Sztuczny rozrusznik serca (kardiostymulator)

1. Wstęp

Zabieg wszczepiania sztucznego rozrusznika serca polega na umieszczeniu niewielkiego elektrycznego urządzenia, zwanego kardiostymulatorem, w klatce piersiowej. Kardiostymulator wysyła regularne sygnały elektryczne, które pomagają sercu w utrzymywaniu regularnego rytmu. Wszczepienie kardiostymulatora może znacznie poprawić jakość życia pacjenta, a niektóre osoby nawet uratować przed śmiercią. Zabieg wszczepienia sztucznego rozrusznika serca jest jedną z najczęściej przeprowadzanych operacji kardiologicznych.

2. Z czego jest zbudowany kardiostymulator?

Kardiostymulator jest niewielkim urządzeniem zasilanym na baterie, którego zadaniem jest kontrolowanie wykonywania uderzeń serca w regularnym rytmie. Składa się z dwóch części: generatora impulsów elektrycznych i przewodów z elektrodami.

• – Generator to niewielkie urządzenie o masie około 20-50g, zasilane bateriami.
• – Generator wytwarza impulsy elektryczne, które stymulują serce do skurczów.
• – Generator może być umieszczony pod skórą, poprzez wykonanie niewielkiego nacięcia w powłokach ciała.
• – Generator łączy się z sercem poprzez cienkie przewody, które są wszczepiane podczas tego samego zabiegu.
• – Impulsy elektryczne biegną przewodami do serca i są zaprogramowane tak, by występowały między nimi regularne przerwy. W taki sam sposób działa naturalny układ bodźco-przewodzący serca.
• – Niektóre kardiostymulatory są zewnętrzne i stosowane tymczasowo, bez operacji.

3. Jak działa kardiostymulator?

Kardiostymulator zastępuje funkcję fizjologicznego układu bodźco-przewodzącego serca.

1. Węzeł zatokowo-przedsionkowy jest naturalnym generatorem pulsów serca. Tworzy go grupa wyspecjalizowanych komórek znajdujących się w górnej części prawego przedsionka. Wytwarza on impulsy elektryczne, odpowiedzialne za pobudzanie serca do skurczów.
2. Jamy serca kurczą się, gdy przebiega przez nie impuls elektryczny. Aby praca serca była prawidłowa, sygnał musi przemieszczać się wzdłuż odpowiedniej ścieżki, w kierunku komór serca.
3. Gdy praca naturalnego generatora pulsów jest zaburzona, rytm serca może być zbyt szybki, zbyt wolny lub nieregularny.
4. Do zaburzeń rytmu serca może prowadzić również zablokowanie dróg przewodzenia impulsów.
5. Generator pulsów sztucznego rozrusznika serca wysyła impulsy elektryczne do serca, by pomóc mu w wykonywaniu prawidłowych skurczów. Przy ścianie serca umieszczona zostaje elektroda i niewielki ładunek elektryczny jest przekazywany wzdłuż przewodów, do serca.
6. Większość kardiostymulatorów posiada system, który powstrzymuje generator przed wysyłaniem impulsów, gdy częstość akcji serca przekracza pewien poziom. Dzięki temu kardiostymulator uruchamia się, gdy rytm serca jest zbyt wolny.

4. Jakie są typy kardiostymulatorów?

• Kardiostymulator jednojamowy

Kardiostymulator jednojamowy to urządzenie, w którym stosuje się tylko jedną elektrodę, umieszczaną w prawym przedsionku lub prawej komorze serca.

Pojedynczą elektrodę w prawym przedsionku zwykle stosuje się w przypadku gdy naturalny układ bodźco-przewodzący serca nie działa prawidłowo, na przykład w zespole chorego węzła zatokowo-przedsionkowego. Stymulacja przedsionkowa jest stosowana w przypadku, gdy impulsy wysyłane z węzła zatokowo-przedsionkowego są zbyt wolne lub nieregularne. Jednakże, by można było zastosować tę metodę, pozostałe elementy układu bodźco-przewodzącego serca muszą funkcjonować prawidłowo.

Pojedynczą elektrodę znacznie częściej umieszcza się w prawej komorze, by skorygować zbyt wolny lub nieregularny rytm serca. Zwykle dzieje się tak w przypadku spowolnionego lub zablokowanego przepływu impulsu elektrycznego w obrębie węzła przedsionkowo-komorowego. Wówczas prawidłowe impulsy z przedsionków nie docierają do komór, co skutkuje zbyt wolnym rytmem serca. Kardiostymulator pozwala na utrzymywanie stałego rytmu uderzeń serca.

Stymulacja jednojamowa przedsionkowa

Stymulacja jednojamowa komorowa

• Kardiostymulator dwujamowy

 Kardiostymulator dwujamowy to urządzenie, wykorzystujące elektrodę umieszczoną w prawym przedsionku oraz elektrodę umieszczoną w prawej komorze. Ten typ stymulacji najlepiej odwzorowuje naturalny wzorzec przewodzenia pobudzeń w sercu, poprzez sekwencyjne sygnały z przedsionków do komór, co maksymalizuje zdolność serca do pompowania krwi. Umieszczenie elektrod zarówno w przedsionku jak i komorze pozwala, by generator ciągle regulował aktywność elektryczną serca w obu jamach. Ten typ kardiostymulatorów jest obecnie najczęściej używany.  

Stymulacja dwujamowa

 

• Kardiostymulator z funkcją „Rate responsive”

Kardiostymulatory z funkcją „Rate responsive” mogą być zarówno jednojamowe jak i dwujamowe. W fizjologicznych warunkach częstość akcji serca zmienia się w ciągu dnia, w zależności od aktywności danej osoby. Podczas snu akcja serca zwykle zwalnia. W czasie nasilonej aktywności fizycznej lub stresu, częstość skurczów serca wzrasta, żeby sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu organizmu. 

U osób, u których występują zaburzenia przewodnictwa impulsów w sercu, układ bodźco-przewodzący może nie być w stanie dostosowywać częstości skurczów do zwiększonej aktywności. To może prowadzić do zmęczenia, duszności i nietolerancji wysiłku.

Kardiostymulatory z funkcją „Rate responsive” mają wbudowany do generatora pulsów specjalny czujnik, który pozwala wykryć zwiększoną aktywność, wyczuwając wzrost liczby ruchów ciała (wibracje) i/lub wzrost liczby oddechów. Czujniki pozwalają automatycznie zwiększyć lub zmniejszyć częstotliwość rytmu serca, odpowiednio do potrzeb organizmu. Lekarz może dostroić czujniki indywidualnie do pacjenta, zgodnie z jego poziomem aktywności fizycznej. Kardiostymulatory z funkcją „Rate responsive” najwierniej odwzorowują fizjologiczny rytm pracy serca.

5. Jak przebiega operacja wszczepienia kardiostymulatora?

Przed zabiegiem wszczepienia sztucznego rozrusznika serca pacjent zostanie poddany ocenie przedoperacyjnej. Zespół medyczny musi upewnić się, czy u pacjenta nie występują żadne przeciwwskazania do operacji.

Przed przyjęciem do szpitala lekarz może zlecić m.in. badania krwi i zdjęcia rentgenowskie. Lekarz zbierze z pacjentem dokładny wywiad, dotyczący ogólnego stanu zdrowia, choroby serca i jej wpływu na życie pacjenta. Istotne są także informacje dotyczące wszelkich przebytych chorób, hospitalizacji i operacji, a także niepożądanych reakcji na znieczulenie, które wystąpiły u pacjenta lub członka jego rodziny.

Zmiana niektórych nawyków, takich jak zaprzestanie palenia papierosów i wprowadzenie zdrowej diety może skrócić czas rekonwalescencji i zmniejszyć ryzyko wystąpienia powikłań.

Na jednej z wizyt przedoperacyjnych lekarz poinformuje także pacjenta, kiedy powinien przestać pić i jeść przed zabiegiem.

Operację wykona lekarz zwany kardiologiem, który specjalizuje się we wszczepianiu kardiostymulatorów.

Najczęściej stosowaną metodą wszczepienia kardiostymulatora jest implantacja przezżylna.

 

·Przezżylna implantacja kardiostymulatora

Podczas przezżylnej implantacji kardiostymulatora, kardiolog wykonuje 5-6 centymetrowe nacięcie tuż poniżej obojczyka (zwykle po lewej stronie klatki piersiowej) i wsuwa przewody rozrusznika (elektrody) do żyły. Elektrody są przesuwane wzdłuż żyły, pod kontrolą obrazu wykorzystującego promienie rentgenowskie, aż dotrą do odpowiedniej jamy serca. Następnie zostają umieszczone w tkance serca.  Przeciwległe końce elektrod są połączone z kardiostymulatorem, który jest umieszczany w niewielkiej kieszonce, wytworzonej przez lekarza między skórą a ścianą klatki piersiowej. Przezżylna implantacja jest przeprowadzana w znieczuleniu miejscowym, podawanym we wstrzyknięciu. Pacjent pozostaje przytomny podczas zabiegu.

Podczas wstrzykiwania leku miejscowo znieczulającego pacjent może poczuć niewielkie pieczenie lub kłucie. Po chwili obszar jest znieczulony, ale pacjent może odczuwać lekkie pociąganie tkanek w trakcie operacji.

Cienki przewód, zwany wenflonem zostanie umieszczony w żyle przed rozpoczęciem zabiegu. Podawane przez wenflon leki sprawią, że pacjent będzie zrelaksowany w trakcie operacji.

Procedura zwykle zajmuje około godziny, ale może potrwać dłużej, jeśli wszczepiany jest kardiostymulator dwujamowy lub inny zabieg przeprowadzany w obrębie serca w tym samym czasie. Pacjent zwykle zostaje w szpitalu na noc po operacji.

 

Nasierdziowa implantacja kardiostymulatora

Wszczepienie kardiostymulatora w obrębie nasierdzia jest alternatywną i rzadziej używaną metodą implantacji. Podczas tej procedury elektrody są przymocowywane do zewnętrznej powierzchni serca (nasierdzia), a wprowadza się je przez niewielkie nacięcie w ścianie brzucha (poniżej klatki piersiowej).

Implantacja nasierdziowa jest często stosowana u dzieci i osób, które oprócz implantacji kardiostymulatora są poddawane innemu zabiegowi na sercu, podczas tej samej operacji.

Zabieg jest wykonywany w znieczuleniu ogólnym. Lekarz mocuje jeden koniec elektrody do serca, a drugi do generatora pulsów kardiostymulatora. Generator pulsów jest zwykle umieszczany w specjalnie wytworzonej kieszonce znajdującej się pod skórą ściany jamy brzusznej. Procedura zwykle trwa około 1-2 godzin.

Rekonwalescencja po zabiegu implantacji nasierdziowej zwykle trwa dłużej niż w przypadku implantacji przezżylnej.

6. Czy istnieją alternatywy dla wszczepienia kardiostymulatora?

W niektórych przypadkach możliwe jest kontrolowanie nieprawidłowego rytmu serca (arytmii), bez konieczności implantacji sztucznego rozrusznika serca.

Na przykład w przypadku migotania przedsionków, niekiedy możliwe jest leczenie za pomocą leków zwanych beta-blokerami bądź zastosowanie procedury zwanej ablacją cewnikową.

Jednakże nie wszystkie osoby z arytmią mogą być leczone w ten sposób, a w wielu przypadkach implantacja kardiostymulatora jest uważana za najskuteczniejszą z dostępnych metod leczenia.

7. Kto potrzebuje kardiostymulatora?

Kardiostymulatory są czasami zalecane w przypadku osób, które cierpią na schorzenia zaburzające prawidłowy rytm serca.

Gdy serce bije, dochodzi do skurczu jego mięśni, co powoduje pompowanie krwi na obwód. Skurcze mięśnia sercowego są wywoływane dzięki sygnałom elektrycznym. Te sygnały są generowane przez grupę wyspecjalizowanych komórek, tworzących tzw. węzeł zatokowo-przedsionkowy.

Węzeł zatokowo-przedsionkowy jest naturalnym rozrusznikiem serca, ponieważ generuje serię impulsów elektrycznych, w regularnych odstępach czasu.  Następnie impuls jest przesyłany do innej grupy komórek, tworzącej tzw. węzeł przedsionkowo-komorowy. Węzeł przedsionkowo-komorowy przekazuje impuls do komór serca.

Lekarz może zalecić wszczepienie pacjentowi sztucznego rozrusznika serca, w przypadku, gdy:

1. Częstość akcji serca jest zbyt wolna i często nieregularna
2. Częstość akcji serca czasami jest prawidłowa, a czasami serce bije zbyt szybko lub zbyt wolno

Nieprawidłowy rytm serca nosi nazwę arytmii. Najczęstsze przyczyny arytmii zostaną opisane poniżej.

 

• Zespół chorego węzła zatokowo-przedsionkowego

W przypadku zespołu chorego węzła zatokowo-przedsionkowego rytm serca może być zbyt wolny (bradykardia), zbyt szybki (tachykardia) lub może łączyć oba zaburzenia.

 

Do objawów zespołu chorego węzła zatokowo-przedsionkowego należą:

• Ciągłe uczucie zmęczenia
• Omdlenia
• Tępy ból w klatce piersiowej, który zwykle jest wywoływany aktywnością fizyczną lub stresem   

Uważa się, że w większości przypadków zespół chorego węzła zatokowo-przedsionkowego jest związany z wiekiem. Z upływem lat tkanki, które tworzą węzeł zatokowo-przedsionkowy stają się stwardniałe i zwłókniałe. To może zaburzać prawidłowy wzorzec sygnałów elektrycznych uwalnianych z węzła zatokowo-przedsionkowego.

Zespół chorego węzła zatokowo-przedsionkowego może być także skutkiem ubocznym działania niektórych leków, takich jak blokery kanałów wapniowych i beta-blokery.

 

• Migotanie przedsionków

Migotanie przedsionków to schorzenie, w którym częstotliwość uderzeń serca jest nadmiernie duża, zwykle wynosi 140 uderzeń na minutę lub nawet więcej. W większości przypadków migotanie przedsionków może być leczone farmakologicznie, ale niektórzy pacjenci nie reagują na leki. W tych przypadkach zalecane może być wszczepienie kardiostymulatora.

 

• Blok serca

Blok serca powstaje, gdy impuls, który powinien być przekazany z węzła zatokowo-przedsionkowego do węzła przedsionkowo-komorowego, ulega opóźnieniu lub w ogóle nie zostaje przewiedziony.   

Blok serca może powstać wskutek uszkodzenia serca (nabyty blok serca), natomiast jeżeli urodzi się dziecko z wadami serca, może wystąpić u niego wrodzony blok serca.

8. Jakie urządzenia mogą zaburzać czynność kardiostymulatora?

Pacjenci z wszczepionymi kardiostymulatorami muszą uważać na niektóre urządzenia, mogące zaburzać pracę rozrusznika serca.

 

• – CB radio, wiertarka elektryczna, koc elektryczny, elektryczna maszynka do golenia, kuchenka mikrofalowa, pilot do telewizora – generalnie nie uszkadzają generatora pulsów, nie zmieniają częstości sygnałów i nie hamują powstawania impulsów
• – Niektóre z tych urządzeń mogą niekiedy wstrzymać pojedynczy skurcz serca, jednak większość osób może używać tych urządzeń bez większych obaw o uszkodzenie lub zaburzenia pracy kardiostymulatora.
• – Urządzenia generujące energię i zawierające silne magnesy mogą zaburzać pracę generatora pulsów. Osoby, które pracują w pobliżu tych urządzeń powinny pamiętać, że ich kardiostymulatory mogą funkcjonować nieprawidłowo.
• – Telefony komórkowe
• – Powszechnie dostępne telefony komórkowe nie zaburzają funkcji kardiostymulatora, ale najnowsza technologia wykorzystująca inne częstotliwości może mieć pewien wpływ na pracę sztucznego rozrusznika serca. Obecnie ich działanie na kardiostymulatory jest w trakcie badań.
• – Wyposażenie medyczne

 

1. Pacjenci powinni zawsze nosić przy sobie kartę z informacją, że mają wszczepiony kardiostymulator.
2. Sprzęt stosowany przez lekarzy może wpływać na pracę sztucznego rozrusznika serca, dlatego należy poinformować o nim personel medyczny.
3. Rezonans magnetyczny jest urządzeniem, w którym wykorzystuje się silny magnes, by tworzyć obrazy struktur wewnętrznych organizmu. Magnes może zaburzać i zatrzymywać pracę kardiostymulatora. Jeśli pacjent ze sztucznym rozrusznikiem serca musi mieć wykonane badanie metoda rezonansu magnetycznego, niektóre modele kardiostymulatorów wymagają przeprogramowania.
4. Litotrypsja falą uderzeniową generowaną pozaustrojowo (ESWL) to nieinwazyjna metoda leczenia, która wykorzystuje fale ultradźwiękowe do rozkruszania kamieni w układzie moczowym. Ten zabieg jest bezpieczny dla większości pacjentów z kardiostymulatorem, niektórzy z nich wymagają drobnego przeprogramowania rozrusznika serca. Po zabiegu konieczna jest kilkumiesięczna kontrola, by mieć pewność, że kardiostymulator działa prawidłowo. Niektóre osoby z kardiostymulatorem wszczepionym w obrębie brzucha powinny jednak unikać litotrypsji.
5. Ablacja prądem o częstotliwości radiowej wykorzystuje fale radiowe by leczyć różnego typu arytmie. Najnowsze badania wykazały, że zabieg nie wpływa na funkcję większości kardiostymulatorów. Należy jednak uważnie kontrolować funkcję kardiostymulatora w trakcie i po zabiegu.
6. Przezskórna elektryczna stymulacja nerwów jest stosowana w przypadku leczenia bólu ostrego lub przewlekłego. Na skórze umieszcza się elektrody podłączone do generatora pulsów. Większość badań wykazuje, ze zabieg może na krotko wpływać na niektóre typy kardiostymulatorów. Można temu zapobiec przez przeprogramowanie rozrusznika.
7. Promienie rentgenowskie stosowane w celach diagnostycznych (np. zdjęcie RTG klatki piersiowej) nie wpływa na funkcję kardiostymulatora. Jednakże promieniowanie stosowane w celach terapeutycznych (np. przy leczeniu nowotworów) może uszkadzać kardiostymulator. Stopień uszkodzenia trudno przewidzieć, ale ryzyko jest istotne i rośnie wraz ze wzrostem dawki promieniowania. Zaleca się, by kardiostymulator został bardzo starannie osłonięty przed promieniowaniem lub przemieszczony, jeśli leży dokładnie w polu poddawanym naświetlaniu.
8. Sprzęt stomatologiczny nie wpływa na funkcję kardiostymulatorów.