29.01.2009 1

Elektrophysiologie

SchrittmacherICD

29.01.2009 2

1958 – erster extrakorporalerSchrittmacher für die Dauertherapie

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieHistorie IHistorie I

Erste Implantation eines permanenten Schrittmachersystems durch Elmquist und Senning 1958 (Nickel-Kadmium-Akkumulator, der immer wieder extern aufgeladen werden muss)

29.01.2009 3

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieHistorie IIHistorie II

1970 – vorübergehende Nutzung von Atomenergie für implantierbare PMs

1979 – Telemetrie erlaubt Kontrolle von Batterie und Elektrodenfunktion ohne OP

1983 – PM mit Bewegungssensor

1986 – PM mit Temperatursensor

1999 – Biventrikuläre Systeme bei Herzinsuffizienz

2003 – erster digitaler Schrittmacher

29.01.2009 4

• Ca. 67000 Implantationen in Deutschland

• Ca. 52000 Erstimplantationen (40% Ein-Kammersysteme, 60% Zweikammersysteme

• 10300 Schrittmacherwechsel (97% Batterieerschöpfung)

• 4500 Revisionen/Explantationen: Aggregatprobleme 48%, Sondenprobleme 64%

• Ca. 2.000.000 Schrittmacherträger in D

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapie

29.01.2009 5

1. Transkutane Stimulation: über große aufklebbare Elektroden Stromstoß durch die Haut gegeben, der auch Herz stimuliert

-große Stromstärken nötig, die auch Muskeln mitstimulieren -> Notfallmaßnahme

2. Ösophagusstimulation: wenig invasives Verfahren, gering verbreitet

3. Passagere intrakardiale Stimulation: Pulsgenerierung über externen Stimulator – wg. Hoher Infektionsgefahr nur temporär verwendbar

4. Permanente intrakardiale Stimulation

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieArten von SchrittmachernArten von Schrittmachern

29.01.2009 6

• System besteht aus:

• Sonde- elektrische Verbindung zw. Schrittmacher und Herz

• Schrittmacher: Elektrodenaufnahme und Titangehäuse, Elektronik und Batterie

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieGrundlagenGrundlagen

29.01.2009 7

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieElektrodentypenElektrodentypen

Schraubelektrode Ankerelektrode

Epimyokardiale Elektrode

29.01.2009 8

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieElektrodenpositionElektrodenposition

29.01.2009 9

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieElektrodenElektroden

++Wahrnehmung

++ (auch unipolar programmierbar)

Flexible Programmierung

+Sondendurchmesser

++Sichtbarer Stimulus im Oberflächen-EKG

++Keine lokale Muskelstimulation

00Reizschwelle

UnipolarBipolarEigenschaft

0, kein Unterschied; + geringer Vorteil; ++ signifikanter Vorteil

bipolar

unipolar

29.01.2009 10

NASPE : North American Society of Pacing and ElectrophysiologyBPEG : British Pacing and Electrophysiology Group

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieNBGNBG--SchrittmachercodeSchrittmachercode

S: single (A oder V)S: single (A oder V)

D: Dual (A +V)

D: Dual (I + T)

D: Dual (A +V)D: Dual (A +V)

V: Ventrikel

T: Getriggert

V: VentrikelV: Ventrikel

A: AtriumR: Rate modulationI: InhibiertA: AtriumA: Atrium

O: KeineO: KeineO: KeineO: KeineO: Keine

Multisite Pacing

Programmierbarkeit Frequenzadaptation

BetriebsartWahrnehmungStimulation

VIVIIIIII

29.01.2009 11

SSS : optimal : AAI(R), DDD (R)akzeptabel VVI < 45

Brady/Tachykardiesyndrom : DDD (R) + Mode switch

AV Block : DDD (R)

Zweiknotenerkrankung : DDD (R)

Carotis-Sinus-Syndrom : DDD (R)

AA bei VHF : VVI (R)

Mehr Infos: http://leitlinien.dgk.org

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieSystemauswahlSystemauswahl

29.01.2009 12

Postoperativ – epimyokardial oder als Pacing Katheter (transvenös)

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapietemportemporääre Schrittmacherre Schrittmacher

29.01.2009 13

Routineimplantation :

•Lokalanästhesie

•Oberflächen – EKG

•Nichtinvasive Blutdruckmessung

•Venöser Zugang

•Intakte Blutgerinnung (PTT < 50 sec, Quick > 50%)

•Infektfreier Patient

•Zugang der Sonden über V. cephalica / V. subclavia

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieImplantationsverfahrenImplantationsverfahren

Die Operation – Abwaschen, Abdecken

• der gesamte Patient wird abgedeckt

• frei bleibt das Operationsfeld

- lateral Sulcus deltoideopectoralis

- medial Sternumkante rechts

- cranial Clavicula

- caudal Mamillahöhe

• Örtliche Betäubung

- Haut

- Pectoralisfaszie

Die Operation – Mögliche Inzisionen

Anatomie

29.01.2009 16

Situs nach Präparation des Sulcus deltoideopectoralis

Anschlingen, bzw. Ligatur der V. cephalica

29.01.2009 17

Verwendung des Introducers nach Venenincision

29.01.2009 18

Situs nach Präparation des Sulcus deltoideopectoralis

Incision der V. cephalica und Sondenimplantation

Venöser Zugangsweg (Subclaviapunktion)

Venöser Zugangsweg (Subclaviapunktion)

29.01.2009 21

• Offenes Foramen ovale – Sonde kann im falschen Vorhof liegen

• Persistierende obere linke Hohlvene (1:2000 PM-Implantationen)

• Nach Herz-OP – Herzohr fehlt

• Z.n. mechanischem TKE – nur epi-myokardiale Elektrode möglich

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieBesonderheitenBesonderheiten

29.01.2009 22

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieÖÖkonomische Aspektekonomische Aspekte

1 Kilowattstunde kostet:

... aus der Steckdose: < 0,5 €

... aus dem NiCd-Akku: ~ 10 €

... aus der Trockenbatterie: ~ 250 €

... aus dem Herzschrittmacher: ~ 1.000.000 €

29.01.2009 23

• Blutung

• Pneumothorax

• Hämatothorax

• Myokardperforation

• Perikardtamponade

• „Muskelzucken“ oder Zwerchfellzucken (PL-Vene o. V. cordis media = Sondenfehllage!)

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieKomplikationen (akut)Komplikationen (akut)

29.01.2009 24

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieKomplikationen (akut)Komplikationen (akut)

29.01.2009 25

• Schrittmachersyndrom

• Sensing / Pacing Verlust

• Sondendislokation

• Sondenbruch

• Aggregatversagen

• Aggregatperforation

• Infektion

• Twiddler-Syndrom

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieKomplikationen (chronisch)Komplikationen (chronisch)

29.01.2009 26

Automatische Implantierbare Kardiovertoren / Defibrillatoren

ElektrotherapieElektrotherapieAICDsAICDs

29.01.2009 27

Tachykardie (100 – 200 / min) regelmäßig !

Monomorphe VT

Polymorphe VT

Anhaltende (sustained) VT > 30 sek Dauer

Nicht anhaltende (nonsustained) VT < 30 sek

AV Knoten Dissoziation

ICDICD--TherapieTherapieVentrikulVentrikuläärere TachykardieTachykardie

29.01.2009 28

Kammerflattern : 250 – 320 / min

Kammerflimmern : > 320 / min

Hyperdynamer Herzkreislaufstillstand !

Ätiologie :

Myokardiale Hypoxie – KHK, Infarkt, CMP, Klappenvitien

Medikamentös – toxisch

Elektrolytstörung

Elektrounfall

Long QT Syndrom (erworben / angeboren)

Unterkühlung (32 C°)

ICDICD--TherapieTherapieKammerflimmern / KammerflatternKammerflimmern / Kammerflattern

29.01.2009 29

In den westlichen Industrieländern ist der plötzliche Herztod (sudden cardiac death – SCD) eine der häufigsten Todesursachen :

BRD : 60.000

USA : 300.000

Nur 2 – 15 % der Patienten erreichen das Krankenhaus

Letalität dieser Gruppe beträgt 50 %

ICDICD--TherapieTherapiePlPlöötzlicher Herztod tzlicher Herztod -- SCDSCD

29.01.2009 30

15%Kardiomyopathie

5% AndereUrsachen*

80% KHK

Ätiologie des plötzlichen Herztodes

American Heart Association. Heart Disease and Stroke Statistics—2003 Update. Heikki et al. N Engl J Med, Vol. 345, No. 20, 2001.

ICD-Indikationen

29.01.2009 31

ICD-Indikationen

Vreede-Swagemakers JJ. J Am Coll Cardiol. 1997;30:1500-1505.LVEF

1

2

3

4

5

6

7

8%

Plö

tzl.

Her

zto

d7.5%

5.1%

1.4%

0

< 30% 31-40% 41-50% >50%

2.8%

29.01.2009 32

MADIT-II Einschlusskriterien

Moss AJ. N Engl J Med. 2002;346:877-83.

• Myokardinfarkt > 4 Wochen

• LVEF < 30 %

• Alter > 21 Jahre

• nicht anhaltende VT oder EPU keine

Voraussetzung

29.01.2009 33

MADIT-II Ergebnisse31% relative Reduktion der Letalität

Moss AJ. N Engl J Med. 2002;346:877-83.

ICD

29.01.2009 34

NYHA Klasse II oder III

ACE I + Betablocker

EF ≤≤≤≤ 35 %

DCMIschämisch oder Nicht-

ischämisch

SCD-HeFT StudiendesignSCD-HeFT Studiendesign

Placebo ICDAmiodaron

R N = 2500

ICD-Indikationen

Bardy et al. . N Engl J Med. 2005;352:225-37.

29.01.2009 35

SCD-HeFT ErgebnisseSCD-HeFT Ergebnisse

Ischämische Genese Nicht Ischämisch

ICD

ICD

29.01.2009 36

. ......

VT Beginn 1st ATP Beginn

2nd ATP onset

Episodendauer = 16.8 s

Accelerierte VT 4.8 J Schock

ICDICD--TherapieTherapieBeispiele einer ICD TherapieBeispiele einer ICD Therapie

29.01.2009 37

Primäres Ziel :

Verhinderung des plötzlichen Herztodes durch die Terminierung von ventrikulären Tachykardien und Kammerflimmern

Sekundäres Ziel :

Automatische Terminierung von Tachykardien durch fühzeitige Suppression mittels Overpacing oder Kardioversion

Verminderte Symptomatik des Patienten

ICDICD--TherapieTherapieZiele der ICD TherapieZiele der ICD Therapie

29.01.2009 38

ICDICD--TherapieTherapieIntraoperativeIntraoperative TestungTestung

29.01.2009 39

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieFunktionalitFunktionalitäät des ICDt des ICD

29.01.2009 40

ICDICD--TherapieTherapieRRööntgen ntgen ÜÜbersichtbersicht

29.01.2009 41

• ¼ - ½ jährliche Kontrolle

• Bei Ereignis sofortige Klinikeinweisung

• Überwachung der medikamentösen Therapie

• Cave : Autofahren

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieNachsorgeNachsorge

29.01.2009 42

• Inadäquate Schocks

• Sondendislokation

• Sondenbruch

• Aggregatversagen

• Aggregatperforation

• Infektion

ICDICD--TherapieTherapieKomplikationen (chronisch)Komplikationen (chronisch)

Kardiale Resynchronisation zurBehandlung der Herzinsuffizenz

ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieBiventrikulBiventrikulääresres PacingPacing

Overview of Device Therapy

44

• Abnorme intraventrikuläre Überleitung –mechanische Verzögerung der Ventrikelaktivität

• Breiter QRS; typischerweise LSB

• Eingeschränkte systolische Funktion

• Verminderte diastolische Funktion

EKG EKG mitmit LinksschenkelblockLinksschenkelblock

ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieVentrikulVentrikuläärere DyssynchronitDyssynchronitäätt

29.01.2009 45

60%

70%

80%

90%

100%

0 60 120 180 240 300 360

Tage in der Studie

Ku

mu

lati

ves

Üb

ele

be

n

QRS Breite(msec)

<90

90-120

120-170

170-220

>220

• Vesnarinone Study1

(VEST)

• NYHA Klasse II-IV

• 3,654 ECGs digital gescanned

• Alter, Kreatinin, LVEF, Herzfrequenz und QRS Breite– unabhängige Risikofaktorenfür Letalität

• Relatives Risiko der breitestenQRS Gruppe 5x höher als derschmalste

11 GottipatyGottipaty V, V, KrelisKrelis S, et al. ACC 1999 [Abstr];847S, et al. ACC 1999 [Abstr];847--4.4.

ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieQRSQRS--Breite und MortalitBreite und Mortalitäätt

29.01.2009 46

Transvenöser Zugang• Standard Schrittmachersonden für rechtes Atrium und rechten Ventrikel

• Spezielle linksventrikuläre Elektroden (über Coronarsinus implantiert)

ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieBiventrikulBiventrikulääresres PacingPacing

29.01.2009 47

Transvenöser Zugang

ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieBiventrikulBiventrikulääresres PacingPacing

29.01.2009 48

Transvenöser Zugang

ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieBiventrikulBiventrikulääresres PacingPacing

29.01.2009 49

Epikardialer Zugang

SchrittmacherSchrittmacher--, , ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieEpikardialeEpikardiale SondenimplantationSondenimplantation

Zugänge:* Subxiphoidal

* Lateral* Transsternal

Incision: ca. 3-5 cm

Intubationsnarkose

29.01.2009 50

SchrittmacherSchrittmacher--, , ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieEpikardialeEpikardiale SondenimplantationSondenimplantation

29.01.2009 51

Resychronisation

AUS

Resynchronisation

AN

ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieEffekt der Effekt der biventrikulbiventrikuläärenren StimulationStimulation

29.01.2009 52

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieEffekt der Effekt der biventrikulbiventrikuläärenren StimulationStimulation

29.01.2009 53

1 Kerwin et al. JACC 2000; 35:1221-1227. 2 Le Rest et al. J Nucl Cardiol. 1999;6:651-656.3 Saxon et al. J Cardiovasc Electrophysiol 1998;9:13-21.

Courtesy of Ottawa Heart InstituteCourtesy of Ottawa Heart Institute

Resynch OFF Resynch ON

Improved Contraction Pattern

• Improves interventricularsynchrony1,2,3

• Reduces paradoxical septalwall motion

• Improves LV regional wall motion

• Lowers end-systolic volumes

• Improves LV dP/dt

LV WallLV WallEndocardiumEndocardium

RVRV

SeptumSeptum

LVLV

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieEffekte der Effekte der ResynchronisationResynchronisation

29.01.2009 54

30

40

50

60

70

Baseline 1 Month 3 Months 6 Months

Control N=114 CRT N=121

P=0.013P=0.051P=0.020

Total ScoreIm

prov

emen

t

Abraham WT, et al. MIRACLE Trial Results; ACC 2001.

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieQualityQuality of lifeof life

29.01.2009 55

Total Exercise Time

360

420

480

540

600

660

ControlN=80

CRTN=88

Sec

on

ds

Baseline 6-Months

P<0.001

Peak VO2

12

13

14

15

16

17

ControlN=80

CRTN=87

ml/kg

/min

Baseline 6-Months

P=0.056

Abraham WT, et al. MIRACLE Trial Results; ACC 2001.

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieBelastbarkeitBelastbarkeit

29.01.2009 56

38%

63%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Improved No Change W orsened

Pro

port

ion

Control N=132 CRT N=134Chi-square test

P < 0.001

33%

15%

29%22%

Abraham WT, et al. MIRACLE Trial Results; ACC 2001.

SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieSelbsteinschSelbsteinschäätzungtzung