Geschichte der Herzschrittmachertherapie

Implantierbare Herzschrittmacher
Geschichte der Herzschrittmachertherapie
Geschichte der Herzschrittmachertherapie…
beginnt im 16. Jahrhundert
1580 Geronimo Mercuriale (1530-1606) unterscheidet
bereits zwischen kardial und neurologisch
bedingten Synkopen.
1717 Marcus Gerbezius (1658-1718) beschreibt die
Symptome eines kompletten AV-Blocks.
1761 Giovanni Battista Morgagni (1682-1771) beschreibt
exakt das klinische Bild der kreislaufbedingten
Synkope.
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1774 Mr. Squires aus Soho führt die erste kardiale
Reanimation mittels Elektroschock durch.
1775 Peter Christian Abbildgaard (1740-1801)
Stadtphysikus, Anwendung der Elektrizität
mittels Stromstoß aus der Leidener Flasche.
1791 Luigi Galvani (1737-1798) leistete einen
entscheidenden Beitrag für die Grundlagen der
Elektrostimulation des Herzens.
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1800
1827/
1846
X. S. Bichat (1771-1802) und 1802 Nysten
berichten von Experimenten an Enthaupteten, bei
denen mit Hilfe des elektrischen Stroms das Herz
wieder zum Schlagen gebracht wurde.
Robert Adams (1791-1875)
William Stokes (1804-1878)
Adams mutmaßt erstmals, daß nicht das Gehirn,
sondern das Herz Ursache einer Bradykardie sei.
1846 wird dieses Konzept durch W. Stokes
aufgrund eigener Erfahrungen gestützt.
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Robert Adams und William Stokes
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1872 Duchenne de Boulogne (1806-1875) Beginn der
antitachykarden Stimulation.
(Boulogne
stimuliert die präkordiale Region,
insbesondere das Areal über der Herzspitze.
Ergebnis: Erniedrigung der Frequenz,
regelmäßiger Puls.
1882 Hugo von Ziemssen (1829-1902) stimuliert das
Herz einer Patientin sowohl mit
Faradayschem als auch Galvanischem Strom
und kann zeigen, daß Stromstöße adäquat am
Herzen appliziert, die Herzfrequenz verändern.
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Catharina Serafin, freiliegendes Herz
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1932 Albert S. Hyman beschreibt die erste erfolgreiche
Anwendung eines externen Schrittmachers.
Hymans „artificial
Pacemaker“ mit
Uhrwerkgenerator
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1952 P. Zoll et al. Erste klinische Anwendungen der
Defibrillation führten zu einer experimentellen
Phase der Erforschung der therapeutischen
Möglichkeiten.
Paul Zolls Dokumentation der ersten Reanimation durch
externe Elektrostimulation
Beginn der Herzschrittmachertherapie
1958 8. Oktober, Implantation des 1. kompletten
Herzschrittmachersystems durch Rune Elmquist
und Ake Senning im Karolinska Hospital Solna /
Schweden bei einem
Patienten mit Adams-Stokes-Anfällen.
Arne Larsson und
sein erster Schrittmacher
Beginn der Herzschrittmachertherapie
Dr. med Rune Elmquist
entwickelte bei Siemens-Elema
den ersten Herzschrittmacher
Dr. Ake Senning
Herzchirurg am Karolinska
Hospital in Solna ist der
erfolgreiche Implanteur
Der 1. Herzschrittmacher
Erster implantierbarer
Herzschrittmacher
OA 200
E4-1856
OA 200
Schaltung des ersten
implantierbaren
Herzschrittmachers
DE 0.1
200 turns
200K
300
1K
8F
+
OC
460
400K
8F
OC
460
Elektrotherapie des Herzens
1958 S. Furman und G. Robinson
greifen die Methode der
transvenösen intrakardialen
Stimulation wieder auf und
vervollkommnen sie.
Seymour Furmans erster
Patient mit einem externen,
transvenösen
Schrittmachersystem
Elektrotherapie des Herzens
1960 W. M. Chardack und A. A. Greatbatch
implantieren den ersten volltransistorisierten
Schrittmacher mit Zink-Quecksilber-Batterien,
die nicht von außen aufgeladen werden müssen.
Originalschaltung des
10-Zellen GreatbatchChardack-Schrittmachers
Entwicklungen in der Herzschrittmachertherapie
1961 P. Sundermann-Plassmann. In Deutschland wird
die erste komplette Schrittmachereinheit
implantiert.
1962 D. Nathan et al. Erste vorhofsynchrone
Ventrikelstimulation
(VAT Herzschrittmacher).
1963 H. Lagergren et al. Es beginnt die Ära der
transvenösen Stimulation mit implantierbaren
Herzschrittmachern.
Betriebsart: VAT Stimulation
Wahrnehmung
Stimulation
Prinzip der VAT-Stimulation
Entwicklungen in der Herzschrittmachertherapie
1963 J. Sykosch et al. Erster Implanteur in Deutschland.
Der ventrikuläre Demandherzschrittmacher (VVI)
löst die bis dahin vorwiegend eingesetzten
vorhofsynchronen Impulsgeber ab.
Demand-Schrittmacher
der Firma ElemaSchönander
Betriebsart: VVI Stimulation
Wahrnehmung
Stimulation
Prinzip der Demand- (VVI) Stimulation
Entwicklungen in der Herzschrittmachertherapie
1963 Erster programmierbarer Schrittmacher „Typ
Medtronic 5870“
1967 „Nuclear-powered pacemaker ready for
testing“. Erste Veröffentlichung zur Nutzung der
Kernenergie zum Betrieb implantierbarer
Schrittmachersysteme.
1969 B. Berkovits et al. führt den sog. bifokalen
Schrittmacher ein.
Entwicklungen in der Herzschrittmachertherapie
Atombetriebener Herzschrittmacher der Firma ARCO
Entwicklungen in der Herzschrittmachertherapie
1971 VARIO® Test von Siemens-Elema. Erster nichtinvasiver Reizschwellentest.
VARIO-Schrittmacher
EM 159/70 von
Siemens-Elema
Technische Weiterentwicklungen:
Der VARIO® - Reizschwellentest
• VARIO-Test - EIN/AUS programmierbar, bei „EIN“ mit
einem Prüfmagneten einfach zu starten, die Schrittweite
der abgestuften Impulse beträgt 1/15 des
programmierten Wertes
Entwicklungen in der Herzschrittmachertherapie
1973 Multiprogrammierbare Herzschrittmacher
werden in die klinische Praxis eingeführt
„Cordis-Omnicor“
1975 Einführung der Lithium-Schrittmacher
Vorteile der Lithium-Zelle:
- hohe Normalspannung bis 3,02 Volt,
- energetisch günstigste Anode,
- hohe Energiedichte bei relativ geringem Volumen
und Gewicht.
Die drei Phasen der Entladung einer LiJ-Zelle
• Phase I: Allmähliche Abnahme der Batteriespannung und
linearer Anstieg des Innenwiderstandes
• Phase II: Vorübergehende Spannungsabfälle, Batterie
kann sich noch erholen
• Phase III: Endgültiger Abfall der Initialspannung
[V]
3,0
Lithiumjodid
30 µA
2,0
1,8 V
Phase 1 Phase 2
Phase 3
1,0
0
1
2
3
4
[Ah]
Entwicklungen in der Herzschrittmachertherapie
1978 HD. Funke führt den ersten DDDHerzschrittmacher ein. Dieser kann in Vorhof und
Kammer Eigenaktionen wahrnehmen sowie auch
stimulieren.
Die Grundlage bildet die von Irnich 1975
entwickelte Idee eines AV-universellen
DDD-Herzschrittmachers.
Betriebsart: DDD Stimulation
Wahrnehmung
AVIntervall
Stimulation
Prinzip der DDD-Stimulation
Technische Weiterentwicklungen
1978 Siemens-Elema fertigt industriell den ersten
Single-Chip Schrittmacher, Modell 668
Der Chip beherbergt ca. 2.000 Transistoren.
Folge: Kleinerer HSM mit neuen Möglichkeiten.
Multiprogrammierbarer Pulsgenerator Modell
668 mit Single-Chip
Technische Weiterentwicklungen: ICD
1980 Mieczyslaw Mirowski (1924-1990) implantiert den
ersten automatischen
Kardioverter/Defibrillator (ICD).
1983 Die ersten frequenzadaptiven Schrittmacher
erscheinen auf dem Markt. Ziel ist es, eine
möglichst physiologische Frequenzanpassung mit
dem Sensor bei Patienten mit chronotroper
Inkompetenz zu erreichen.
Technische Weiterentwicklungen:
Frequenzanpassung
• Der Piezokristall als Sensor ist an der Innenseite des
Schrittmachergehäuses angebracht und registriert
Vibrationen, die durch die Muskelkontraktion verursacht
werden. Diese werden in ein elektrisches Sensorsignal
gewandelt.
Schrittmacher vom Typ
„Sensolog“ der Firma Siemens
Technische Weiterentwicklungen:
Schrittmacherelektroden
1984 Kohlenstoffelektrode
Moderner poröser
Elektrodenkopf mit
Lasernutation
Kohlenstoffelektrode Modell
412 der Firma Siemens
Technische Weiterentwicklungen:
IEGM & Marker
1985 Erste Schrittmacher mit IEGM und Marker
AFP und GENISIS
Herzschrittmacher
der Firma Pacesetter,
einkanalige Darstellung
von IEGM oder Marker
Technische Weiterentwicklungen:
Mikroprozessoren
80er Einführung der Mikroprozessoren (MPs)
in die Schrittmachertechnik
Hybrid-Schaltung mit Telemetriespule, Quarz und ReedSchalter
(die gesamte Rückseite wird vom MP eingenommen)
Technische Weiterentwicklungen:
AutoCapture
1994
Beginn der klinischen Erprobung des SSIRHerzschrittmachers MICRONY SR+ 2425T
Der MICRONY ist der kleinste Schrittmacher
der Welt (12,8 g, 5,9 cm3 ).
Er vereinigt ca. 40.000 Transistoren auf seinem Chip und
verfügt über ein einzigartiges Merkmal: AutoCapture® - die
automatische Anpassung der Stimulationsamplitude
an die aktuelle Reizschwelle.
Aufbau des MICRONY SR+
2425T
Technische Weiterentwicklungen:
ACapConfirm™ & QuickOpt™
2006
Die Zephyr™ Schrittmacher-Familie
der nächste Schritt der automatischen Nachsorge mit
ACapConfirm™ - das automatische
Reizschwellenmanagement im Vorhof
Moderner Zephyr Schrittmacher
Technische Weiterentwicklungen:
System Schrittmacher und Programmiergerät
Merlin PCS – Fortschrittliches Programmier- und
Diagnostiksystem  Verbesserte Nachsorge