Mehr Lebensqualität mit dem Herzschrittmacher
Mit neuartigen Sensoren wollen Forscher vom Lehrstuhl für Biomedizinische Technik der Ruhr-Universität Herzpatienten mehr Lebensqualität ermöglichen. Ausgeklügelte Messsysteme erfassen Daten zur aktuellen Beanspruchung des Herz-Kreislaufsystems, so dass Schrittmacher je nach Bedarf in das Körpergeschehen eingreifen können.
Bochum, 25.07.2001
Nr. 214
Neue Sensorsysteme unterstützen nach Bedarf
Mehr Lebensqualität mit dem Schrittmacher
MedRUBIN: Zweites Sonderheft erschienen
Mit neuartigen Sensoren wollen Forscher vom Lehrstuhl für Biomedizinische Technik (Prof. Dr.-Ing. Jürgen Werner) Herzpatienten mehr Lebensqualität ermöglichen. Ausgeklügelte Messsysteme erfassen Daten zur aktuellen Beanspruchung des Herz-Kreislaufsystems, so dass Schrittmacher je nach Bedarf in das Körpergeschehen eingreifen können.
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Das Herz schlägt nicht immer gleich
Beim Dauerlauf oder beim Treppensteigen leistet das Herz Schwerarbeit: Die Schlagfrequenz und die Kontraktionskraft erhöhen sich gegenüber dem normalen Rhythmus bei gesunden Menschen von selbst, da das vegetative Nervensystem in den vom Herzen selbsterzeugten Ablauf eingreift. Das Zusammenziehen des Herzmuskels ist Folge elektrischer Impulse, die im so genannten Sinusknoten entstehen und verzögert auf die Herzkammern übergeleitet werden (AV-Überleitungszeit). Ist dieser Mechanismus an irgendeinem Punkt gestört, braucht der Körper Hilfe. Verschiedene Arten von Herzschrittmachern können diese Funktion übernehmen: Arbeitet der Sinusknoten gar nicht, passt sich die Frequenz nicht an oder ist die Erregungsüberleitung blockiert, kann ein klassischer Herzschrittmacher helfen. Ein Zweikammer-Bedarfs-Schrittmacher mit zwei Sonden stimuliert nur dann das Herz, wenn er keine herzeigene Erregung feststellt. Bei Kammerflattern oder -flimmern hilft ein Implantierbarer Cardioverter/Defibrillator (ICD), der mit einem Schock dem Herzen einen Neustart ermöglicht.
Treppauf ist nicht gleich treppab
Um Patienten nicht allein das Leben zu erhalten, sondern auch mehr Lebensqualität zu bieten, versuchen Forscher, die Aktivitäten der Schrittmacher gut an die körperliche Belastung anzupassen. Herkömmliche Techniken messen mittels Beschleunigungssensoren nur die Körperbewegung: "Treppauf ist so gleich treppab, eine Fahrt über Kopfsteinpflaster wird als erhöhte körperliche Anstrengung gewertet", erläutert Prof. Werner. Intelligenter sind die Sensorsysteme, die sich die Wissenschaftler der RUB haben patentieren lassen. Ein Ersatzpfad überbrückt dabei die Blockierung des Informationsflusses im Herzen. Zumeist ist nur ein Steuerungsfaktor defekt: die Steuerung durch das vegetative Nervensystem. Einer der beiden anderen Faktoren - Kontraktionskraft und Überleitungszeit - ist aber intakt. Durch die Überwachung dieser beiden Systeme lässt sich die Herzfrequenz bedarfsgerecht anpassen.
Sensoren ermitteln den Stimulationsbedarf
Das Schrittmachersystem wird derzeit klinisch getestet. Ein direkt im Herzen abgeleitetes EKG gibt Aufschluss über die AV-Überleitungszeit und ermittelt die optimale Stimulationsfrequenz aus den Abhängigkeiten zwischen Überleitungszeit und Stimulationsfrequenz und zwischen Überleitungszeit und Belastungsstatus. Ein anderes Sensorsystem basiert auf den Eigenschaften von Glasfaserkabeln: Je mehr sie gebogen sind, desto weniger Licht gelangt bis an ihr Ende, da es in die Ummantelung gestreut wird. Schiebt man ein solches Kabel ins Herz hinein und versieht es mit Lichtsender und -empfänger, dann lässt sich anhand der angekommenen Lichtmenge auf die Kontraktion des Herzens schließen, die das Kabel biegt. Das System eignet sich sowohl zur allgemeinen Überwachung der Herztätigkeit als auch zur Steuerung von Stimulatoren, Pumpen und ICDs.
MedRUBIN erschienen
Den vollständigen Beitrag lesen Sie in MedRUBIN 2001, neben anderen Themen: Und immer ist der Arzt dabei (Chirurgie); Abwehr aus dem Gleichgewicht: Allergie durch Grippeviren (Allergologie); Ohne Schnitt unter die Haut (Dermatologie); Ein (Kunst-)Herz für Kinder (Herzchirurgie); Mit Blutstammzellen gegen Krebs (Innere Medizin); Parkinsongenetik: Schutz und Vorsorge im Blick (Neurologie); Endlich hinein in die Lehrpläne (Ethik und Schmerz); Weniger Stress, weniger Rückenschmerzen (Medizinische Psychologie); "Hauptsache gesund" (Humangenetik); Reparaturstrategien des Gehirns: Schaden macht jung (Neurophysiologie); In der Bäckerhefe Erbkrankheiten auf der Spur (Zellbiochemie). MedRUBIN ist für 9 DM im Dekanat der Medizinischen Fakultät erhältlich (Tel. 0234/32-24960).
Weitere Informationen
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Werner, Lehrstuhl für Biomedizinische Technik der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-28444, Fax: 0234/32-14117
