Herzschrittmacher

Synonyme im weiteren Sinne

Schrittmacher, HSM,

Englisch: pacemaker (PM)

Definition Herzschrittmacher

Ein Herzschrittmacher ist ein künstlicher Taktgeber für das Herz. Er wird Patienten eingesetzt, die ein Herz haben, das zu langsam schlägt (Bradykardie) oder häufig Pausen macht. Das Gerät gibt in regelmäßigen Abständen elektrische Impulse ab, die den Herzmuskel stimulieren und ihn so zum Zusammenziehen (Kontraktion) anregen.

Epidemiologie

In Deutschland wurden im Jahre 2007 mehr als 66.000 Herzschrittmacher eingesetzt. Das Durchschnittsalter, mit dem Patienten zum ersten Mal einen Schrittmacher erhalten, liegt momentan (Stand 2011) bei 75 Jahren.

Historie

Im Jahre 1932 beschrieb der New Yorker Arzt "Hyman" zum ersten Mal ein Gerät, das durch periodische Stromimpulse das Herz elektrisch reizen konnte. Diese Erfindung bestand aus einem Gleichstromgenerator und einem Stromunterbrecher.
Mit Hilfe von einer eingeführten Nadelelektrode sollte das Gerät dann den Herzschlag durch den Brustkorb hindurch anregen. Dieser erste Herzschrittmacher wog beachtliche 7,2kg und musste alle 6 Minuten neu aufgeladen werden.


Das erste Herzschrittmacher-System, das komplett in den menschlichen Körper eingebettet wurde, implantierten die beiden Ärzte "Senning" und "Elmquist" am 8. Oktober 1958 in Stockholm dem Patienten Arne Larsson. Sie öffneten den gesamten Brustkorb des Mannes und nähten die Elektroden direkt auf den Herzmuskel auf.

Das eingesetzte Gerät bestand aus zwei Transistoren, einer Quecksilberbattierezelle und einer Spule, die man von außen aufladen konnte. Die Kapazität der Batterie war allerdings so gering, dass die Lebensdauer des Herzschrittmachers nach erfolgter Operation nur 24 Stunden betrug. Larsson verstarb allerdings erst im Jahre 2002, nachdem er im Laufe seines Lebens stolzer Besitzer von 21 weiteren Herzschrittmachern wurde.

In Deutschland wurde der erste Herzschrittmacher 1961 von dem Arzt "Sykosch" am Universitätsklinikum in Düsseldorf verpflanzt. Der Empfänger war ein Jugendlicher, der sich nach einem Motorradunfall in einem lebensgefährlichen Zustand befand. Sein Brustraum wurde aufgesägt und es folgte eine Operation am offenen Herzen. Der implantierte Herzschrittmacher beinhaltete zehn Zinkoxid-Batterien, die gemeinsam eine Gesamtlaufzeit von 18 Monaten erreichten.

Die größten Herausforderungen in der Weiterentwicklung des Herzschrittmachers bestanden darin, die Batterielaufzeiten zu verlängern und zu versuchen, ein Gerät zu erfinden, das in die natürliche Herz-Kreislauf-Funktion mit eingebunden werden konnte. 1965 entstanden dann Herzschrittmacher, die den Herzmuskel wirklich nur bei Bedarf stimulierten. Von 1971 bis 1976 wurden, auch in Westdeutschland, Herzschrittmacher eingesetzt, die ihre benötigte elektrische Energie aus dem Zerfall von ungefähr 200mg Plutonium (einem giftigen, radioaktiven Schwermetall) entnahmen.

Gegen Ende der 1980er Jahre wurde der Herzschrittmacher durch den Einbau von Bewegungs- und Temperatursonden erweitert und im Jahre 1992 kam schließlich erstmals ein Schrittmacher zum Einsatz, der vollständig in die natürliche Regulierung des Herz-Kreislauf-Systems integriert werden konnte.

1995 setzte sich die Zweikammerstimulation mittels einer Elektrode durch.

Bis heute versucht man weiterhin, den Herzschrittmacher, vor allem in Bezug auf seine Funktion und die Nachsorge, zu optimieren, auch wenn seit dem ersten Gerät bereits erhebliche Fortschritte in der Technologie, vor allem bezüglich Lebensdauer und Programmierbarkeit, zu verzeichnen sind.

Aufbau und Funktionsweise

Die heutigen Herzschrittmacher haben ungefähr die Größe einer Streichholzschachtel und wiegen zwischen 20 und 27g. Sie besitzen ein Gehäuse aus Titan, einen kleinen elektronischen Schaltkreis mit einem Impulsgeber mit einem Lithium-Jod-Akkumulator, also einer Batterie, die dem Herzschrittmacher eine durchschnittliche Lebenszeit von 10 Jahren verleiht.
Ein bis zwei dünne Drähte (Sonden) verbinden das Gerät mit der Muskulatur von Herzvorhof und/oder Herzkammer. Diese sind in der Lage, elektrische Impulse sowohl vom Herzen weg, als auch zum Herzen hin zu leiten. Sie sind dafür zuständig, die Aktivität des Herzens zu überprüfen und diese Information an den Herzschrittmacher weiterzugeben. Dieser kann dann bei Bedarf reagieren, indem er elektrische Impulse aussendet.

Das Programm lässt sich mittlerweile gut an die individuellen Bedürfnisse verschiedener Patienten anpassen. Die Anpassung von den implantierten Schrittmachern erfolgt drahtlos, in der Regel durch ein Abfragegerät, das auf den Brustkorb des Trägers aufgelegt wird.

Typen

Prinzipiell gibt es drei Typen von Schrittmachern:

Den Einkammerschrittmacher, der nur eine Sonde besitzt und entweder Kammer oder Vorhof elektrisch stimuliert, den Zweikammerschrittmacher, der zwei Sonden enthält und so nacheinander an Kammer und Vorhof elektrische Impulse abgeben kann und drittens den frequenzadaptierten Schrittmacher, bei dem es ein oder zwei Sonden gibt, wobei der Schrittmacher in der Lage ist, die Frequenz der Impulse an die aktuellen Lebensvorgänge anzupassen.

Benannt werden die Schrittmacher mit drei Buchstaben nach einem bestimmten Codierungssystem. Der erste Buchstabe bezeichnet den Stimulationsort (A für Atrium = Vorhof oder V für Ventrikel = Kammer, D für Dual = A und V), der zweite den Registrierungsort (also die Stelle, an der der Herzschrittmacher die Herzaktion erfasst) und der dritte Buchstabe beschreibt die Betriebsart des Schrittmachers. Hier unterscheidet man einen inhibierenden (I) und einen getriggerten (T) Modus.

Im inhibierenden Modus unterdrückt der Herzschrittmacher seinen Impuls, sobald er eine Aktivität des Herzens aufzeichnet, im getriggerten Modus löst ein aufgefasstes Signal eine Schrittmacheraktivität aus. Ein D für Dual steht dafür, dass der Herzschrittmacher in beiden Modi laufen kann. Wenn als vierter Buchstabe noch ein R folgt, bedeutet dies, dass der Schrittmacher die Fähigkeit zur Frequenzadaptation besitzt und eine fünfte Stelle kann noch beschreiben, an wie viele Punkte Reize abgegeben werden (multifokale Stimulation).

Der häufigste Typ unter den Herzschrittmachern ist der Einkammerschrittmacher VVI. Solange das Herz selbstständig arbeitet, ist er inaktiv. Er wird vor allem zur Behandlung der Bradykardie eingesetzt. Nachteile bei dieser Art des Schrittmachers sind zum einen, dass er nicht frequenzadaptiert ist, sich also nicht den aktuell benötigten Leistungen anpassen kann, und zum anderen, dass Vorhöfe und Kammern möglicherweise nicht mehr synchron arbeiten, was im schlimmsten Falle ein Schrittmachersyndrom auslösen kann.

Bei Erkrankungen des Sinusknotens kommt vor allem der AAI zum Einsatz, bei dem sich die Sonde im Vorhof befindet.

Der Typ DDD ist ein Zweikammerschrittmacher, der seine Verwendung bei Überleitungsstörungen von Vorhöfen auf Kammern findet, da er nacheinander Vorhof und Kammer reizen kann, was die natürliche Herzaktivität nachahmt.

Zusammenfassung

Ein Herzschrittmacher wird Patienten eingesetzt, deren Herz aus sehr unterschiedlichen Gründen nicht mehr selbstständig in der Lage ist, eine ausreichende Pumpfunktion aufrechtzuerhalten, die den Körper zu Genüge mit Sauerstoff versorgen könnte.

Die Operation für einen Herzschrittmacher ist ein Routineeingriff und mit nur wenigen Komplikationen behaftet. Abgesehen von den in regelmäßigen Abständen notwendigen Kontrolluntersuchungen können die Träger eines Herzschrittmachers einen ganz normalen Alltag führen und spüren den künstlichen Taktgeber in ihrem Körper in der Regel kaum noch. Das einzige, worauf sie achten müssen, ist, dass sie sich nicht in die Nähe von starken Magnetfeldern oder Kernspintomographen begeben dürfen. Geräte, die eine Gefahr darstellen, müssen ein entsprechendes Verbotsschild tragen.

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Qualitätssicherung durch: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 02.11.2017
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