Herzschrittmacher Anatomie des Herzens PDF

Herzschrittmacher Anatomie des Herzens Obere Hohlvene Anatomie des Herzens: Aorta...

Herzschrittmacher Anatomie des Herzens Obere Hohlvene Anatomie des Herzens: Aorta Pulmonalarterie Rechtes / Linkes Herz Lungenvenen Vorhöfe (Atrium) Kammern (Ventrikel) Herzklappen Myokard (Herzmuskelgewebe) Untere Hohlvene 283 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Anatomie des Herzens Herzklappen: Bestimmen die Strömungsrichtung des Blutes Passives Öffnen und Schließen aufgrund unterschiedlicher Drücke beidseits der Klappe(n) Vorhof (Atrium) Kammer (Ventrikel) Atrioventrikularklappen (Bauform: Segelklappen) o Trikuspidalklappe (rechtes Herz) o Mitralklappe (linkes Herz) Ventrikel Pulmonalarterie/Aorta (Bauform: Taschenklappen) o Pulmonalklappe (rechtes Herz) o Aortenklappe (linkes Herz) 285 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Aktionsphasen des Herzens Systole: Anspannungsphase -Klappen schließen,) Auswurfphase (Taschenklappen öffnen, Blut wird ausgeworfen) Diastole: Entspannungsphase Füllungsphase (Vorhofdruck > Ventrikeldruck, AV-Klappen öffnen, Blut strömt in Ventrikel, Vorhöfe kontrahieren) 286 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie; Aumüller: Anatomie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Anatomisch nicht korrekte Darstellung! Aktionsphasen des Herzens: Zusammenhang von Druck Volumen li. Herz Stromstärke (Fluss) Herztöne EKG im Verlauf der vier Phasen 287 Quelle: Silbernagl: Taschenatlas der Physiologie; Aumüller: Anatomie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Herz besteht aus Muskelfasern: Reizbildung und Reizleitung Kontraktion („Arbeits“myokard) Erregungsbildung innerhalb des Herzens Autonomie des Herzens (im Gegensatz zum Skelettmuskel) Zellen sind elektrisch miteinander verbunden (über „gap junctions“) Jedes Aktionspotential löst normalerweise einen Herzschlag aus (in der Regel kommt AP aus dem Sinusknoten) „Alles oder Nichts Prinzip“ 289 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Erregungsentstehung und -leitung: Sinusknoten (primärer Schrittmacher) Erregungsleitung über Vorhöfe AV Knoten HIS Bündel Tawara Schenkel Purkinje Fasern 290 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Erregungsausbreitung Sinusknoten Vorhöfe Vorhöfe AV Knoten AV Knoten HIS Bündel HIS Bündel Tawara Schenkel Tawara Schenkel Purkinje Fasern Purkinje Fasern Myokard Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie, Schmidt, Thews Physiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Aktionspotentiale (Dauer und Form) -2 ms). Beim Skelettmuskel und v.a. bei der Herzmuskelzelle ist diese Zeit deutlich länger. Zeitverlauf wird v.a. von den Gating- Eigenschaften der Ionenkanäle bestimmt „Schnell“ kurzes AP „Langsam“ längeres AP Bei der Herzmuskelzelle sind v.a. langsame Calcium Kanäle entscheidend für das lange AP: Schutz vor Wiedererregung Jede Erregung durchläuft das Herz nur einmal und erlischt dann 292 Quelle: Brandes, Lang, Schmidt: Physiologie des Menschen Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Zeitverlauf des Aktionspotentials einer Myokardzelle: Lange Plateauphase (300 ms = 0,3 s) aufgrund von einströmenden Ca 2+ (über spannungsgesteuerte Ca 2+ Kanäle „langsame“ Ca2+ Kanäle) Zelle ist „absolut refraktär“ während der Plateauphase Keine Wiedererregung! Zelle ist „relativ refraktär“ in der Repolarisationsphase Erhöhte Reizschwelle 294 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik, Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Zeitverlauf des Aktionspotentials Vergleich Refraktärzeiten Nervenzelle und Myokardzelle Frage: Wieso sind die Refraktärzeiten bei der Myokardzelle vergleichsweise lang? 295 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik, Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Frage: Wieso sind die Refraktärzeiten bei der Myokardzelle vergleichsweise lang? Refraktärzeit ist länger als die Erregungsausbreitung Jede Erregung kann das (gesunde) Herz nur einmal durchlaufen und erlöscht dann, da sie am Ende der Erregung nur auf refraktäres Gewebe trifft ( keine kreisende Erregung möglich) Kontrollierte und koordinierte Kontraktion aller Herzmuskelzellen Langdauernde Refraktärzeit schützt die Muskulatur des Herzens vor einer zu schnellen Neuerregung Ziel: Sicherstellung einer guten Pumpfunktion Die Herzkammern müssen sich während der Diastole (vor der Kontraktion) ausreichend mit Blut gefüllt haben 296 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik, Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Beeinflussung der Herzaktivität von „außen“ durch: Autonomes Nervensystem, besteht aus: Parasympathikus („Ruhenerv“) Neurotransmitter: Acetylcholin Sympathikus („Fluchtnerv“) Neurotransmitter: Noradrenalin Wirkung auf das Herz: Chronotrop : Beeinflussung der Herzfrequenz Dromotrop: Beeinflussung der Reizüberleitungszeit Blau: negative Rot: positive Wirkung Wirkung Inotrop: Beeinflussung der Schlagkraft 297 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie; Werner,Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Rhythmusstörungen (Arrhythmien) Arrhythmien: Physiologische Arrhythmien: In der Regel keine Behandlung nötig! z.B. Abhängigkeit des Pulses von der Atmung (respiratorische Arrhythmie): Einatmung Ausatmung Pathologische Arrhythmien (= „Rhythmusstörungen“), z.B.: Behandlung oft nötig! Herzfrequenz zu gering (< 60 /min) Bradykardie in Ruhe Tachykardie Herzschlag unregelmäßig (z.B. Extrasystolen),…. …. 298 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Rhythmusstörungen (pathologische Arrhythmien - Beispiele) Bradykardien: o Sinusknotenfunktionsstörungen (Sinusknotendysfunktion) o SA-Block, AV-Block (sinu-atrialer Block, atrio-ventrikulärer Block) o Karotissinussyndrom (Überempfindlichkeit des Drucksensors in der A. carotis) Tachykardien: o Supraventrikuläre Tachykardien Ursprung oberhalb des AV-Knotens: Vorhofflimmern (aufgrund von kreisenden Erregungen, Re-Entry Mechanismus) o Ventrikuläre Tachykardien Ursprung im Kammermyokard: Können übergehen in Kammerflattern, Kammerflimmern Dann lebensbedrohlich! Extrasystolen (ES): o Supraventrikuläre ES Ursprung oberhalb des AV-Knotens o Ventrikuläre ES Ursprung im Kammermyokard Einzelne ES meist harmlos, v.a. bei Herzgesunden. Bei Patienten mit kardialer Schädigung Evtl. Entstehung von Tachykardien! 299 Quelle: Herold, Innere Medizin; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Rhythmusstörungen - Ursachen Ursachen für Rhythmusstörungen Kardial (Ursache liegt im Herzen) : Mangelversorgung (KHK), Vernarbung (nach Herzinfarkt), Degenerativ (Kardiomyopathien),… Hämodynamisch (Ursache liegt in der Strömungsmechanik des Blutes) : Volumenbelastung (z.B. bei Klappeninsuffizienz) Druckbelastung (Hypertonie, Klappenstenose,….) Extrakardial (Ursache liegt außerhalb des Herzens) : Psychovegetativ,…. Beispielmedikamente: Schilddrüsenhormone, Antidepressiva, Antazida sowie Medikamente gegen Hyperaktivität, Krampfanfälle, Allergien oder Pilzbefall. Auch Antibiotika, Diuretika (Entwässerungsmittel) und Cortison. Beeinflussung z.B. des Kalium-, Magnesium- oder Kalziumspiegels Gestörter Elektrolythaushalt kann Herzrhythmusstörungen auslösen 300 Quelle: Herold, Innere Medizin; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Rhythmusstörungen - Therapieoptionen Mögliche Therapieoptionen bei Rhythmusstörungen: Pharmakologisch: „Antiarrhythmika“ o z.B.: Betablocker Wirkung: negativ chronotrop, negativ dromotrop, negativ inotrop o Viele weitere Substanzen (Klassifikation nach Vaughan Williams) Herzschrittmacher: o Bei Bradykardien Antibradykarde Herzschrittmacher „Klassischer“ HSM o Bei Tachykardien Antitachykarde Herzschrittmacher Neuere Entwicklungen, u.a interne Defibrillatoren Quelle: Herold, Innere Medizin; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher (Physiologische) Schrittmacher Sinusknoten Primärer Schrittmacher (nomotop) 60 – 90 / min AV-Knoten Region Sekundärer Schrittmacher 40 – 50 / min HIS-Bündel / Purkinje Fasern Tertiärer Schrittmacher 20 – 30 / min Fällt Sinusknoten aus übernehmen untergeordnete (heterotope) Schrittmacher den Rhythmus Deutlich geringere Frequenz (Kammerersatzrhythmus) Bradykardie 302 Quelle: Silbernagl, Despopoulos Physiologie; Herold, Innere Medizin Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Rhythmusstörungen - Bradykardie Viele Patienten mit Bradykardien sind ohne Beschwerden Beschwerden bei Bradykardien erst dann, wenn Blutversorgung wichtiger Organe (z.B. Gehirn) beeinträchtigt ist Synkope: Plötzlich einsetzende, kurz andauernde Bewusstlosigkeit, die mit einem Verlust der Haltungskontrolle einhergeht (Patient „kippt plötzlich um“) In vielen Fällen kann bei Bradykardien ein Herzschrittmacher zur Therapie eingesetzt werden: Antibradykarde Schrittmacher „Absicherung“ der Herzaktivität vor zu niedrigem Puls durch bedarfsweise gezielte elektrische Stimulation des Herzens 303 Quelle: Herold, Innere Medizin; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Rhythmusstörungen - Bradykardie Beispiel: 304 Quelle: Herold, Innere Medizin; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Einteilung Externer HSM Vor allem für die vorübergehende (Notfallversorgung) Implantierbarer HSM Vor allem für die dauerhafte Versorgung 305 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Implantierbare Herzschrittmacher Erster implantierbarer HSM Erster implantierbarer Herzschrittmacher Moderner HSM Moderner Zweikammerschrittmacher 306 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Funktionen Sensing Wahrnehmung Erfassung der elektrischen Eigenaktivität des Herzens durch den Herzschrittmacher (HSM) Pacing Stimulation Applikation von niederenergetischen elektrischen Impulsen mit dem Ziel, die Erregung (Depolarisation) und nachfolgend die Kontraktion des Herzens herbeizuführen 307 Quelle: Herold, Innere Medizin; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Aufbau Batterie Energieversorgung Mikroprozessor Steuerung ADU – Analog to Digital Unit DAU – Digital to Analog Unit IEGM – Intrakardiales Elektrogramm Sensing (IEGM- Intracardiac Electrogram) Stimu. – Stimulationseinheit Pacing Telemetrie Zweikammerschrittmacher Schnittstelle nach außen, z.B. zum Programmieren oder Auslesen von Daten 308 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Aufbau Anschluss Elektroden (Analog- und Digitaltechnik) 309 Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; www.mtload.de Antibradykarde Herzschrittmacher Implantation HSM wird meist unterhalb des Schlüsselbeins implantiert (OP) Elektroden werden über Schlüsselbeinvene bis zum rechten Herzen vorgeschoben Elektroden werden im Herzen fixiert Beispiel: Zweikammersystem (Vorhof und Kammer) Anschluss für Elektroden Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmachertypen und Schrittmachercode Einkammerschrittmacher Ein Stimulationskanal Pacing Ein Messkanal für IEGM Sensing (intracardiac electrogram) Zweikammerschrittmacher Zwei Stimulationskanäle (Pacing) Zwei Messkanäle für IEGM (Sensing) Schrittmachercode nach NASPE (North American Society of Pacing and Electrophysiology) bzw. BPEG (British Pacing and Electrophysiology Group) Eindeutiges Kodierschema für die Ausstattung und den Betrieb von Herzschrittmachern Max. 5 Buchstaben: Charakterisierung des Stimulationsmodus bzgl. Konfiguration und Betriebsart Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmachertypen und Schrittmachercode Inhibition: HSM unterdrückt Impulsabgabe, wenn eine herzeigene Aktion rechtzeitig erkannt wird Triggern: Ein wahrgenommenes oder programmiertes Signal (z.B. vom Vorhof) führt nach einem Intervall zur Impulsabgabe (z.B. in Ventrikel) Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmachertypen und Schrittmachercode Beispiele: A00, V00, D00: Starrfrequenter und asynchroner Stimulationsmodus, herzeigene Aktionen werden nicht wahrgenommen gleichzeitige Kontraktion von Ventrikel und Vorhof möglich (Modus ausschließlich für Notfälle!) Erster implantierter HSM war V00 VVI: Stimulation und Wahrnehmung im Ventrikel, durch Eigenaktion inhibiert DDD: Stimulation und Wahrnehmung in Vorhof und Ventrikel, inhibiert und getriggert Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmacher im EKG Schrittmacher im EKG Stimulation (Pacing) des Schrittmachers sind im EKG als „spike“ zu erkennen Spike Quelle: grundkurs-ekg.de Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmacher im EKG Beispiele: Nur Vorhofstimulation, z.B. A00: Anwendung: o Störung der natürlichen Schrittmacherfunktion (Sinusknoten), z.B. Sick-Sinus- Syndrom, Sinu-atrialer Block, ausgeprägte Sinusbradykardie o Intakte Überleitung vom erregten Vorhof auf den Ventrikel (also kein AV-Block) Quelle: http://www.rudolf-deiml.homepage.t-online.de/Kapitel05.html Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmacher im EKG Beispiele: Stimulation und Wahrnehmung im Ventrikel, durch Eigenaktion inhibiert, z.B. VVI Anwendung: Bei möglichen bradykarden Rhythmusstörungen verschiedener Ursache Sicherung der Herzaktivität „nach unten“ (vor Bradykardie) Quelle: http://www.rudolf-deiml.homepage.t-online.de/Kapitel05.html Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmacher im EKG Beispiele: Sensing im Vorhof, Pacing im Ventrikel mit definiertem Delay, z.B. DDD, VAT Anwendungsbeispiel: o AV-Überleitungsstörungen (AV-Block), aber… o Intakte Vorhoferregung durch den Sinusknoten Quelle: http://www.rudolf-deiml.homepage.t-online.de/Kapitel05.html Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Schrittmacher im EKG Beispiele: Sequentielle Stimulation, z.B. DDD Anwendung: o Vorhoferregung gestört o Zusätzlich auch die Überleitung vom erregten Vorhof zum Ventrikel (z.B. aufgrund AV-Block) Quelle: http://www.rudolf-deiml.homepage.t-online.de/Kapitel05.html Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Elektroden Über Elektroden erfolgt Stimulation (pacing) und Wahrnehmung (sensing) Unipolare Elektrode Ein einzelner Pol an der Spitze (tip- Elektrode) (Zweiter Pol ist das Gehäuse des HSM) Bipolare Elektrode Zwei Pole (tip-Elektrode und ringförmiger Kontakt vor tip-Elektrode) Stimulations- IEGM einheit Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Elektroden Bipolare Elektroden Kleiner Spike im EKG Sensing: Vorteile bei kleinen Nutzsignalen weniger störempfindlich kein Zucken von Muskeln Unipolare Elektroden Großer Spike im EKG dünn flexibler langlebiger 320 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Elektroden Verankerungshilfen Passiv verankerbare Elektroden (Verwendung v.a. in Vorhof) Aktiv verankerbare Elektroden (Verwendung v.a. in Kammer) J-Elektrode (Verwendung v.a. in Vorhof) Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Batterie Lithium-Iod-Batterie Große Stabilität des Innenwiderstandes über die Endladezeit hinweg Erst gegen Ende der Lebensdauer fällt die Leerlaufspannung rapide ab. Lange Laufzeit (5 – Geringe Abmessungen, geringes Gewicht, ohne flüssige Bestandteile Kein Ausgasen 322 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Telemetrie Telemetrie: EKG-Übertragung Funktionszustand der Elektrode (Impedanz) Batteriezustand Programmierbarkeit: Stimulationsfrequenz (untere und obere Grenze) Impulsamplitude und –dauer Eingangsempfindlichkeiten AV-Zeit Schrittmacher-Modus Refraktärzeiten Hysterese („Toleranz bei der HF“) Bei modernen Geräten auch Home Monitoring, z.B. über Bluetooth oder auch Telemonitoring an eine Klinik per Internetanbindung oder Mobilfunk von zu Hause aus oder von unterwegs 323 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Stimulationssystem Stimulation mit Rechteckimpuls: spike Spannung: UStim Dauer: TStim Erzeugung über Kondensatorentladung: Alle Schalter geöffnet Kondensator Cres S2 wird geschlossen Spannung auf Patient Stimulation Zusätzlich wird S3 geschlossen Entladung zwischen den Stimuli (Sicherheit) Reicht Batteriespannung nicht aus, wird Spannung vervielfacht Ladungspumpenschaltung (n) 324 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Reizschwelle Zusammenhang zwischen Reizdauer und Stimulationsspannung Werte oberhalb der Schwelle lösen Reiz aus Reiz Je höher die Spannung ist, desto kürzer kann der Impuls sein, um einen Reiz Kein Reiz auszulösen Erforderliche Spannung und Reizdauer sind abhängig von der Lage der Elektroden (Übergangswiderstand) Spannung und Reizdauer müssen am HSM eingestellt werden (über Telemetrie) Sichere Reizung versus Energieverbrauch Reizdauer wird im Bereich der Chronaxie eingestellt geringster Energieverbrauch Überprüfung der Parameter nach „Einwachsen“ der Elektroden 325 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Reizschwelle Zusammenhang zwischen Reizdauer und Stimulationsspannung Reiz Kein Reiz 326 Quelle: Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Chronotrope Inkompetenz In Belastungssituationen (körperliche Aktivität) unterbleibt ein adäquater Anstieg der Herzfrequenz Symptome: Schwindel, Schwächegefühl (u.a.) Vorkommen: KHK, Herzinsuffizienz und bei vielen Patienten vorhanden, die einen Schrittmacher benötigen Grund: Gestörte autonome Regulierung Lösung: Frequenzadaptive Schrittmacher Zusätzliche Messung einer Körpervariablen, die mit der Belastung korreliert Stimulationsfrequenz anpassen 327 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik; Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 www.aerzteblatt.de Antibradykarde Herzschrittmacher Frequenzadaptive HSM ANS gesteuerte HSM Steuerung durch das Autonome Nervensystem (ANS) Dromotrope HSM: Belastungsabhängige Sensorgröße: Atrioventrikulare Überleitungszeit Inotrope HSM: Belastungsabhängige Sensorgröße: Kontraktilität des Herzens (erhöht sich bei Belastung) Stim T HSM: Belastungsabhängige Sensorgröße: Zeitintervall zwischen Stimulation und T-Welle (verkürzt sich bei Belastung) 328 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Frequenzadaptive HSM Nicht-ANS gesteuerte HSM: Atmungsgesteuerte HSM: Belastungsabhängige Sensorgröße: Atemminutenvolumen gemessen über intrathorakale Impedanz Aktivitätsbasierte HSM: Belastungsabhängige Sensorgröße: Beschleunigung gemessen über integrierten Beschleunigungssensor Beispielbild von einem Herzschrittmacher mit Elektrode 329 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik; Wikipedia Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher EKG Beispiele Schrittmacher im EKG (Beispiele): Kammerstimulation Vorhofstimulation Sequentielle Stimulation 330 Quelle: http://www.rudolf-deiml.homepage.t-online.de/Kapitel05.html Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Multikammerstimulation Zusätzliche Stimulation im linken Atrium bzw. linker Kammer Biatriale Stimulation: Bei Verlängerung der interatrialen Überleitungszeit Verbreiterte P-Welle im EKG Kann zu atrialen Reentrytachykardien führen Gleicht einem DDD System, zweite Elektrode liegt im Sinus coronarius in Höhe des linken Vorhofes (nicht direkt im Vorhof) Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antibradykarde Herzschrittmacher Multikammerstimulation Biventrikuläre Stimulation: Anwendung: CRT (Cardiac Resynchronisation Therapy) Bei Patienten mit Herzinsuffizienz, (z.B. aufgrund dilatativer Kardiomyopathie), insbesondere bei Linksschenkelblock Ziel: Optimierung der Herzfrequenz, Optimierung der atrioventrikulären Synchronisation Hämodynamische Verbesserung Verbesserte Pumpfunktion Elektrode durch sinus coronarius in Höhe linker Ventrikel 332 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik, Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 www.kardionet.de Antibradykarde Herzschrittmacher Multikammerstimulation Klinisches Beispiel: Elektrode im Vorhof Biventrikuläres oder CRT-ICD System Elektrode im Sinus coronarius Elektrode in re. Kammer 333 Quelle: Kramme, Medizintechnik, Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024