Vsadne elektro-stimulacijske naprave

Piše doc. dr. David Žižek, dr. med, Klinični oddelek za kardiologijo, Univerzitetni klinični center Ljubljana

S staranjem prebivalstva in podaljševanjem življenjske dobe postajajo motnje srčnega ritma oz. aritmije ena najbolj pogostih srčno-žilnih bolezni. Aritmije so navadno posledica različnih degenerativnih procesov, ki so pridruženi boleznim srca. Z različnimi vsadnimi elektro-stimulacijskimi napravami lahko preprečimo nastanek in pojavnost aritmij, vendar je za ohranitev kakovosti življenja bolnikov zalo pomembna ustrezna izbira.

Osnovno vodilo pri izbiri stimulacijske naprave je vzročna povezava med motnjo ritma in simptomi oz. težavami, ki so z njo povezani (npr. izguba zavesti, omotica, težka sapa pri naporu, hitro bitje srca, omotica itd.). Med vsadne elektro-stimulacijske naprave sodijo: običajni srčni spodbujevalnik (angl. pacemaker – PM) za preprečevanje počasnega bitja srca, vsadni kardioverter-defibrilator (angl. implantable cardioverter-defibrillator – ICD) za preprečevanje nenadne srčne smrti in resinhronizacijski spodbujevalnik (angl. cardiac resynchronization therapy – CRT) za zdravljenje srčnega popuščanja, ki je posledica neusklajenega bitja srca. Pri bolnikih, ki potrebujejo daljše sledenje električnega delovanja srca zaradi morebitnih motenj ritma, uporabljamo tudi podkožne snemalnike motenj ritma (angl. implantable loop recorder – ILR)

Osnove električnega delovanja srca

Vsako človeško srce ima svoj električni oz. prevodni sistem, ki poleg ustrezne srčne frekvence skrbi tudi za usklajeno delovanje vseh štirih srčnih votlin. Najpomembnejši deli prevodnega sistem so sinusni vozel (skupek celic na površini srca, ki določa srčno frekvenco), preddvorno-prekatni vozel in His-ov snop (skupek celic, ki omogoča prehod električnega signala iz preddvorov v srčne prekate) ter desni in levi krak (del prevodnega sistema, ki omogoča vsklajeno krčenje obeh prekatov).

Slika 1. Prevodni sistem srca. Sestavljajo ga sinusni vozel, preddvorno-prekatni (AV) vozel, His-ov snop ter levi in desni krak.

Z vsakim srčnim utripom se električni signal, ki ga sproži sinusni vozel, hitro razširi preko celotnega prevodnega sistema, kar omogoča primerno krčenje srca, ki deluje kot črpalka, ki požene kri po telesu. Ko je prevodni sistem, zaradi različnih bolezenskih stanj ali degenerativnih procesov, prekinjen ali poškodovan, se širjenje električnega impulza močno upočasni ali celo ustavi. Prepočasno bitje srca na EKG zapisu imenujemo bradikardija, popolno prekinitev električnega delovanja pa asistolija. Zaradi prepočasne električne aktivnosti prevodnega sistema se srce nezadostno krči, kar lahko vodi v težko sapo pri naporu, izgubo zavesti ali celo smrt.

Vsak posamezna srčna celica ima avtonomne električne značilnosti, ki se v primeru zdravega prevodnega sistema ne izražajo. V primeru večjih poškodb prevodnega sistema ali srčne mišice v obliki brazgotinjenja (npr. srčni infarkt, srčno popuščanje, vnetje srčne mišice itd.), lahko vsaka električno aktivna celica v srcu sproži nenadzorovano širjenje električnega potenciala, ki vodi v prehitro bitje srca, ki jo poimenujemo tahikardija. V kolikor prehitro bitje srca izvira iz prekatov to motnjo ritma imenujemo prekatna tahikardija ali prekatna fibrilacija, ki pogosto vodi v izgubo zavesti in nenadno srčno smrt.

Kako delujejo elektro-stimulacijske naprave in kako jih vstavimo

Vse elektro-stimulacijske naprave so v osnovi sestavljene iz baterije in elektrod. Baterija vsebuje pulzni generator in mikroprocesor, ki omogoča primerno delovanje naprave. Elektrode, ki ležijo v srcu, baterijo povezujejo s srčno mišico in omogočajo zaznavanje električne aktivnosti srca in dovajanje električnih impulzov.

Slika 2. Shema srčnega spodbujevalnika. Baterija, ki jo vstavimo v podkožje in elektroda, ki jo skozi veno pod ključnico vstavimo v srce.

Elektro-stimulacijske naprave vstavimo z manjšim kirurškim posegom v lokalni anasteziji (omrtvičenje mesta baterije). Pod levo ali desno ključnico najprej napravimo nekaj centimeterski rez in pripravimo dostop do vene, skozi katero pod rentgenskim nadzorom postavimo elektrode. Že med operacijo preverimo njihovo ustrezno delovanje. Nato v podkožju pripravimo prostor za baterijo, ki jo spojimo s poprej postavljenimi elektrodami, podkožje in kožo zašijemo. Operativni posegi vstavitve srčnih spodbujevalnikov in defibrilatorjev navadno trajajo manj kot eno uro. Operativni zapleti so redki (okoli 2-5 %) in navadno niso življenje ogrožujoči. Obsegajo predvsem krvavitve rane, zmaknjenje elektrode, hematome na mestu baterije in prebodenje pljuč. Po operaciji so najnevarnejši zapleti predvsem okužbe rane (okoli 2 %), ki navadno zahtevajo dolgotrajno antibiotično zdravljenje in popolno odstranitev naprave, zato so posegi opravljeni v strogih sterilnih pogojih.

Srčni spodbujevalnik je najenostavnejša elektro-stimulacijska naprava, ki preprečuje prepočasno bitje srca oz. bradikardijo. V osnovi se pri bradikardijah, ki imajo delujoč sinusni vozel, odločamo za dvokomorne srčne spodbujevalnike z dvema elektrodama, eno postavimo v preddvor, drugo pa v prekat. Pri fibrilaciji atrijev s počasnim odgovorom prekatov pa za spodbujevalnike zgolj z eno elektrodo, ki jo postavimo v prekat. Razvoj tehnologije v zadnjem času omogoča tudi vstavitev brez-žičnih spodbujevalnikov, ki pa še niso povsem prodrli v vsakdanjo klinično prakso. Srčni spodbujevalnik v osnovi nadzoruje srčno frekvenco in po potrebi z električnimi impulzi stimulira srčno mišico. Spodnjo mejo srčne frekvence (navadno med 50 / min in 60 / min) nastavimo s programatorjem preko magnetnega telesa že ob vstavitvi spodbujevalnika in po potrebi prilagajamo na kasnejših ambulantnih kontrolah, ko preverjamo tudi stanje baterije in delovanje elektrod.

Slika 3. Zgoraj običajna baterija srčnega spodbujevalnika. Spodaj brez-žični srčni spodbujevalnik

Vsadni kardioverter-defibrilator je elektro-stimulacijska naprava, ki poleg zaznavanja in spodbujanja srca omogoča tudi prekinitev ventrikularnih motenj ritma oz. motenj ritma, ki vodijo v nenadno srčno smrt. Prekinitev motnje ritma naprava doseže z visoko-napetostnim šokom (do 40J). Zaradi večje porabe energije so baterije v primerjavi s srčnimi spodbujevalniki nekoliko večje. Za vsadne defibrilatorje se odločimo pri bolnikih, ki so doživeli nenadno srčno smrt ali imajo zaradi napredovalega srčnega popuščanja veliko verjetnost za življenje ogrožujoče hitre motnje ritma. Navadno imajo vsadni defibrilatorji le eno visko-napetostno elektrodo.

Resinhronizacijski spodbujevalniki so najkompleksnejša oblika elektro-stimulacijske naprave. Za razliko od običajnih spodbujevalnikov in vsadnih defibrilatorjev zahtevajo postavitev in ustrezno delovanje treh elektrod. Poleg preddvorne in prekatne elektrode v desnih votlinah, dodatno elektrodo skozi venski sistem srca (koronarni sinus) postavimo na površino levega prekata. Posegi so zahtevnejši in trajajo tudi do dve uri. Za resinhronizacijske spodbujevalnike se odločimo pri bolnikih z napredovalim srčnim popuščanjem, ki je posledica prevodnih motenj na nivoju prekatov (npr. levo-kračni blok), ki vodijo v neenakomerno krčenje obeh prekatov in hudo oslabitev črpalno sposobnost srca. S stalnim usklajenim spodbujenjem vseh votlin srca, lahko pomembno izboljšamo krčljivost srčne mišice.

Elektro-stimulacijske naprave in slikovne preiskave z magnetno resonanco

Vsadne elektro-stimulacijske omogočajo izvedbo večine slikovnih preiskav (ultrazvočne preiskave, računalniška tomografija, invazivna diagnostika itd.). Pozornost je potrebna le pri slikanju z magnetno resonanco (MRI). Od leta 2008 so na trgu srčni spodbujevalniki, ter od leta 2011 defibrilatorji, za katere proizvajalci zagotavljajo pogojno kompatibilnost s preiskavo MRI. Danes je večina na novo vstavljenih vsadnih naprav pogojno zdrižljivih s preiskavo MRI. V protokolu Kliničnega oddelka za kardiologijo in Kliničnega inštituta za radiologijo v Univerzitetnem kliničnem centru Ljubljana, izdelanem v letu 2019, omogočamo preiskavo z magnetno resonanco vsem bolnikom z vsadnimi napravami (tudi nekompatibilnimi), za katere napotni zdravnik poda oceno nujnosti ter opredeli koristi preiskave. Na tem mestu je potrebno poudariti, da je pred vsako preiskavo z magnetno resonanco potrebno ustrezno programirati napravo (ambulantno ali neposredno pred preiskavo). Logistika potrebnih dodatnih nastavitev elektro-stimulacijskih naprav in nadzora med slikovno preiskavo z magnetno resonanco je določena ob prejetju datuma preiskave na Kliničnem inštitutu za radiologijo. Podkožni snemalniki motenj ritma omogočajo MRI preiskavo brez predhodnih prenastavitev.

Elektro-stimulacijske naprave in obsevanje onkoloških bolnikov

Obsevanje bolnikov z elektro-stimulacijsko napravo lahko okvari njihovo delovanje in življenjsko ogrozi bolnika. Možne so mehanske okvare naprav ali okvare programskih nastavitev. Zaradi številnih onkoloških bolnikov z elektro-stimulacijsko napravo, ki potrebujejo obsevanje, smo v letu 2019 v sodelovanjem z Onkološkim inštitutom izdali klinično pot in priporočila, ki so bila objavljena v domači reviji Onkologija. Klinična pot temelji na oceni tveganja za okvaro naprave glede na ocenjeno sevalno dozo: visoko, srednje in nizko tveganje. Glede na ocenjeno tveganje nato načrtujemo ambulatno sledenje bolnikov z elektro-stimulacijsko napravo med in po obsevanju.

Elektro-stimulacijske naprave in operativni posegi

Elektro-stimulacijske naprave ne predstavljajo večjih zadržkov za večino operativnih posegov. Pri srčnih spodbujevalnikih je potrebno reprogramiranje v primeru operativnega posega pod vratom in nad popkom (izklop R funkcije). Pri vsadnih defibrilatorjih pa je potreben začasen izklop defibrilacijske funkcije za čas trajanja vseh operativnih posegov pri katerih lahko pride do električne interference in neumestnega proženja defibrilatorja. Izklop je pri bolnikih z nizkim tveganjem mogoč ambulantno, z visokim pa le v operacijski dvorani (z magnetnim telesom ali s programatorjem).

Kakšne omejitve prinašajo vstavljene elektro-stimulacijske naprave

Večjih omejitev v vsakdanjem življenju vsadne naprave ne prinašajo. V pooperativnem obdobju (14 dni) je potrebno omejeno gibanje roke in ramenskega obroča na strani, kjer je bila vstavljena baterija. Pomembna je skrb za operativno rano do odstranitve šivov (v 7 – 10 dni po posegu), saj je preprečevanje vnetja zelo pomembno. Mobilni telefoni, trgovinski in različni senzorji na letališčih, vsakdanji kuhinjski pripomočki ne vplivajo pomembno na delovanje naprav. Previdnost je potrebna le v bližini teles s povečanim magnetnim poljem in telefonskih postaj (priporočljiva oddaljenost vsaj 1 m), še posebno v primeru vsadnih defibrilatorjev. Elektro-stimulacijske naprave ne omogočajo rehabilitacije in fizioterapije z elektro-magnetno terapijo.

Zaključek

Vsadne elektro-stimulacijske naprave so uveljavljena možnost zdravljenja za bolnike z prevodnimi motnjami, življenje ogrožujočimi motnjami ritma in napredovalim srčnim popuščanjem. Ob pomembnem izboljšanju kakovosti življenja bolnikov pa zahtevajo previdnost v določenih okoliščinah. V prihodnosti bodo nova dognanja in tehnični napredek naprav nedvomno še izboljšali njihovo učinkovitost in praktičnost.