Hirnschrittmacher

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Hirnschrittmacher : Ein Hirnschrittmacher ist ein unter die Haut der Brustmuskulatur implantiertes winziger elektronischer Impulsgeber, der chipgesteuert über subkutan verlegte Elektrodenleitungen gezielt fehlregulierte Hirnregionen stimuliert (sogenannte tiefe Hirnstimulation). In Deutschland werden von etwa 30 Kliniken jährlich 400 Hirnschrittmacher in der konventionellen Technik implantiert. Allein im Universitätsklinikum Köln waren es 100 bis 120 laut Aussage des führenden Forschers und Leiters der Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Professor Volker Sturm. Die Nachfrage ist dennoch ungebrochen groß. Am 18. November 2005 meldete dpa, dass für die vielversprechende Weiterentwicklung der Parkinson-Hirnschrittmacher zwei Forscher der Universität Köln und des Forschungszentrums Jülich den Erwin-Schrödinger-Preis für herausragende interdisziplinäre Forschung 2005 bekommen. Der seit den 1990ern herkömmliche vor allem in der Morbus Parkinson-Behandlung eingesetzte Hirnschrittmacher unterdrückt krankhafte neuronale Muster durch ein dauerhaft gleichförmiges Bombardement des betroffenen Areals mit minimalen elektrischen Pulsen. Beim neuartigen bedarfsgesteuerten Hirnschrittmacher werden hingegen nur solange jeweils gezielt Einzelreize ausgelöst, wie die betroffenen Hirnzellen physiologisch dysfunktional aktiv sind. Durch diese Einzelreize wird die Nervenzelleigenaktivität nicht unterdrückt, sondern schonend reguliert. Ermöglicht wurde diese Neuentwicklung dadurch, dass die methodische Regulierung in Computersimulationen der Großrechner am Forschungszentrum Jülich mit Methoden der statistischen Physik experimentell erprobt werden konnte. Der Ansatzpunkt sind laut Prof. Peter Tass die Selbstorganisationsbahnen, die ursprünglich fehlentwickelt zur Ausprägung der krankhaften Dynamik führten. Die klinische Erprobung des neuartigen bedarfsgesteuerten Hirnschrittmachers erfolgt an der Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie der Universität zu Köln und durch magnetenzephalographische Messungen am Institut für Medizin in Jülich. Der bislang noch nicht implantierbare Prototyp wurde vom Zentrallabor für Elektronik am Forschungszentrum Jülich gebaut. Im \"Virtuellen Institut für Neuromodulation\" des Jülicher Forschungszentrums werden darüberhinaus Methoden fortentwickelt wie die „Synchronisationstomographie“, die es erlauben, den Rhythmus und die Synchronisation der Hirnzellen erheblich effektiver zu messen. Neben therapeutischer Optimierung wird auch die Erweiterung der medizinischen Anwendungsbereiche der medizintechnischen tiefen Hirnstimulation auf Erkrankungen, bei denen vorhandene Therapien bisher an Grenzen stießen, also Patienten mit essenziellem Tremor, Multipler Sklerose und Epilepsie. Gehirn-Schrittmacher Erfolgreich gegen Tics Tiefenhirnstimulation lässt Symptome des Tourette Syndrom verschwinden Neue Hirnschrittmacher gegen Parkinson Der Papst, Muhammad Ali und der Schauspieler Michael J. Fox sind prominente Beispiele für eine häufige Krankheit des Hirnschrittmacher :Gehirns. Sie leiden unter Parkinson. Mit fortschreitender Erkrankung können die Patienten ihre Bewegungen nicht mehr kontrollieren. Sie zittern, zum Teil sind die Muskeln wie erstarrt. In Deutschland sind Hirnschrittmacher :rund 200.000 Menschen betroffen. Früher glaubte man, dass die Krankheit vor allem ältere Menschen trifft. Doch 10 Prozent der Patienten erkranken vor dem 40. Lebensjahr. Die Auslöser sind noch immer unbekannt. Unerwartet beginnen im Mittelhirn Nervenzellen der sogenannten Schwarzen Substanz abzusterben. Im Hirnschrittmacher :gesunden Hirn produzieren diese Zellen den Botenstoff Dopamin. Er ist zusammen mit anderen Stoffen für die Übertragung von Informationen zwischen Hinzellen zuständig, so auch im Thalamus, einer Hirnschrittmacher :zentralen Schaltstelle im Zwischenhirn. Sinkt der Dopaminspiegel unter einen kritischen Wert, reagieren die Neuronen im Thalamus auf eigenartige Weise: Sie synchronisieren ihre Aktivität. Wie marschierende Soldaten feuern die Nervenzellen im Gleichtakt. Häufige Fragen zur schrittmacherbehandlung bei Parkinson Hirnschrittmacher :Neuer Hirnschrittmacher für Parkinsonkranke Ein interdisziplinärer Forschungszweig am Jülicher Institut für Medizin hat ein Verfahren für die Tiefenhirn-Stimulation weiterentwickelt, Hirnschrittmacher :um unter anderem Parkinson-Patienten individueller und mit geringeren Nebenwirkungen behandeln zu können. Die Nervenzellen von Parkinson-Patienten feuern ungebremst gleichzeitig - synchron -, statt gezielt nacheinander. Bei der Tiefenhirn-Stimulation wird über ein kleines Bohrloch Hirnschrittmacher :im Schädel eine Elektrode genau in die erkrankte Hirnregion platziert. Ein Impulsgeber im Bereich des Schlüsselbeins versorgt die Elektrode mit Strompulsen. Bei der bislang angewendeten Hochfrequenz-Stimulation werden krankhaft überaktive Hirngebiete ausgeschaltet. Dieser Hirnschrittmacher :Methode der Dauerreizung stellt das Forschungszentrum Jülich eine neuartige, sanftere Stimulationsmethode gegenüber. Das Jülicher Institut für Medizin und die Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie der Universität zu Köln haben einen bedarfsgesteuerten Hirnschrittmacher :Hirnschrittmacher entwickelt, der im Jülicher Zentralinstitut für Elektronik umgesetzt wurde. Auf der Hannovermesse stellen die Wissenschaftler das neue Verfahren vor: Dabei werden die elektrischen Pulse nicht mehr als Dauerstimulation, sondern einzeln und bedarfsgesteuert gesendet. Die Hirnschrittmacher :Nervenzelltätigkeit in den überaktiven Gehirnbereichen wird nicht unterdrückt, sondern desynchronisiert: Immer dann, wenn die Nervenzellen übermäßig synchron feuern wollen, Hirnschrittmacher :werden sie durch gezielte Reize aus dem Takt gebracht. \"Synchronisationstomographie\" heißt eine neue Methode, mit der sich die Synchronisation der Hirnzellen besser messen lässt als bisher. Mittels der Synchronisationstomographie wird der bedarfsgesteuerte Hirnschrittmacher Hirnschrittmacher :für die klinische Nutzung optimiert. Er ist noch nicht in der klinischen Anwendung, aber erste Tests waren bereits Erfolg versprechend. Morbus Parkinson: „Hirnschrittmacher“ langfristig erfolgreich Die so genannte Tiefenhirnstimulation bessert auch langfristig die motorischen Symptome Hirnschrittmacher :beim fortgeschrittenen Morbus Parkinson. Andere Krankheitszeichen scheinen weniger gut auf die Behandlung anzusprechen, wie die erste Langzeitstudie zu diesem Verfahren HIRNSCHRITTMACHER :ergab...Anthony Lang vom CRND stellt jetzt die Ergebnisse nach durchschnittlich zwei Jahren (zwölf bis 52 Monate) vor. Die Verbesserungen im motorischen und die Alltagsaktivität (ADL) betreffenden Teil der sind weiterhin gut...Wie Lang in der begleitenden Pressemitteilung HIRNSCHRITTMACHER :hervorhebt, sprechen andere schwerwiegende Symptome der Erkrankung jedoch wenig oder kaum an. Hierzu zählen die Sprachveränderungen, die Haltungsstabilität und die Gehfähigkeit HIRNSCHRITTMACHER :Hirnschrittmacher und Brennstoffzellen Turbo für den Hirnschrittmacher Chaostheorie soll Parkinson-Patienten helfen Der Patient hat Parkinson in fortgeschrittenem Stadium. Die HIRNSCHRITTMACHER :Medikamente helfen nicht mehr richtig, immer wieder zittern Arme und Beine völlig unkontrolliert. In einem derart schweren Fall bleibt noch eine Therapie - der so HIRNSCHRITTMACHER :genannte Hirnschrittmacher. Beim Hirnschrittmacher handelt es sich um eine Elektrode. Die wird in bestimmte Teile des Gehirns implantiert. Diese Elektrode steht in Verbindung mit Kabeln unter der Haut, die zu einer Batterie und einer Steuerelektronik führen, HIRNSCHRITTMACHER :sagt Professor vom Forschungszentrum Jülich. Bei Parkinson HIRNSCHRITTMACHER :werden bestimmte Regionen des Gehirns überaktiv: Und zwar schalten sich dort mehrere Hirnzellen zusammen und feuern gleichzeitig und absolut synchron HIRNSCHRITTMACHER :Nervenimpulse ab - unter anderem mit der Folge, dass die Hände des Erkrankten heftig und unkontrolliert zittern. Auf eben diese fälschlich zusammengeschalteten Nervenzellen zielt der Hirnschrittmacher. Er steuert mit künstlichen elektrischen Pulsen dagegen. HIRNSCHRITTMACHER :Mehr als 100 elektrische Reize pro Sekunde werden dauerhaft HIRNSCHRITTMACHER :verabreicht, um diese Nervenzellen quasi zu blockieren - das Feuern dieser Nervenzellgebiete zu unterdrücken. Diese so genannte Tiefenhirnstimulation gibt es seit rund zehn Jahren, und sie zeigt spektakuläre Erfolge: Manche Patienten mit starken HIRNSCHRITTMACHER :Symptomen können nach der Implantation sogar wieder arbeiten. Aber: Nicht selten aber kommt es zu massiven Nebenwirkungen: Depressionen etwa oder Gedächtnisstörungen. Und: Zum Teil lässt die Wirkung des Hirnschrittmachers schon nach Monaten HIRNSCHRITTMACHER :nach. Das ist ein Dauerreiz, und das Nervensystem gewöhnt sich dran. So wie man sich auch dran gewöhnen kann, wenn man neben einer Autobahn wohnt. Dann HIRNSCHRITTMACHER :hört man irgendwann mal die Autos nicht mehr. Also arbeitet Peter Tass an einer Verbesserung des Hirnschrittmachers: Bislang gibt die Elektrode ständig mehr als 100 elektrische Impulse pro Sekunde ab, um die erkrankten Hirnzellen aus ihrem fatalen HIRNSCHRITTMACHER :Rhythmus zu bringen. Tass versucht es nun mit deutlich weniger Reizimpulsen. Nur: Wie viele Impulse wären optimal, und in welcher Abfolge sollten sie am besten kommen? Um das zu beantworten, braucht man eine ordentliche Portion Mathematik und Physik. HIRNSCHRITTMACHER :Mit Methoden der statistischen Physik und nichtlinearen Dynamik und auch der Chaostheorie entwickeln wir neue, sanfte, aber sehr effiziente Kontrolltechniken. Und HIRNSCHRITTMACHER :das Ziel ist, dass man das Feuern nicht einfach unterdrückt, sondern dass man die Tätigkeit dieser Nervenzellen näher zum gesunden Zustand bringt. Das ist also ein wesentlich milderer und natürlicherer Eingriff. Wenn man so will verrät die Chaostheorie, HIRNSCHRITTMACHER :wie ein schonendes und dennoch wirksames Stimulationsmuster aussehen könnte: Pro Sekunde genügen bereits zwei Salven mit jeweils nur fünf oder sechs Einzelpulsen, um den in schädlicher Eintracht feuernden Neuronenpulk kurz aus dem Takt zu HIRNSCHRITTMACHER :bringen und in kleinere Grüppchen zu spalten, die dann unabhängig voneinander agieren wie bei einem Gesunden. Der Vorteil: Wir brauchen deutlich HIRNSCHRITTMACHER :weniger Strom und kriegen auch einen signifikant besseren Effekt bezüglich der Symptomunterdrückung. Das hat die erste intraoperative Studie gezeigt. Intraoperative Studie: Das heißt, seinen neuen Stimulationsmodus während der Operation, also HIRNSCHRITTMACHER :während des Einpflanzens des Hirnschrittmachers erprobt hat - mit gutem Erfolg, wie er sagt. Bis das neue Verfahren in die Kliniken Einzug hält, wird es allerdings HIRNSCHRITTMACHER :noch dauern. Wir sind da sehr emsig dabei, z.B. eine Ausgründung vorzubereiten. Und ich hoffe, dass wir in drei bis fünf Jahren soweit sind, das Implantat zu haben. Und vielleicht - hofft Peter Tass - kann die neue Hirnelektrode sogar einen Selbstheilungsprozess in HIRNSCHRITTMACHER :Gang bringen: Gekitzelt von den schwachen, aber gezielten Pulsen könnten es sich die Nervenzellen regelrecht abgewöhnen, sich zusammenzuschalten und gemeinsam zu feuern. Wenn das funktioniert, könnte man den Hirnschrittmacher nach einiger Zeit HIRNSCHRITTMACHER :wieder entfernen, der Patient wäre geheilt. Unser Ziel wäre es auch, unser Traum, dass man dadurch zum Beispiel epileptische Herde verlernen kann. So wollen wir durch die entsprechenden Stimulationstechniken wirklich diese Erkrankung quasi dauerhaft HIRNSCHRITTMACHER :verlernen. tiefen Hirnstimulation\" befassen. Die wichtigste Zielgruppe sind natürlich die Parkinson-Betroffenen und ihr soziales Umfeld. Hier wiederum stehen diejenigen an der Spitze, die HIRNSCHRITTMACHER :sich angesichts der Entwicklung ihres Krankheitsbildes entscheiden müssen, ob sie dem Gedanken an einen solchen therapeutischen Eingriff näher treten wollen. Da - wie sich wohl herumgesprochen hat inzwischen - die Angehörigen von Betroffenen psychisch genauso belastet sind wie die HIRNSCHRITTMACHER :Patienten Die Folge ist Muskelzittern - ein klassisches Symptom der Parkinson-Krankheit. Im gesunden Zustand herrscht im Thalamus ein scheinbar Chaos. Die Neuronen „brabbeln durcheinander wie Stimmen im Café.“ Krankheitsherd im Gehirn entdeckten HIRNSCHRITTMACHER :die Mediziner durch einen Kunstfehler. Bei einem Eingriff in das Gehirn entfernten sie versehentlich einen Teil des Thalamus: Das Zittern hörte auf. Es war damals aber nicht möglich, durch einen gezielten Eingriffe in das Gehirn einen Heilungserfolg zu erreichen. HIRNSCHRITTMACHER :Häufig richteten die Neurologen damals eher irreparable Schäden an. Seit Anfang der 60er Jahre kann Parkinson medikamentös mit L-Dopa behandelt werden, einer Vorstufe von Dopamin. Zu Anfang wirkt das Medikament sehr gut. Nach einigen Jahren lässt die HIRNSCHRITTMACHER :Wirkung jedoch nach, und es kommt zu schweren Nebenwirkungen - z.B. zu unkontrolliert überschießenden Bewegungen. Bis vor kurzem gab es HIRNSCHRITTMACHER :keine Hilfe Bis vor kurzem gab es für diese Patienten keine Hilfe. Erst seit Mitte der 90er Jahre können sie durch die sogenannte tiefe Hirnstimulation behandelt werden. Den Patienten wird ein Hirnschrittmacher implantiert. In einer langwierigen Operation schieben Neurologen eine Elektrode bis zum Thalamus vor. Durch ein elektrisches Sperrfeuer HIRNSCHRITTMACHER :blockiert der Hirnschrittmacher dort die krankhaft aktiven Neuronen. Das Zittern hört auf. Während der Operation ist der Patient bei vollem Bewusstsein. Immer wieder stellen ihm die Chirurgen Fragen. Er muss kleine Rechenaufgaben lösen oder eine Geschichte erzählen. So überprüfen die Operateure, dass die Elektrode keine anderen Hirnteile HIRNSCHRITTMACHER :schädigt. Entwickelt wurde das Verfahren in der Schweiz. Heute werden in Deutschland rund 300 Hirnschrittmacher pro Jahr implantiert - ein Drittel davon an der Universitätsklinik Köln. Nach Meinung etlicher Mediziner wären deutlich mehr Operationen nötig. HIRNSCHRITTMACHER :Doch bisher wird der Hirnschrittmacher nur in Ausnahmefällen von den Krankenkassen bezahlt. Entscheidend die exakte Planung Entscheidend für eine erfolgreiche HIRNSCHRITTMACHER :Operation ist die exakte Planung. Computer- und Kernspintomografie liefern gestochen scharfe Bilder vom Hirn des Patienten. Millimeter für Millimeter suchen die Ärzte am Computer den richtigen Weg. Die Elektrode darf keine Gefäße HIRNSCHRITTMACHER :verletzen, sonst kann es zu einer Hirnblutung kommen. Lähmung oder Schlaganfall wären mögliche Folgen. In der Regel können die Patienten mit dem HIRNSCHRITTMACHER :Schrittmacher ein beschwerdefreies Leben führen. Das künstliche Feuerwerk im Gehirn bedeutet jedoch auf Dauer eine starke Belastung für das Gewebe. Einige Patienten haben Nebenwirkungen wie z.B. Taubheitsgefühle. Außerdem muß die Batterie nach ca. 4-5 Jahren ausgetauscht werden. Die Kosten betragen 15.000 Euro, und die Operation ist jedes HIRNSCHRITTMACHER :Mal eine neue Belastung für den Patienten. Neue Schrittmacher sollen gezielt feuern Wissenschaftler vom Forschungszentrum Jülich möchten den Schrittmacher deshalb weiterentwickeln. Die neue Generation soll nicht mehr permanent feuern, sondern nur HIRNSCHRITTMACHER :dann, wenn im Gehirn etwas durcheinander gerät. Bei Parkinson bedeutet das: Solange im Thalamus gesundes Chaos herrscht, bleibt die Elektrode stumm. Erst HIRNSCHRITTMACHER :wenn sich die Nervenzellen synchronisieren, soll der neue Schrittmacher aktiv werden. Er feuert dagegen und stellt so den gesunden, ungeordneten Zustand wieder her. Damit hat er gleich mehrere Vorteile: Der bedarfsgesteuerte Schrittmacher ist HIRNSCHRITTMACHER :schonender, auf Dauer kostengünstiger, und er kann in Zukunft auch bei Erkrankungen wie z.B. Epilepsie eingesetzt werden. Etwa fünf Jahre Forschungs- und HIRNSCHRITTMACHER :Entwicklungsarbeit müssen die Mediziner noch investieren, bis die Neuentwicklung marktreif ist. Die Neurologen hoffen nicht nur auf den neuen Schrittmacher, sondern auch auf neue Einsatzfelder. Sie wollen auch psychische Erkrankungen behandeln. Bei HIRNSCHRITTMACHER :Angst- und Zwangspatienten haben sie bereits Erfolge erzielt. Kritiker fragen jedoch nach den Grenzen: Ist Hirnchirurgie tatsächlich das richtige Mittel, wenn es darum geht, psychische Störungen zu therapieren Amerikanische Mediziner haben einen 31-jährigen Patienten erfolgreich einer Gehirnoperation zur Behandlung seines Tourette Syndroms HIRNSCHRITTMACHER :unterzogen. Jeff Matovic litt seit seinem sechsten Lebensjahr an der Krankheit, die durch unkrontrollierbare Vokalisierungen und Bewegungen charakterisiert ist. Die Mediziner setzten die so genannte Tiefenhirnstimulation ein: Sie platzierten winzige Elektroden HIRNSCHRITTMACHER :im Gehirn. Der Operateur Robert Maciunas erklärte, dass die Symptome größtenteils verschwunden seien. Die Tiefenhirnstimulation wird bereits zur Behandlung von Parkinson eingesetzt, um das mit dieser Erkrankung einhergehende Zittern zu verringern. Die HIRNSCHRITTMACHER :Elektroden senden kontinuierlich hochfrequente elektrische Signale aus. Sie werden von einer Batterie angetrieben, die unter die Haut implantiert wird. Ein HIRNSCHRITTMACHER :winziger Draht führt aus dem Inneren des Gehirns, unter der Kopfhaut den Nacken entlang in den oberen Brustbereich, wo sich die Batterie befindet. Jeff Matovic litt an beiden Körperseiten unter unkontrollierbaren Bewegungen. Dem Patienten wurden HIRNSCHRITTMACHER :Elektroden auf zwei Seiten des Gehirn implantiert. Der behandelnde Neurologe Brian Maddux berichtete, dass sich die Bewegungen bereits einige Stunden HIRNSCHRITTMACHER :nach der Aktivierung des Stimulators entspannten und ein normales Sprechen wieder möglich war. Matovic selbst erklärte gegenüber der BBC, dass sich sein Leben grundlegend verändert habe. „Ich kann jetzt Dinge tun, die für mich immer unmöglich HIRNSCHRITTMACHER :gewesen sind.“ Das Tourette-Syndrom ist eine komplexe neurologisch- psychiatrische Erkrankung, an der in Deutschland rund 50.000 Menschen leiden. Die Ursache ist noch nicht bekannt, weshalb bislang nur die Symptome mit Psychopharmaka behandelt HIRNSCHRITTMACHER :werden können. Diese Therapie wirkt jedoch nur sehr begrenzt und ist oft von erheblichen Nebenwirkungen begleitet. Schrittmacher : Anwendung - Bei zu langsamen und seltenen Herzschlag leidet die Durchblutung des gesamten Körpers und im besonderen auch die Durchblutung des Gehirns. HIRNSCHRITTMACHER :Das Gehirn benötigt nämlich laufend eine große Blutzufuhr ,um seinen hohen Sauerstoffbedarf zu decken. Bei zu langsamen Herzschlag ist dies aber nicht gewährleistet und es kommt zu Schwindel etc. HIRNSCHRITTMACHER :Dies ist der häufigste Anlass für einen Schrittmachereinsatz. Spezielle Schrittmacher können auch unkontrolliertem Herzjagen oder gar Herzstillstand durch gezielte Beeinflussung der Erregung vorbeugen. Technik: Der Schrittmacher ist ein ca. streichholzschachtelgroßes ovales Gerät. Er wird bei einer kleinen HIRNSCHRITTMACHER :Operation meist in örtlicher Betäubung normalerweise oberhalb die rechte Brust unter die Haut gepflanzt. Dieser kleine Eingriff kann selbst in hohem Alter und schlechtem Allgemeinzustand durchgeführt werden. Im diesem Gerät befindet sich die Batterie und die gesamte Elektronik. Ein kleines Kabel wird dann über eine HIRNSCHRITTMACHER :Halsvene in das Herz geführt, wo es die Erregungen veranlaßt. Der Schrittmacher löst nur den Impuls aus, der für die Herzaktion notwendig ist. Schlagen muss das Herz dann von selbst, und wenn es z.B. HIRNSCHRITTMACHER :durch Herzschwäche nicht gut funktioniert, bringt auch der Schrittmacher keinerlei Effekt mehr und in diesem Fall wird das Herz seine Tätigkeit trotz Schrittmacher einstellen. Falsche Vorstellungen: Angeblich würde ein Herz mit einem Schrittmacher nicht mehr zu schlagen aufhören und die Menschen könnten dann nicht HIRNSCHRITTMACHER :mehr sterben und würden unnötigerweise mit Maschinen künstlich am Leben gehalten. Dieser Einwand ist zwar verständlich, aber absolut unberechtigt: natürlich wäre es sinnlos, wenn der Schrittmacher die Menschen am natürlichen Sterben hindern würde und sie deswegen als bewusstlose Wesen HIRNSCHRITTMACHER :weitervegetieren müssten. Die Realität ist aber anders: viele Untersuchungen haben bewiesen, dass durch den Einsatz eines Schrittmachers keinerlei Lebensverlängerung nachweisbar ist. Durch den Schrittmacher wird ausschließlich die Lebensqualität gefördert: Schwindel, rasche Erschöpfung, schlechter HIRNSCHRITTMACHER :Allgemeinzustand, möglicherweise auch schlechter Appetit und die daraus entstandenen reaktiven depressiven Verstimmungen werden mit Sicherheit gebessert. Schrittmacher Gerät zur Behandlung HIRNSCHRITTMACHER :langsamen Herzschlages Das Herz schlägt normalerweise im Takt es natürlichen Herzschrittmachers (= Sinusknoten). Hierbei handelt es sich um eine Ansammlung von Nervenzellen, die im oberen Teil des rechten Vorhofes liegen. Diese Nervenzellen bilden regelmäßig elektrische Impulse (= Erregungsbildung), die über spezielle Leitungsbahnen in die Herzkammern fortgeleitet werden (=HIRNSCHRITTMACHER :Erregungsleitung) Hier führt der elektrische Impuls zum Zusammenziehen des Herzkammern und damit zum Herzschlag. Auf seinem Weg vom Sinusknoten zu den Herzkammern muß der HIRNSCHRITTMACHER :elektrische Impuls ein weiteres Nervenknötchen (= av-Knoten) passieren. Hier wird der elektrische Impuls um etwa 0,1 – 0,2 Sekunden aufgehalten, bevor er in die Leitungsbahnen der Herzkammern (HIS-Bündel, rechter und linker Erregungsleitungsschenkel) eintreten kann. Langsamer Herzschlag HIRNSCHRITTMACHER :kann durch folgende Störungen entstehen (siehe auch: Herzrhythmusstörungen): Verlangsamte Impulsbildung des natürlichen Herzschrittmachers (= Erregungsbildungsstörung) Blockierung oder Verzögerung der Erregungsleitung in den Leitungsbahnen oder im HIRNSCHRITTMACHER :av-Knoten (= Erregungsleitungsstörung). Bei einer zu starken Verlangsamung des Herzschlages bekommen die Körperorgane zu wenig Blut und damit zu wenig Sauerstoff. Wird das Gehirn mit zu wenig Sauerstoff versorgt treten Schwindel oder sogar Ohnmachtsanfälle auf. HIRNSCHRITTMACHER :Herzschrittmacher werden eingesetzt, um solche Erscheinungen zu beseitigen und das Herz schneller schlagen zu lassen. Einteilung Schrittmacher (Abb. 2) können die Vorkammer, HIRNSCHRITTMACHER :die Hauptkammer oder beide Kammern anregen (Einkammer-, Mehrkammer-Schrittmacher Herzschrittmacher können merken, ob das Herz noch selber, wenn auch stark HIRNSCHRITTMACHER :verlangsamt schlägt oder nicht. Je nachdem, ob sie nach der Feststellung eines Eigenschlages des Herzens abgeschaltet oder aktiv werden spricht man von “inhibierender” (= gehemmter) oder “stimulierender” (= aktivierter) Arbeitsweise. Schrittmacher können immer mit derselben Frequenz arbeiten HIRNSCHRITTMACHER :oder sie können ihre Impulsfrequenz nach der körperlichen Aktivität des Menschen ausrichten (= Frequenzvariabilität). Die verschiedene Arbeitsweise eines Herzschrittmachers wird in Buchstaben-Codes ausgedrückt. Der 1. Buchstabe zeigt an, an welcher Stelle des Herzens der Schrittmacher HIRNSCHRITTMACHER :seine Impulse abgibt (A = Atrium = Vorkammer, V = Ventrikel = Hauptkammer, D = doppelt = sowohl in Vor- als auch Hauptkammer), der 2. Buchstabe zeigt an, an welcher HIRNSCHRITTMACHER :Stelle der Schrittmacher nach Eigenaktionen des Herzens sucht (A, V, D), der 3. Buchstabe zeigt an, ob der Herzschrittmacher durch die Bemerkung eines Eigenschlages inhibiert (I) oder stimuliert wird (T = Trigger = (engl.:) Auslösung eines Schrittmacherimpulses) und der 4. Buchstabe zeigt an, ob der Schrittmacher frequenzvariabel arbeitet (R = Rate response). Beispiele: VVI: Schrittmacher (SM) sucht in der HIRNSCHRITTMACHER :Hauptkammer nach Eigenimpulsen des Herzens und gibt seine eigenen Impulse in der Hauptkammer ab. Bemerkt der Schrittmacher eine Eigenaktion des Herzens wird er für einen Herzschlag abgeschaltet, um das Herz selber schlagen zu lassen. Schlägt das Herz nicht aus eigener Kraft HIRNSCHRITTMACHER :arbeitet der Schrittmacher mit einer festen Impulsfrequenz. Wenn der Schrittmacher keine Eigenaktionen des Herzens bemerkt arbeitet er jedoch nicht mit einer festen HIRNSCHRITTMACHER :Impulsfrequenz, sondern richtet seine Impulsfrequenz der körperlichen Aktivität des Menschen aus. Sitzt der Mensch z.B. ruhig im Sessel arbeitet der Schrittmacher langsam, läuft der Mensch schnell arbeitet der Schrittmacher schneller (Simulation der normalen Herzfunktion). Die Messung der körperlichen Aktivität des Menschen erfolgt über kleine Bewegungs- und Erschütterungssensoren im Inneren des HIRNSCHRITTMACHER :Schrittmachers oder über die Messung der Bluttemperatur innerhalb des Herzens. VAT: Der SM sucht in der Vorkammer (A) nach Eigenschlägen des Herzens. Bemerkt er einen solchen Eigenschlag gibt er in der Hauptkammer (V) einen Impuls ab (= ?stimulierte? oder getriggerte Arbeitsweise). Dieser Schrittmachertyp wird bei Erregungsleitungsstörungen eingesetzt, bei denen der Sinusknoten regelrecht HIRNSCHRITTMACHER :arbeitet, die Sinusknotenimpulse jedoch wegen einer Leitungsunterbrechung im av-Knoten nicht auf die Hauptkammern übergeleitet werden. Dieser Schrittmachertyp simuliert die normalen Verhältnisse des gesunden Herzens am ehesten. DDD: Der Schrittmacher sucht sowohl in den Vorkammern und den Kammern nach Eigenaktionen des Herzens und gibt seine Impulse sowohl in Haupt- HIRNSCHRITTMACHER :und Vorkammer ab. Bemerkt der Schrittmacher eine Eigenaktion der Vorkammern wird die Impulsabgabe des Schrittmachers in der Vorkammer unterdrückt, in der Hauptkammer jedoch ausgelöst (siehe VAT). Bemerkt der Schrittmacher eine Eigenaktion der Hauptkammer werden die Impulsabgabe sowohl in der Haupt- als auch der Vorkammer unterdrückt. Bestandteile eines Schrittmachers HIRNSCHRITTMACHER :Schrittmacher bestehen aus dem Gehäuse, in dem sich die Batterie und die Elektronik befinden und aus den Elektroden (= Kabeln), mit denen die Schrittmacherimpulse an das Herz weitergeleitet werden. Durch die Elektroden werden auch die elektrischen Impulse des Herzens abgeleitet und HIRNSCHRITTMACHER :der Schrittmacherelektronik zugeführt. Die Spitze der Elektrode wird entweder von innen in die Herzwand eingeschraubt (= Schraubelektrode) oder mit kleinen feinen Ankerhäkchen HIRNSCHRITTMACHER :in den Herzmuskelfasern verankert (= Ankerelektrode) (Abb. 4). Ein Programmiergerät besteht aus einem Elektronik-“Koffer” (Laptop-Computer) und dem Programmierkopf, mit dem HIRNSCHRITTMACHER :die Befehle durch die Haut an den Schrittmacher gesendet werden können und mit denen Signale empfangen werden können, die der Schrittmacher aussendet, wenn man seiner Funktionsweise “abfragt”. Implantation Schrittmacher werden in der Regel in die rechte oder linke obere vordere HIRNSCHRITTMACHER :Brustseite eingepflanzt In lokaler Betäubung wird ein Hautschnitt gesetzt und im Unterhautfettgewebe eine Nische geschaffen, in die das Schrittmacheraggregat eingesetzt wird Unterhalb HIRNSCHRITTMACHER :des Schlüsselbeines verläuft eine Vene, die eröffnet wird. Durch diese Vene wird die Schrittmacherelektrode in die rechte Vorkammer oder Hauptkammer des Herzens vorgeschoben und hier HIRNSCHRITTMACHER :verankert. Die Steuerung der Elektrode an die richtige Stelle erfolgt unter Sicht eines Röntgengerätes, das sich im Operationssaal befindet und unter dem der Patient liegt Röntgen-Bild einer Schrittmacher-Elektrode Die Vene hat in aller Regel ein Kaliber, das es auch erlaubt, 2 Elektroden (für Haupt- und Vorkammer) aufzunehmen. In aller Regel wird ein Schrittmacher im Rahmen eines kurzen HIRNSCHRITTMACHER :Krankenhausaufenthaltes (3 – 5 Tage) eingesetzt, einige Kardiologen und Chirurgen implantieren Schrittmacher aber auch ambulant. Fehlverhalten von Schrittmachern Störungen der Schrittmacherelektronik sind außerordentlich selten. Sie können auftreten, wenn Schrittmacher starken HIRNSCHRITTMACHER :elektromagnetischen Feldern ausgesetzt werden. Solche Felder finden in der unmittelbaren Umgebung von Rundfunk- oder Fernsehsendern oder starken Radargeräten (z.B. Funkleitfeuer der Bundesmarine bei Laböe (Ostsee)). Solche gefährdeten Gebiete sind von den Betreibern der Funkanlagen HIRNSCHRITTMACHER :mit Warnschildern für Herzschrittmacherträger versehen. Andere elektromagnetische Felder, die nicht zu einer Zerstörung der Elektronik, sondern nur zu vorübergehenden Funktionsstörungen von Schrittmachern führen sind Handys, die in unmittelbarer Nähe zum SM getragen werden HIRNSCHRITTMACHER : (direkt über dem implantierten Gerät, einige Zentimeter Abstand sind ungefährlich), Mikrowellen-Herde mit defekter Isolierung, starke Elektromotore (elektrische Rasierapparate direkt über dem Schrittmacher, einige Zentimeter Abstand sind ungefährlich), starke Elektromotore oder die HIRNSCHRITTMACHER :Waffendetektoren am Flughafen. Die von diesen Geräten verursachten Schrittmacherstörungen werden meistens, wenn überhaupt, nur an kurzem Herzstolpern bemerkt. HIRNSCHRITTMACHER :Ohnmachtsanfälle infolge eines Schrittmacher-Ausfalles sind extrem selten. Die häufigsten Schrittmacherstörungen entstehen durch Brüche der Elektrodenkabel (sehr selten) oder das Lockern der Elektrodenspitze. In diesen Fällen kann der Schrittmacher die Eigenaktionen des Herzens nicht mehr HIRNSCHRITTMACHER :korrekt erkennen und auch keine effektiven Impulse mehr an das Herz abgeben. Notfälle Liegen vor, wenn es trotz implantierten Herzschrittmachers zu Ohnmachts- oder heftigen Schwindelanfällen kommt (Verdacht auf Fehlfunktion, siehe oben) oder wenn das Herz plötzlich zu rasen beginnt HIRNSCHRITTMACHER : (Verdacht auf “Schrittmacherrasen”, verursacht durch Fehler in der Schrittmacherelektronik (sehr selten) oder durch falsche Einstellung der Arbeitsweise eines DDD-Schrittmachers). Verhaltensmaßregeln Schrittmacherträger können sich vollkommen normal verhalten, sie brauchen auf nichts zu HIRNSCHRITTMACHER :verzichten. Sie dürfen jedes elektrische Gerät benutzen, das auch andere Menschen haben. Besondere Verhaltensempfehlungen: Am Flughafen bei der Waffenkontrolle auf den HIRNSCHRITTMACHER :Schrittmacher hinweisen, damit man von Hand abgetastet wird. Handys, elektrische Rasierapparate oder andere elektrische Geräte nicht unmittelbar auf den SM legen (Achtung bei Handys: Gerät nicht in die Innentasche des Jackets stecken). Warnschilder in der Nähe von Sendeanlagen HIRNSCHRITTMACHER : (Rundfunk, Fernsehen, Militär) beachten. Rundfunk- oder Fernseh-EMPFANG kein Problem. In unklaren Situationen und bei der Benutzung elektrischer Geräte den Puls am HIRNSCHRITTMACHER :Handgelenk fühlen: Wird das elektrische Gerät eingeschaltet und Pulsunregelmäßigkeiten treten auf: Gerät abschalten und nicht wieder benutzen, Arzt nach Hilfsmöglichkeiten fragen. Dies gilt auch für Menschen, die beruflich Umgang mit starken Elektromotoren oder elektromagnetischen HIRNSCHRITTMACHER :Feldern haben. Keine Magnete in die Nähe von Schrittmacher bringen: Magnete führen IMMER zum Einschalten einer bestimmten Arbeitsweise des Schrittmachers, bei der er keine Eigenaktionen des Herzens wahrnehmen kann. Der Arzt benötigt diese Arbeitsweise des Schrittmachers, um dessen Funktion zu überprüfen. Wenn die magnetbedingte Umschaltung jedoch unkontrolliert erfolgt können ernsthafte Herzrhythmusstörungen auftreten. Beim Autofahren trotz des vielleicht störenden Schrittmachers trotzdem nicht auf den Sicherheitsgurt verzichten! Sanitätshäuser bieten Schaumstoffpolster an, mit denen der unangenehme Gurtdruck auf den Schrittmacher vermindert werden kann. Bei Arztbesuchen, insbesondere bei HIRNSCHRITTMACHER :

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