.




Pacemakern - det intelligenta implantatet
Artikel av:Andreas Cornale
Klicka på bilderna för att se en större version















Nästan 3 miljoner människor lever
med pacemaker idag. Tack vare
den mycket avancerade tekniken
lever de ett nästintill normalt liv.
Den första implanterbara
pacemakern opererades in på
Karolinska sjukhuset 1958. Den
var konstruerad av en svensk
civilingenjör. Trots att pacemakern
utvecklats enormt mycket sedan
1958 befinner vi oss fortfarande
bara i början av utvecklingen
Tillbaka till framsidan



Inledning

Idag har närmare 3 miljoner människor världen över pacemaker. Tack vare den kan de leva ett nästintill normalt liv. Sverige är ledande i utvecklingen av pacemakern, en utvecklingen som gått väldigt fort. Från det första klumpiga implantatet 1958 har pacemakern utvecklats till ett litet högteknologiskt implantat som anpassar sig efter kroppens behov. Men trots att den implanterbara pacemakern funnits i fyra decennier är vi bara i början av utvecklingen.
Tillbaka till framsidan


Historik

Att hjärtat styrs av elektriska impulser har man vetat länge. Första gången man försökte starta ett avstannat hjärta med hjälp av elektricitet var redan 1774. Hundra år senare utvecklade en fransk läkare en transportabel elektrisk stimulator som användes vid hjärtstillestånd eller långsam hjärtverksamhet.
Sen tog det nästan hundra år till innan grunden för dagens pacemakerbehandling lades av den amerikanske hjärtläkaren Paul Zoll. Hans pacemaker som kom 1952 var stationär och lämpade sig endast för temporära, akuta situationer på sjukhus.
Den första implanterbara pacemakern opererades in i en patient på Karolinska sjukhuset i oktober 1958 av thoraxkirurgen Åke Senning. Pacemakern var konstruerad av civ.ing. Rune Elmqvist. Sedan dess har svensk forskning lett utvecklingen av pacemakern till det högteknologiska hjälpmedel det är idag.
1962 togs den endokardiella elektroden fram, en elektrod som förs in i hjärtat via vensystemet. Tidigare var man tvungen att med öppen kirurgi placera elektroden.
På 60-talet användes kvicksilverbatterier med en livslängd på ungefär 3 år, de är numera utbytta mot litium-jodid-batterier som har en livslängd på upp till 25 år.
Under 70-talet kom de första programmerbara pacemaker systemen. Man kunde då bättre anpassa pacemakern efter patientens individuella behov.
1979 utvecklades kolelektroden som var tåligare och gav en bättre kontaktyta än de tidigare elektroderna. Numera är de gjorda i ett silverhaltigt kompositmaterial med ett hölje av biokompatibelt silikon och med en spets av titannitrid.
På 80-talet kom tvåkammarsystemen som ledde till en automatiskt reglering av hjärtfrekvensen.
Från 80-talet och fram till idag har pacemakern utvecklats så att den blivit mindre, lättare, tåligare och mer tekniskt avancerad. Nu forskar man för att få fram en kombination av fysiologiska och mekaniska sensorer som gör att pacemakern skall kunna reglerar hjärtfrekvensen efter både fysisk aktivitet och psykiska reaktioner.
Tillbaka till framsidan


Hjärtat

För att förstå vad pacemakern gör behöver man veta lite om hjärtat.
Hjärtat är uppdelat i två halvor, varje halva är uppdelad i en kammare och ett förmak. Dessa skiljs åt med hjälp av segelklaffar som kan öppnas och slutas. Mellan kamrarna och artärerna sitter fickklaffar.
Hjärtat har två faser, vilofas (diastole) och arbetsfas (systole). Under vilofasen fylls blod på i förmaken till dess att trycket blir så stort att segelklaffarna pressas åt sidan och blodet rinner ner i kamrarna. Sedan börjar arbetsfasen och kamrarna pressas ihop, segelklaffarna stängs med ett "dunk" och blodet pressas ut genom fickklaffarna till artärerna. När hjärtat är helt komprimerat och åter slappnar av stängs fickklaffarna med ytterligare ett "dunk" så att blodet inte rinner tillbaka ner i kamrarna.
Allt detta styrs av elektriska signaler. Under vilofasen kommer signalerna från sinusknutan som sitter i vänster förmak. När vilofasen är slut har signalerna hunnit fortplanta sig till hjärtats centrala retledningssystem, Atrioventrikulärknutan (AV-knutan). AV-knutan fungerar som en förstärkare som skickar vidare signalerna till kamrarnas muskulatur som drar ihop sig. Hos en människa som fått en pacemaker inopererad är det någonting som inte fungerar mellan sinusknutan och muskulaturen i kamrarna. Om en elektrisk signal försvinner eller blir fördröjd tar pacemakern över och skickar en ny signal direkt till muskulaturen.
Tillbaka till framsidan


Pacemakern

Ordet Pacemaker [Pejsmejker] är engelskt och betyder taktgivare. Det är den beteckning som används världen över på utrustning med vilken man stimulerar hjärtat. Någon bra svensk beteckning finns inte och vi får acceptera den engelska.
Om sinusknutan slutar att sända eller om AV-knutan slutar att leda fram styrsignaler ersätter konstgjorda pacemakern dessa. Pacemakern hjälper alltså inte hjärtat att pumpa utan ser bara till att de rätta signalerna skickas till rätt ställe.
En pacemaker består av en impulsgenerator och en, eventuellt två, elektriska ledningar med elektroder.
Impulsgeneratorn har ett litiumbatteri som energikälla, vilket ger en lång livslängd. En modern impulsgenerator kan arbeta upp till 10 år trots att den inte väger mer än 30-40 gram och endast är 7-11 mm tjock.
Förutom batteriet innehåller impulsgeneratorn en mängd elektronik. De första som kom under 60-talet innehöll endast några få komponenter i form av transistorer, motstånd och kondensatorer. Idag innehåller en impulsgenerator över 200 000 transistorer på ett chip. Hyperkänsliga sensorer känner av hur och när pacemakern skall stimulera hjärtat, till exempel vid fysisk aktivitet. Man kan säga att elektronikdelen är impulsgeneratorns "hjärna". Den moderna elektroniken är så strömsnål att den i sig förbrukar endast försumbara energimängder och den har en utomordentlig driftsäkerhet. Batteriet och elektroniken är inrymda i ett hermetiskt tillsvetsat skal av titan.
Impulsgeneratorn skickar elektriska signaler till hjärtat via en ledning som slutar i en elektrod. Kraven på ledningen och elektroden är väldigt höga. Ledingen måste tåla att böjas minst 70 gånger i minuten dygn efter dygn, år efter år utan att brytas eller att dess isolering spricker. Elektrodspetsen måste ha en bra kontakt med hjärtats insida. Den måste sitta fast i hjärtmuskulaturen och den utsätts för en spänning på fyra, fem volt. För att förbättra kontaktytan på elektroden så är spetsen facettslipad, vilket gör att ytan ökar med ungefär 500 gånger (till 2,3 mm²).
Den elektriska ledningen består vanligen av mycket tunna metalltrådar som är virade till en spiral och isolerade med silikongummi eller polyuretan. Själva elektrodspetsen är uppbyggd av en platinalegering eller av kol.
Det kirurgiska ingrepp som krävs när man opererar in en pacemaker är inte särskilt stort. Det tar ungefär en timme och görs med hjälp av lokalbedövning.
Det går till så att kirurgen lägger ett snitt strax under nyckelbenet och frilägger en ven. Genom den för man sedan elektroden in i hjärtat. Elektrodkabeln kopplas ihop med impulsgeneratorn som placeras i underhudsvävnaden under nyckelbenet eller på magen. Efter att patienten sytts igen tar det bara några timmar innan han får gå upp ur sängen. När såret är läkt är risken att impulsgeneratorn eller elektroden skall rubbas ur sina lägen ytterst liten. När batteriet tar slut behöver man bara byta ut impulsgeneratorn.
Pacemakern kan programmeras med hjälp av en programmeringsenhet som läggs utanpå huden vid pacemakern. Med hjälp av den kan man både läsa av pacemakern och lämna information till den. Detta görs med telemetri (radiovågor).
När en människa som har en pacemaker inopererad avlider fortsätter pacemakern att avge elektriska signaler till hjärtat. Dessa signaler påverkar dock inte hjärtat som förblir avstannat.
Om en avliden människa med pacemaker kremeras kan impulsgeneratorn explodera av hettan. Socialstyrelsen har föreskrivit att pacemakern skall avlägsnas innan kremering får äga rum samt att omhändertagandet av en pacemaker efter patientens död inte är att betrakta som obduktion.
Tillbaka till framsidan


Att leva med pacemaker

Kan man då verkligen leva ett fullt normalt liv? Ja, nästan. Det finns några saker man bör se upp med, men det finns också många myter om vad som är farligt eller inte. Det som begränsar vad man kan göra efter operationen är ofta inte pacemakern utan den bakomliggande hjärtsjukdomen. Pacemakern hindrar alltså inte att man kan idrotta, bada, köra bil eller utföra några av de aktiviteter man gjorde innan operationen. En pacemaker skall inte vara ett hinder för fortsatt naturligt liv utan ett hjälpmedel för att man skall kunna bibehålla sådan aktivitet som man trivs med.
Impulsgeneratorn har ett filter som förhindrar att pacemakern påverkas av andra elektriska signaler än de från hjärtat. Dessutom är pacemakern skyddad av att vara inopererad i kroppen. Man kan därför utan risk använda de elektriska apparater som finns i hemmet, såsom mikrovågsugnar, datorer, tvättmaskiner, radio och TV-apparater förutsatt att dessa är hela och väl skötta. Vissa stöldlarm i butiker kan ha effekt på pacemaker. De frekvensvariabla larmbågarna som ofta finns i klädbutiker, de med bricka, stör oftast inte Däremot kan de elektromagnetiska bågarna, som ofta finns i livsmedelsbutiker, störa om man står nära dessa för länge. Anledningen är att strålningen från dessa är starkare på grund av de sänder till de små streckkoderna som sitter på varorna. Men man måste komma väldigt nära stöldbågen med pacemakern för att den ska påverkas. Metalldetektorn på en flygplats påverkar inte pacemakern på något sätt, men man bör dock upplysa säkerhetspersonalen på flygplatsen om att man har en pacemaker så att man inte blir misstänkt för vapeninnehav när detektorn piper. Det är inte farligt att använda mobiltelefon, det har gjorts många tester på detta, men läkare brukar ändå rekommendera att man inte håller telefonen närmare än 10-20 cm från pacemakern. Man bör inte heller vistas i närheten av starkare kortvågssändare som tex. radar. Det kan också vara oklokt att vara för nära stora motorer som tex. i maskinrummet på en båt. Högspänd ström och kraftiga magnetfält kan också påverka pacemakern. De pacemakerbärare som behöver vistas i en sån miljö bör samråda med sin läkare.
Eftersom vi lever i ett så tekniskt komplicerat samhälle kan det givetvis förekomma elektriska störningar som påverkar pacemakern. Dessa kommer oftast från defekta apparater. Det som händer i pacemakern vid störning är att den uppfattar signalen som ett hjärtslag och låter bli att skicka iväg en puls. Om pacemakerbäraren känner obehag i form av störd hjärtrytm vid vistelse nära en elektrisk apparat bör denne givetvis avlägsna sig från denna. Pacemakern återgår då till att följa hjärtats normala rytm.
En teknisk kontroll av pacemakern sker vanligen ungefär en vecka, en månad och ett halvt år efter operationen, därefter en gång per år. Patienten kan själv utföra vissa kontroller, som att räkna pulsen. En pacemaker är inställd att inte understiga en viss puls, gör den det bör man kontakta pacemakerkliniken. Vidare bör man ge akt på eventuella symptom såsom andningssvårigheter, onormal trötthet och yrsel. Om sådana symptom uppträder skall patienten ta kontakt med sin läkare.
Tillbaka till framsidan




Litteraturlista

"With physicians in mind and patiens at heart". Broschyr från Pacesetter AB, inget årtal.

"Pacemakern - det intelligenta implantatet". Broschyr från Pacesetter AB, inget årtal.

Lars Rydén, Ib Munksgaard Kruse: "Läsning för dig som har Pacemaker" ISBN 91-86068-42-3 utgiven av Pacesetter AB 1996

Acrobat Reader dokument utan titel från Ken Kinser på Medtronic (USA) [ken.kinser@medtronic.com]

Staffan Björk [staffan.björk@pacesetter.se] E-post "re: Faror med pacemaker" 3 jan 1999.

Annalisa Wirth [annalisa.wirth@medtronic.com] E-post "re: Pacemaker" 13 nov 1998

Tillbaka till framsidan







































1