Herzschrittmacher Rhythmusstörungen - Therapieoptionen PDF

Herzschrittmacher Rhythmusstörungen - Therapieoptionen Mögliche Therapieoptionen bei Rhythmusstörungen: Pharmakologisch: „Antiarrhythmika“ o z.B.: Betablocker Wirkung: negativ chronotrop, negativ dromotrop, negativ inotrop o Viele weitere Substanzen (Klassifika...

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 interner Defibrillator (ICD) 335 Quelle: Herold, Innere Medizin; Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antitachykarde Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Zeitverlauf des Aktionspotentials Vergleich Refraktärzeiten Nervenzelle und Myokardzelle Frage: Wieso sind die Refraktärzeiten bei der Myokardzelle vergleichsweise lang? 336 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Universität Ulm Praktikum Physiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antitachykarde Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Refraktärzeit: Zeit, in der eine Herzmuskelzelle oder Nervenzelle Aktionspotential bei einer Nervenzelle gar nicht (absolut) oder nur sehr schwer (relativ) erneut zu erregen ist. Absolute Refraktärzeit: Die schnellen Natriumkanäle sind während der Plateauphase des Aktionspotentials des Arbeitsmyokards völlig inaktiviert, weshalb kein neues Aktionspotential ausgelöst werden kann aktivierbar, weshalb bereits sehr starke Reize wiederum kleine Aktionspotentiale mit weniger steilem Anstieg auslösen können 337 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; physiologie.cc, amboss.com Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antitachykarde Herzschrittmacher Physiologie des Herzens Frage: Wieso sind die Refraktärzeiten bei der Myokardzelle vergleichsweise lang? Refraktärzeit ist länger als die Zeit für die Erregungsausbreitung (lange Refraktärzeit, schnelle 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 (oder unphysiologischen („falschen“) Neuerregung) Ziel: Sicherstellung einer guten Pumpfunktion (Die Herzkammern müssen sich vor Kontraktion ausreichend gefüllt haben in der Diastole) 338 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik, Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antitachykarde Herzschrittmacher Rhythmusstörungen – Reentrymechanismus Jede Erregung kann das Herz nur einmal durchlaufen Auch die weiteste Erregungsschleife bewirkt keine kreisende Erregung (kein Re-Entry), sondern trifft auf refraktäres Gewebe und „erlischt“ Physiologische Schutzmechanismen: o Schnelle Erregungsausbreitung o Lange Refraktärzeit Hier im Normbereich: Länge der Erregungsschleife Refraktärzeit Erregunsausbreitungsgeschwindigkeit Soll Schnell sein das alle Zellen genug Zeit erreichbar innerhalb Refraktar 339 Quelle: Silbernagl: Taschenatlas der Pathophysiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher Rhythmusstörungen – Reentrymechanismus Re-Entry möglich (pathologisch) bei folgenden Bedingungen: o Zu langer Weg o Zu kurze Refraktärzeit o Zu langsame Ausbreitung Re-Entry bewirkt kreisende Erregung pathologisch! Reentry Phänomene häufig: gleiche Randzone von Infarkten Deswegs Erregung Ischämische Zonen Bereich um AV-Knoten Entstehung von Tachykardien! 340 Quelle: Silbernagl: Taschenatlas der Pathophysiologie Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antitachykarde Herzschrittmacher Kreisende Erregung Tachykardien Kreisende Erregung (Reentry Mechanismus) kann bewirken: harmlos Vorhof Vergleichsweise Siehe Animation in: https://de.wikipedia.org/wiki/Vorhofflimmern Vorhofflattern oder Vorhofflimmern Absolute Arrhythmie, bei der die Vorhöfe des Herzens in Ruhe unregelmäßig mit hoher Frequenz (300 – 600 bpm) schlagen Kammern schlagen meist langsamer AV-Knoten „schützt“ Kammer Auftreten: vorübergehend (paroxysmal = anfallsweise) oder andauernd (permanent) Nicht lebensbedrohlich, aber v.a. Gefahr von Thromben und Thrombembolien Kammer Ventrikuläre Tachykardie (VT): Regelmäßige schnelle Abfolge breiter Kammerkomplexe bei eingeschränkter bzw. ohne Auswurfleistung Ursache: Kreisende Erregung in den Kammern Aus VT kann Flattern oder Flimmern (Frequenz über 250/min) entstehen Eingeschränkte oder fehlende Auswurfleistung (Pumpfunktion)! Lebensbedrohlich! 342 Quelle: Wikipedia Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antitachykarde Herzschrittmacher Kreisende Erregung Tachykardien Kreisende Erregung (Reentry) kann bewirken: Vorhofflimmern breit Ventrikuläre Tachykardie (VT) Viel zu aus. VT entsteht aber regelmäßig Kammerfimmein Kammerflimmern Vollig unregelmäßig 343 Quelle: Gorgaß: Rettungsdienstbuch; https://book.cardio-fr.com/de/04-troubles-du-rythme/05-tachycardies-tv Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Antitachykarde Herzschrittmacher Antitachykardes Pacing (ATP) Antitachykardes Pacing Besondere Form des Pacing bei ventrikulären Tachykardien (VT) Pacingimpulse mit höherer Frequenz als Rhythmusstörung (Überstimulation) Abgabe einer Anzahl von Stimulationsimpulsen mit hoher Frequenz (i.d.R. höher als VT) Ziel: In betroffenen Zellen gleichzeitig Refraktärphase erzeugen Ziel: Kreisende Erregung stößt auf refraktäres Gewebe Reentry unterbrochen VT beendet und Kammerflimmern verhindert Kein Defibrillieren, sondern Pacing!! Geräte meist kombiniert in ICD (Implantable Cardioverter Defibrillator) Einteilung ebenfalls nach NASPE (Schema kommt im Kapitel „Defibrillatoren“) 344 Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik; www.intechopen.com Antitachykarde Herzschrittmacher Antitachykardes Pacing (ATP) Beispiel Antitachykardes Pacing: Ventrikuläre Tachykardie (VT) mit ATP-Salven erfolgreich behandelt Vom ICD aufgezeichnete Episode (ausgelesen über Telemetrie) 345 Quelle: Werner: Automatisierte Therapiesysteme; Kramme: Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Grundlagen Überlebenswahrscheinlichkeit nach Auftritt von Herzkammerflimmern: Kammerflimmern = unkoordinierte myokardiale Fibrillation (Frequenz 300 - 800 /min) ohne Auswurfleistung der Kammern Siehe: https://youtu.be/8eJ3mfBfpLs Hirnschäden bereits nach wenigen Minuten „Time is brain“! Unverzügliche Defibrillation bei: Kammerflattern, Kammerflimmern, (pulslose ventrikuläre Tachykardie (pVT)) 346 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Grundlagen EKG eines erfolgreichen Defibrillationsvorgangs: = „Schock“ 347 Quelle: Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Grundlagen Prinzip: Defibrillation = „Schocktherapie“ (Hochspannungsstoß mit bis zu 5000 V für einige ms) Ziel: Nahezu alle Herzzellen (75 – 90%) durch einen starken Stromimpuls gleichzeitig depolarisieren Zellen sind nach Schock alle gleichzeitig refraktär (nicht reizbar) Unterbrechung der kreisenden Erregung (Reentry unterbrechen) Sinusknoten als Schrittmacher (und nicht mehr kreisende Erregung) (Grundlegender Unterschied zu Pacing Wenige Zellen werden depolarisiert) Keine Defibrillation indiziert bei: Bradykardie, Asystolie, Pulslose elektrische Aktivität (PEA) = Elektromechanische Entkopplung 348 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Aufbau Blockschaltbild: Prinzip: Speicherkondensator wird über HV-Generator geladen Schock: Kondensatorentladung über Patientenelektroden Energieversorgung, meist Batterie (grün) Hochspannungsteil (gelb) Steuerung, Bedienung und EKG-Analyse (rot) EKG-Einheit (blau) Sicherheitsrelais schaltet Elektroden auf EKG oder HV, Schutz vor HV H-Brücke für biphasischen Verlauf (Polumkehr) 349 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Bauformen Externe Defibrillatoren: Bedarfsweise Anwendung für Akutfälle mit von außen aufgesetzten Thoraxelektroden Variante für Laien: AED – Automatic External Defibrillator Interne Defibrillatoren: Implantierte und dauerhaft getragene Geräte für Patienten, die absehbar eine Defibrillation benötigen (z.B. herzkranke Patienten) ICD- Implantable Cardioverter Defibrillator 350 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Externe Defibrillatoren Manuelle Defibrillatoren: mit EKG-Bildschirm für professionellen Einsatz, z.B. durch Notarzt, Schockauslösung manuell Halbautomatische Defibrillatoren: (AED - Automatischer Externer Defibrillator) analysiert EKG selbständig und gibt Schockempfehlung, Schock wird manuell ausgelöst Vollautomatische Defibrillatoren (AED): analysiert EKG selbständig und löst Schock bei Bedarf automatisch aus 351 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Externe Defibrillatoren Elektroden Platzierung: Sternum Apex Klebeelektroden („Pads“) (häufig verwendet bei AED) Handgeführte Elektroden („Paddles“) (häufig verwendet bei manuellen Defibrillatoren) 352 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren ICD – Implantable Cardioverter Defibrillator Indikationen (Auswahl): Patienten mit anfallsweisen Kammertachykardien und Kammerflimmern, die nicht medikamentös behandelt werden können Patienten mit überlebtem plötzlichem Herz“tod“, der nicht durch Infarkt ausgelöst wurde Patienten mit eingeschränkter Pumpfunktion (Ejektionsfraktion EF < 30%) hohes Risiko für VT bzw. Flimmern Implantierbar (meist patientenlinke Seite Schock zwischen ICD und Kammerelektrode) Erkennt automatisch Flimmern bzw. VT und therapiert nach Bedarf (ATP bzw. Schock) Bei Bedarf auch mit antibradykarder Schrittmacherfunktion (Pacing) Siehe: https://youtu.be/DfdEkJ9TbTA 353 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren Einkammer ICD Elektrode wird im rechten Ventrikel platziert (transvenös) Zweikammer ICD zusätzlich atriale Elektrode (transvenös) Dreikammer ICD zusätzlich Elektrode im Koronarsinus zur Stimulation der linken Kammer CRT möglich (kardiale Resynchronisationstherapie) 354 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren NASPE ICD Code: 355 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren Mögliche Therapieoptionen für ICD: Antitachykardes Pacing (bei ventrikulären Tachykardien) Kardioversion (bei ergebnislosem ATP Abgabe eines zur Herzaktivität synchronisierten Schocks) Defibrillation (Schock bei Kammerflimmern) Antibradykardes Pacing (bei bradykarden Rhythmusstörungen) 356 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren NASPE Codes: Defibrillator Code Schrittmacher Code Elektrodenanschlüsse: P/S CS: Pacing/Sensing Coronary Sinus P/S A: Pacing/Sensing Atrium P/S V: Pacing/Sensing Ventricle HV1 / HV2: Anschluss für Defibrillator Elektroden 357 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren Schockelektroden (HV-Elektroden) Transvenös (herkömmlicher ICD) Zugang über Vene und Platzierung in rechter Kammer (Einkammer-System), oder zusätzliche HV-Elektrode in rechtem Vorhof (V.cava) (Zweikammersystem) Gegenpolige Schockelektrode ist ICD Pacing möglich (bei beiden Systemen) Subkutan (S-ICD) Platzierung der Schock-Elektrode unter der Haut (subkutan) Vorteil: Eingriff weniger invasiv Aber: Kein Pacing möglich Zweite Schockelektrode ist ICD Siehe auch: http://www.s-icd.de 358 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik, www.kardionet.de Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren Röntgenbilder ICD mit Elektrode in rechter Kammer (Rö Thorax ap.) S-ICD mit subkutaner Elektrode (Rö Thorax lat.) 359 Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Implantierbarer_Kardioverter-Defibrillator Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren ICD mit Elektrode in rechter Kammer (Rö Thorax ap.) 360 Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Implantierbarer_Kardioverter-Defibrillator Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Interne Defibrillatoren ICD Elektrode: SVC: superior vena cava, RV: right ventricle 361 Quellen: https://www.researchgate.net/figure/A-dual-chamber-ICD-system-with-an- active-fixation-dualcoil-ICD-lead-at-the-right_fig6_283071245; Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 http://www.vhlab.umn.edu/atlas/device-tutorial/pacing-systems/index.shtml Defibrillatoren Interne Defibrillatoren 3-Kammerdefibrillator mit bipolaren Elektroden im rechten Vorhof sowie im Coronarsinus und bipolare Defibrillatorelektrode im rechten Ventrikel (Dual Coil), kardiale Resynchronisations- Therapie (CRT-D) 362 Quelle: https://www.researchgate.net/figure/A-dual-chamber-ICD-system-with-an- active-fixation-dualcoil-ICD-lead-at-the-right_fig6_283071245 Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Impuls – Form (intern und extern) Monophasischer Impuls Stromfluss nur in eine Richtung Üblich bei älteren Geräten Biphasischer Impuls Stromumkehr nach definierter Zeit Benötigt weniger Energie für erfolgreiche Defibrillation als monophasischer Impuls Weniger Myokardschädigung 363 Quelle: Kramme, Medizintechnik; Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Impuls – Form (intern und extern) Stromumkehr durch „H-Brücke“ H-Brücke + + - - Patient + - + - Erzeugung von biphasischen Impulsen 364 Quellen: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik; Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 amateurfunkbasteln.de Defibrillatoren Impuls – Energie (intern und extern) Parameter zur Charakterisierung des Impulses: Energie (in Joule [J]) Empfehlung für externe Defibrillatoren: Monophasisch: 360 J Biphasisch: 150 J ICD: bis 15 J bei subkutanen Elektroden höher 365 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Impuls - Energie Spannungen Kein Berühren der Externe Defibrillatoren: Elektroden! Monophasisch Patienten nicht anfassen! (bis ca. 5 kV = 5000V) Sicherheitsabstand! Biphasisch (ca. 1,7 – 3 kV) Patient sollte elektrisch isoliert gelagert werden! ICD: Alle Monitoring Geräte müssen entfernt werden bis ca. 1 kV bzw. defibrillationsgeeignet sein! Patientenhaut sollte keine Feuchtigkeit aufweisen! Vorsicht: Hochspannung!! 366 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik ; Werner, Kooperative und autonome Systeme der Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Beispiel ICD Aktivität bei VT Beispiel für ICD-Aktivität Zweimaliger Versuch durch ATP bei VT Erfolglos (weiterhin VT) Schockabgabe VT beendet 367 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik; www.kardiologie-muenster.de; http://www.intechopen.com Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Kardioversion Anwendung Kardioversion: Atriales Flimmern (Vorhofflimmern) Atriales Flattern (Vorhofflattern) Ventrikuläre Tachykardien (VT) Schockabgabe synchronisiert zur R-Zacke Schock NICHT in vulnerable Phase! (sonst evtl. Auslösung von Kammerflimmern) 368 Quelle: Kramme, Medizintechnik Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Defibrillatoren Kardioversion Siehe z.B.: https://www.youtube.com/watch?v=rSusgpskmzk Beispiel: Atriales Flimmern (Vorhofflimmern) Siehe z.B.: https://www.youtube.com/watch?v=KIEFXJ8QHxw Vorhof- P-Welle flimmern 369 Quelle: Werner, Automatisierte Therapiesysteme; Kramme, Medizintechnik; www.kardiologie-muenster.de Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher / ICD Ökonomische Aspekte Kosten Herzschrittmacher: Je nach Modell (Ein-, Zwei-, Dreikammer) ca. 1000€ - 5000€ Implantation eines HSM ca. 600€ (siehe nächste Folie) Kosten ICD: Je nach Modell und Anzahl der Kammern 7000€ - 20000€ Weitere Kosten: Regelmäßige Nachsorge bzw. Kontrolluntersuchungen, alle 6-12 Monate Austausch des HSM/ICD, z.B. wenn Batterieende naht; Elektroden verbleiben i.d.R. 370 Quelle: eigene Schätzung; Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024 Herzschrittmacher / ICD Ökonomische Aspekte Abrechnungsbeispiel für die Implantation eines Zweikammer Schrittmachers (nach EBM): 371 Quelle: https://biotronik.cdn.mediamid.com/cdn_bio_doc/bio31210/73010/bio31210.pdf Medizinprodukte II (Therapie) | Prof. Barth | SoSe 2024 © Axel Barth 2024