsuffizienz , Schwächung des Herzmuskels und potenziell kürzerer Lebenserwartung in Verbindung gebracht. Seine Bündelstimulation (HBP) führt zu einer natürlicheren oder vollkommen natürlichen ventrikulären Aktivierung und hat starkes Forschungs- und klinisches Interesse geweckt. Durch die direkte Stimulation des His-Purkinje- Fasernetzwerks mit einer speziellen Ableitungs- und Platzierungstechnik bewirkt HBP eine synchronisierte und damit effektivere ventrikuläre Aktivierung und vermeidet langfristige Herzmuskelerkrankungen. HBP in einigen Fällen kann auch richtig Schenkelblock Muster.

Fortschritte in der Funktion

Posteroanteriore und laterale Röntgenaufnahmen eines Herzschrittmachers mit normal gelegenen Elektroden im rechten Vorhof (weißer Pfeil) bzw. im rechten Ventrikel (schwarze Pfeilspitze).

Ein wichtiger Schritt vorwärts in Schrittmacher - Funktion wurde durch die Verwendung von verschiedenen Eingaben zu imitieren Natur zu versuchen , einen frequenzadaptierenden Schrittmacher mit Hilfe von Parametern wie das zur Herstellung des QT - Intervall , pO 2 - pCO 2 (gelösten Sauerstoff oder Kohlendioxid in den arterial- Stufe) Venensystem, körperliche Aktivität, die durch einen Beschleunigungsmesser bestimmt wird , Körpertemperatur , ATP- Spiegel, Adrenalin usw. Anstatt eine statische, vorbestimmte Herzfrequenz oder eine intermittierende Kontrolle zu erzeugen, könnte ein solcher Herzschrittmacher, ein "dynamischer Herzschrittmacher", beides kompensieren Atembelastung und potenziell zu erwartende Atembelastung. Der erste dynamische Herzschrittmacher wurde 1982 von Anthony Rickards vom National Heart Hospital in London, Großbritannien, erfunden .

Die dynamische Schrittmachertechnologie könnte auch auf zukünftige künstliche Herzen angewendet werden . Fortschritte beim Schweißen von Übergangsgewebe würden diese und andere Bemühungen zum Ersatz von künstlichen Organen/Gelenken/Geweben unterstützen. Stammzellen können beim Übergangsgewebeschweißen von Interesse sein.

Es wurden viele Fortschritte gemacht, um die Kontrolle des Schrittmachers nach der Implantation zu verbessern. Viele davon wurden durch den Übergang zu mikroprozessorgesteuerten Herzschrittmachern ermöglicht. Schrittmacher, die nicht nur die Ventrikel, sondern auch die Vorhöfe kontrollieren, sind üblich geworden. Herzschrittmacher, die sowohl die Vorhöfe als auch die Ventrikel steuern, werden als Zweikammerschrittmacher bezeichnet. Obwohl diese Zweikammermodelle normalerweise teurer sind, verbessert die zeitliche Abstimmung der Kontraktionen der Vorhöfe vor denen der Ventrikel die Pumpeffizienz des Herzens und kann bei kongestiver Herzinsuffizienz nützlich sein.

Die frequenzadaptive Stimulation ermöglicht es dem Gerät, die körperliche Aktivität des Patienten zu erfassen und entsprechend zu reagieren, indem die Basisstimulationsfrequenz über frequenzadaptierende Algorithmen erhöht oder verringert wird.

Die DAVID-Studien haben gezeigt, dass eine unnötige Stimulation des rechten Ventrikels die Herzinsuffizienz verschlimmern und die Inzidenz von Vorhofflimmern erhöhen kann . Die neueren Zweikammergeräte können die rechtsventrikuläre Stimulation auf ein Minimum reduzieren und somit eine Verschlechterung der Herzerkrankung verhindern.

Überlegungen

Einfügen

Ein Herzschrittmacher kann implantiert werden, während eine Person mit oder ohne Sedierung wach unter Lokalanästhesie zur Betäubung der Haut ist oder unter Vollnarkose schläft . In der Regel wird ein Antibiotikum verabreicht, um das Infektionsrisiko zu verringern. Schrittmacher werden in der Regel vorn im Brustbereich im Bereich der linken oder rechten Schulter implantiert. Die Haut wird vorbereitet, indem alle Haare über der Implantationsstelle abgeschnitten oder rasiert werden, bevor die Haut mit einem Desinfektionsmittel wie Chlorhexidin gereinigt wird . Unterhalb des Schlüsselbeins wird ein Einschnitt vorgenommen, und unter der Haut wird ein Raum oder eine Tasche geschaffen, um den Schrittmachergenerator aufzunehmen. Diese Tasche wird normalerweise direkt über dem M. pectoralis major (präpektoral) gebildet, aber in einigen Fällen kann das Gerät unter dem Muskel (submuskulär) eingeführt werden. Die Elektrode oder die Elektroden werden dem Herzen durch eine große Vene zugeführt, die durch Röntgenbildgebung ( Fluoroskopie ) geführt wird. Die Elektrodenspitzen können je nach Art des erforderlichen Schrittmachers im rechten Ventrikel , im rechten Vorhof oder im Koronarsinus positioniert werden. Die Operation ist in der Regel innerhalb von 30 bis 90 Minuten abgeschlossen. Nach der Implantation sollte die Operationswunde bis zur Abheilung sauber und trocken gehalten werden. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Schulter in den ersten Wochen nicht übermäßig bewegt wird, um das Risiko einer Verschiebung der Schrittmacherelektroden zu verringern.

Die Batterien in einem Schrittmachergenerator halten normalerweise 5 bis 10 Jahre. Wenn sich die Batterien dem Ende ihrer Lebensdauer nähern, wird der Generator in einem Verfahren ersetzt, das normalerweise einfacher ist als ein neues Implantat. Der Austausch umfasst einen Schnitt, um das vorhandene Gerät zu entfernen, die Elektroden vom alten Gerät zu trennen und sie wieder an einen neuen Generator anzuschließen, das neue Gerät wieder einzuführen und die Haut zu schließen.

Regelmäßige Herzschrittmacher-Checks

Zwei Arten von Fernüberwachungsgeräten, die von Herzschrittmacherpatienten verwendet werden

Sobald der Schrittmacher implantiert ist, wird er regelmäßig überprüft, um sicherzustellen, dass das Gerät betriebsbereit ist und ordnungsgemäß funktioniert. Abhängig von der vom Folgearzt eingestellten Frequenz kann das Gerät beliebig oft überprüft werden. Routinemäßige Schrittmacherprüfungen werden normalerweise alle sechs Monate in der Praxis durchgeführt, variieren jedoch je nach Patienten-/Gerätestatus und Verfügbarkeit der Fernüberwachung. Neuere Schrittmachermodelle können auch aus der Ferne abgefragt werden, wobei der Patient seine Schrittmacherdaten über einen Heimsender überträgt, der mit seinem geografischen Mobilfunknetz verbunden ist. Auf diese Daten kann der Techniker dann über das Webportal des Geräteherstellers zugreifen.

Bei der Nachuntersuchung in der Praxis wird das Gerät abgefragt, um Diagnosetests durchzuführen. Diese Tests umfassen:

  • Wahrnehmung: die Fähigkeit des Geräts, die intrinsische Herzaktivität zu „sehen“ (atriale und ventrikuläre Depolarisation).
  • Impedanz: Ein Test zur Messung der Elektrodenintegrität. Ein starker und/oder plötzlicher Anstieg der Impedanz kann auf einen Leitungsbruch hinweisen, während ein großer und/oder plötzlicher Abfall der Impedanz einen Bruch der Elektrodenisolierung anzeigen kann.
  • Schwellenwertamplitude: Die minimale Energiemenge (im Allgemeinen in Hundertstel Volt), die erforderlich ist, um das an die Elektrode angeschlossene Atrium oder Ventrikel zu stimulieren.
  • Schwellendauer: Die Zeit, die das Gerät bei der voreingestellten Amplitude benötigt, um das an die Elektrode angeschlossene Atrium oder Ventrikel zuverlässig zu stimulieren.
  • Prozentsatz der Stimulation: Definiert die Abhängigkeit des Patienten vom Gerät, den Prozentsatz der Zeit, die der Schrittmacher seit der vorherigen Geräteabfrage aktiv stimuliert hat.
  • Geschätzte Batterielebensdauer bei aktueller Rate: Da moderne Herzschrittmacher „on-demand“ sind, d. h. nur bei Bedarf stimulieren, wird die Lebensdauer des Geräts davon beeinflusst, wie viel es genutzt wird. Andere Faktoren, die die Lebensdauer des Geräts beeinflussen, sind programmierte Ausgaben und Algorithmen (Funktionen), die einen höheren Stromverbrauch aus der Batterie verursachen.
  • Alle Ereignisse, die seit der letzten Nachuntersuchung gespeichert wurden, insbesondere Arrhythmien wie Vorhofflimmern . Diese werden typischerweise basierend auf spezifischen Kriterien gespeichert, die vom Arzt festgelegt und für den Patienten spezifisch sind. Einige Geräte verfügen über die Möglichkeit, intrakardiale Elektrogramme des Einsetzens des Ereignisses sowie des Ereignisses selbst anzuzeigen. Dies ist besonders hilfreich, um die Ursache oder den Ursprung des Ereignisses zu diagnostizieren und notwendige Programmieränderungen vorzunehmen.

Magnetfelder, MRTs und andere Lebensstilprobleme

Der Lebensstil eines Patienten wird nach dem Einsetzen eines Herzschrittmachers in der Regel nicht wesentlich verändert. Es gibt ein paar Aktivitäten, die unklug sind, wie Vollkontaktsportarten und Aktivitäten, die intensive Magnetfelder beinhalten.

Der Herzschrittmacherpatient kann feststellen, dass einige Arten von alltäglichen Handlungen geändert werden müssen. Zum Beispiel kann der Schultergurt eines Fahrzeugs Sicherheitsgurt kann unangenehm sein , wenn das Geschirr über den Schrittmacher Insertionsstelle fallen sollte. Frauen können nach der Operation eine Zeit lang keine BHs tragen und müssen später möglicherweise BHs mit breiten Schulterträgern tragen

Wenn der Patient Sport oder körperliche Aktivität ausüben möchte, kann ein spezieller Schrittmacherschutz getragen werden, um mögliche Körperverletzungen oder Schäden an den Herzschrittmacherelektroden zu vermeiden.

Jede Art von Aktivität, die starke elektromagnetische Felder beinhaltet, sollte vermieden werden. Dazu gehören Tätigkeiten wie möglicherweise Lichtbogenschweißen mit bestimmten Arten von Geräten oder die Wartung schwerer Geräte, die starke Magnetfelder erzeugen können (wie z. B. ein Magnetresonanztomographen (MRT)-Gerät).

Im Februar 2011 genehmigte die FDA jedoch ein neues Herzschrittmachergerät von Medtronic namens Revo MRI SureScan, das als erstes als bedingt für den MRT-Einsatz gekennzeichnet war. Es gibt mehrere Einschränkungen bei der Verwendung, einschließlich bestimmter Patientenqualifikationen und Scaneinstellungen. Ein MRT-bedingtes Gerät muss unmittelbar vor und unmittelbar nach der MRT-Untersuchung umprogrammiert werden. Alle 5 gängigsten Hersteller von Herzschrittmachern (die mehr als 99 % des US-Marktes abdecken) verfügen jetzt über von der FDA zugelassene bedingt MR-sichere Schrittmacher.

Eine US-Studie aus dem Jahr 2008 hat ergeben, dass das Magnetfeld, das von einigen in tragbaren Musikplayern oder Mobiltelefonen enthaltenen Kopfhörern erzeugt wird, Interferenzen verursachen kann, wenn sie sich nur wenige Zentimeter von Herzschrittmachern entfernt befinden.

Darüber hinaus haben nach Angaben der American Heart Association einige Heimgeräte ein entferntes Potenzial, Interferenzen zu verursachen, indem sie gelegentlich einen einzelnen Schlag hemmen. In den USA erhältliche Mobiltelefone (weniger als 3 Watt) scheinen die Aggregate nicht zu beschädigen oder die Funktionsweise des Herzschrittmachers zu beeinträchtigen.

Ein Herzschrittmacher bedeutet nicht, dass ein Patient vor Eingriffen wie zahnärztlichen Eingriffen Antibiotika verabreichen muss. Der Patient sollte das gesamte medizinische Personal darüber informieren, dass er einen Herzschrittmacher trägt. Die Verwendung von MRT kann ausgeschlossen werden, wenn der Patient einen Herzschrittmacher hat, der hergestellt wurde, bevor MRT-bedingte Geräte üblich wurden, oder wenn der Patient alte Schrittmacherdrähte im Herzen verlassen hat und nicht mehr an seinen Herzschrittmacher angeschlossen ist.

Ausschalten des Herzschrittmachers

Ein Gremium der Heart Rhythm Society , einer Fachorganisation mit Sitz in Washington, DC, stellte fest, dass es legal und ethisch vertretbar ist, Anfragen von Patienten oder von Personen mit rechtlicher Befugnis, Entscheidungen für Patienten zu treffen, um implantierte Herzgeräte zu deaktivieren, nachzukommen. Anwälte sagen, dass die rechtliche Situation der Entfernung einer Ernährungssonde ähnelt, obwohl es in den Vereinigten Staaten von Amerika derzeit keinen rechtlichen Präzedenzfall für Herzschrittmacher gibt. Es wird angenommen, dass ein Patient in den Vereinigten Staaten das Recht hat, eine Behandlung abzulehnen oder abzubrechen, einschließlich eines Herzschrittmachers, der ihn am Leben erhält. Ärzte haben das Recht, die Deaktivierung zu verweigern, werden jedoch vom HRS-Gremium darauf hingewiesen, den Patienten an einen Arzt zu überweisen, der dies tun wird. Manche Patienten glauben, dass hoffnungslose, schwächende Zustände, wie sie durch schwere Schlaganfälle oder Demenz im Spätstadium verursacht werden, so viel Leid verursachen können, dass sie ihr Leben lieber nicht mit unterstützenden Maßnahmen wie Herzgeräten verlängern möchten.

Privatsphäre und Sicherheit

Bei Herzschrittmachern, die eine drahtlose Kommunikation ermöglichen, wurden Sicherheits- und Datenschutzbedenken geäußert. Unbefugte Dritte können möglicherweise die im Herzschrittmacher enthaltenen Patientenakten lesen oder die Geräte neu programmieren, wie von einem Forscherteam gezeigt wurde. Die Demonstration funktionierte auf kurze Distanz; sie versuchten nicht, eine Langstreckenantenne zu entwickeln. Der Proof-of-Concept-Exploit hilft, die Notwendigkeit besserer Sicherheits- und Patientenwarnmaßnahmen bei fernzugänglichen medizinischen Implantaten aufzuzeigen. Als Reaktion auf diese Bedrohung haben Forscher der Purdue University und der Princeton University einen Prototyp einer Firewall namens MedMon entwickelt, der drahtlose medizinische Geräte wie Herzschrittmacher und Insulinpumpen vor Angreifern schützen soll.

Komplikationen

Ultraschall, der das Nichteinfangen eines Schrittmachers anzeigt

Komplikationen nach einer Operation zur Implantation eines Herzschrittmachers sind selten (jeweils ca. 1-3 %), können jedoch einschließen: Infektionen am implantierten Herzschrittmacher oder im Blutkreislauf; allergische Reaktion auf den während des Eingriffs verwendeten Farbstoff oder die Anästhesie ; Schwellungen, Blutergüsse oder Blutungen an der Generatorstelle oder um das Herz herum, insbesondere wenn der Patient Blutverdünner einnimmt , ältere Menschen mit dünnem Körperbau oder anderweitig chronische Steroide einnehmen .

Eine mögliche Komplikation bei künstlichen Zweikammerschrittmachern ist die „Schrittmacher-vermittelte Tachykardie“ (PMT), eine Form der Wiedereintritts-Tachykardie. Bei der PMT bildet der künstliche Schrittmacher den anterograden (Vorhof zu Ventrikel) Schenkel des Kreislaufs und der atrioventrikuläre (AV) Knoten bildet den retrograden Schenkel (Ventrikel zum Vorhof) des Kreislaufs. Die Behandlung von PMT beinhaltet typischerweise eine Neuprogrammierung des Schrittmachers.

Eine andere mögliche Komplikation ist die "Schrittmacher-nachgeführte Tachykardie", bei der eine supraventrikuläre Tachykardie, wie z. B. Vorhofflimmern oder Vorhofflattern, vom Schrittmacher verfolgt wird und Schläge von einer ventrikulären Leitung erzeugt. Dies wird äußerst selten, da neuere Geräte oft so programmiert sind, dass sie supraventrikuläre Tachykardien erkennen und in Nicht-Tracking-Modi wechseln.

Manchmal müssen die Leitungen, bei denen es sich um Drähte mit kleinem Durchmesser handelt, vom Herzschrittmacher zur Implantationsstelle im Herzmuskel entfernt werden. Der häufigste Grund für die Entfernung von Elektroden ist eine Infektion, jedoch können sich die Elektroden im Laufe der Zeit aufgrund einer Reihe von Gründen, z. Änderungen an der Programmierung des Schrittmachers können die Verschlechterung der Elektroden bis zu einem gewissen Grad überwinden. Bei einem Patienten, bei dem über ein oder zwei Jahrzehnte mehrere Schrittmacher ausgetauscht wurden, bei denen die Elektroden wiederverwendet wurden, kann jedoch eine Elektrodenersatzoperation erforderlich sein.

Der Elektrodenersatz kann auf zwei Arten erfolgen. Führen Sie einen neuen Elektrodensatz ein, ohne die aktuellen Elektroden zu entfernen (wird nicht empfohlen, da dies den Blutfluss und die Herzklappenfunktion zusätzlich behindert) oder entfernen Sie die aktuellen Elektroden und legen Sie dann Ersatzelektroden ein. Die Technik zum Entfernen der Elektrode hängt von der Einschätzung des Chirurgen ab, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein einfacher Zug bei komplexeren Verfahren ausreicht. Elektroden können normalerweise leicht vom Schrittmacher getrennt werden, weshalb der Geräteaustausch normalerweise einen einfachen chirurgischen Eingriff erfordert, um auf das Gerät zuzugreifen und es zu ersetzen, indem einfach die Elektroden zum Austauschen vom Gerät gelöst und die Elektroden an das neue Gerät angeschlossen werden. Die möglichen Komplikationen, wie eine Perforation der Herzwand, entstehen durch das Entfernen der Elektrode(n) aus dem Körper des Patienten.

Das andere Ende einer Herzschrittmacherelektrode wird mit einer Miniaturschraube in den Herzmuskel implantiert oder mit kleinen Plastikhaken, den Zinken, verankert. Je länger die Elektroden ab einem oder zwei Jahren implantiert wurden, desto wahrscheinlicher ist es außerdem, dass sie an verschiedenen Stellen auf dem Weg vom Gerät zum Herzmuskel am Körper des Patienten befestigt sind, da der menschliche Körper dazu neigt, Fremdkörper zu integrieren ins Gewebe. In einigen Fällen kann das Entfernen einer Elektrode, die nur für kurze Zeit eingeführt wurde, einen einfachen Zug erfordern, um die Elektrode aus dem Körper zu ziehen. In anderen Fällen erfolgt die Entfernung typischerweise mit einem Laser- oder Schneidegerät, das sich wie eine Kanüle mit einer Schneide über die Leitung schraubt und die Leitung hinunterbewegt wird, um mit winzigen Schneidelasern oder ähnlichen Geräten alle organischen Anhaftungen zu entfernen.

In der Literatur wurde eine Fehlstellung der Schrittmacherelektrode an verschiedenen Stellen beschrieben. Abhängig von der Position der Schrittmacherelektrode und den Symptomen variiert die Behandlung.

Eine weitere mögliche Komplikation, die als Twiddler-Syndrom bezeichnet wird, tritt auf, wenn ein Patient den Schrittmacher manipuliert und bewirkt, dass die Leitungen von ihrer beabsichtigten Stelle entfernt werden und möglicherweise andere Nerven stimuliert werden.

Andere Geräte

Manchmal werden schrittmacherähnliche Geräte, sogenannte implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren (ICDs), implantiert. Diese Geräte werden häufig bei der Behandlung von Patienten verwendet, bei denen das Risiko eines plötzlichen Herztodes besteht. Ein ICD kann viele Arten von Herzrhythmusstörungen durch Stimulation, Kardioversion oder Defibrillation behandeln . Einige ICD-Geräte können zwischen Kammerflimmern und ventrikulärer Tachykardie (VT) unterscheiden und versuchen, das Herz im Falle einer VT schneller als seine Eigenfrequenz zu stimulieren, um zu versuchen, die Tachykardie zu unterbrechen, bevor es zu Kammerflimmern übergeht. Dies wird als schnelle Stimulation , Overdrive-Stimulation oder Anti-Tachykardie-Stimulation (ATP) bezeichnet. ATP ist nur wirksam, wenn der zugrunde liegende Rhythmus eine ventrikuläre Tachykardie ist, und ist niemals wirksam, wenn der Rhythmus Kammerflimmern ist.

NASPE / BPEG Defibrillator (NBD)-Code – 1993
ich II III NS
Schockkammer Antitachykardie-Stimulationskammer Tachykardie-Erkennung Antibradykardie-Stimulationskammer
O = Keine O = Keine E = Elektrogramm O = Keine
A = Atrium A = Atrium H = Hämodynamik A = Atrium
V = Ventrikel V = Ventrikel V = Ventrikel
D = Dual (A+V) D = Dual (A+V) D = Dual (A+V)
Kurzform des NASPE/BPEG Defibrillator (NBD)-Codes
ICD-S ICD nur mit Schockfunktion
ICD-B ICD mit Bradykardie-Stimulation sowie Schock
ICD-T ICD mit Tachykardie (und Bradykardie) Stimulation sowie Schock

Geschichte

1958 erhielt Arne Larsson (1915–2001) als erster einen implantierbaren Herzschrittmacher. Er hatte während seines Lebens 26 Geräte und setzte sich für andere Patienten ein, die Herzschrittmacher benötigten.

Herkunft

Im Jahr 1889 berichtete John Alexander MacWilliam im British Medical Journal (BMJ) über seine Experimente, bei denen die Anwendung eines elektrischen Impulses auf das menschliche Herz bei Asystolie eine ventrikuläre Kontraktion auslöste und ein Herzrhythmus von 60–70 Schlägen pro Minute hervorgerufen werden konnte durch Impulse in Abständen von 60–70/Minute.

1926 erfand Mark C. Lidwill vom Royal Prince Alfred Hospital of Sydney mit Unterstützung des Physikers Edgar H. Booth von der University of Sydney ein tragbares Gerät, das "an einen Beleuchtungspunkt angeschlossen" wurde und bei dem "ein Pol an einem in starker Salzlösung getränktes Hautpolster", während der andere Pol "aus einer bis auf die Spitze isolierten Nadel bestand und in die entsprechende Herzkammer eingestochen wurde". "Die Schrittmacherfrequenz war von etwa 80 bis 120 Impulsen pro Minute variabel, und ebenso die Spannung von 1,5 bis 120 Volt." Im Jahr 1928 wurde der Apparat verwendet, um ein totgeborenes Kind im Crown Street Women's Hospital in Sydney wiederzubeleben , dessen Herz "nach 10 Minuten" Stimulation "von selbst schlug".

1932 beschrieb der amerikanische Physiologe Albert Hyman mit Hilfe seines Bruders ein eigenes elektromechanisches Instrument, das von einem federaufgezogenen Handkurbelmotor angetrieben wurde. Hyman selbst bezeichnete seine Erfindung als "künstlichen Herzschrittmacher", der bis heute gebräuchliche Begriff ist.

Eine offensichtliche Lücke in der Veröffentlichung von Forschungen, die zwischen den frühen 1930er Jahren und dem Zweiten Weltkrieg durchgeführt wurden, kann auf die öffentliche Wahrnehmung des Eingriffs in die Natur durch "Wiederbelebung der Toten" zurückgeführt werden. Zum Beispiel: "Hyman veröffentlichte keine Daten über die Verwendung seines Herzschrittmachers beim Menschen aufgrund negativer Publizität, sowohl unter seinen Kollegen als auch aufgrund der damaligen Zeitungsberichterstattung. Lidwell war sich dessen möglicherweise bewusst und fuhr mit seinem Experimente am Menschen".

Transkutan

Im Jahr 1950 kanadischen Elektroingenieur John Hopps entworfen und gebaut , um den ersten externen Schrittmacher basierte auf Beobachtungen von Herz-Thorax - Chirurgen Wilfred Gordon Bigelow und John Callaghan in Toronto General Hospital , obwohl das Gerät zuerst bei der auf einem Hund getestet University of Toronto ‚s Banting-Institut. Ein umfangreiches externes Gerät, das Vakuumröhrentechnologie verwendet, um eine transkutane Stimulation bereitzustellen , war bei der Verwendung für den Patienten etwas grob und schmerzhaft und birgte, da es über eine Wechselstromsteckdose mit Strom versorgt wurde, eine potenzielle Gefahr eines Stromschlags des Patienten und der Auslösung von Kammerflimmern .

Eine Reihe von Innovatoren, darunter Paul Zoll , stellten ab 1952 kleinere, aber immer noch sperrige transkutane Stimulationsgeräte her, die eine große wiederaufladbare Batterie als Stromversorgung verwendeten.

1957 veröffentlichte William L. Weirich die Forschungsergebnisse der University of Minnesota . Diese Studien zeigten die Wiederherstellung der Herzfrequenz, des Herzzeitvolumens und des mittleren Aortendrucks bei Tieren mit vollständigem Herzblock durch die Verwendung einer Myokardelektrode .

1958 konstruierten der kolumbianische Arzt Alberto Vejarano Laverde und der kolumbianische Elektroingenieur Jorge Reynolds Pombo einen externen Herzschrittmacher, ähnlich denen von Hopps und Zoll, der 45 kg wog und von einer 12-Volt-Auto- Blei-Säure-Batterie gespeist wurde , aber mit Elektroden verbunden war, die am Herzen befestigt waren . Dieser Apparat wurde erfolgreich verwendet, um einen 70-jährigen Priester, Gerardo Florez, zu erhalten.

Die Entwicklung des Silizium - Transistors und die ersten kommerziellen Verfügbarkeit im Jahr 1956 war das entscheidende Ereignis , dass die rasanten Entwicklung der praktischen Herzschrittmacher geführt.

Tragbar

1958 stellte der Ingenieur Earl Bakken aus Minneapolis, Minnesota, den ersten tragbaren externen Herzschrittmacher für einen Patienten von C. Walton Lillehei her . Dieser transistorisierten Schrittmacher, in einem kleinen Kunststoffgehäuse untergebracht ist , hatte Kontrollen Anpassung der Stimulationsherzfrequenz und Ausgangsspannung zu ermöglichen , und wurde zu Elektrode verbunden Zuleitungen , die durch die Haut des Patienten geleitet , in Elektroden zu beenden , an die Oberfläche des anhang Myokard der Herz.

Eine der ersten Patienten, die dieses Lucas-Schrittmachergerät erhielt, war eine Frau Anfang 30, die 1964 im Radcliffe Infirmary in Oxford von dem Herzchirurgen Alf Gunning aus Südafrika und dem späteren Professor Gunning, einem Schüler von Christiaan Barnard ., operiert wurde . Diese bahnbrechende Operation wurde unter der Leitung des Herzberaters Peter Sleight in der Radcliffe Infirmary in Oxford und seines kardiologischen Forschungsteams am St. George's Hospital in London durchgeführt. Sleight wurde später Professor für Herz-Kreislauf-Medizin an der Universität Oxford .

Implantierbar

Abbildung eines implantierten Herzschrittmachers mit Lage der Herzschrittmacherleitungen

Die erste klinische Implantation eines vollständig implantierbaren Herzschrittmachers in einen Menschen erfolgte 1958 am Karolinska-Institut in Solna, Schweden , unter Verwendung eines Herzschrittmachers, der vom Erfinder Rune Elmqvist und dem Chirurgen Åke Senning (in Zusammenarbeit mit Elema-Schönander AB, später Siemens-Elema AB ), verbunden mit Elektroden, die durch Thorakotomie am Myokard des Herzens befestigt werden . Das Gerät ist nach drei Stunden ausgefallen. Dann wurde ein zweites Gerät implantiert, das zwei Tage dauerte. Der weltweit erste implantierbare Herzschrittmacher-Patient, Arne Larsson , erhielt im Laufe seines Lebens 26 verschiedene Herzschrittmacher. Er starb 2001 im Alter von 86 Jahren und überlebte sowohl den Erfinder als auch den Chirurgen.

1959 wurde die temporäre transvenöse Stimulation erstmals von Seymour Furman und John Schwedel demonstriert, wobei die Katheterelektrode über die V. basilica des Patienten eingeführt wurde .

Im Februar 1960 wurde eine verbesserte Version des schwedischen Elmqvist-Designs in Montevideo , Uruguay, im Casmu 1-Krankenhaus von den Ärzten Orestes Fiandra und Roberto Rubio implantiert . Dieses Gerät hielt, bis der Patient neun Monate später an anderen Krankheiten starb. Die frühen schwedischen Geräte verwendeten wiederaufladbare Batterien, die von einer Induktionsspule von außen aufgeladen wurden. Es war der erste Schrittmacher, der in Amerika implantiert wurde.

Im April 1960 wurden die implantierbaren Herzschrittmacher des Ingenieurs Wilson Greatbatch nach umfangreichen Tierversuchen beim Menschen eingesetzt . Die Greatbatch-Innovation unterschied sich von den früheren schwedischen Geräten durch die Verwendung von Primärzellen ( Quecksilberbatterie ) als Energiequelle. Der erste Patient lebte weitere 18 Monate.

Die erste Anwendung der transvenösen Stimulation in Verbindung mit einem implantierten Schrittmacher erfolgte 1962-63 durch Parsonnet in den USA, Lagergren in Schweden und Jean-Jacques Welti in Frankreich. Das transvenöse oder pervenöse Verfahren beinhaltete das Einschneiden einer Vene, in die die Katheterelektrodenleitung unter fluoroskopischer Führung eingeführt wurde, bis sie in den Trabekeln des rechten Ventrikels steckte. Diese Methode sollte Mitte der 1960er Jahre zur Methode der Wahl werden.

Der Herz-Thorax-Chirurg Leon Abrams und der Medizintechniker Ray Lightwood entwickelten und implantierten 1960 an der Universität Birmingham den ersten patientengesteuerten Herzschrittmacher mit variabler Frequenz . Die erste Implantation erfolgte im März 1960, zwei weitere Implantationen im darauffolgenden Monat. Diese drei Patienten erholten sich gut und kehrten zu einer hohen Lebensqualität zurück. Bis 1966 hatten sich 56 Patienten einer Implantation unterzogen, von denen einer über 5 . überlebte+12 Jahre.

Lithium Batterie

Der erste Herzschrittmacher mit Lithium-Jodid-Zellen. Erfunden von Anthony Adducci und Art Schwalm. Herzschrittmacher Inc. 1972

Die vorhergehenden implantierbaren Geräte litten alle unter der Unzuverlässigkeit und kurzen Lebensdauer der verfügbaren Primärzellentechnologie, die hauptsächlich die der Quecksilberbatterie war . Ende der 1960er Jahre entwickelten mehrere Firmen, darunter ARCO in den USA, isotopenbetriebene Herzschrittmacher, doch diese Entwicklung wurde 1971 von der Entwicklung der Lithium-Iodid- Zellenbatterie von Wilson Greatbatch überholt . Lithiumjodid- oder Lithiumanodenzellen wurden zum Standard für zukünftige Herzschrittmacherdesigns.

Ein weiteres Hindernis für die Zuverlässigkeit der frühen Geräte war die Diffusion von Wasserdampf aus den Körperflüssigkeiten durch die Epoxidharzverkapselung , die die elektronische Schaltung beeinflusste. Dieses Phänomen wurde überwunden, indem der Schrittmachergenerator in ein hermetisch abgedichtetes Metallgehäuse eingeschlossen wurde, zunächst von Telectronics aus Australien im Jahr 1969 gefolgt von Cardiac Pacemakers Inc. aus Minneapolis im Jahr 1972. Diese Technologie, bei der Titan als umhüllendes Metall verwendet wurde, wurde Mitte des 20. 1970er Jahre.

Am 9. Juli 1974 stellten Manuel A. Villafaña und Anthony Adducci, Gründer von Cardiac Pacemakers, Inc. ( Guidant ) in St. Paul, Minnesota, den weltweit ersten Herzschrittmacher mit einer Lithiumanode und einer Lithium-Jodid-Elektrolyt-Feststoffbatterie her. Lithium-Jodid- oder Lithium-Anoden-Zellen verlängerten die Lebensdauer von Herzschrittmachern von 1 Jahr auf 11 Jahre und wurden zum Standard für zukünftige Herzschrittmacherdesigns. 1971 begannen sie mit der Entwicklung und Erprobung ihres implantierbaren Herzschrittmachers, der mit einer neuen Lithiumbatterie mit längerer Lebensdauer betrieben wurde. Der erste Herzpatient, der einen CPI-Schrittmacher erhielt, ging im Juni 1973 aus einer Operation hervor.

Intrakardialer

Im Jahr 2013 kündigten mehrere Firmen Geräte an, die anstelle einer invasiven Operation über einen Beinkatheter eingeführt werden könnten. Die Geräte haben ungefähr die Größe und Form einer Pille, viel kleiner als die Größe eines herkömmlichen Herzschrittmachers. Nach der Implantation kontaktieren die Zinken des Geräts den Muskel und stabilisieren den Herzschlag. An diesem Gerätetyp arbeiten derzeit Ingenieure und Wissenschaftler. Im November 2014 erhielt ein Patient, Bill Pike aus Fairbanks, Alaska, im Providence St Vincent Hospital in Portland Oregon einen Medtronic Micra Herzschrittmacher. D. Randolph Jones war der EP-Arzt. Im Jahr 2014 gab St. Jude Medical Inc. außerdem die ersten Teilnahmen an der Beobachtungsstudie zu Elektrodenlosen Herzschrittmachern des Unternehmens bekannt, in der die Elektrodenlose Schrittmachertechnologie Nanostim untersucht wurde. Der Schrittmacher Nanostim erhielt 2013 die CE-Kennzeichnung. Die Implantate nach der Zulassung wurden in Europa implantiert. Die europäische Studie wurde kürzlich gestoppt, nachdem Berichte über sechs Perforationen vorlag, die zu zwei Todesfällen bei Patienten führten. Nach Untersuchungen nahm St Jude Medical die Studie wieder auf. In den USA ist diese Therapie jedoch noch nicht von der FDA zugelassen. Während St. Jude Nanostim und Medtronic Micra nur Einkammer-Schrittmacher sind, wird erwartet, dass mit der weiteren Entwicklung eine zuleitungslose Zweikammer-Stimulation für Patienten mit atrioventrikulärem Block möglich wird.

Wiederverwendbare Herzschrittmacher

Tausende von Herzschrittmachern werden jedes Jahr von Bestattungsunternehmen auf der ganzen Welt entfernt. Sie müssen postmortal von Leichen entfernt werden, die eingeäschert werden sollen, um Explosionen zu vermeiden. Es ist ein ziemlich einfaches Verfahren, das von einem Bestatter durchgeführt werden kann. Herzschrittmacher mit langer Batterielebensdauer sind potenziell lebensrettende Geräte für Menschen in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (LMICs). Das Institute of Medicine , eine Nichtregierungsorganisation der Vereinigten Staaten , hat berichtet, dass ein unzureichender Zugang zu fortschrittlichen kardiovaskulären Technologien einer der Hauptgründe für die Morbidität und Mortalität von kardiovaskulären Erkrankungen bei LMICs ist. Seit den 1970er Jahren haben mehrere Studien auf der ganzen Welt über die Sicherheit und Wirksamkeit der Wiederverwendung von Herzschrittmachern berichtet. Bis 2016 wurden keine allgemein akzeptablen Standards für die sichere Wiederverwendung von Herzschrittmachern und ICDs entwickelt, und es bestehen weiterhin rechtliche und behördliche Hindernisse für eine weit verbreitete Wiederverwendung von Medizinprodukten.

Hersteller

Aktuelle und frühere Hersteller von implantierbaren Herzschrittmachern

Siehe auch

Verweise

Externe Links