Schrittmacher-EKG

Die Schrittmacherstimulationen führen zu Veränderungen im EKG und es kann sich ein sogenanntes Schrittmacher-EKG darstellen. Die Schrittmacherstimulationen führen zu Veränderungen im EKG. Stimulationsartefakte können je nach System (uni-/bipolar), Ableitung und Geräteeinstellungen deutlich sichtbar oder sehr klein sein

In diesem Beispiel findet die Schrittmacherstimulation an der mit einem Blitz markierten Stelle statt. Im EKG äußert sich dies als sogenanntes Stimulationsartefakt. An der Lage des Stimulationsartefaktes lässt sich erkennen, ob die Stimulation in den Vorhöfen oder den Kammern stattfindet.

 Info

Monopolares vs. bipolares Schrittmachersystem – warum nicht immer ein Spike sichtbar ist

Bei monopolarer Stimulation erfolgt die Erregung von der Sondenspitze zum Aggregat (Device). Der resultierende Stromkreis ist groß, sodass der Stimulationsimpuls im Oberflächen-EKG meist als deutlicher Spike sichtbar ist.

Bei bipolarer Stimulation liegen Kathode und Anode beide an der Sondenspitze. Der Stromkreis ist sehr klein, wodurch der Stimulationsimpuls im EKG deutlich abgeschwächt oder gar nicht sichtbar sein kann.

Konsequenz:
Ein fehlender Spike schließt eine Schrittmacherstimulation nicht aus. Entscheidend ist der stimulierte QRS-Komplex, nicht die Sichtbarkeit des Spikes.

Bei der atrialen Stimulation kommt es zu einer Stromabgabe im Vorhof. Diese erkennt man an dem Stimulationsartefakt vor der P-Welle. Die Stimulation löst die atriale Depolarisation aus. Die Morphologie der P-Welle ist abhängig vom Stimulationsort.

Die ventrikuläre Stimulation erkennt man daran, dass das Stimulationsartefakt vor dem QRS-Komplex liegt. Bei einer Stimulation auf Vorhof und Kammerebene liegen die Artefakte jeweils vor der P-Welle und dem QRS-Komplex.

Schrittmacher haben verschiedene Modi. Es sollte nur zu einer Stimulation kommen, wenn kein Eigenrhythmus vorhanden ist, bzw. der Eigenrhythmus bradykard ist. In dem unten dargestellte Beispiel sehen wir zuerst einen Sinusrhythmus. Anschließend bleibt die P-Welle aus und es würde zu einem Ausbleiben der Herzaktion bzw. zu einer Bradykardie kommen. Daher erfolgt die Schrittmacherstimulation. Da das Stimulationsartefakt vor der P-Welle liegt, besteht hier eine atriale Stimulation.

Die Grundfrequenz der meisten Schrittmacher wird auf 50-60 Schläge pro Minute eingestellt. Das heißt, dass bei jeder Herzfrequenz, die unter die Schrittmacher-Grundfrequenz fällt, eine Stimulation stattfindet. Die Patienten sind vor bradykarden Rhythmen geschützt. Es besteht jedoch kein Schutz vor tachykarden Herzfrequenzen. Hier kommen die ICDs zum Einsatz.

Atrialsonden liegen meistens im rechten Vorhof (z. B. Vorhofohr/septal). Die paced P-Welle kann, bei einer Lage nahe des Sinusknotens sinusähnlich aussehen, ist aber abhängig von der Lage der Sonde. Bei einer atrialen Stimulation aus unteren Regionen können die P-Wellen in II, III und aVF negativ werden.

Die ventrikuläre Stimulation erfolgt meistens im apikalen rechten Ventrikel. Die Erregung breitet sich von dort auf den linken Ventrikel aus. Es resultiert ein linksschenblockartig deformierter QRS-Komplex.

Zunehmend werden die Elektroden auch septal bzw. konduktionsnah angebracht, um eine dyssynchrone Aktivierung der Ventrikel zu reduzieren. Bei diesen kann der QRS-Komplex eine annähernd normale Konfiguration aufweisen.

Aufgrund der veränderten Erregungsausbreitung kommt es auch zu einer veränderten Erregungsrückbildung. Im EKG resultieren diskordante T-Veränderungen. Ist der QRS-Komplex negativ, so resultiert meistens eine positive T-Welle. Eine sekundäre ST-T-Diskordanz ist bei ventrikulärer Stimulation typisch und nicht per se ischämisch-bedingt zu bewerten. Bei Ischämieverdacht sind Verlauf, Vor-EKG und ggf. (modifizierte) Sgarbossa-Kriterien relevant.

Bei den CRT-Systemen liegt eine Sonde im Vorhof, eine Sonde in der rechten Kammer und eine Sonde wird über den Sinus coronarius zum linken Ventrikel geführt.

Indikation für eine kardiale Resynchronisationstherapie (CRT):

• Symptomatische Patienten
• Mit Sinusrhythmus
• Und einer Herzinsuffizienz mit reduzierter Pumpfunktion: LVEF ≤35 %
• Und einer elektrischen Asynchronie (verzögerte Erregungsausbreitung, oft durch Linksschenkelblock, QRS-Dauer ≥130 ms)

Das Ziel ist die Synchronisation der Kammerkontraktion, um die Auswurfleistung zu verbessern, was die Lebensqualität und Überlebensrate steigern kann. Häufig wird auch ein integrierter Defibrillator (CRT-D) bei einer Gefahr eines plötzlichen Herztodes eingesetzt.

Im EKG lässt sich dies ggf. an drei Stimulationsartefakten erkennen. Ein Stimulationsartefakt liegt vor der P-Welle (nur bei atrialer Stimulation - häufig Sinusrhythmus noch vorhanden und daher nicht notwendig). Da der linke und der rechte Ventrikel meistens etwas zeitversetzt stimuliert werden, sind häufig zwei knapp zeitversetzte Stimulationsartefakte vor bzw. zu Beginn des QRS-Komplexes erkennbar. Die ventrikulären Stimulationsartefakte können auch verschmolzen erscheinen und sind nicht immer eindeutig erkennbar.

Die QRS-Dauer liegt um die 160 ms.

Folgend haben wir ein kleines Fallbeispiel dargestellt.

Im ersten EKG liegt ein Linksschenkelblock vor. Dieser Patient hat einen CRT erhalten, da er eine Herzinsuffizienz mit hochgradig reduzierter Pumpfunktion hatte.

Bei der rechtsventrikulären Stimulation lässt sich ein negativer 
QRS-Komplex und eine positive T-Welle erkennen.

Bei der linksventrikulären Stimulation ist der QRS-Komplex positiv und die T-Welle negativ.

Beim CRT besteht eine biventrikuläre Stimulation, entsprechend stellen sich zwei Stimulationsartefakte dar.

Fusion

Fusion entsteht, wenn eine ventrikuläre Erregung gleichzeitig durch die Eigenleitung des Herzens und durch einen Schrittmacherimpuls ausgelöst wird. Dadurch kommt es zu einer gemischten Depolarisation des Ventrikels, sodass der QRS-Komplex eine intermediäre Morphologie zeigt – also weder wie ein reiner Eigenrhythmus noch wie ein vollständig ventrikulär stimulierter Komplex aussieht.

Pseudofusion

Von einer Pseudofusion spricht man, wenn zwar ein Stimulationsartefakt im EKG sichtbar ist, der Ventrikel zu diesem Zeitpunkt jedoch bereits durch die Eigenleitung aktiviert ist. Der Schrittmacherimpuls fällt dann in refraktäres bzw. bereits depolarisiertes Myokard und führt nicht zu einer zusätzlichen Erregung. Im EKG zeigt sich deshalb ein QRS-Komplex, der unverändert der Eigenleitung entspricht, obwohl ein Stimulationsartefakt erkennbar ist.

Im EKG lassen sich weiterhin Schrittmacherfehlfunktionen erkennen.

Beim Capture Versagen kommt es zu einer Schrittmacherstimulation ohne myokardiale Erregung. In diesem Beispiel lässt sich eine Vorhofstimulation in Rot erkennen. Die P-Welle bleibt jedoch aus.

Beim Undersensing erkennt der Schrittmacher die physiologische Herzerregung nicht und gibt trotz regelrechtem Rhythmus einen Reiz ab. In diesem Beispiel werden der Sinusrhythmus und die P-Wellen nicht erkannt und es erfolgt eine unnötige Reizabgabe im Vorhof.

Beim Stimulationsversagen kommt es trotz ausbleibender Erregung des Herzens und bradykarden Rhythmen zu keiner Schrittmacherstimulation.

Beim Oversensing nimmt der Schrittmacher fälschlicherweise eine Herzaktion dar. Bei einem DDD-Schrittmacher kann es bei einem atrialen Oversensing so zu einer inadäquat schnellen ventrikulären Stimulation bzw. schrittmachervermittelten Tachykardie kommen. Das heißt, die atriale Elektrode nimmt fälschlicherweise Vorhofaktionen wahr und geht von einer Sinustachykardie aus. Entsprechend kommt es zu einer ventrikulären tachykarden Stimulation. Bei einem DDI-Schrittmacher würde es zu einer ventrikulären Unterstimulation kommen. 

Weiterhin kann es zu einer schrittmachervermittelten Tachykardie kommen. Dabei wird ein ventrikulärer Stimulationsimpuls retrograd über das His-Purkinje-System in die Vorhöfe geleitet und dort als atriales Signal detektiert. Dies kann eine erneute ventrikuläre Stimulation auslösen, sodass ein endloser Reentry-Kreis entsteht.

Schrittmachervermittelte Tachykardien können je nach Gerät häufig durch die externe Auflage eines Magneten beendet werden.

Klinisch können sie sich durch ein unangenehmes Halsklopfen bemerkbar machen. Ursache ist eine Vorhofkontraktion gegen eine geschlossene AV-Klappe, wodurch es zu einem Rückschlagen der Blutsäule in die Halsvenen kommt.

Bei einer isolierten Vorhofstimulation kommt es zu keiner Veränderung der Erregungsausbreitung und -rückbildung in den Ventrikeln. Es ist daher weiterhin möglich, einen STEMI oder eine Myokardischämie zu identifizieren.

Bei einer ventrikulären Stimulation kommt es zu einer veränderten 
QRS-Morphologie und entsprechenden Erregungsrückbildungsstörungen. Diese können ischämietypische Veränderungen im EKG vortäuschen oder maskieren.

Bei einem Ischämieverdacht können die aktuellen EKGs mit Vor-EKGs verglichen werden. Weiterhin können auch die modifizierten Sgarbossa-Kriterien angewandt werden. Diese sind nur für einen Linksschenkelblock validiert, können jedoch auch Hinweise auf eine Ischämie bei einer ventrikulären Schrittmacherstimulation liefern.

Link zum Download

Für praktische EKG-Fallbeispiele zum Thema zum Üben der EKG-Auswertung siehe: EKG-Fallbeispiel 4.3, EKG-Fallbeispiel 7, EKG-Fallbeispiel 17

Für viele weitere praktische EKG-Fallbeispiele zum Üben siehe Ordner EKG-Fallbeispiele oder EKG-Fallbeispiele-Kurs.