Välj en sida

Normal hjärtrytm förutsätter att impulsbildning i sinusknutan är normal samt att impulsöverledning i retledningssystemet (särskilt AV-noden) fungerar. Om impulsbildning eller impulsöverledning inte fungerar kan en pacemaker bli nödvändig. Dagens pacemakers är ytterst sofistikerade. De kan ersätta både impulsbildning och impulsöverledning. De kan dessutom anpassa sin funktion efter hjärtats egna aktivitet liksom kroppens behov. Moderna pacemakers kan även upptäcka och behandla takyarytmier, både supraventrikulära och ventrikulära. Men pacemakers kan också fallera och då kan läget bli allvarligt. Målsättningen med denna artikeln är att klargöra hur en pacemaker fungerar, vilka tillstånd som kräver en pacemaker samt bedömning av en pacemakers funktion.

För att få en grundlig förståelse för detta görs först en kort repetition av hjärtats normala impulsbildning och impulsöverledning.

Normal impulsbildning

Normalt styrs hjärtrytmen av sinusknutan och då föreligger sinusrytm. Impulsen som avfyras i sinusknutan sprids först genom förmaken och sedermera kammarna. Sinusknutan är hjärtats primära pacemaker men det finns fler strukturer med pacemaker-förmåga, dvs förmåga att depolarisera (avfyra aktionspotential) spontant. Denna förmåga kallas automaticitet. De strukturer (utöver sinusknutan) som besitter automaticitet är som följer:

  • Vissa partier av förmaksmyokardiet (t ex celler kring crista terminalis) har automaticitet.
  • Celler runtomkring AV-noden har pacemaker-förmåga. Själva AV-nodens celler har sannolikt ingen automaticitet.
  • Alla celler i His-Purkinjesystemet besitter automaticitet.

Dessa strukturer kallas latenta pacemakers eftersom de är inaktiva under normala omständigheter. Inaktiviteten beror på att deras automaticitet förtrycks av sinusknutans. Sinusknutan är den primära pacemakern eftersom den har högst egenfrekvens (antal impulser som avfyras per minut). Impulsen från sinusknutan avfyras först och hinner därför depolarisera (och således nollställa) övriga strukturer innan de avfyrar en impuls. Skulle däremot sinusknutans impuls utebli så kan latenta pacemakers komma till uttryck och upprätta en hjärtrytm. Detsamma gäller om det uppstår ett totalt AV-block (inga förmaksimpulser överleds till kammarna), då kan nämligen celler i His-Purkinjesystemet överta impulsbildningen. Latenta pacemakers kan således vara livräddande men de har två nackdelar:

  • De har lägre frekvens än sinusknutan, vilket kan innebära att hjärtminutvolymen (cardiac output) blir lägre.
  • De är opålitliga på lång sikt eftersom deras aktivitet kan upphöra varvid asystoli inträder.

Normal impulsöverledning

AV-systemet överför förmaksimpulsen till kammarna. AV-systemet börjar med AV-noden, genom vilken impulsen överleds långsamt. Impulsen fortsätter sedan i His-Purkinjesystemet som tack vare sin snabba impulsöverledning kan aktivera i princip all kammarmyokard samtidigt. Den snabba aktiveringen av kammarna leder till att QRS-komplexen blir smala (QRS-tid <0.12 s). Notera att normal QRS-tid förutsätter att kammardepolarisationen börjar i His bunt; endast då kan båda skänklar och Purkinjenätverket erbjuda snabb impulsspridning genom kammarna.

 

loggain

 

Behov av pacemaker

Både impulsbildning och impulsöverledning kan bli defekt och detta kan leda till bradykardi. Den vanligaste orsaken till defekt impulsbildning är sinusknutedysfunktion och den vanligaste orsaken till defekt impulsöverledning är AV-block. Även om slagvolymen ökar något vid bradykardi (pga ökad fyllnadstid) så leder bradykardi till minskad hjärtminutvolym. Om hjärtminutvolymen minskar drastiskt uppkommer symptom som svindel, ostadighet, presynkope eller till och med synkope. Om hjärtminutvolymen reduceras, men cerebral perfusion är tillräcklig, så uppkommer ofta trötthet, dålig kondition, obehagskänsla i bröstet eller tecken till hjärtsvikt. Handläggningen är alltid mer skyndsam vid AV-block som orsak till bradykardi eftersom höggradigt AV-block II och i synnerhet AV-block III kan ge asystoli.

 

Indikationer för pacemaker

1. Bradyarytmi

Bradyarytmier är den vanligaste indikationen för pacemaker. Ofta skiljer man på ihållande och intermittent bradykardi. Patofysiologin skiljer sig för dessa två.

Orsaker till ihållande bradykardi:

  • Sinusknutedysfunktion
  • AV-block II eller AV-block III.

Orsaker till intermittent bradykardi:

  • Extraslag (ventrikulära eller supraventrikulära) kan orsaka AV-block genom påverkan på AV-noden, His bunt eller skänklarna.
  • Takykardi kan ge upphov till AV-block under och efter takykardin.
  • Under vissa omständigheter kan bradykardi öka blockeringen i AV-noden och orsaka AV-block.
  • Sinusknutedysfunktion kan orsakas av supraventrikulära takyarytmier (t ex förmaksflimmer). Då ses perioder av sinusknutedysfunktion efter takyarytmin. Detta tillstånd kallas taky-brady syndrom.
  • Neurokardiogent syndrom (som inkluderar vasovagal synkope) samt hypersensitivitet i sinus caroticus kan också ge bradykardi med svimning. Dessa tillstånd diskuteras nedan.

Reversibla orsaker till bradykardi måste alltid uteslutas innan en utredning initieras. Följande tabell redovisar de vanligaste reversibla orsakerna till bradykardi.

 

loggain

 

 

Om en reversibel orsak till bradykardy misstänks bör man försöka åtgärda denna i första hand. Vad beträffar läkemedelsbehandling måste man noggrant överväga behovet av läkemedlet. Ofta är det inte möjligt att sätta ut behandling (exempelvis beta-blockerare vid hjärtsvikt) och då behövs pacemakern för att kunna fortsätta läkemedelsbehandlingen. Det skall också nämnas att utveckling av AV-block till följd av behandling med beta-blockerare indikerar begynnande sjukdom i AV-systemet. Beta-blockerare kan alltså avslöja personer med risk för framtida AV-block. En normalfungerande AV-nod skall inte utveckla AV-blockering vid behandling med beta-blockerare.

Notera att sinusbradykardi i den fortsatta diskussionen inte inbegriper normalfysiologisk sinusbradykardi som ses under sömn samt i vila hos vältränade individer.

Specifikt om ihållande bradykardier

AV-block

Följande tabell ger en översikt av AV-blocken:

 

loggain

 

 

Vid AV-block II och AV-block III förhindras förmaksimpulser från att nå kammarna. Detta kan leda till bradykardi. Vid bradykardi är uppkomst av ersättningsslag eller ersättningsrytm (från ektopiskt fokus, oftast någon av hjärtats latenta pacemakers) viktigt för att upprätthålla hjärtminutvolymen. Farorna med AV-block kan sammanfattas som följer:

  • Om ersättningsrytm uteblir vid totalt AV-block så inträder asystoli och hjärtstillestånd. Synkope inträder efter  7 sekunders asystoli.
  • Bradykardi leder till reducerad hjärtminutvolym och därmed hjärtsvikt.
  • Om bradykardi uppstår hos en individ med elektrisk instabilitet i kammarna (t ex myokardischemi) och förlängd QT-tid kan ventrikeltakykardi av typen torsade de pointes uppstå.

AV-block II och AV-block III kräver pacemaker, även om patienten är asymptomatisk. AV-block I behöver endast pacemaker om patienten har symptom på hemodynamisk påverkan. Detta brukar vara associerat med mycket lång PQ-tid (>0.3 sekunder). Vid kraftigt förlängd PQ-tid kan nämligen AV-dyssynkroni uppstå. Detta innebär att förmak- och kammaraktivering inte är synkroniserad och förmaken kontraherar mot stängda klaffar, vilket påverkar fyllnaden av kammarna. Indikationen för pacemaker stärks ytterligare om AV-block I föreligger tillsammans med breda QRS-komplex (detta talar för att blockeringen egentligen är belägen bilateralt i skänklarna och då är risken för utveckling av höggradigt AV-block hög).

Risken för progress till AV-block III är väsentligt högre för AV-block II typ 2 jämfört med AV-block II typ 1 (Wencheback). Detta beror på att blockeringen vid AV-block II typ 1 (Wencheback block) oftast är beläget i AV-noden eller His bunt, medan blockeringen vid AV-block II typ 2 oftast är belägen distalt om His bunt. Blockering distalt om His bunt har nämligen sämre prognos. Risken för progress till AV-block III är särskilt hög om det föreligger samtidigt skänkelblock eller fascikelblock. AV-block II typ 1 utgör ändock indikation för pacemaker om patienten har signifikanta symptom som kan förklaras av AV-blocket.

Sinusknutedysfunktion

Sinusknutedysfunktion är ett samlingsnamn för följande tillstånd:

  • Sinusbradykardi
  • Kronotrop insufficiens
  • Sinusarrest & sinushämning
  • Sinoatrialt block (SA block)

Pacemaker kan vara indicerad vid samtliga dessa tillstånd även om risken för asystoli är extremt liten. Detta förklaras av att (1) det finns flera latenta pacemakers nedströms om sinusknutan och (2) AV-överledning är inte påverkad av sinusknutedysfunktion. Mortaliteten vid sinusknutedysfunktion är faktiskt inte ökad jämfört med jämnåriga personer utan sinusknutedysfunktion. Syftet med pacemaker-behandling är därför enbart att förbättra funktionsförmåga, lindra symptom, förhindra synkope och möjliggöra läkemedelsbehandling som reducerar hjärtrytmen (beta-blockerare, ivabradin, kalciumatnagonister etc).

Sinusbradykardi berättigar således pacemaker om den är symptomatisk (antingen i vila eller under ansträngning). Det är viktigt att fastställa sambandet mellan bradykardin och symptomen eftersom pacemaker inte tillför något om symptomen inte orsakas av bradykardi. Asymptomatisk sinusbradykardi kräver inte pacemaker.

Diagnosen kronotrop insufficiens fastställs genom arbetsprov. Om arbetsprov påvisar kronotrop insufficiens och den bedöms begränsa patientens aktivitetsnivå så är pacemaker indicerad.

Sammanfattningsvis utgör sinusknutedysfunktion indikation för pacemaker om patienten är symptomatisk.

Andra orsaker till bradykardi

  • Hypersensitivitet i sinus caroticus: Vissa personer har en mycket känslig sinus caroticus vilket ger bradykardi när karotiskroppen stimuleras. Detta kan även leda till övergående asystoli (synkope).
  • Neurokardiogent syndrom: Detta innebär en uttalad obalans mellan sympatisk och parasympatisk input som kan leda till kraftig nedreglering av sympatikus och påslag av parasympatikus med efterföljande bradykardi och blodtrycksfall. Detta triggas av emotionell stress, hostning, defekation, lägesändring. Vasovagala reaktioner ingår i denna gruppen. Dessa patienter kan behöva pacemaker (särskilt om bradykardi är orsaken till synkope).
  • Ablation och hjärtkirurgi kan ge bradykardi genom skador på retledningssystemet. Detta kan vara övergående men är inte sällan bestående.

Hypersensitivitet i sinus caroticus och neurokardiogent syndrom kan kräva pacemaker om besvären är uttalade. Bradykardi till följd av ablation/hjärtkirurgi kräver ofta pacemaker.

2. Intraventrikulära retledningshinder

I följande scenarion kan intraventrikulära retledningshinder vara indikation för pacemaker:

  • Alternerande skänkelblock: skänkelblock som växlar (under samma EKG-registrering) mellan högergrenblock och vänstergrenblock är ett tecken på uttalad retledningsstörning. Dessa patienter har stark indikation för pacemaker.
  • Högergrenblock med växlande fascikelblock: Om högergrenblock föreligger med ett fascikelblock som växlar mellan högersidigt och vänstersidigt fascikelbock är risken för AV-block III stor. Dessa patienter har likaledes en stark indikation för pacemaker.

3. Övriga indikationer för pacemaker

Behandling av arytmier

  • Anti-takykardi pacing: Pacemaker kan används för att upptäcka och behandla arytmier genom så kallad overdrive pacing (pacemakern avfyrar impulser med högre frekvens än arytmin och släcker således arytmin). Detta har i vissa studier visat sig reducera antalet episoder med förmaksflimmer.
  • En pacemaker kan även behandla kammararytmier, men detta görs genom defibrillering och en sådan pacemaker kallas ICD (Intracardiac Cardioverter Defibrillator). ICD är indicerad i situationer med hög risk för maligna kammararytmier.

Biventrikulär pacing: optimering av kontraktionen

En biventrikulär pacemaker stimulerar i både höger och vänster kammare. Detta är som regel aktuellt för personer med hjärtsvikt och uttalat retledningshinder (vilket avgörs genom QRS-tid). Vid uttalad retledningsstörning (lång QRS-tid) kan nämligen kammarnas synkronisering rubbas så att kontraktionen blir suboptimal. Detta påverkar hemodynamiken negativt och leder sämre överlevnad. En biventrikulär pacemaker upprättas genom att en extra elektrod installeras för att stimulera vänster kammare. Denna elektroden placeras vanligtvis i sinus coronarius. Benämningen cardiac resynchronization therapy (CRT) är synonymt med biventrikulär pacemaker.

Biventrikulär pacemaker reducerar hjärtsviktssymptom och förlänger överlevnaden. Det är möjligt att utrusta en CRT med defibrillator (förkortas CRT-D) vilket är lämpligt hos personer med hög risk för kammararytmier.

Pacemakern

En pacemaker består av en dosa och en eller två elektroder. Dosan innehåller en impulsgivare vilken genererar elektrisk ström som behövs för att stimulera (eng. pace) myokardiet. Strömmen levereras till myokardiet via elektroderna. Elektroderna används även för att registrera hjärtats egna elektriska aktivitet. Denna funktion i pacemakern kallas avkänning (eng. sensing). Stimulering och avkänning utgör pacemakerns huvudfunktioner (se figur nedan).

De engelska benämningarna för stimulering (pacing) och avkänning (sensing) används i nedanstående text.

Pacemakerns mjukvara inbegriper förprogrammerade algoritmer och inställningar, vilka kan skräddarsys efter patientens behov. Programmeringen görs genom en extern enhet som kommunicerar med pacemakern. En lång rad inställningar kan justeras. Dessa inställningar anbelangar bland annat pacemakerns basfrekvens (den lägsta hjärtfrekvensen som pacemakern tillåter innan den aktiveras); pacemakerns beteende vid låg respektive hög hjärtfrekvens; pacemakerns beteende vid förekomst av egen hjärtaktivitet samt vid utebliven hjärtaktivitet. Dagens pacemakers är fullmatade med algoritmer som optimerar pacemakerns funktion. Till exempel kan en pacemaker självmant utforska hur stark stimulering som krävs för att starta en depolarisationsvåg. På så vis kan pacemakern kalibrera impulsgivaren efter myokardiets retbarhet.

Pacemakern drivs av ett litiumbatteri med en livslängd på 5–10 år. Livslängden är kortare om pacingbehovet är stort, liksom om tröskelvärdet (minsta energinivån som startar en depolarisationsvåg) är högt. När batteriet är urladdat måste hela systemet bytas ut eftersom batteriet varken kan laddas eller bytas.

Pacemakern implanteras oftast under nyckelbenet, mellan huden och musculus pectorialis major. Själva dosan har ett hölje av titan vilket är skonsamt mot omkringliggande vävnad. Elektroderna förs in i en av de större venerna (exempelvis vena subclavia) och vidare ner till hjärtat där de fästs i endokardiet. Oftast används två elektroder: en i höger förmak och en i höger kammare. För att elektroderna skall fästa i endokardiet är spetsen utrustad med en skruv (som skruvas in i myokardiet) eller krok som passivt hakar fast i hjärtats trabekler (figur nedan). Elektroderna är isolerade under hela sitt förlopp mellan dosan och elektrodspetsen.

 

loggain

 

Pacemakerns stimulering

Impulsgivaren genererar elektrisk ström som stimulerar cellerna vid elektrodspetsarna. Den elektriska stimuleringen triggar en aktionspotential och eftersom alla celler i förmak respektive kammare är elektriskt sammankopplade (via gap junctions) kommer impulsen spridas till resten av myokardiet. Vid stimulering i kammarmyokardiet kommer impulsen spridas helt eller delvis utanför retledningssystemet vilket går långsamt, varför QRS-komplexen blir breda (QRS-tid >0.12 sekunder). Eftersom stimuleringen sker i höger kammare kommer aktiveringen starta där. Aktivering av vänster kammare sker via impulser från höger kammare. EKG-komplexen påminner därför om ett vänstergrenblock (vid vänstergrenblock är aktivering av vänster kammare är avhängig av impulser som kommer från höger kammare).

Elektroderna levererar ström i form av elektroner. Eftersom en elektrisk ström måste röra sig i en krets är pacemakern konstruerad så att det finns en positiv och en negativ pol och däremellan kan elektronerna färdas. Detta kan göras på två vis:

  • En biopolär pacemaker är konstruerad så att den positiva och negativa polen är placerad längst fram på elektroden, såsom framgår av figur nedan. Den negativa polen utgörs av elektrodspetsen och den positiva polen utgörs av en metallring placerad ungefär en centimeter bakom spetsen.
  • På en unipolär pacemaker utgörs den positiva polen av själva pacemaker-dosans hölje och den negativa polen är placerad på elektrodspetsen.

 

loggain

 

Elektronerna transporteras en längre sträcka vid unipolär pacing (de skall färdas från pacemaker-dosan till hjärtat). Unipolär pacing kräver därför något högre energinivåer och kan dessutom stimulera elektriskt retbar vävnad mellan dosan och elektrodspetsen. Därför ger unipolära pacemakers en större stimuleringsartefakt (”pacemakerspik”) på EKG som registreras på kroppsytan. Vid bipolär pacing är den positiva och negativa polen placerade inuti hjärtrummet och stimuleringsartefakten blir därför mycket diskret och inte sällan osynlig i vissa avledningar.

Figuren nedan visar hur en stimuleringsartefakt kan se ut på EKG.

 

loggain

 

Pacemakerns funktioner

En pacemakers funktion beror på mjukvaran, hårdvaran och programmeringen. De enklaste pacemakersystemen har bara en dosa och en elektrod, vilken är placerad antingen i höger förmak eller höger kammare. Ett sådant system kallas enkammarsystem. Idag används oftast tvåkammarsystem, vilket innebär att man installerar en elektrod i höger förmak samt en elektrod i höger kammare. Tvåkammarsystem erbjuder möjlighet till sensing och pacing i både förmak och kammare, vilket oftast är att föredra framför enkammarsystem.

Elektroden i höger förmak kan användas för avkänning (sensing) av spontan förmaksaktivitet samt stimulering (pacing) i förmaket vid frånvaro av spontan aktivitet. Elektroden i höger kammare tjänar samma syfte. Pacemakern måste programmeras avseende den lägsta energinivån (ström i millivolt) som skall registreras vid avkänning. Elektriska signaler under det gränsvärdet registreras inte av pacemakern och påverkar således inte pacemakerns aktivitet. Ett tröskelvärde programmeras även för stimuleringen; det värdet bör vara den lägsta möjliga energinivån som resulterar i depolarisation av hjärtrummen.

Syftet med ett gränsvärdet för sensing är att förhindra att pacemakern reagerar på störningar och andra elektriska signaler som kan misstolkas som spontan hjärtaktivitet. Syftet med tröskelvärde för stimulering är att alltid använda minimal energinivå för att stimulera hjärtat.

Sensing

En pacemaker kan alltså registrera hjärtats egna aktivitet och reagera (baserat på programmerade algoritmer) därefter. Elektroden i höger förmak registrerar förmaksdepolarisation (P-vågen) och elektroden i höger kammare registrerar kammardepolarisation (R-vågen).

En pacemakers registrering av hjärtaktiviteten sker ungefär som de vanliga EKG-avledningarna, nämligen med hjälp av två mätpunkter och dessa mätpunkter utgörs av den positiva och den negativa polen (som används för stimulering) på elektroden. Det innebär att sensing också kan vara bi- eller unipolär. Risken för att pacemakern feltolkar signaler är mindre vid bipolär sensing eftersom registreringen sker inuti hjärtat (risken för registrering av störningar är något mindre).

Informationen från sensing användas för att förhindra (inhibera) eller framkalla (trigga) stimulering. Inhibering av stimulering är lämpligt då hjärtat har spontan elektrisk aktivitet. Om det finns spontan förmaks- och kammaraktivitet så behövs inte pacemakerns stimulering och då skall den inhiberas. Om det finns spontan förmaksaktivitet men inte kammaraktivitet, så bör pacemakern inte stimulera i förmak men däremot i kammare.

Basfrekvens

Basfrekvensen är den lägsta hjärtfrekvensen som en pacemaker tillåter innan den övertar styrningen av hjärtrytmen. Om basfrekvensen programmeras till 60 slag/min kommer pacemakern aktiveras när hjärtfrekvensen är lägre än 60 slag/min. Om gränsvärdet sätts till 60 slag/min så kommer pacemakern vänta 1 sekund efter varje hjärtslag innan den stimulerar. Om ett spontant hjärtslag infaller inom 1 sekund kommer pacemakern inhiberas, och i annat fall kommer den stimulera.

Triggning

Pacemakern kan även triggas, vilket innebär att den stimulerar i kammaren som ett svar på spontana förmaksimpulser. Kammarstimuleringen sker efter en viss fördröjning för att efterlikna den normala fördröjningen i AV-noden. Genom att triggas kan kammarfrekvensen följa den naturliga förmaksfrekvensen vilket är fysiologiskt fördelaktigt. I engelsk litteratur är triggning synonymt med tracking.

Triggning kan bli olämpligt i följande situationer:

  • Om det föreligger en supraventrikulär takyarytmi (t ex förmaksflimmer) så kan pacemakern överföra arytmin till kammarna, vilket är högst olämpligt.
  • Om impulsen från kammarstimuleringen fortplantas upp till His-bunt och tillbaka upp i förmaken kan förmakselektrodens sensing trigga en ny kammarstimulering. Denna cykel kan upprepa sig och orsaka en så kallad endless loop tachycardia.

För att förhindra ovanstående har pacemakern tre skyddsmekanismer:

  • Förmakselektrodens sensing är avsträngd (refraktär) från början av kammarkomplexet tills en period efter det är avslutat. Denna refraktärperiod, som visas i figuren nedan, kallas PVARP (Post-Ventricular Atrial Refractory Period). Om impulsen från kammarstimuleringen skulle ta sig upp i förmaket under PVARP kommer förmakselektroden ignorera impulsen. Förmakselektroden ignorerar även impulser från förmaken (t ex impulser från ett pågående förmaksflimmer) som föreligger under PVARP. Sist men inte minst förhindrar detta även förmakselektroden från att registrera kammarkomplexet, vilket annars kan feltolkas som förmaksimpulser.
  • Pacemakern kan ställas in på en maxgräns för triggning. Då spelar det ingen roll vad som sker i förmaken, pacemakern stimulerar inte med högre frekvens än maxfrekvensen.
  • Vissa pacemakers har en mode switch-funktion som gör att triggning stängs av när en supraventrikulär takyarytmi uppstår (disktueras nedan).

 

loggain

 

Pacemakerns inställning

En pacemakers inställning deklareras med en förkortning som består av 3 till 5 bokstäver. Dessa bokstäver beskriver, i kronologisk ordning, följande saker:

  • Plats för pacing.
  • Plats för sensing.
  • Reaktion på sensing.
  • Förmåga till frekvensanpassning (vid fysisk aktivitet).
  • Förekomst av multisite pacing (pacing på flera platser i samma hjärtrum).

I första, andra och femte position finns alternativen O (omitted – ingen), A (atrium – förmak), V (ventricle – kammare) eller D (dual – förmak och kammare).

I tredje position finns alternativen O (omitted – ingen), I (inhiberad), T (triggad) eller D (dual – inhiberad och triggad).

I fjärde position finns O (omitted – ingen) eller R (rate responsive – frekvensanpassad).

Följande tabell förtydligar kodningen av en pacemaker.

1. Plats pacing2. Plats för sensing3. Reaktion på sensing
4. Rate response5. Multisite pacing
O = IngenO = IngenO = IngenO = IngenO = Ingen
A = AtriumA = AtriumT = TriggadR = Rate responsiveA = Atrium
V = KammareV = KammareI = InhiberadV = Kammare
D = Dual (A+V)D = Dual (A+V)D = Dual (T+I)D = Dual (A+V)

Om pacemakern inte är rate responsive så kan bokstav 4 utelämnas. Det gäller även den femte bokstaven (multisite pacing).

Exempel: en pacemaker av typen DDDR

  • D = Dual pacing, dvs pacing i förmak och kammare.
  • D = Dual sensing, dvs sensing i förmak och kammare.
  • D = Dual respons, dvs kan både inhiberas och triggas
  • R = Rate-responsive, dvs pacemakern kan anpassa frekvensen vid fysisk aktivitet

I klinisk praxis är DDD, VVI och AAI vanligast (respektive med eller utan rate responsive funktion).

Asynkorn stimulering

En pacemaker med inställning AOO stimulerar i förmaket men har ingen sensing och således ingen respons på sensing. En sådan pacemaker stimulerar med en fast frekvens, oberoende av hjärtats egna aktivitet. Detta kallas asynkron stimulering eftersom den inte är synkron med hjärtats spontana aktivitet. På samma sätt ger VOO asynkron pacing i kammaren och DOO ger asynkron pacing i förmak och kammare. Asynkron pacing används sällan men kan vara användbart när det finns otillräckligt/frånvaro av spontan aktivitet men däremot mycket störningar (som inhiberar pacing). Då är asynkron pacing lämplig eftersom den stimulerar med fast frekvens och ignorerar omgivningens signaler. Asynkron pacing uppträder också när batteriets livslängd närmar sig slut, liksom om man håller pacemaker-magnet ovanför pacemaker-dosan (detta kan dock variera med pacemaker-modell).

Vanliga enkammarsystem

Pacemaker med AAI har en elektrod i höger förmak. Den elektroden används för stimulering och sensing och pacemakern inhiberas när spontan förmakskativitet (P-våg) finns. Om förmaksktiviteten är långsammare än pacemakerns basfrekvens så kommer pacemakern stimulera. En VVI pacemaker stimulerar och sensar i kammaren och om den registrerar spontan kammaraktivitet (R-våg) så stimulerar den inte. Om kammarfrekvensen är långsammare än basfrekvensen kommer pacemakern stimulera.

Tvåkammarsystem

Det vanligaste tvåkammarsystemet är DDD, som innebär stimulering i förmak och kammare, sensing i förmak och kammare samt inhibition och triggning i respons till spontan aktivitet. Denna pacemaker stimulerar i förmak och kammare om hjärtats spontana frekvens är under pacemakerns basfrekvens. Om spontan förmaks- och kammarfrekvens är snabbare än pacemakerns basfrekvens förblir pacemakern inaktiv. Om spontan förmaksfrekvensen är lägre än pacemakerns nedre frekvensgräns kommer pacemakern stimulera i förmaket. Den inväntar sedan aktivitet i kammaren och om sådan inte uppträder inom en tidsperiod (se AV-delay nedan) så stimulerar den även i kammaren. Om förmaksfrekvensen överstiger pacemakerns nedre frekvensgräns men kammarfrekvens inte gör det, så inhiberas pacemakern i förmak men stimulerar i kammaren.

DDI pacemaker erbjuder pacing och sensing i förmak och kammare och kan dessutom inhiberas om det finns spontan aktivitet. Förmaksaktivitet kan dock inte trigga kammarpacing. Däremot kommer pacemakern stimulera i kammaren om den inte känner av kammarimpuls inom ett visst tidsintervall efter förmaksimpulsen.

Val av pacemaker beror på underliggande sjukdom. Nedanstående flödesschema är hämtad från European Society for Cardiologys riktlinjer.

 

loggain

 

Accessoriska funktioner

AV-delay management

En pacemaker som stimulerar både i förmak och kammare är programmerad att göra ett uppehåll mellan förmak- och kammarstimulering, detta för att efterlikna den naturliga fördröjningen i AV-noden. Denna programmerade fördröjning (atrioventricular delay) går att justera och med moderna pacemakers kan den frekvensanpassas (AV-delay bör nämligen förkortas vid hög hjärtfrekvens för att förmak och kammare skall arbeta synkroniserat). Hemodynamiken blir avsevärt sämre om förmak och kammare inte arbetar synkront.

Rate response

Vid fysisk aktivitet krävs högre hjärtfrekvens för att hjärtminutvolymen skall öka. Om pacemakerns stimulering i kammaren är triggad av förmaksaktivitet så kan den naturliga ökningen i förmaksfrekvens ge en motsvarande ökning i kammarfrekvens. Detta kräver dock att pacemakern har den inställningen, liksom att sinusrytm föreligger. Detta är inte möjligt för alla och därför är vissa pacemakers utrustade med rate response (frekvensanpassning) vilket innebär att pacemakern är utrustad med en sensor som känner av fysisk aktivitet. Sensorn kan utgöras av en accelerometer eller piezoelektriska kristaller osv. När sensorn registrerar fysisk aktivitet ökar den kammarfrekvensen därefter.

Hysteres

Hyesteres-funktion finns för att minimera antalet pacemaker-stimuleringar. Hysteres gör att pacemakern accepterar att hjärtfrekvensen sjunker till en bestämd frekvens som är lägre än basfrekvensen, men när den frekvensen nås då börjar pacemakern stimulera med basfrekvensen. Denna stimulering fortsätter en stund och därefter provar pacemakern koppla från sig själv (genom att sluta stimulera) men om den spontanta frekvensen inte överstiger hysteres-gränsen så startar pacemakern igen.

Mode switch (shift)

En pacemaker kan, baserat på förprogrammerade algoritmer, ändra sin inställning. Exempelvis kan en DDD övergå till DDI om det uppstår ett förmaksflimmer. Pacemakern gör fortlöpande analyserr av förmakskativitetn för att bedöma om den behöver ändra inställning.

Magneteffekt

Anbringande av magnet mot pacemakerdosan påverkar dess funktion. Effekten varierar beroende på typ av pacemaker. Oftast växlar pacemakern till asynkron stimulering (VOO eller AOO, eller DOO). Man bör kontrollera magneteffekt med varje tillverkare.

 En noggrann redogörelse för magneteffekt (inklusive olika fabrikat) finns i denna artikeln.

Pacemaker och EKG-diagnostik

En pacemakers aktivitet kan vara allt ifrån osynlig till uppenbar på yt-EKG (EKG registrerat på kroppsytan). Huruvida pacemakern yttrar sig på yt-EKG beror bland annat på placering av elektroder, pacemakerns inställningar och den spontana hjärtaktiviteten.

Kardinalfyndet på yt-EKG är stimuleringsartefakten, vilken även kallas pacemakerspik. Vid stimulering i förmak ses spiken precis innan P-vågen och vid stimulering i kammaren ses spiken precis innan kammarkomplexet. Om både förmak och kammare stimuleras skall två spikar ses. Stimuleringsartefakten är stor vid unipolär pacing. Bipolär pacing ger diskret stimuleringsartefakt som ibland endast är synlig i enstaka avledningar (diskuterat tidigare). Figuren nedan visar stimuleringsartefakt vid kammarpacing.

 

loggain

 

Pacemakern bör stimulera om den spontana hjärtfrekvensen är lägre än pacemakerns basfrekvens (denna är i princip alltid >50 slag/min). Det omvända gäller också, pacemakern bör inte stimulera om den spontana hjärtfrekvensen är högre än pacemakerns basfrekvens.

Av figuren ovan framgår också att kammarkomplexet är breddökat (QRS-tid 0.12 s eller mer) och ST-T-sträckans riktning är motsatt kammarkomplexets. Kammarkomplexet blir brett eftersom pacemakern stimulerar i kammarmyokardiet och sprids helt eller delvis utanför retledningssystemet, vilket går långsamt. Erinra att normal kammardepolarisation kräver att impulsen börjar i His bunt.

P-våg vid pacing

P-vågens utseende beror på placering av förmakselektroden. Ofta placeras förmakselektroden intill höger förmaksöra eller i förmakstaket och då liknar P-vågen den normala sinus-P-vågen (dvs positiv P-våg i avledning II). Om elektroden placeras distalt i förmaket kan aktiveringen få omvänd riktning och P-vågen därmed bli retrograd (negativ) i avledning II.

Kammarkomplex vid pacing

Kammarkomplexet utseende beror också på elektrodplacering. Oftast placeras elektroden apikalt i höger kammare. Följaktligen startar aktiveringen i höger kammare och därifrån sprids impulsen till vänster kammare. Detta påminner om situationen vid ett vänstergrenblock och mycket riktigt så får kammarkomplexet ett utseende som är mycket likt vänstergrenblock (QS-komplex i V1-V2 samt i avledning II, III och aVF). Att kammarkomplexet blir bredare än normalt (QRS-tid 0.12 s eller mer)  har förklarats ovan.

Pacing på andra platser än höger kammares apex kan ge något annorlunda
QRS-utseende. Om stimuleringen
sker i septum (särskilt proximala partier) så kan impulsen beträda
retledningssystemet och få en snabb spridning därefter. Då blir
QRS-tiden kortare än vid stimulering på andra platser.

Eftersom kammardepolarisationen är onormal så blir även repolarisationen onormal. Detta yttrar sig genom diskordanta ST-T-förändringar (dvs kammarkomplexet och ST-T-sträckan har motsatta riktningar).

 

 

loggain

 

EKG vid biventrikulär pacing

Vid biventrikulär pacing stimuleras både höger och vänster kammare. Vid samtidig förmakspacing kan således tre spikar ses på EKG. Stimulering av höger och vänster förmak behöver inte ske exakt samtidigt. Syftet med biventrikulär pacemaker är att synkornisera hjärtrummens kontraktion (därav synonymet Cardiac Resynchronization Therapy). Detta förbättrar hemodynamiken. QRS-tid blir som regel kortare än vid pacing i endast höger kammare.

Fusion och pseudofusion

Vid fusion depolariseras kammaren både av stimuleringen från pacemakern och hjärtats egna impulsvåg som kommer via AV-systemet. Det kan inträffa om pacemakern inte lyckas registrera en spontan kammardepolarisation startat. Det kan också förklaras av att pacemakern upptäcker kammardepolarisationen med viss fördröjning (efter den egentliga starten) och då kan pacemakerns tålamod vara passerat. Vid fusion aktiveras således kammaren både via pacemakerns stimulering samt depolarisationsvågor från AV-systemet. Detta gör att QRS-komplexet ser ut som en fusion av ett normalt komplex och ett pacingkomplex (se figur nedan).

Pseudofusion uppstår i samma situation som ovan men depolarisationsvågen från pacemakerelektroden lyckas inte spridas i myokardiet eftersom det är refraktärt (depolariserat av den egna depolarisationsvågen). Då ses en pacemakerspik men QRS-komplexet påverkas inte (se figur nedan).

 

 

loggain

 

Akut hjärtinfarkt hos patient med pacemaker

Kammarpacing leder till sekundära ST-T-förändringar som försvårar ischemitolkning. De sekundära ST-T-förändringarna som uppstår vid kammarpacing kan dölja ischemiska EKG-förändringar. Det finns tre metoder för att konfrontera detta problemet:

  1. Stäng av pacemakern temporärt (om patienten har spontan hjärtfrekvens). Då kan man undersöka ST-T-sträckornas utseende vid normal de- och repolarisation. Man skall dock veta att det kan vara riskabelt att stänga av pacemakern och dessutom finns fenomenet cardiac memory (T wave memory) som innebär att hjärtat har en tendens att uppvisa samma ST-T-utseende under en period efter att pacemakern stängts av. Detta brukar yttra sig genom kvarstående T-vågsinvertering när pacemakern stängs av.
  2. Jämför med tidigare EKG för att undersöka om ST-T-sträckan förändrats, det talar för ischemi
  3. Tillämpa Sgarbossas kriterier, som egentligen är framtagna för ischemitolkning vid vänstergrenblock. Sgarbossas kriteier kan du läsa om här.

EKG vid pacemaker-dysfunktion

EKG kan avslöja följande typer av pacemaker-dysfunktion:

  • Misslyckad erövring (failure to capture) – Detta innebär att pacemakern stimulerar men det resulterar inte i aktivering av myokardium.
  • Misslyckad impulsgivning (failure to output) – Detta innebär att pacemakern inte stimulerar när det är förväntat.
  • Övertolkning vid sensing (oversensing) – Sensingfunktionens uppgift är att upptäcka hjärtats egna signaler (P-vågor eller R-vågor) och reagera enligt inställningen. Pacemakern kan dock missuppfatta andra elektriska signaler, som inte är P eller R-vågor, och således tolka det som fungerande egen aktivitet. Detta leder till underpacing.
  • Otillräcklig sensing (undersensing) – Om sensingfunktionen inte upptäcker P-vågor och R-vågor kan det leda till pacing i onödan.
  • Misslyckad frekvensanpassning – pacemakern skall anpassa frekvensen efter hemodynamiskt behov.

Ovanstående problem kan yttra sig exempelvis genom utebliven stimuleringsartefakt (pacemakerspik), stimuleringsartefakter på fel plats, oregelbunden stimulering, fler stimuleringsartefakter än väntat osv. Vid EKG-tolkning av pacemaker-rytm är det viktigt att känna till pacemakerns grundinställning, basfrekvens och beteende vid hög hjärtfrekvens (relevant för tvåkammarsystem samt system som är rate responsive). Om dessa faktorer är oklara kan det bli svårt att avgöra om pacemakern är dysfunktionell.

De flesta orsaker till ovanstående problem är behäftade med pacemaker-dosan, elektroderna eller förankringen i myokardiet. Externa orsaker är elektrolytrubbningar, metabola rubbningar, hypoxemi, vissa antiarytmika, elektriska störningar utifrån etc.

Följande EKG-remsor illustrerar failure to capture, failure to output, oversensing, undersensing och misslyckad frekvensanpassning.

 

loggain

 

 

Misslyckad erövring (failure to capture)

Definition: pacemakerns stimulering resulterar inte i aktivering av myokardiet.

Man bör skilja på två typer av failure to capture:

  • Äkta failure to capture innebär att det var förväntat att stimuleringen skulle resultera i aktivering. Detta kan bero på otillräcklig stimuleringsstyrka, elektrodlossning, elektrodfraktur etc.
  • Funktionell failure to capture inträffar under myokardiets refraktärperiod. En pacemakerimpuls under refraktärperioden kan inte resultera i aktivering eftersom myokardiet är refraktärt. I denna situation måste man fundera på varför pacemakern stimulerar under refraktärperioden.

Den vanligaste orsaken till failure to capture är att impulsstyrkan är otillräcklig för att starta den depolarisationsvåg. Moderna pacemakers har inbyggda funktioner för att kalibrera impulsstyrkan efter myokardiets retbarhet. Detta görs genom att pacemakern provar att stimulera med successivt avtagande styrka tills impulsen inte längre resulterar i aktivering. Pacemakern ställs då in på den lägsta styrka som aktiverade myokardiet. Således kan pacemakern automatiskt söka efter tröskelvärdet som resulterar i aktivering och därmed reducera risken för failure to capture. Denna typ av sökning görs (beroende på fabrikat) flera gånger per dag och får inte förväxlas med äkta failure to capture. I algoritmerna ingår en backup som leverar en stimulering när den bekräftat failure to capture.

Oversensing

Oversensing innebär att pacemakern registrerar kardiell eller icke kardiell elektrisk aktivitet och uppfattar detta som förmaks- eller kammaraktivitet. De signaler som orsakar oversensing behöver inte vara synliga på yt-EKG.

Oversensing kan även innebära att kammarelektroden registrerar förmakssignaler och tolkar det som signaler från kammaren (och vice versa). Registrering av elektrisk aktivitet i andra hjärtrummet kallas cross talk.

Oversensing kan också inträffa när kammarelektoden tolkar T-vågen som en R-våg.

  • Vid DDD inställing leder oversensing i förmak till snabb kammarpacing.
  • Vid DDI inställning leder oversensing i förmak till långsam kammarrytm.
  • Oversensing i kammare leder till förlängda R-R-intervaller.

Undersensing

Vid undersensing lyckas inte pacemakern registrera den egna hjärtaktiviteten. Detta kan bero på att elektroden lossnat, är skadad eller har dålig kontant med myokardiet. Det kan också bero på att hjärtats egna signaler har låg amplitud.

Funktionell undersensing föreligger när pacemakern inte reagerar på hjärtats egna aktivitet som infaller under period då sensingen är inaktiverad (refraktär). Det viktigaste exemplet PVARP (post ventricular atrial refractory period) som diskuterades ovan.

Undersensing kan leda till ”overpacing”, eftersom pacmakern inte känner av aktivitet så triggas den till att stimulera. Vid tecken till overpacing bör man fundera på om undersensing är orsaken.

 

Takyarytmier

Om kammarstimulering triggas av förmaksaktivitet kan takyarytmi uppstå i följande situationer:

  • En supraventrikulär takyarytmi (t ex förmaksflimmer) kan överföras till kammarna.
  • Om impulsen från kammarstimuleringen lyckas ta sig upp, via His bunt, till förmaken och trigga en ny kammarstimulering kan en så kallad endless loop tachycardia uppstå. Detta kallas även pacemaker medierad takyarytmi/takykardi. Denna takyarytmi avbryts genom anbringande av magnet på pacemakerdosan. Moderna pacemakers inkluderar ofta algoritmer som upptäcker och avbryter denna takyarytmin.
  • Vid oversensing i förmaket kan kammarstimuleringens frekvens öka.

Erinra från tidigare diskussion att PVARP, mode switch och pacemakerns maxgräns för pacing syftar till att förhindra ovanstående takyarytmier. PVARP innebär att förmakselektroden är refraktär (okänslig) en viss period efter varje kammarstimulering. Mode switch innebär att pacemakern stänger av triggningsfunktionen vid supraventrikulära takyarytmier. En takyarytmi medierad av pacemakern kan inte överstiga pacemakerns maxfrekvens (som brukar programmeras till  cirka 160 slag/min).

Övriga takyarytmier associerade med pacemaker

  • Sensorn i en pacemaker med frekvensanpassning (rate response) kan feltolka signaler och tro att personen är fysisk aktiv och därmed öka kammarfrekvensen. Exempelvis kan en sensor som registrerar rörelser (accelerometer) kan feltolka externa vibrationer som fysisk aktivitet och därmed öka kammarfrekvensen.
  • Runaway pacemaker är ett potentiellt livshotande tillstånd som innebär att pacemakern avfyrar upp till 1000 gånger per minut, vilket kan resultera i kammarflimmer. Detta är dock inget nämnvärt problem med dagens pacemakers. Runaway pacemaker orsakas av sinande batteri.
error: Innehållet är skyddat.

Gratis EKG lathund och fickhandbok!

Underlätta EKG-tolkningen med vår fickhandbok och lathund! Den ger en snabb men detaljerad överblick och vägledning. Skicka den direkt till din e-post!

You have Successfully Subscribed!