ECG Pointers: Herzschrittmacher… und wenn sie nicht funktionieren

Autor: David Bussé, MD, MBA (EM Resident Physician, UTSW / Parkland Memorial Hospital) // Bearbeitet von: Jamie Santistevan, MD (@jamie_rae_EMdoc – EM Physician, Presbyterian Hospital, Albuquerque, NM); Manpreet Singh, MD (@MPrizzleER – Assistant Professor of Emergency Medicine / Department of Emergency Medicine – Harbor-UCLA Medical Center); und Brit Long, MD (@long_brit – EM Attending Physician, San Antonio, TX)

Willkommen zu dieser Ausgabe von ECG Pointers, einer emDOCs-Reihe, die Ihnen ertragreiche Tipps zu EKGs gibt, um Ihre Interpretationsfähigkeiten zu verbessern.

Der Fall:

Ein 76-jähriger Mann mit HTN, DM, KHK und einem Herzblock 3. Grades nach einer Schrittmacherimplantation vor 8 Jahren stellt sich in Ihrer Notaufnahme mit Dyspnoe bei Anstrengung und einer Synkope vor. Seine Triage-Werte sind T 37,2C, HR 38, BP 118/78, RR 18 und O2-Sättigung 96% bei Raumluft. Der Patient, den Sie vor sich sehen, sieht gut aus und beantwortet Fragen angemessen. Er kann angeben, dass er in den letzten 3 Jahren aus versicherungstechnischen Gründen keinen Termin bei einem Kardiologen bekommen hat.

Sein Erst-EKG zeigt folgendes:

Schrittmacherfunktion

Schrittmacher bestehen aus mehreren Komponenten:

• Der Impulsgeber enthält die Batterie. Er wird in die Weichteile oder Muskeln der vorderen Brustwand implantiert. Die meisten Herzschrittmacher haben eine Batterielebensdauer von 5-10 Jahren. Die Batterielebensdauer hängt davon ab, wie häufig der Herzschrittmacher den Herzschrittmacher abtastet, was eine genaue Vorhersage der Dauer schwierig macht. Ein rechtzeitiger Austausch erfordert eine angemessene Nachsorge.
• Schrittmacherkabel verbinden den Impulsgeber mit dem Myokard. Bei Einkammer-Schrittmachern werden die Elektroden im rechten Ventrikel platziert. Zweikammer-Schrittmacher haben Elektroden im rechten Vorhof und in der rechten Herzkammer. Biventrikuläre (Resynchronisations-) Schrittmacher schließlich platzieren Elektroden im rechten Vorhof, in der rechten Herzkammer und im Koronarsinus (der den linken Ventrikel stimuliert). Ein Bruch der Elektroden oder eine Beschädigung der isolierten Ummantelung kann zu einer fehlerhaften Schrittmacher-/Sensor-Funktionalität führen.
• Die Stimulation erfolgt, wenn eine Potentialdifferenz (Spannung) zwischen zwei Elektroden angelegt wird. Die Stimulationsschwelle ist die minimale Energiemenge, die erforderlich ist, um das Myokard zu depolarisieren, beschrieben durch Amplitude (Volt) und Dauer. Diese Eigenschaften sind programmierbar und beeinflussen die Lebensdauer der Batterie .

Schrittmacher werden vollständig durch einen 5-Positionen-Code beschrieben, wobei die ersten 3 Positionen die Funktion des Gerätes definieren. Die ersten drei Positionen definieren die Funktion des Geräts, die man sich mit der Eselsbrücke PaSeR1 merken kann – Schrittmacherfunktion, Abtastposition und Reaktion auf Abtastung.

Die häufigste Einstellung für Zweikammergeräte ist DDD, wobei der Schrittmacher sowohl den Vorhof als auch die Herzkammer abtastet. Wenn ein nativer Schlag erkannt wird, wird der Schrittmacher gehemmt. Wenn nach einem festgelegten Zeitintervall kein nativer Schlag erkannt wird, gibt der Schrittmacher einen getriggerten Schlag ab.

Dies ist ein Patient mit einem normal funktionierenden DDD-Schrittmacher:

Schrittmacher-Fehlfunktion

Schrittmacher-Ausfälle werden traditionell in 3 Kategorien eingeteilt:

• Das Ausbleiben der Schrittmacherfunktion deutet darauf hin, dass der Impulsgenerator nicht genügend Spannung liefert, um das Myokard zu depolarisieren. Das EKG zeigt weder Pacer-Spikes noch Pacer-induzierte QRS-Komplexe, sondern den nativen Rhythmus des Patienten.
• Failure to Capture tritt auf, wenn ein Schrittmacherimpuls gegeben wird, aber der Impuls nicht in der Lage ist, nicht-refraktäres Myokardgewebe zu depolarisieren. Auf einem EKG sind Schrittmacherspitzen zu sehen, aber es gibt keine kardiale Reaktion. Auf dem EKG ist wieder der native Rhythmus des Patienten zu sehen. Fibrose durch die lokale Entzündungsreaktion Wochen nach der Implantation (verminderte Inzidenz durch Steroid-eluierende Elektroden), zusätzlich zu Elektrodenfraktur/Dislodgment, Twiddler-Syndrom und Herzperforation können die Ursachen sein.
• Das Versagen der Erkennung umfasst sowohl Über- als auch Unterempfindlichkeit. Bei Oversensing interpretiert der Schrittmacher andere Signale (spitze T-Wellen, elektromagnetische Interferenzen, Skelettmuskelaktivität) fälschlicherweise als QRS-Komplexe, hemmt die Reaktion und kann die Stimulation nicht einleiten. Bei Unterempfindlichkeit ist der Schrittmacher nicht in der Lage, die ursprüngliche Herzaktivität aufgrund von Veränderungen der intrakardialen Signale (Myokardischämie, neue Bündelblocks, PVCs) korrekt zu interpretieren. Die Empfindlichkeit kann umprogrammiert werden, um diese Probleme zu verbessern .
• Diese historische Kategorisierung hat im akuten Setting wenig Wert, da sich die Ursachen oft stark überschneiden und alle ähnlich behandelt werden.

Myopotential-Oversensing und Hemmung der Stimulation: Skelettmuskelaktivität wird mit Herzaktivität verwechselt (Stern), was zu einer Hemmung der Stimulation bei einem Patienten mit einem auf VVI-Modus programmierten Schrittmacher führt.

Untersensing und Verlust der Erfassung: Die P-Wellen sind mit Sternchen markiert. Untersensierung (Pfeilspitze) wird festgestellt, wenn eine P-Welle kurz von einem Schrittmacherspike gefolgt wird. Verlust des Einfangens (Pfeil) wird vermerkt, wenn ein passend getimter Pacing-Spike keine P-Welle erzeugt.

ED-Ansatz bei Schrittmacherfehlfunktion

• Verdacht auf eine Schrittmacherfehlfunktion bei Beschwerden wie Schwindel, Müdigkeit, Palpitationen, Schluckauf, Verwirrung, Dyspnoe, Muskelzuckungen und Synkopen.
• In der Anamnese sollte erfragt werden, ob der Patient Grundprobleme hat, die zu einer Fehlfunktion des Herzschrittmachers führen. Dazu gehören ACS, Trauma, Medikamentenwechsel oder eine kürzliche Neuprogrammierung des Geräts.
• Die Patienten erhalten Karten mit dem Gerätetyp, dem Modell, dem Hersteller und dem Datum, an dem das Gerät implantiert wurde.
• Die Patienten werden gebeten, ihre Schrittmacherkarte vorzulegen.
• Die körperliche Untersuchung sollte mit einer Überprüfung der Vitalzeichen, des mentalen Status und des kardiopulmonalen Status beginnen. Achten Sie auf Anzeichen einer Infektion, Migration oder eines Traumas an der Implantationsstelle. Achten Sie auch auf JVD, Kanonen-A-Wellen, Zuckungen der Brustmuskulatur und neue Herzgeräusche/-reiben.
• Fordern Sie ein EKG an, um festzustellen, ob eine instabile Bradykardie vorhanden ist. Vergleichen Sie es mit früheren EKGs und achten Sie dabei besonders auf Achsenänderungen .
• Das EKG eines Patienten mit einem Ventrikelschrittmacher zeigt ventrikuläre Schrittmacherspitzen und ein LBBB mit Linksachsenabweichung aufgrund der Platzierung der Elektrode im RV .
• Biventrikuläre Schrittmacher, die die freie Wand des LV erfassen, zeigen eine dominante R-Welle in V1 und einen QS-Komplex in Ableitung I, was auf eine Wellenfront hinweist, die sich vom LV6 wegbewegt.
• ST-Segmente und T-Wellen sollten nicht mit dem QRS übereinstimmen.
• Machen Sie PA- und seitliche Röntgenaufnahmen des Brustkorbs, um eine Verlagerung der Elektroden, eine Fraktur oder einen Pneumothorax auszuschließen. Sollte ein Patient nicht in der Lage sein, die Schrittmacherkarte vorzulegen, kann ein überkorrigiertes Thoraxröntgenbild verwendet werden, um den Hersteller des Geräts zu bestimmen, indem das Firmensymbol identifiziert wird.
• Führen Sie Serummessungen von Elektrolyten und eventuellen kardiotoxischen Medikamenten zusätzlich zu den kardialen Biomarkern in der entsprechenden Umgebung durch. Stoffwechselstörungen wie Hypothyreose, Azidose und Hypokaliämie können das für die Stimulation erforderliche Schwellenpotential verändern.
• Das Management richtet sich nach den Symptomen und dem hämodynamischen Status des Patienten. Transkutane Stimulationspads sollten dem Patienten in einer anterior-posterioren Konfiguration angelegt werden, wenn eine Fehlfunktion vermutet wird. Wenden Sie die Standard-ACLS-Protokolle an, wenn ein Patient bradykard ist und Symptome einer Hypoperfusion aufweist.
• Wenn die Hämodynamik stabil ist, fragen Sie den Herzschrittmacher ab. Die Abfrage liefert Informationen über die Batterielebensdauer, die Erkennungs- und Stimulationsschwellen (Unter-/Übersensierung), die Integrität des Bleisystems (Bleifraktur) und die Aufzeichnungen des Herzrhythmus. Die Abfrage kann auf eine ordnungsgemäße Funktion oder das Vorhandensein von Arrhythmien hinweisen, die zur Risikostratifizierung des Patienten beitragen.
• Bei der Abfrage wird eine Hochfrequenz-Kommunikation mit dem Herzschrittmacher hergestellt, indem ein Stab über das Gerät gehalten wird. Der Stab ist mit einem Programmiergerät verbunden, das die Abfrage durchführt, und ist spezifisch für jede Gerätefirma.

Dies ist ein Beispiel für einen Patienten mit Bradykardie trotz Schrittmacherplatzierung:

Schrittmacher-induzierte Dysrhythmien/Syndrome:

• Wenden Sie die Sgarbossa-Kriterien bei Patienten mit Herzschrittmachern an, wenn ein ACS vermutet wird.
• Die schrittmachervermittelte Tachykardie (PMT) ist eine Reentrant-Loop-Tachykardie, die nur bei Zweikammer-Schrittmachern auftritt. Eine PVC wird retrograd an die Vorhöfe abgegeben. Diese ventrikuläre Depolarisation stimuliert die Vorhöfe und löst eine weitere ventrikuläre Depolarisation aus; es entsteht eine Schleife, die die Dysrhythmie an der oberen Frequenzgrenze des Schrittmachers ansetzt. Ein klinischer Magnet oder jede Therapie, die die Refraktärzeit am AV-Knoten erhöht (Adenosin, CCBs, BBs), beendet die Arrhythmie .

Schrittmacher-vermittelte Tachykardie: Der erste Schlag stellt eine AV-Sequenzstimulation dar, gefolgt von einem PVC-Schlag. Die PVC startet ein neues VA-Intervall. Jedes AV-Entkopplungsereignis (am häufigsten PVCs) kann retrograd in den Vorhof leiten. Ein atriales Ereignis wird wahrgenommen, wenn es außerhalb der postventrikulären atrialen Refraktärperiode (PVARP) liegt. Das VA-Intervall läuft ab, und ein neues AV-Intervall wird ausgelöst. Am Ende des AV-Intervalls erfolgt eine ventrikuläre Stimulation, die eine zirkuläre Reihe von Ereignissen auslöst, die als schrittmachervermittelte Tachykardie bezeichnet wird.

• „Upper rate behavior“ kann einen 2:1-Block induzieren. Im Zweikammer-Schrittmachermodus schreitet das Gerät im Verhältnis 1:1 (A:V) bis zum Erreichen der programmierten oberen Kammerfrequenz. Wenn die Vorhoffrequenz ansteigt, kann die ventrikuläre Stimulation die obere Frequenzgrenze nicht verletzen, was zu zunehmend längeren AV-Intervallen führt. Wenn sich das AV-Intervall verlängert, kann sich ein abrupter 2:1-Block mit einer plötzlichen Verlangsamung der ventrikulären Rate entwickeln (die ventrikuläre Rate wird zur Hälfte der maximalen Tracking-Rate), was zu Symptomen führt.

Das Verhalten der oberen Frequenz bei einem Zweikammer-Schrittmacher: Bei einem Anstieg der Sinusrate über 130 bpm fällt ein Teil der P-Wellen in die PVARP-Periode (Pfeile) und wird nicht nachgeführt. Vor geblockten Schlägen ist eine progressive PR-Verlängerung zu sehen (Schrittmacher Wenckebach). Wenn die Sinusrate den TARP (AV-Intervall + PVARP) erreicht, fällt jede zweite P-Welle in den PVARP und wird nicht verfolgt, was zu einer effektiven ventrikulären Rate von 75 bpm und einem abrupten Abfall der Herzfrequenz führt (2:1-Blockrate bei diesem Patienten). Dies sind keine retrograden p-Wellen.

• Bei einem „Runaway Pacemaker“ liegt eine Dysfunktion des Schrittmachergenerators vor. Die Schrittmacherfrequenz ist größer als die programmierte Obergrenze (bis zu 400 bpm). Verwenden Sie klinische Magneten, um die Arrhythmie abzubrechen. Der letzte Ausweg ist das Abklemmen der Elektroden vom Impulsgeber (Aufschneiden der Tasche).
• Das Twiddler-Syndrom tritt auf, wenn die Patienten die Elektroden durch Manipulationen am Generator stören/entfernen. Ein CXR zeigt die Verdrehung der Ableitungen um den Generator. Eine chirurgische Korrektur ist notwendig.

Sehen Sie sich diesen Beitrag auf Learning Radiology an: http://learningradiology.com/archives05/COW%20141-Twiddlers%20Syndrome/twiddlerscorrect.htm

• Das Schrittmachersyndrom beschreibt abnormale Patientensymptome (Dyspnoe, Schwindel, Brustschmerzen, Herzklopfen), nachdem alle anderen Ursachen für eine Fehlfunktion des Herzschrittmachers ausgeschlossen wurden. Es tritt häufig bei Einkammer-Schrittmachern auf und ist vermutlich auf ein abnormales Depolarisationsverhältnis zwischen den Vorhöfen und Kammern oder eine AV-Dyssynchronie zurückzuführen. Korrigieren Sie dies durch Optimierung der Schrittmachermodi/Programmierung.
• Der Einsatz von MRT bei Patienten mit Herzschrittmachern ist wegen des Risikos der Auslösung von Hochfrequenz-Stimulationen kontraindiziert . CMR-konditionierte Herzschrittmacher sind speziell für die Sicherheit in einer MR-Umgebung entwickelt worden, aber diese machen die große Minderheit der Geräte aus. CMR-bedingte Geräte haben minimales ferromagnetisches Material, eine veränderte Filterung und neu gestaltete Elektrodenleiter, um die Strominduktion und die Erwärmung des Gewebes zu minimieren.

Zusätzliche Überlegungen:

• Patienten können sich kurz nach der Schrittmacherplatzierung mit Schmerzen und Schwellungen an der Taschenstelle in der Notaufnahme vorstellen.
• Blutungen in die Tasche sind eine häufige Komplikation und können Faszien durchtrennen. Große Hämatome erfordern eine chirurgische Entnahme. Nicht aspirieren!
• Erythem, Ödeme, Fluktuation und Dehiszenz der Inzisionsstelle sind Hinweise auf eine Infektion. Die meisten Infektionen werden durch S. aures und S. epidermidis verursacht, daher sollte in der Notaufnahme eine empirische Behandlung mit Vancomycin eingeleitet werden.
• Später auftretende Infektionen betreffen meist die Schrittmacherkabel. Verdacht auf Bakteriämie, Leitungsvegetationen und septische Lungenembolie. Bestätigen Sie die Diagnose mit Blutkulturen und TEE. Vancomycin ist auch hier das Antibiotikum der Wahl, da die verursachenden Bakterien meist grampositiv sind. Zur definitiven Therapie gehört die chirurgische Bleiextraktion .
• Die Platzierung eines Herzschrittmachers kann auch zu Perikardergüssen, Pneumothoraces und Hemothoraces führen. Erwarten Sie diese Präsentationen etwa 48 Stunden nach dem Eingriff mit Beschwerden wie Dyspnoe, Brustschmerzen und subkutanem Emphysem.
• Eine Elektrodenplatzierung durch die Trikuspidalklappe kann zu einer Klappenfunktionsstörung führen.
• Herzschrittmacher können auch aufgrund von Traumata, Hämatomen oder lokaler Gewebeischämie in oberflächlichere Faszienebenen migrieren. Eine solche Migration kann zu einer Erosion der Taschenwand führen, die ein chirurgisches Débridement und eine Verlegung erforderlich macht.
• Da die Elektroden in den SVC eindringen, können sich TVTs kurz nach dem Einsetzen oder Jahre nach der Implantation entwickeln. Es wurde über ein SVC-Syndrom als Folge einer Venenthrombose berichtet.
• VTEs können auch das Risiko einer pulmonalen Hypertonie und eines Schlaganfalls in Fällen eines offenen Foramen ovale erhöhen.
• Die Behandlung besteht in einer frühzeitigen Antikoagulation, wobei die Elektrode in der Regel nicht entfernt wird, da dies zu einer Vergrößerung des Thrombus führen kann.
• Die Dislokation der Elektroden und die Migration aus dem myokardialen Interface sind häufige Komplikationen in den ersten 1-2 Tagen nach der Implantation. Die fibrinöse Adhäsion der Elektrode nach der Implantation verhindert in der Regel eine späte Dislodgmentierung. Dennoch bleibt ein Risiko angesichts der wiederholten mechanischen Belastung bei jedem Herzzyklus und der Bewegung des Schultergürtels.
• Suchen Sie auf der Röntgenaufnahme nach dislozierten Elektroden im Koronarsinus, LV, IVC, SVC, in der Lungenarterie oder im Atrium außerhalb der Appendix.
• Eine Ableitungsdislokation kann auch eine Pulmonalvenenthrombose, eine Myokardperforation und Dysrhythmien verursachen.
• Eine Fehlpositionierung der Elektroden kann zu einer Stimulation des Nervus phrenicus führen, was eine Erregung des Zwerchfells und einen hartnäckigen Schluckauf zur Folge hat. Es wurde über eine höhere Inzidenz von Zwerchfellstimulationen mit Resynchronisationsschrittmachern berichtet.
• Viele dieser Bedenken können in naher Zukunft mit dem Aufkommen von bleifreien Schrittmachern, die Einkomponentensysteme in eine kleine Kapsel komprimieren, die sich im Herzen befindet, abgeschwächt werden.

Anwendung eines klinischen Magneten an einem Herzschrittmacher:

Die Platzierung eines klinischen Magneten über einem Herzschrittmacher bewirkt, dass das Gerät in einen asynchronen Modus geht, typischerweise VOO oder DOO. Dies führt zu einer konstanten Schrittmacherfrequenz, unabhängig von der nativen Frequenz oder dem Rhythmus. Klinische Magnete haben in der Regel eine Stärke von ≥90 Gauß, weit mehr als die 10 Gauß, die zur Veränderung der Gerätefunktion erforderlich sind. Wenn die Anwendung des Magneten auch nach einer Neupositionierung keine Reaktion auf dem EKG erzeugt, sollten Sie eine Erschöpfung der Batterie in Betracht ziehen, das Hinzufügen eines zweiten Magneten in Erwägung ziehen und in Betracht ziehen, dass der Schrittmacher möglicherweise so programmiert ist, dass er den Magneten ignoriert.

Dieses Merkmal ist nützlich, um die Erfassung des Schrittmachers und die Lebensdauer der Batterie zu beurteilen. Ein Batterieversagen kann ausgeschlossen werden, wenn bei Anlegen des Magneten Schrittmacherkomplexe auftreten, die im Basis-EKG nicht vorhanden sind. Ein Magnet kann auch verwendet werden, um eine Schrittmacher-vermittelte Tachykardie zu unterbrechen. Wenn die Ursache für eine instabile Bradykardie im Oversensing liegt, kann ein Magnet auf dem Schrittmacher platziert werden, um dessen Einstellungen zu ändern und so die Sensorfunktion zu eliminieren und die Stimulation mit einer vorbestimmten Frequenz (normalerweise 60-80 bpm) zu ermöglichen. Bei fettleibigen Personen kann mehr als ein Magnet erforderlich sein.

Schließlich bewirkt das Entfernen des Magneten, mit Ausnahme der Sorin-Schrittmacher, dass das Gerät wieder mit der normalen vorprogrammierten Frequenz arbeitet.

Für mehr FOAMed schauen Sie sich diesen Beitrag über Schrittmacher-Grundlagen bei REBEL EM an: http://rebelem.com/pacemaker-basics/

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