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29.01.2009 1
Elektrophysiologie
SchrittmacherICD
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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)
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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
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• 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
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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
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• System besteht aus:
• Sonde- elektrische Verbindung zw. Schrittmacher und Herz
• Schrittmacher: Elektrodenaufnahme und Titangehäuse, Elektronik und Batterie
SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieGrundlagenGrundlagen
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SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieElektrodentypenElektrodentypen
Schraubelektrode Ankerelektrode
Epimyokardiale Elektrode
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SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieElektrodenpositionElektrodenposition
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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
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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
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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
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Postoperativ – epimyokardial oder als Pacing Katheter (transvenös)
SchrittmachertherapieSchrittmachertherapietemportemporääre Schrittmacherre Schrittmacher
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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
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Situs nach Präparation des Sulcus deltoideopectoralis
Anschlingen, bzw. Ligatur der V. cephalica
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Verwendung des Introducers nach Venenincision
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Situs nach Präparation des Sulcus deltoideopectoralis
Incision der V. cephalica und Sondenimplantation
Venöser Zugangsweg (Subclaviapunktion)
Venöser Zugangsweg (Subclaviapunktion)
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• 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
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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 €
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• Blutung
• Pneumothorax
• Hämatothorax
• Myokardperforation
• Perikardtamponade
• „Muskelzucken“ oder Zwerchfellzucken (PL-Vene o. V. cordis media = Sondenfehllage!)
SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieKomplikationen (akut)Komplikationen (akut)
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SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieKomplikationen (akut)Komplikationen (akut)
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• Schrittmachersyndrom
• Sensing / Pacing Verlust
• Sondendislokation
• Sondenbruch
• Aggregatversagen
• Aggregatperforation
• Infektion
• Twiddler-Syndrom
SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieKomplikationen (chronisch)Komplikationen (chronisch)
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Automatische Implantierbare Kardiovertoren / Defibrillatoren
ElektrotherapieElektrotherapieAICDsAICDs
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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
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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
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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
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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
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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%
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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
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MADIT-II Ergebnisse31% relative Reduktion der Letalität
Moss AJ. N Engl J Med. 2002;346:877-83.
ICD
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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.
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SCD-HeFT ErgebnisseSCD-HeFT Ergebnisse
Ischämische Genese Nicht Ischämisch
ICD
ICD
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. ......
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
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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
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ICDICD--TherapieTherapieIntraoperativeIntraoperative TestungTestung
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SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieFunktionalitFunktionalitäät des ICDt des ICD
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ICDICD--TherapieTherapieRRööntgen ntgen ÜÜbersichtbersicht
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• ¼ - ½ jährliche Kontrolle
• Bei Ereignis sofortige Klinikeinweisung
• Überwachung der medikamentösen Therapie
• Cave : Autofahren
SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieNachsorgeNachsorge
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• 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
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Transvenöser Zugang• Standard Schrittmachersonden für rechtes Atrium und rechten Ventrikel
• Spezielle linksventrikuläre Elektroden (über Coronarsinus implantiert)
ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieBiventrikulBiventrikulääresres PacingPacing
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Transvenöser Zugang
ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieBiventrikulBiventrikulääresres PacingPacing
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Transvenöser Zugang
ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieBiventrikulBiventrikulääresres PacingPacing
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Epikardialer Zugang
SchrittmacherSchrittmacher--, , ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieEpikardialeEpikardiale SondenimplantationSondenimplantation
Zugänge:* Subxiphoidal
* Lateral* Transsternal
Incision: ca. 3-5 cm
Intubationsnarkose
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SchrittmacherSchrittmacher--, , ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieEpikardialeEpikardiale SondenimplantationSondenimplantation
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Resychronisation
AUS
Resynchronisation
AN
ResynchronisationsResynchronisations--TherapieTherapieEffekt der Effekt der biventrikulbiventrikuläärenren StimulationStimulation
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SchrittmachertherapieSchrittmachertherapieEffekt der Effekt der biventrikulbiventrikuläärenren StimulationStimulation
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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