Herzschrittmacher
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Weltweit leben ca. 3.000.000 Menschen mit Herzschrittmachern und jährlich werden etwa 600.000 neue Geräte implantiert. Mit wenigen Ausnahmen verändert ein Herzschrittmacher das Leben der betroffenen Menschen nicht. Die meisten Menschen, die einen Schrittmacher benötigen sind über 60 Jahre alt; Schrittmacher werden aber Menschen jeden Alters, manchmal sogar Kindern eingepflanzt.
Geschichte des Schrittmachers
Der 1. Herzschrittmacher wurde 1950 von dem kanadischen Elektrotechniker John Hopps gebaut. Dieser 1. Schrittmacher hat von außerhalb des Körpers elektrische Impulse an das Herz abgegeben, was schmerzhaft und sehr unangenehm war. In der Folge sind die Geräte zwar immer kleiner geworden, sie haben aber auch weiterhin außerhalb des Körpers gearbeitet und die elektrischen Impulse durch die Haut abgegeben. Die Geräte wurden an eine Steckdose angeschlossen und dadurch mit Strom versorgt. Die Patienten konnten sich wegen dieser Stromversorgung nur soweit bewegen, wie das Stromkabel lang war.
1958 hat dann ein schwedisches Ärzteteam den ersten Herzschrittmacher in den Körper eines Patienten implantiert.
Das Gerät wurde von dem Techniker Rune Elmqvist und dem Chirurgen Ake Senning gebaut. Es funktioniert 3 Stunden lang. Das 2. Gerät, das daraufhin implantiert wurde hielt 2 Tage lang. Der Patient, der damals den 1 Herzschrittmacher bekam, Arne Larsson, erhielt im Laufe seines Lebens noch 22 weitere Geräte und starb 2001. Im Februar 1960 wurde ein verbessertes Modell in Montevideo, Uruguay implantiert. Insbesondere durch Verwendung besserer Materialien hat dieses Gerät 9 Monate lang funktioniert, bis der Patient aus anderen Gründen starb. Die ersten Schrittmacher, die in Schweden implantiert wurden arbeiteten mit Akkus, die durch Induktionsspulen von außerhalb des Körpers wieder aufgeladen werden konnten. Dadurch, daß die Geräte nun vollständig in den Körper implantiert werden konnten ermöglichten sie es ihrem Träger, sich frei und außerhalb der Reichweite einer Steckdose oder eines Netzkabels zu bewegen.
Eine weitere technische Verbesserung wurde durch den Amerikaner Wilson Greatbatch seit April 1960 eingeführt. Seine Verbesserung bezog sich auf die Batterien der Geräte, die nun länger haltbar waren. Trotzdem mußten die sehr frühen Schrittmacher alle 24 Monate wegen Batterieerschöpfung oder Batteriezerstörung ausgetauscht werden. Auf der Suche nach längeren Batterie-Haltbarkeitszeiten hat man in den 70er Jahren Schrittmacher mit atombetriebenen Energiequellen entwickelt und vielen Patienten implantiert. Die Geräte haben tadellos funktioniert, sind aber nicht sehr lange implantiert worden, weil der Umgang mit ihnen aus strahlenrechtlichen Gründen sehr umständlich war. Zwischenzeitlich ist die Batterietechnik erheblich verbessert worden, sodaß moderne Schrittmacherbatterien 8 – 10 Jahre halten.
Die ersten Schrittmacher waren mit Kabeln (= Elektroden) verbunden, die auf die Oberfläche des Herzens aufgenäht werden mußten. Mitte der 60er Jahre wurden Elektroden erfunden, die durch die Venen des Körpers in das Herz eingeführt werden konnten und dann innerhalb der Herzhöhlen verankert wurden. Dies machte es möglich, Schrittmacher ohne die Eröffnung des Brustkorbes und ohne Vollnarkose zu implantieren.
Während die ersten Schrittmacher noch pausenlos elektrische Impulse abgaben wurden die Geräte in der Folge derartig verändert, daß sie die eigenen Impulse eines Herzens wahrnehmen konnten und nur noch dann tätig wurden, wenn die eigenen Herzimpulse ausblieben oder zu langsam auftraten. Diese sog. „Bedarfsschrittmacher“ wurden Ende der 60er Jahre entwickelt. Alle heute implantierten Schrittmacher arbeiten mit dieser Bedarfsfunktion.
Eine weitere grundlegende Verbesserung erfolgte Mitte der 70er Jahre, als die Programmierbarkeit der Schrittmacher erfunden wurde. Bis dahin wurden Schrittmacher implantiert, die so arbeiteten, wie die Techniker es in der Fabrik eingestellt hatten. Durch die Programmierbarkeit war es nachfolgend möglich, die Arbeitsweise des Schrittmachers, z.B. die Geschwindigkeit oder die Energie seiner Impulse von außen durch elektromagnetische „Funkwellen“ zu verändern. Auch gelang es durch die Entwicklung dieser speziellen Funktechnik, daß man den Schrittmacher durch die Haut hindurch „abfragen“ konnte. Auf diese Weise konnte der Arzt erstmalig feststellen, wie sich der Schrittmacher in bestimmten Situationen verhalten hat oder wie voll die Batterie noch war und wann mit ihrem Austausch zu rechnen war. Auch diese Programmier- und Abfragbarkeit der Schrittmacher gehört heute zur Standardausstattung jeden Gerätes.
In der weiteren Folge sind die Schrittmacher immer weiter verbessert worden, die Batterien wurden kleiner und haltbarer, die Schrittmacher wurden mit raffinierten elektronischen Bauteilen ausgestattet und auch die Haltbarkeit der Schrittmacher-Elektroden wurde laufend verbessert. Die Entwicklung ist noch lange nicht abgeschlossen und wird von den großen Schrittmacherfirmen immer weiter betrieben, damit die Geräte kleiner, länger haltbar, einfacher in der Bedienung für den Arzt und komfortabler für den Patienten werden.
Was ist ein Schrittmacher?
Wozu ist ein Schrittmacher da?
Der Schrittmacher dient dazu, ein zu langsam schlagendes Herz zu beschleunigen. Um dies zu verstehen müssen Sie zunächst etwas über die normale elektrische Aktivität des Herzens erfahren:
Jeder Herzschlag wird durch das Zusammenziehen von Herzmuskelgewebe verursacht. Ausgelöst wird das Zusammenziehen des Herzmuskels durch einen elektrischen Impuls.
Normalerweise (Film links) stammt ein solcher elektrischer Impuls aus dem natürlichen Schrittmacher des Herzens, dem Sinusknoten. Er befindet sich im Dach der rechten Vorkammer. Durch mehrere Leitungsbahnen wandert dieser elektrische Impuls durch die Wände der Vorkammer und trifft schließlich im sogenannten av-Knoten ein. Dabei handelt es sich um ein kleines Gewebsknötchen an der Grenze zwischen den Vor- und den Hauptkammern. Von hier aus tritt der elektrische Impuls in spezielle Leitungsbahnen ein, die wie elektrische Kabel funktionieren und durch die der Impuls bis in die letzten Ecken der Hauptkammern geleitet wird und dabei die Muskulatur der Herzkammern elektrisch anregt.
Wenn ein solcher elektrischer Impuls auf eine Herzmuskelzelle auftritt löst er ein Zusammenzucken dieser Muskelzelle aus. Weil die Hauptkammern die Haupt-Pumparbeit des Herzens leisten sind sie die wichtigsten Kammern des Herzens. Wenn die Hauptkammern stehen bleiben muß der Mensch sterben, denn es wird nun kein Blut mehr in den Körper gepumpt.
Schlagen die Hauptkammern zu langsam wird der ganze Körper mit all seinen Organen und Muskeln mit einer zu geringen Menge an Blut und Sauerstoff versorgt und Beschwerden wie Müdigkeit, Luftnot o.ä. treten auf (siehe unten). Wenn die Vorkammern stehen bleiben, die Hauptkammern aber mit normaler Geschwindigkeit schlagen wird der Mensch nicht viel bemerken, denn die Arbeit der Vorkammern trägt in körperlicher Ruhe nur wenig zur gesamten Blutförderleistung des Herzens bei.
Nur bei körperlichen Belastungen wird der Mensch bemerken, daß seine Leistungsfähigkeit abnimmt.
Das elektrische System des Herzens kann an jeder Stelle, d.h. im Sinus-, im av-Knoten und in den Leitungsbahnen zwischen dem av-Knoten und den Herzmuskelzellen gestört werden (Film links). Die Folge einer solchen vollständigen oder inkompletten Leitungsunterbrechung ist, daß keine elektrischen Impulse mehr bei den Herzmuskelzellen der Hauptkammern ankommen und das Herz dadurch entweder stehen bleibt oder sehr langsam schlägt.
Für den Betroffenen selber macht es keinen großen Unterschied, warum das Herz zu langsam schlägt, denn er spürt immer dieselben Folgen: Müdigkeit, Schwindel, Leistungsschwäche oder Ohnmachtsanfälle. Für die Art der Schrittmacherbehandlung ist die Ursache der Herzverlangsamung aber von entscheidender Bedeutung:
Ist beispielsweise der natürliche Schrittmacher des Herzens krank entstehen die natürlichen Impulse des Sinusknotens zu selten. Diejenigen Impulse, die entstehen, werden aber normal durch das Herz geleitet.
Ist der Sinusknoten andererseits gesund, können seine Impulse aber wegen einer Unterbrechung der elektrischen Leitungsbahnen des Herzens nicht mehr in die Herzkammern geleitet werden schlagen die Vorkammern normal schnell, die Hauptkammern aber entweder extrem langsam oder gar nicht mehr.
Diese Unterscheidung ist, wie sie später lesen werden für die Auswahl des richtigen Schrittmachers wichtig.
Was macht nun der Schrittmacher?
Der Schrittmacher überwacht die Geschwindigkeit des Herzschlages und greift ein, wenn die Herzkammern zu langsam schlagen. Er verbessert nichts an der Kraft Ihres Herzschlages oder an der Durchblutung des Herzmuskels und er kann auch keine defekten Herzklappen behandeln, sondern er sorgt ausschließlich dafür, daß das Herz immer mit der notwendigen Geschwindigkeit arbeitet.
Woraus besteht ein Schrittmacher?
„Der“ Schrittmacher ist ein System, das aus einer Batterie, elektronischen Bauteilen und Kabeln besteht. Batterie und elektronische Bauteile sind in einem Gehäuse (Abb. links), das wasser- und blutdicht verschweißt ist untergebracht. Auf einer Seite dieses Gehäuses befinden sich kleine Stecker, an denen Kabel (Abb. rechts: "Elektrode") angeschlossen werden können. Lesen Sie im nächsten Kapitel, wie ein solches Schrittmachersystem funktioniert.
Wie funktioniert ein Schrittmacher?
Nehmen wir zunächst der Einfachheit halber einen Schrittmacher mit 1 Elektrode:
Die Spitze der Elektrode wird in der rechten Herzkammer verankert (Abb. links). Von hier aus wird bei jedem Herzschlag der elektrische Impuls des Herzens durch das Kabel zum Schrittmacher und seiner eingebauten Elektronik geleitet. Hierdurch weiß der Schrittmacher, daß das Herz gerade selber geschlagen hat. Der Schrittmacher zählt auf diese Weise, mit welcher Geschwindigkeit das Herz schlägt.
Diese Wahrnehmungsfunktion des Schrittmachers nennt man „Sensing“ (Sensing“ = engl. Wort für Wahrnehmung oder Erfassung).
Wenn der Schrittmacher auf diese Weise erfährt, daß das Herz zu langsam schlägt wird er aktiv und sendet durch dieselbe Elektrode einen elektrischen Impuls zum Muskel der rechten Herzkammer. Hier verursacht dieser elektrische Impuls das Zusammenziehen des Herzmuskels, d.h. der elektrische Impuls des Schrittmachers löst einen Herzschlag aus. Diese Funktion des Schrittmachers nennt man „Stimulation“ („Stimulation“ = Anregung). Nach der Aussendung dieses Impulses und nach dem hierdurch hervor gerufenen Herzschlag beobachtet der Schrittmacher wieder die Aktivitäten des Herzens und wird wiederum erst dann aktiv, wenn das Herz zu langsam schlägt.
Diese Arbeitsweise des Schrittmachers nennt man „Bedarfsfunktion“. Er bleibt sozusagen in Bereitschaft, um jederzeit eingreifen zu können, wenn die Geschwindigkeit des Herzschlages unter einen kritischen Wert absinkt. Schlägt das Herz selber schnell genug geschränkt sich die Tätigkeit des Schrittmachers auf das Beobachten.
Ein Schrittmacher, der auf die soeben beschriebene Weise mit 1 Elektrode in 1 Herzkammer arbeitet wird auch „1-Kammer-Bedarfsschrittmacher“ genannt. Solche Systeme sind sehr einfach aufgebaut. Sie arbeiten außerordentlich zuverlässig, haben aber den Nachteil, daß sie immer nur mit 1 ganz bestimmten Herzfrequenz arbeiten. Gleichgültig, ob sich der Mensch aufregt, körperlich belastet oder ob er sich in Ruhe befindet: Der Schrittmacher arbeitet immer nur mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit. Dies ist beispielsweise lästig, wenn sich der Mensch körperlich belastet und eine viel schnellere Herzfrequenz als im Ruhezustand benötigt, um den arbeitenden Körper ausreichend mit Blut und Sauerstoff zu versorgen.
Um dies zu ändern und um dafür zu sorgen, daß die Herzfrequenz auch unter Belastung ansteigen kann kann man sich unter bestimmten Umständen eines sog. „2-Kammer-Schrittmachers“ bedienen:
Bei diesen Systemen ist die Schrittmacherelektronik mit 2 Elektroden mit dem Herzen verbunden. 1 Elektrode liegt dabei in der rechten Vorkammer, die andere Elektrode in der rechten Hauptkammer. Man setzt solche Systeme dann ein, wenn aufgrund einer Herzkrankheit die Überleitung der elektrischen Impulse von den Vor- auf die Hauptkammern unterbrochen ist. Wie Sie schon eingangs gelesen haben arbeiten bei diesem sog. „totalen Herzblock“ (oder: av-Block 3. Grades) Vor- und Hauptkammern unabhängig voneinander. Die Vorkammern, in denen sich ja der Originalschrittmacher des Herzens befindet arbeiten schnell, z.B. mit 120 Schlägen pro Minute. Aufgrund der Leitungsunterbrechung werden diese Impulse aber nicht auf die Hauptkammern übergeleitet; diese schlagen sehr viel langsamer, z.B. nur mit 40 Schlägen pro Minuten. Hier greift der 2-Kammer-Schrittmacher ein:
Die elektrischen Impulse der Vorkammer werden über die 1 Elektrode zum Schrittmacher geleitet. Hier bemerkt die Elektronik eine Aktivität der Vorkammern und gibt mit einer gewissen Verzögerung über die 2. Elektrode einen Schrittmacherimpuls an die Hauptkammer ab. Auf diese Weise überbrückt der Schrittmacher sozusagen die unterbrochene Leitungsbahn im Herzen. Die Geschwindigkeit, mit der der Schrittmacher arbeitet wird hier durch die Aktivität der Vorkammern diktiert. Diese Schrittmachersysteme führen somit zu einer perfekten Wiederherstellung der natürlichen elektrischen Aktivität des Herzens.
Nun kann man solche 2-Kammer-Schrittmacher eigentlich nur einbauen, wenn ein totaler Herzblock vorliegt (Film links). In vielen Fällen liegt aber eine Herzkrankheit vor, bei der die elektrischen Leitungen des Herzens völlig intakt sind, bei der aber entweder der natürliche Schrittmacher des Herzens (Sinusknoten) viel zu langsam arbeitet.
oder bei der die Vorkammern infolge einer speziellen Herzrhythmusstörung (Vorhofflimmern) rasend schnell arbeiten, diese rasenden Vorkammer-Impulse aber im av-Knoten gefiltert und viel zu langsam auf die Hauptkammern übergeleitet werden. In solchen Fällen ist die Verwendung eines 2-Kammer-Schrittmachers wenig sinnvoll, denn in dem ersten Fall werden die viel zu langsamen Schläge des Sinusknotens ja ordentlich auf die Hauptkammer übergeleitet und in dem 2. Fall würde der Schrittmacher jeden einzelnen der rasenden Impulse der Vorkammer wahrnehmen und in die Hauptkammer überleiten. Die Folge wäre dann eine ebenfalls rasende Herzkammer, was zu lebensgefährlichen Situationen führen kann.
Für solche Situationen haben die Ingenieure der Schrittmacher-Hersteller Geräte erfunden, mit denen die Geschwindigkeit auch eines 1-Kammer-Schrittmachers verändert werden kann:
Diese Geräte bemerken beispielsweise, wenn sich ein Mensch körperlich belastet und liefern dann beschleunigte Herzschläge, während sie in körperlicher Ruhe, z.B. nachts während des Schlafes langsamer arbeiten. Man nennt solche Schrittmacher „frequenz-variable“ Geräte oder „rate response“-Schrittmacher. Solche Geräte imitieren die natürliche Arbeitsweise des Herzens. Möglich sind solche Änderungen der Schrittmacherfrequenz durch besondere Meßgeräte (= Sensoren), der auf veränderte physikalische Umstände im Körper reagieren und die im Schrittmachergerät fest eingebaut sind. Die heute am häufigsten Sensoren reagieren beispielsweise auf Erschütterungen und Vibrationen. Die Grundidee ist dabei, daß ein Körper, der sich belastet (z.B. beim schnellen Laufen) stärker erschüttert wird als ein ruhender Körper. Die Elektronik des Schrittmachers registriert dann die vermehrten Erschütterungen des Sensors und setzt diese in einen schnelleren Herzschlag um. Damit es beispielsweise nicht passiert, daß ein Bauer, der auf seinem Trecker sitzt und durch den Dieselmotor durchgerüttelt wird auf einmal einen schnelleren Puls bekommt, weil der Sensor die Erschütterungen des Motors fälschlich als Ausdruck eines Dauerlaufes hält ist die Elektronik des Schrittmachers mit bestimmten Filter- und Schutzfiltern ausgestattet. Neben den Erschütterungssensoren gibt es noch andere Sensoren, wie beispielsweise Temperaturmeßgeräte, die die körperliche Aktivität eines Menschen an einer erhöhten Bluttemperatur feststellen oder Meßgeräte, mit denen bestimmte Veränderungen einer EKG-Kurve unter körperlicher Belastung gemessen werden. Die meisten dieser Sensoren, die sich die verschiedenen Schrittmacherfirmen ausgedacht haben sind aber sehr störanfällig gewesen. Heute werden in aller Regel nur noch die sehr robusten und zuverlässigen Erschütterungssensoren benutzt.
Die jüngste Generation von Schrittmachern ist sogar in der Lage, auf Änderungen des Gemütszustandes zu reagieren. Beim Sehen eines sehr spannenden Films oder beim plötzlichen Eintreten eines Ereignisses kann sich der Herzschlag beschleunigen und der Blutdruck steigt. Die Verwendung solcher raffinierter Sensoren erlaubt die Anpassung der Schrittmacherfrequenz sowohl an körperliche Aktivität als auch an emotionale Belastungen.
Die Vielfalt an modernen Schrittmacher-Produkten gestattet dem Arzt, Herzrhythmusstörungen sicher zu behandeln und den Herzschlag so natürlich wie möglich wieder herzustellen. Welcher der verschiedenen Herzschrittmacher der für Sie geeignete ist wird Ihr Kardiologe entscheiden. Er fällt diese Entscheidung unter Berücksichtigung der Herzkrankheit, wegen der der Schrittmacher implantiert werden muß, unter Berücksichtigung evtl. anderer Krankheiten des Herzens und unter Berücksichtigung Ihrer gesamten Lebensumstände. In den meisten Fällen wird heutzutage ein 2-Kammer-Schrittmacher implantiert werden, denn durch umfangreiche wissenschaftliche Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß diese Schrittmacher sehr viel seltener zum Auftreten bestimmter Herzrhythmusstörungen (Vorhofflimmern) oder zum Auftreten einer leichten Herzschwäche führen als die früher meistens implantierten 1-Kammer-Systeme.
Verbesserungen der Schrittmacherfunktion
Die ersten Herzschrittmacher haben stets mit derjenigen Geschwindigkeit gearbeitet, die in der Fabrik eingestellt worden war.
Moderne Herzschrittmacher können nicht nur die Arbeitsweise der beiden Hauptkammern des Herzens, sondern auch noch diejenige der Vorkammern beeinflussen. Dadurch können sie die Leistungsfähigkeit des Herzens deutlich verbessern. Darüber hinaus kann man die Arbeitsweise der modernen Herzschrittmacher durch einfache Programmierschritte ohne erneute Operation in vielfältiger Weise verändern. So kann man beispielsweise einstellen, mit welcher Geschwindigkeit der Herzschrittmacher arbeiten soll, man kann einrichten, daß der Schrittmacher auf körperliche Aktivitäten des Menschen reagiert und so beispielsweise beim Spazierengehen, Treppesteigen oder Radfahren schneller schlägt als in körperlicher Ruhe. Moderne Herzschrittmacher können durch die rasante Entwicklung auf dem Gebiet der Elektronik die elektrische Arbeitsweise eines gesunden Herzens nahezu perfekt wieder herstellen.
Bei den neuesten Herzschrittmachern besteht sogar die Möglichkeit, die linke Hauptkammer des Herzens direkt durch elektrische Impulse anzuregen. Die „normalen“ Schrittmacher erreichen „nur“ die rechte Herzkammer, was für die meisten Gelegenheiten völlig ausreichend ist. Durch Verwendung spezieller Kabel und Geräte kann man aber eine Elektrode an der äußeren Seite um das Herz herum führen, um hierdurch auch die linke Hauptkammer zu erreichen. Diese Art der Schrittmacherbehandlung hat weniger die Behandlung eines zu langsam als vielmehr die Behandlung eines zu schwach schlagenden Herzens zum Ziel.
Die verschiedenen Schrittmachertypen
Es gibt 3 verschiedene Schrittmachertypen, die zu verschiedenen Zwecken benutzt werden:
1-Kammer-Schrittmacher: Bei diesen Systemen wird das Schrittmachergerät mit 1 einzigen Elektrode an den Herzmuskel angeschlossen. In einigen Fällen ist diese Kammer die rechte Vorkammer, in den meisten Fällen die rechte Hauptkammer (linke Abbildung).
2-Kammer-Schrittmacher: Bei diesen Systemen werden sowohl die rechte Vor- als auch die rechte Hauptkammer an das Schrittmachergerät angeschlossen. Die Elektronik des Schrittmachergerätes koordiniert die Arbeitsweise beider Kammern und sorgt dafür, daß die Arbeitsweise des Herzens auch unter der Stimulation des Schrittmachers derjenigen des normalen, gesunden Herzens ähnlich ist (rechte Abbildung).
Aktivitätsgesteuerte Schrittmacher: Wie oben schon beschrieben wurde tragen diese Schrittmacher kleine Sensoren, die erfassen, ob sich der Mensch gerade körperlich belastet oder ob er sich in Ruhe befindet. Die Elektronik des Schrittmachers sorgt dann dafür, daß die Geschwindigkeit des Herzschlages der gerade ausgeübten Aktivität des Menschen angepaßt wird.
Im Hinblick auf die elektrische Arbeitsweise des Herzschrittmachers unterscheidet man sog. unipolare und bipolare Schrittmachersysteme. Der Träger des Schrittmachers wird von diesem Unterschied nichts merken, dennoch ist die Wahl dieser Arbeitsweise wichtig:
Wenn der Herzschrittmacher die Herzmuskelzellen elektrisch erregen möchte dann muß er dazu einen kleinen Stromimpuls bilden. Bei einem solchen Impuls fließt ein elektrischer Strom zwischen den beiden elektrischen Polen „Plus“ und „Minus“. Bei den unipolaren Schrittmachern (linke Abbildung) liegt nun 1 elektrischer Pol auf der Elektrodenspitze mitten im Herzen und der andere elektrische Pol wird durch das Metallgehäuse des Schrittmachers gebildet. Der Strom, der den Herzmuskel zum Schlagen anregen soll fließt also vom Metallgehäuse des Schrittmachers zur Elektrodenspitze. Dabei erregt er nicht nur den Herzmuskel, sondern unter ungünstigen Umständen auch alle anderen elektrisch erregbaren Körpergewebe, durch die der Strom auf seinem Weg zum Herzen fließt, z.B. das Zwerchfell oder den großen Brustmuskel. Wenn nun das Zwerchfell oder der große Brustmuskel ebenfalls elektrisch gereizt werden reagieren sie hierauf ebenso wie der Herzmuskel: Sie zucken. Das ist zwar nicht gefährlich, aber sehr unangenehm.
Um dieses Problem zu vermeiden hat man sog. „bipolare“ Schrittmacher (rechte Abbildung) erfunden. Bei diesen befinden sich die beiden elektrischen Pole „Plus“ und „Minus“ direkt nebeneinander benachbart auf der Elektrodenspitze. Auf diese Weise verhindert man, daß herzfremdes Gewebe von den elektrischen Impulsen des Schrittmachers gereizt werden können, denn der Strom des Schrittmachers fließt nun nur noch innerhalb des Herzens und kein fremdes Gewebe wird mehr durchquert.
Das, was für die Stimulationsfunktion des Schrittmachers gilt ist auch für seine Sensing-Funktion gültig: Unipolare Schrittmacher können von allen elektrisch aktiven Geweben im Brustkorb beeinflußt werden, bipolare Schrittmacher werden nur noch die elektrischen Signale des Herzens wahrnehmen.
Bipolare Schrittmachersysteme sind erst relativ spät erfunden worden, weil die Elektroden dieser Systeme zunächst sehr viel dicker als die unipolaren Elektroden waren und weil sie sehr viel schneller durchbrechen könnten. Im Laufe der Jahre hat der technische Fortschritt aber die Entwicklung sehr viel dünnerer und sehr viel haltbarer Elektroden ermöglicht, sodaß heute fast nur noch bipolare Herzschrittmacher implantiert werden.
Andere Geräte, wie z.B. die automatischen implantierbaren Defibrillatoren (ICD-Geräte) können, obwohl sie hauptsächlich ganz andere Behandlungsziele verfolgen, auch als Herzschrittmacher arbeiten und ein zu langsam schlagendes Herz bei Bedarf beschleunigen. Sie sollen aber in dieser Broschüre nicht besprochen werden.
Welche Schrittmachertypen gibt es?
Externe Schrittmacher
Externe Schrittmacher beeinflussen das Herz von außen durch die Brustwand hindurch. Sie werden meistens dazu benutzt, um auf das plötzliche Auftreten einer Herzrhythmusstörung schnell reagieren zu können (das Einpflanzen eines Schrittmachers benötigt etwas Zeit, die man im Notfall oft nicht hat). Meistens stellt die Verwendung eines externen Schrittmachers die erste Notfallmaßnahme bei plötzlicher Verlangsamung des Herzschlages dar, wobei dann später in den meisten Fällen ein dauerhafter Schrittmacher implantiert werden muß.
Für die externe Schrittmacher-Behandlung werden 2 großflächige Elektroden auf die vordere Brustwand aufgeklebt. Die eine Elektrode befindet sich am unteren Teil des Brustbeins, die andere an der Seite des Brustkorbes, etwa am unteren Ende der Rippen. Beide Elektroden werden dann an einen speziellen Herzschrittmacher angeschlossen. Wenn die elektrischen Impulse von einer zur anderen Elektrode wandern reizen sie das Gewebe zwischen diesen Elektroden. Zu diesen Geweben gehört das Herz, aber auch der äußere Brustmuskel. Wenn der Schrittmacher eingeschaltet wird reizt er somit nicht nur den Herzmuskel, der zum Schlagen angeregt wird, sondern auch den Brustmuskel, der im Takt des Herzens „mitzuckt“. Dies ist etwas unangenehm, weshalb man solche Systeme nur im Notfall benutzt, wenn keine andere Möglichkeit zur elektrischen Reizung des Herzens besteht und wenn das Herz wirklich bedrohlich langsam schlägt. Wenn das Problem des sehr langsam schlagenden Herzens nicht schnell und notfallmäßig behandelt werden muß wird man sich daher eher für andere Möglichkeiten der Schrittmacherbehandlung entscheiden, die externe Schrittmacherbehandlung stellt nur eine echte Notfalllösung dar.
Vorübergehende (= temporäre) interne Schrittmacherbehandlung
Zu diesen anderen Behandlungsmöglichkeiten gehört die vorübergehende interne Schrittmacherbehandlung. Dabei wird vom Arm, vom Hals oder von der Leiste aus eine dünne Schrittmacherelektrode in eine Vene eingeführt. Die Spitze dieser Elektrode wird unter Sicht eines Röntgengerätes in die rechte Vor- oder Hauptkammer vorgeführt. Danach wird sie an einen Herzschrittmacher angeschlossen, der sich außerhalb des Körpers befindet und der seine elektrischen Impulse durch die Elektrode zum Herzen leitet. Man benutzt einen solchen vorübergehenden internen Schrittmacher als Überbrückung bis zum Zeitpunkt der endgültigen Schrittmacherbehandlung. Weil mit diesen Systemen nur das Herz, nicht aber auch der Brustmuskel gereizt wird ist diese Behandlung sehr viel angenehmer als die externe Schrittmacherbehandlung. Auch die vorübergehende interne Schrittmacherbehandlung ist eine zeitlich begrenzte Behandlungslösung für den Notfall. Wenn sich die Herzrhythmusstörung wieder beseitigen läßt kann man das Schrittmachersystem einfach wieder entfernen, indem man die Elektrode aus dem Herzens herauszieht. Läßt sich die Rhythmusstörung allerdings nicht beseitigen oder besteht zukünftig die Gefahr einer Wiederholung dieser Rhythmusstörung entschließt man sich zur
Dauerhaften Schrittmacherbehandlung
Hierbei werden in einer kleinen Operation 1 oder 2 Elektroden durch eine Vene des oberen Brustkorbes in die rechte Vor- und/oder Hauptkammer geschoben und deren Spitze dort verankert. Die anderen Enden der Elektroden werden mit dem Schrittmachergerät verbunden und das ganze System unter die Haut eingepflanzt.
Wie werden Schrittmacher benannt?
Seit dem Jahr 1974 werden alle Schrittmacher gemäß einer internationalen Absprache mit einem Code bezeichnet, der aus 3 – 5 Buchstaben besteht. Man nennt diesen Code „NBG-Code“. Jeder dieser Buchstaben kennzeichnet eine bestimmte Arbeitsweise des Schrittmachers. Dabei gelten die folgenden Begriffe:
„Stimulieren“ = Reizung des Herzmuskels durch die Schrittmacher-Impulse
„Sensing“ = Wahrnehmung der eigenen Aktionen des Herzens
„A“ = Atrium = Vorkammer
„V“ = Ventrikel = Hauptkammer
Trigger = Auslösung eines Schrittmacherimpulses als Antwort auf einen empfangenen Impuls
Hemmend = Unterdrückung eines Schrittmacherimpulses als Antwort auf einen empfangenen Impuls
Einige Hersteller benutzen anstelle der Buchstaben A oder V nur den Buchstaben S. In Tab. 1 finden Sie in der obersten Zeile (schwarz) die Stelle des Buchstabens in dem 5-stelligen Code und in der Tabelle darunter den Buchstaben, der die jeweilige Funktion beschreibt.