Landelijke dag 15 juni 2002 - Lezing door Ing. van der Bij

Pacemakertechniek

De heer ingenieur Van der Bij neemt het volgende gedeelte van de lezing over. De eerste implanteerbare pacemaker, met batterij en 2 transistoren, is in 1958 gemaakt door Elmquist en Shenning (Stockholm)

De Pacemaker

Eenvoudig gezegd, bestaat de pacemaker uit een batterij, een schakelaar en een draadje. Het hart zit ertussen. De pacemaker probeert via de draad een impuls aan het hart te geven. Dit gebeurt onder een bepaalde spanning, die geprogrammeerd kan worden. Ook het ritme kan geprogrammeerd (ingesteld) worden. Alle deelnemers hebben een gedetailleerde tekening ontvangen van het pacemakersysteem, waarop duidelijk de elektrode-connector, de behuizing ( gemaakt van titanium), de elektronica (vormt de helft van de pacemaker) en de batterij te zien is.

De pacemakers
De moderne pacemaker is een DDDR. Dit type weegt ongeveer 25 gram, is 7 mm dik, heeft een volume van 12 cm 3, bevat 2 sensoren, is software gestuurd en heeft 150.000 transistoren. Alle elektronica is verpakt in een titanium behuizing om afstoting te voorkomen. Er zit een microprocessor met een geheugen in. Verder kan de pacemaker communiceren met de buitenwereld. Er kunnen niet alleen gegevens ingestopt worden, maar er kunnen ook gegevens worden uitgehaald, zoals bijvoorbeeld het hartritme van een bepaalde periode of andere diagnostische zaken.

De leads (draden of geleiders)
Een pacemaker alleen is nog geen systeem. Het belangrijkste onderdeel is de draad, dit is de elektrische verbinding tussen de pacemaker en het hart. Er zijn twee soorten leads (draden), namelijk een rechte lead en een voorgevormde J-Lead. De rechte vorm gaat naar de kamer en de J-vorm is t.b.v. de voorkamers. Aan de draad zitten een soort weerhaakjes, die zich aan het hart kunnen vastgrijpen. Er kan voor een passieve of voor een actieve verankering (fixatie) gekozen worden. Bij een actieve verankering van de draad zit er een schroef aan de tip, deze kan worden uitgedraaid nadat de draad is ingebracht. Het voordeel is dat deze draad op elke plaats in het hart gepositioneerd kan worden. Bij een passieve verankering (fixatie) zit de draad met kleine weerhaakjes tegen de hartwand aan en groeit aan het hart vast. Het puntje van de draad, de elektrode tip is van bijzonder materiaal gemaakt en is bedoeld om te pacen. Daarnaast is het van belang om een signaal uit het hart te halen en hier vervolgens iets mee doen.

Programmeerapparaat
Op basis van de gegevens van de patiŽnt en de diagnose van de cardioloog wordt gekeken op welke wijze de pacemaker geprogrammeerd moet worden. Via een programmeerapparaat kunnen de gegevens uitgelezen worden. Hiermee kunnen veel parameters geprogrammeerd worden. Niet alleen de pacemakerinstellingen kunnen worden veranderd. Daarnaast is het apparaat bedoeld om te testen of de pacemaker goed werkt. Tijdens een follow-up wordt getest of de pacemaker op de juiste wijze stimuleert. Bij een te lage instelling kan men hogere waarden programmeren. Daarnaast wordt ook gekeken of de pacemaker het signaal goed 'ziet' (waarneemt)
Dit wordt sensing genoemd. Tegenwoordig heeft men veel te maken met boezemfibrilleren; hierbij zijn de afgegeven elektrische signalen t.o.v. de normale signalen heel klein. Daarom moet de pacemaker heel gevoelig worden ingesteld. Het nadeel is dat men dan weer te veel 'ziet' en de storingsgevoeligheid toeneemt. Hiervoor moet een goede grens gevonden worden. Een controle van een pacemaker kan vijf minuten tot een uur duren. In overleg met de cardioloog wordt gekeken of de pacemaker bijgesteld moet worden of dat er bijvoorbeeld een verandering in de medicatie moet plaatsvinden.

Verklaring van de codes
Pacemakers worden genoemd naar de manier waarop ze werken. Deze codes worden op de pacemaker identiteitskaart gezet, die iedere pacemakerdrager krijgt.

Staat er bij voorbeeld DDDR(P);
1e D stimulatie in atrium=voorkamer en/of ventrikel=kamer. Geeft dus aan wŠŠr de pacemaker zijn stimulatie afgeeft. Staat er A, (alleen in atrium=voorkamer), V(alleen in ventrikel=kamer) D (in atrium=voorkamer ťn/of ventrikel=kamer)
2e D waarneming (detectie) in atrium en ventrikel (de plek waar het signaal voor de pacemaker vandaan wordt gehaald) Dat kan dus ook A of V zijn.
3e D de reactie van de pacemaker op de detectie. Een I betekent "inhibited". Er wordt niet gepaced als het hart dat zelf doet.
T betekent "triggered" Er wordt gepaced, ook als er wordt waargenomen.
D (double) betekent T of I in beide kamers, maar kan ook tracking (volgen) betekenen; hierbij volgt de kamer door pacing de voorkamer synchroon.
4e letter een R geeft aan dat de pacemaker ook een "rate sensor" heeft. De pacemaker kan met de ritme sensor de functie van een zieke sinusknoop overnemen.
5e letter een P (preventieve pacing) geeft aan dat de pacemaker nog een extra mogelijkheid heeft om iets te doen voordat boezemfibrilleren ontstaat (DDDRP) Deze pacemaker is er nog niet zo lang.

Pacemakermodes

Kamerstimulatie, (VVI)
Hierbij wordt een elektrode in de rechter hartkamer geplaatst. Er is een vaste stimulatie frequentie, waarbij drie mogelijkheden worden onderscheiden: Het gebruik van de sensoren, VVIR
Een rate sensor wordt gebruikt om bij inspanning de prikkel te versnellen. Dit komt vaak voor bij mensen met SSS (sick sinus syndrome, een zieke sinusknoop) en bij mensen die veel medicijnen gebruiken. De pacemakers van tegenwoordig kunnen dan de benodigde prikkel nabootsen. Dit gebeurt met behulp van sensoren die kunstmatig de hartslag kunnen regelen. De R is de letter die het gebruik van deze sensor aanduidt.

De synchronie tussen voorkamer en kamer in rust is van groot belang. Vroeger dacht men dat het enkelkamer systeem bij oudere patiŽnten prima voldeed. Dit blijkt nu niet het geval te zijn: een patiŽnt die zich minder inspant moet juist een tweekamer systeem hebben, want ook in rustfase is de AV- synchronie van essentieel belang. Bij inspanning komt de hogere hartfrequentie erbij. Als deze hartfrequentie niet verhoogd kan worden, ontstaan er problemen bij het traplopen en het fietsen. Vandaar dat het idee is ontstaan om dit d.m.v. een rate sensor na te bootsen.

De meest gebruikte sensoren richten zich op:
Pacing modes
Pacing modes kunnen worden geprogrammeerd en bepalen de manier van werken. ? AAI(R) betekent stimulatie van de rechter boezem en detectie van spontane activiteit in de boezem. De stimulatie wordt onderdrukt bij detectie van spontane boezemactiviteit. Er is een normale AV doorgeleiding, dus AV synchronisatie (fysiologische stimulatie) ∑ VDD(R) Stimulatie van de rechter kamer, detectie in beide kamers Hier is inhibitie van de rechter kamer. De boezemactiviteit wordt gevolgd en er wordt AV-synchroon gestimuleerd. (fysiologische stimulatie)

Fysiologische Stimulatie

Begin jaren tachtig kwam de DDD pacemaker. Dit was een duidelijke verbetering. Eťn elektrode wordt in de boezem (sinusknoop) geplaatst en ťťn elektrode in de (rechter) kamer, waardoor stimulatie en sensing in beide kamers mogelijk zijn. In beide kanalen is inhibitie mogelijk. Verder is er een koppeling van boezemdetectie en kamerstimulatie. Hierbij is de natuur zoveel mogelijk nagebootst. ∑ DDDR, VDDR, AAIR (in een grafiek wordt de fysiologische stimulatie getoond)

Beslissingsboom

Op basis van diverse testen (inspanningstest, holtertape, observatie, king of heart ) wordt de diagnose gesteld en kan met behulp van de beslissingsboom de juiste keuze voor een pacemaker gemaakt worden.

Implantatietechniek

De implantatie vindt meestal onder plaatselijke verdoving plaats. Een filmpje toont het plaatsen van een elektrode. Na het vinden van het bloedvat (ader), wordt de elektrode via het bloedvat tot in het hart opgeschoven. Vervolgens wordt gemeten of het contact met de hartwand goed is. Aan de wijze waarop de leads bewegen, kan de cardioloog zien, of zij op de goede plaats zitten. Voor de pacemaker wordt een 'pocket' gemaakt. De elektrode wordt op de pacemaker aangesloten. Vervolgens wordt de pacemaker in de pocket geplaatst.

Nieuwe indicaties

Het is bekend dat bij sommige patiŽnten de kamer en het hartoor in de voorkamer niet de ideale plaats zijn voor de elektrode. Voor mensen met boezemfibrilleren zouden de linker- en rechter kamer tegelijk geactiveerd moeten worden. Dit kan door in het tussenschot (septum) van de beide voorkamers een draad te verankeren. Hier moet geschroefd worden, hetgeen niet eenvoudig is. Nog een nieuwe techniek is om bij boezemfibrilleren met een heel hoge frequentie te prikkelen. Bij hartfalen worden tegenwoordig ook pacemakers toegepast. Hierbij worden drie draden geplaatst. Dit is van belang omdat mensen met hartfalen een verwijde linkerkamer hebben, waarbij de contractie van deze kamer niet meer gelijk loopt met de rechterkamer. Deze techniek is veelbelovend en wordt sinds kort ook in Nederland toegepast.

Bij AF therapie wordt gewerkt aan het herstel en het behoud van het sinus ritme. Hiervoor worden de volgende behandelingsmethoden gebruikt:
terug verder