Herzschrittmacher
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 16. September 2024Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Die Herzschrittmacher, welche einen großen Fortschritt im Rahmen der Therapie von Erkrankungen des Herzens brachten, verhelfen vielen Patientinnen und Patienten zu einer höheren Lebensqualität und zu einem längeren Leben.
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Was ist ein Herzschrittmacher?
Der Herzschrittmacher ist ein miniaturisiertes Gerät auf der Basis des höchsten technischen Fortschritts. Eine andere Bezeichnung für den Herzschrittmacher ist der sogenannte Pacemaker.
Damit der Herzschrittmacher seiner beabsichtigten Funktion nachkommen kann, wird dieses Wunderwerk der Medizin überwiegend direkt in den Körper der Patienten oder Patientinnen eingepflanzt. Außer dem dauerhaft verbleibenden Herzschrittmacher gibt eine Vielzahl anderer Kompaktgeräte, die nur über einen gewissen Zeitraum im Organismus belassen werden.
In der Praxis werden verschiedene Typen von Herzschrittmachern implantiert, um das Risiko von Abstoßungsreaktionen zu reduzieren und den Betroffenen eine möglichst perfekt angepasste Herzfrequenzunterstützung zu garantieren.
Geschichte
Die Geschichte der Herzschrittmacher begann in den 1950er Jahren, als die Notwendigkeit erkannt wurde, unregelmäßige Herzschläge elektronisch zu stabilisieren. 1950 entwickelte der amerikanische Ingenieur John Hopps den ersten externen Herzschrittmacher, der durch eine große Maschine mit Strom versorgt wurde und elektrische Impulse an das Herz sendete. Der erste tragbare Herzschrittmacher wurde 1957 von dem schwedischen Arzt Åke Senning und dem Ingenieur Rune Elmqvist implantiert. Dieser Schrittmacher war jedoch recht groß und benötigte häufige Wartung.
Ein bedeutender Durchbruch kam 1958, als die erste vollständig implantierbare Version eines Herzschrittmachers in Stockholm eingesetzt wurde. Diese frühen Geräte hatten eine begrenzte Lebensdauer, da die Batterien regelmäßig ausgetauscht werden mussten. In den 1960er Jahren wurde mit der Entwicklung langlebigerer Batterien, wie der Lithium-Ionen-Batterie, die Lebensdauer der Geräte erheblich verbessert.
In den folgenden Jahrzehnten wurden Herzschrittmacher immer kleiner, zuverlässiger und leistungsfähiger. Die Einführung programmierbarer Geräte in den 1980er Jahren erlaubte es Ärzten, die Einstellungen drahtlos anzupassen, ohne dass ein chirurgischer Eingriff erforderlich war. Moderne Herzschrittmacher verfügen über eine Vielzahl von Funktionen, einschließlich der Überwachung von Herzrhythmen und der Anpassung der Impulsabgabe, um den individuellen Bedürfnissen der Patienten gerecht zu werden. Die Entwicklung kleiner, kabelloser Schrittmacher in jüngerer Zeit stellt den neuesten Fortschritt in der Herzschrittmacher-Technologie dar.
Vorteile & Nutzen
Herzschrittmacher bieten gegenüber anderen medizinischen Geräten zur Behandlung von Herzrhythmusstörungen eine Reihe von Vorteilen. Einer der größten Vorteile ist ihre Zuverlässigkeit bei der Regulierung des Herzschlags. Herzschrittmacher sind in der Lage, sowohl bei Bradykardie (langsamer Herzschlag) als auch bei bestimmten Formen der Herzinsuffizienz den Herzrhythmus präzise zu stabilisieren, indem sie elektrische Impulse an das Herz senden, um eine regelmäßige Kontraktion zu gewährleisten.
Ein weiterer Vorteil ist die Langzeitstabilität. Moderne Herzschrittmacher verfügen über langlebige Batterien, die in der Regel 7 bis 15 Jahre halten, was die Notwendigkeit für häufige chirurgische Eingriffe zur Batterieerneuerung minimiert. Dies ist besonders vorteilhaft für ältere Patienten oder solche mit chronischen Herzrhythmusstörungen, die eine dauerhafte Unterstützung benötigen.
Zusätzlich bieten Herzschrittmacher individuelle Anpassungsmöglichkeiten. Sie können programmiert werden, um sich automatisch an die Bedürfnisse des Patienten anzupassen, beispielsweise durch die Erhöhung der Herzfrequenz bei körperlicher Aktivität oder deren Reduzierung in Ruhephasen. Dies erhöht den Komfort und die Lebensqualität der Patienten.
Schließlich sind viele moderne Herzschrittmacher minimalinvasiv und werden ohne große chirurgische Eingriffe implantiert, was das Risiko von Komplikationen und die Erholungszeit verkürzt. Diese Fortschritte machen Herzschrittmacher zu einer effektiven und langfristigen Lösung für die Behandlung von Herzrhythmusstörungen im Vergleich zu anderen Methoden wie Medikamenten oder Defibrillatoren.
Formen, Arten & Typen
Die Kardiologen und die Experten für die Herzschrittmacher sowie deren Hersteller unterscheiden neben dem implantierten Herzschrittmacher den sogenannten transkutanen Pacemaker und einen implantierbaren Defibrillator in Miniausführung.
Weitere Arten der Herzschrittmacher sind die permanenten Einheiten als Ein-, Zwei- und Dreikammereinheiten. Eine gesonderte Unterteilung der Herzschrittmacher basiert auf deren Stimulation.
Diese kann durch Elektroden von außen über die Haut, die Speiseröhre, im Herzen, außerhalb des Herzens oder durch ein im Herzen befindliches Implantat erfolgen.
Aufbau, Funktion & Wirkungsweise
Die Basics eines Herzschrittmachers sind dessen Gehäuse und die Verbindungsleitungen, dessen Antriebseinheit und die Elektrode. Darüber hinaus wird ein Herzschrittmacher über eine spezielle Programmierkomponente mit den erforderlichen Daten und Einstellungen versehen.
Die Schrittmacherelektroden werden in uni- und bipolare sowie in unterschiedliche Bauformen unterteilt. Die Programmierung des Herzschrittmachers wird ohne eine feste Verbindung durch spezielle Signale und über eine sogenannte bidirektionale Ausführung. Das bedeutet, dass der Herzschrittmacher nicht unmittelbar berührt werden muss. Dies ist gerade bei eingepflanzten Schrittmachern wichtig. Die Einstellung der Herzschrittmacher beruht zudem auf einer spezifischen Codierung, die spezielle Stimulationsareale anspricht.
Die Funktionsweise der Herzschrittmacher beruht auf minimale Stromstöße, welche von den Elektroden ausgesendet werden. Diese stimulieren den Herzschlag und bewirken ein rhythmisches, gleichmäßiges Zusammenziehen und Entspannen des Herzmuskels. Der Herzschrittmacher erkennt, wenn Herzschläge kurz ausbleiben und reizt den Herzmuskel. Darüber hinaus verhindert der Herzschrittmacher durch das Ausgleichen eines zunehmenden "Herzstolperns", dass ein lebensbedrohliches Kammerflimmern entsteht.
Bei der Funktion der Herzschrittmacher arbeiten hoch sensible elektronische Bauteile zusammen, welche durch ein computer- und softwaregestütztes Prinzip tätig werden können.
Zu den am häufigsten genutzten Herzschrittmachern gehören die Geräte der VVI-Baureihe. Es geht hierbei um die Einkammerschrittmacher, die einen zentralen Part bei der Blockierung einer Überaktivität der Herzvorkammern einnehmen. Der VVI Herzschrittmacher ist in kardiologischen Fachkreisen gleichermaßen als Pacemaker bekannt, der sich lediglich in speziellen Bedarfssituation einschaltet und nur dann wirkt, wenn der Herzventrikel passiv ist.
Arbeiten die Herzkammern wieder normal, kann dieser Bedarfsschrittmacher in den "Hintergrund" treten. Im Gegensatz dazu dienen die AAI Herzschrittmacher als Vorhofschrittmacher ebenso als Vorbeugung gegen ein Kammerflimmern. Sie sind aber vom Herzvorhof aus funktionsbereit.
Medizinischer & gesundheitlicher Nutzen
Aus der Herzgesundheit sind die Herzschrittmacher im Zusammenhang mit den zunehmenden Herzerkrankungen schon seit längerer Zeit nicht mehr wegzudenken.
Die operative Einpflanzung eines dauerhaften Herzschrittmachers oder eine vorübergehende Therapie mit einem Pacemaker sind dann begründet, wenn bei den Patientinnen oder Patienten massive und lebensbedrohliche Störungen und Unregelmäßigkeiten des rhythmischen Herzschlages diagnostiziert wurden. Ein Herzschrittmacher bietet sich an, wenn Arzneimittel gegen eine Hypertonie (zu hoher Blutdruck) oder eine fortschreitende Schwäche des Herzens zu einer Störung der Herzfrequenz führen.
Der gesundheitlich relevante Effekt der Herzschrittmacher liegt darin, dass die Reizbildung und die Weiterleitung der nervalen Reize des Herzens unterstützt werden können. Es erfolgt durch einen Herzschrittmacher eine normale Koordination aller vor sich gehenden Abläufe im Herzen, sodass sich die Erkrankten nach diesem operativen Eingriff wieder leistungsfähiger und stabiler fühlen.
Außerdem reduzieren die Pacemaker die psychischen Belastungen, welche durch die ständige Angst ausgelöst werden, ein Kammerflimmern nicht zu überleben. Unter diesen positiven Voraussetzungen entscheiden sich immer mehr unter einer Herzerkrankung leidende Betroffene für einen minimalen Herzschrittmacher mit einer maximalen Wirkung.
Anwendung & Sicherheit
Herzschrittmacher werden angewendet, um Herzrhythmusstörungen wie Bradykardie (zu langsamer Herzschlag) zu behandeln. Sie werden durch einen kleinen chirurgischen Eingriff unter die Haut implantiert, meist in der Nähe des Schlüsselbeins. Von dort aus führen Elektroden zu den Herzkammern, um elektrische Impulse zu übertragen, die den Herzschlag regulieren. Der Schrittmacher wird so programmiert, dass er nur bei Bedarf aktiviert wird, wenn das Herz zu langsam schlägt, oder kontinuierlich arbeitet, je nach Art der Herzrhythmusstörung.
Die Sicherheit von Herzschrittmachern ist gut etabliert, dennoch gibt es Risiken. Direkt nach der Implantation können Komplikationen wie Infektionen oder Blutungen auftreten. Auch ein Versagen des Geräts oder der Elektroden kann vorkommen, was regelmäßige Kontrolluntersuchungen erforderlich macht. Moderne Schrittmacher sind mit vielen Sicherheitsfunktionen ausgestattet, die Fehlfunktionen minimieren. Patienten sollten zudem Vorsichtsmaßnahmen beachten, wie das Vermeiden starker Magnetfelder, die die Funktion des Geräts stören könnten.
Die Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Herzschrittmachern ist streng reguliert. Hersteller müssen sich an internationale Standards wie ISO 13485 und Good Manufacturing Practice (GMP) halten. Die Produktion umfasst eine umfassende Überprüfung der Materialien, Fertigungsprozesse und Endprodukte. Herzschrittmacher durchlaufen Tests zur Batterie- und Funktionsstabilität sowie zur elektromagnetischen Verträglichkeit, um sicherzustellen, dass sie sicher und langlebig sind.
Alternativen
Alternativen zum Herzschrittmacher gibt es insbesondere für Patienten, bei denen eine Implantation nicht möglich ist oder eine andere Therapieform bevorzugt wird. Eine wichtige Alternative ist die medikamentöse Therapie. Antiarrhythmika wie Beta-Blocker, Kalziumkanalblocker oder Amiodaron können eingesetzt werden, um Herzrhythmusstörungen zu kontrollieren. Diese Medikamente beeinflussen die elektrische Aktivität des Herzens und können die Herzfrequenz regulieren. Allerdings wirken sie nicht so präzise und zuverlässig wie ein Herzschrittmacher, insbesondere bei schwereren Fällen von Bradykardie.
Ein weiteres Verfahren ist die Katheterablation, die bei bestimmten Arten von Herzrhythmusstörungen eingesetzt wird. Hierbei wird ein Katheter in das Herz eingeführt, um die fehlerhaften elektrischen Bahnen, die zu den Rhythmusstörungen führen, gezielt zu veröden. Diese Methode kann bei Tachykardien oder Vorhofflimmern wirksam sein, ersetzt jedoch nicht immer einen Herzschrittmacher bei langsamen Herzschlägen.
Für Patienten, die einen Herzschrittmacher nicht vertragen oder nicht implantiert bekommen können, besteht die Möglichkeit eines externen Herzschrittmachers. Diese Geräte sind temporär und werden häufig in Notfallsituationen oder während einer Überbrückungsphase verwendet, bis eine dauerhafte Lösung gefunden wird.
In schweren Fällen von Herzversagen kann ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator (ICD) eine Alternative sein. Ein ICD kann nicht nur den Herzrhythmus überwachen und regulieren, sondern bei lebensbedrohlichen Arrhythmien auch einen Schock abgeben, um das Herz in den richtigen Rhythmus zurückzubringen.