Implantierte Herzschrittmacher/Defibrillatoren

Wenn der eigene Herzschlag unzureichend erfolgt, gibt ein Herzschrittmacher die nötigen Impulse. Diese Objekte sind sehr vielfältig, je nach Hersteller, Entwicklungsstand und Leistung. Hinzu kommt eine Auswahl wichtigen Zubehörs. Da die Batterien nicht alle völlig leer sind, geben manche Implantate in unregelmäßigen Abständen Warntöne ab (Stand 2018).

1957 wurde erstmals ein von Earl Bakken (Medtronic) entwickelter externer Herzschrittmacher mit eigener Stromversorgung eingesetzt. Er basierte auf einer elektronischen Schaltung ähnlich einem Metronom. Der erste implantierbare Herzschrittmacher wurde 1958 von Senning/Elmquist entwickelt.

Zur "Geschichte der Rhythmologie in Deutschland" ist 2024 ein Sonderheft der Zeitschrift "Herzschrittmachertherapie + Elektrophysiologie - German Journal of Cardiac Pacing and Electrophysiology" erschienen. Sämtliche 14 darin enthaltenen Artikel sind dank Open Access kostenfrei als PDF unter https://link.springer.com/journal/399/volumes-and-issues/35-1/supplement herunterzuladen:
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Man versteht das Heute nur, wenn man auch das Gestern kennt (M. Borggrefe, F. de Haan, C. W. Israel)

Wie alles begann: die Entwicklung der klinischen Elektrophysiologie in Deutschland (Ludger Seipel, Fokko de Haan)

Historische Entwicklung der Diagnostik der bradykarden Rhythmusstörungen (Günter Breithardt)

Geschichte der Herzschrittmacher-Therapie in Deutschland (Bernd Lemke)

Die Geschichte des implantierbaren Kardioverter-Defibrillators in Deutschland (Michael Block, Helmut U. Klein)

Die Geschichte der kardialen Resynchronisationstherapie (Christoph Stellbrink)

Geschichte der klinischen Elektrophysiologie in Diagnostik und Therapiekontrolle ventrikulärer Vulnerabilität (Dietrich Pfeiffer)

Entwicklung und Bedeutung der programmierten Ventrikelstimulation bei der koronaren Herzerkrankung und dilatativen Kardiomyopathie (Bernd-Dieter Gonska)

Geschichte der chirurgischen Behandlung von Herzrhythmusstörungen in Deutschland (Helmut U. Klein, Hans-Joachim Trappe, Günter Frank)

Kurze Geschichte der Katheterablation mit DC-Schocks (Helmut U. Klein, Hans-Joachim Trappe, Günter Frank)

VT – ohne strukturelle Herzerkrankung: Historischer Überblick (Christian-Hendrik Heeger, Roland Richard Tilz)

Entwicklung der Katheterablation supraventrikulärer Tachykardien unter besonderer Berücksichtigung der Beiträge deutscher Ingenieure und Elektrophysiologen (Gerhard Hindricks, Verena Tscholl, Martin Huemer)

Historische Entwicklung in Diagnostik und Therapie bei Präexzitationssyndromen (WPW) (Boris Rudic, Martin Borggrefe)

Kardiogenetik in Deutschland – ein (Rück‑)Blick (E. Schulze-Bahr)
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Der aktuell kleinste Herzschrittmacher wird über die Vene eingeführt, in der Kardiologie des Klinikums Bielefeld-Mitte wurde dies erstmals im Juni 2015 vorgenommen (siehe Neue Westfälische 15.06.2015). Die hier dokumentierte Sammlung des Krankenhausmuseums beinhaltet eine Auswahl von Explantaten einschließlich erforderlichen Zubehörs.

Die Schrittmachertypen sind nach dem NBG-Code (*) mit drei bis fünf Buchstaben bezeichnet und eingeteilt:

Der erste Buchstabe gibt den Stimulationsort an.
Er bezeichnet zunächst die anatomische Lage der Elektrode(n), über die das Herz stimuliert (beeinflusst) wird. A steht für Atrium (Vorhof) und V für Ventrikel (Herzkammer). Eine mehrfache Stimulation wird mit D (dual) angegeben. Ist eine Unterscheidung des Stimulationsortes nicht möglich, wird dies mit S (single) bezeichnet. Die 0 bedeutet keine Stimulation. Außerdem kann die Detektionsfunktion gekennzeichnet sein, d.h. der Schrittmacher nimmt Impulse des Herzens auf.

Der zweite Buchstabe gibt den Detektionsort an.
Die Bezeichnung gibt Auskunft über die anatomische Lage der Elektrode(n) und wo detektiert wird. Die Bezeichnung lehnt sich an den ersten Buchstaben an. Auch hier sind die Bezeichnungen A, V, D, S und 0 möglich.

Der dritte Buchstabe gibt die Betriebsart an.
Es wird zwischen einem hemmenden I (englisch: inhibited) und einem auslösenden T (englisch: triggered) Modus unterschieden. Bei der Inhibierung wird die Schrittmacher-Aktivität durch die Eigenaktivität des Herzens gehemmt. Erst wenn diese bis zu einem programmierbaren Intervall ausbleibt, erfolgt eine Impulsabgabe. Der Schrittmacher wartet sozusagen, ob das Herz selbst schlägt. Bleibt die Aktion aus, wird er tätig (z.B. AAI oder VVI).

4. und 6. Herzaktion: Die Eigenaktion des Herzens bleibt aus, der Schrittmacher wird nicht mehr durch die Eigenaktion des Herzens gehemmt (inhibiert). Es wird ein Impuls abgegeben.
Bei der Triggerung wird auf einen herzeigenen Impuls durch den Schrittmacher reagiert. Zum Beispiel kann hier eine Vorhoferregung wahrgenommen werden und an die Kammern durch den Schrittmacher (nach einer gewissen Verzögerung) weitergeleitet werden.
3. und 4. Herzaktion: Die Vorhöfe zeigen eine Eigenaktion (P-Welle ohne vorherigen Schrittmacherimpuls). Jedoch erfolgt keine Überleitung auf die Kammer. Die Erregung wird durch den Schrittmacher an die Kammer entsprechend der Sinusfrequenz übergeleitet (getriggert).
Der duale Modus D bedeutet, dass beide Betriebsarten neben-einander unterstützt werden. Die einzelnen Intervalle sind frei programmierbar.
Neben dem dualen Modus ist auch keine Reaktion des Schrittmachers möglich (0): Der Schrittmacher gibt fest einen Impuls ab, ohne auf Eigenaktionen „Rücksicht“ zu nehmen. Er kann auch in die „vulnerable“ Phase stimulieren.

Der vierte Buchstabe beschreibt bzw. beschrieb die Programmierbarkeit, Telemetrie und Frequenzadaption des Schrittmachers.
Vor der Revision des NBG-Schrittmachercodes 2002 standen hier verschiedene Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung:
• P (Programmierbar): Schrittmacher mit einer Programmier-barkeit von maximal zwei Funktionen
• M (Mehrfach programmierbar): Schrittmacher mit einer Programmierbarkeit von mehr als zwei Funktionen
• C (Communication): Schrittmacher mit der Möglichkeit der Datentelemetrie
• R (Ratenmodulation) Schrittmacher mit der Möglichkeit zur Anpassung an Belastung (Steigerung der Frequenz)
Da jedoch die Eigenschaften P, M und C bei heutigen Schrittmachern als Standard gelten, wurden sie aus der Klassifikation entfernt. Es wird lediglich zwischen einer Frequenzadaptation (R) und keiner (0) unterschieden.

Der fünfte Buchstabe beschreibt das Vorhandensein einer möglichen Mehrstellen-Stimulation (Multisite-Stimulation).
Auch hier werden wiederum die typischen Kürzel A, V und D für die Lokalisation verwendet.
A beschreibt eine Stimulation an mehreren Stellen im rechten Vorhof oder im rechten und linken Vorhof. Entsprechend beschreibt V eine Stimulation an mehreren Stellen im rechten Ventrikel oder eine biventrikuläre Stimulation (rechter und linker Ventrikel). Auch hier finden wiederum D und 0 Verwendung.
Vor der Revision des NBG-Schrittmachercodes 2002 gab der fünfte Buchstabe eine mögliche anti-tachykarde Funktion des Schrittmachers wieder. Gelegentlich wird auch heute noch diese Nomenklatur verwendet, obwohl sie nicht mehr Bestandteil des offiziellen NBG-Codes ist:
• P (englisch: pacing; Taktgeber / Schrittmacher): Schrittmacherfunktion
• S (englisch: shock; Schock): Abgabe eines Schocks / Defibrillator
• D (englisch: Dual): beide Funktionen

Codierung und Eigenschaften ausgewählter Schrittmacher:

DBM210: VVI; DBM241: VVI (R-Wave Inhibited); DBM203: VVI RP 0,5 ms
--> Stimulationsort Herzkammer, Detektionsort Herzkammer, kein Impuls bei Eigenaktivität des Herzens
DBM240 : VVI, AAI
--> Stimulationsort Herzkammer, Detektionsort Herzkammer, kein Impuls bei Eigenaktivität des Herzens
--> Stimulationsort Vorhof, Detektionsort Vorhof, kein Impuls bei Eigenaktivität des Herzens
DBM162: VVIC
--> Stimulationsort Herzkammer, Detektionsort Herzkammer, kein Impuls bei Eigenaktivität des Herzens; Möglichkeit zur Datentelemetrie
DBM200 : VVIC/AAIC;
--> Stimulationsort Herzkammer, Detektionsort Herzkammer, kein Impuls bei Eigenaktivität des Herzens; Möglichkeit zur Datentelemetrie
--> Stimulationsort Vorhof, Detektionsort Vorhof, kein Impuls bei Eigenaktivität des Herzens; Möglichkeit zur Datentelemetrie
DBM201: VVIR
--> Stimulationsort Herzkammer, Detektionsort Herzkammer, kein Impuls bei Eigenaktivität des Herzens, Frequenzanpassung
DBM219 und DBM214: DDD
--> Vorhof- und Kammerstimulation und –Detektion, hemmender/auslösender Modus integriert
DBM055 und DBM225: DDDR
--> Vorhof- und Kammerstimulation und –Detektion, hemmender/auslösender Modus integriert, Frequenzanpassung

Weitere wichtige Abkürzungen:
CCM=Cardiac Contractility Modulation
CRT=Cardiac Resynchronization Therapy
ICD=Implantable Cardioverter Defibrillator
IPG=Implantable Pulse Generator

Zum Thema Haltbarkeit der dauerhaft implantierten Schrittmacher-Elektroden:
Das Herz schlägt durchschnittlich über 100.000 Mal am Tag. Die Elektroden eines Schrittmachers sind also einer beachtlichen Anzahl an Bewegungen und Biegungen ausgesetzt und müssen dieser Belastung standhalten.
Bereits 1977 wurde von der Firma Osypka eine vierfach gewendelte, implantierbare Herzschrittmacherelektrode mit lebenslanger Bruchsicherheitsgarantie auf den Markt gebracht!

(*) Die Bezeichnung der Schrittmacher erfolgt mit dem NBG-Code. Diese Abkürzung leitet sich her aus NASPE/BPEG-Generic Pacemaker Code. NASPE bedeutet "American Society of Pacing and Electrophysiology", BPEG "British Pacing and Electrophysiology Group" (1988/2002).


Quellen:
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www.medtronic.com/de-de/ueber/news/news-stories/gedenken-an-earl-bakken.html
www.medtronic.com/de-de/patienten/produkte-therapien/pacemaker/micra-kleiner-herzschrittmacher-elektroden.html
www.osypka.de/de/geschichte
www.tugendheim.de/ekg_kompendium/schrittmacher/klassifikation.html

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