1.1 Schrittmacheraufbau
Der Schrittmacher ist ein elektronischer Impulsgeber, der den Herzmuskel bei zu langsamem Herzschlag stimuliert und depolarisiert. Herzschrittmacher beobachten die Herzfrequenz und geben bei Bedarf Stimulationsimpulse ab. Mittels Programmierung können die Schrittmacherfunktionen an die individuellen Bedürfnisse des Patienten angepasst werden.

Schrittmachergehäuse und Innenleben
Für die Energieversorgung haben sich überwiegend die langlebigen Lithium-Jod-Batterien, wie auch in neuerer Zeit die Niedrigimpedanzbatterien (z. B. Hybrid-Carbonfluorid [CFx]-Lithium-Silber-Vanadiumoxid-Batterien oder Lithium-Mangandioxid-Batterien) durchgesetzt. Die Batterielaufzeit kann jedoch beträchtlich variieren. Je nach programmierter Energieabgabe (Output), internem Stromverbrauch und Batteriekapazität beträgt sie zwischen 5 und 15 Jahre. Sonden stellen die Verbindung zwischen Herzschrittmacher und Herz dar und werden in der Regel bei der Implantation über die Venen zum Herzen vorgeschoben und dort positioniert. Das distale Ende der Sonde liegt je nach Schrittmachertyp im rechten Vorhof und/oder im Ventrikel. Für die kardiale Resynchronisationstherapie (CRT) ist zusätzlich noch eine Sonde für den linken Ventrikel erforderlich. Die proximalen Enden der Sonden, die Sondenstecker, werden mit dem Schrittmacherkonnektor des Herzschrittmachers verbunden.

Entwicklung der Schrittmachergehäuse: von den Anfängen der Schrittmachertherapie bis 2010. Dieses Bild ist eine Fotomontage und zeigt nur ungefähre Größenverhältnisse. (Fotomontage wurde erstellt aus Schrittmachern der Firmen Biotronik, Boston, Intermedics, Medtronic, Sorin, St. Jude)
1.1.1 Einkammerschrittmacher
1.1.2 Zweikammerschrittmacher
Zweikammerschrittmacher (DDD/DDI) (◘ Abb. 1.5)

DDD/DDI-Schrittmacher verfügt über jeweils eine Sonde im rechten Vorhof und rechten Ventrikel. Aus: Fischer und Ritter (2002)
VDD-Single-Lead-Schrittmacher (◘ Abb. 1.6)

Schematische Darstellung eines VDD-Schrittmachers
1.1.3 Biventrikulärer Schrittmacher

Schematische Darstellung eines biventrikulären Schrittmachers
1.1.4 Sondenloser Herzschrittmacher (Leadless Pacemaker)
Der sondenlosen Herzschrittmacher wurden im Jahr 2013 eingeführt. Es handelt sich hierbei um eine kleine zylinderförmige Kapsel mit integriertem Mikroprozessor, Batterie, Elektroden und Befestigungsmechanismus. Der sondenlose Herzschrittmacher wird über die Vena Femoralis mit Hilfe eines Katheters in den rechten Ventrikel vorgeschoben und dort fixiert. Für die Befestigung im rechten Ventrikel stehen aktuell zwei Verfahren zur Verfügung. Ein Modell kann über eine feststehende Schraube am distalen Ende des sondenlosen Herzschrittmachers eingeschraubt werden. Eine zweite Möglichkeit für die Befestigung bietet ein Modell mit kleinen Fixierungsankern.

Sondenloser Herzschrittmacher Micra. Mit freundlicher Genehmigung der Fa. Medtronic GmbH

Sondenloser Herzschrittmacher Nanostim. Mit freundlicher Genehmigung der Fa. Abbott GmbH & Co. KG
der transvenöse Herzschrittmacher mit einer Ventrikelsonde und
der sondenlose Herzschrittmacher mit integrierten Elektroden.
Beide Systeme haben Vor- und Nachteile. Der sondenlose Herzschrittmacher ist z. B. eine gute Alternative, wenn der venöse Zugangsweg für transvenöse Sonden nicht möglich ist.
Eine wichtige Weiterentwicklung wären sondenlose Herzschrittmacher als Zwei- und Dreikammerschrittmacher.
Inwieweit sich die Leadless Pacemaker als Standardherzschrittmacher weiterentwickeln und die transvenösen Herzschrittmacher ersetzen, bleibt abzuwarten.
1.2 Schrittmachersonden
Um eine Verwechslung mit Elektroden aus der Elektrochemie zu vermeiden (positive Elektrode Anode, negative Elektrode Kathode) wird im weiteren Text statt von Schrittmacherelektroden nur von Schrittmachersonden bzw. Sonden gesprochen.
Die Anforderungen an heutige Schrittmachersonden/Schrittmacherelektroden sind hohe Langzeitstabilität, gutes Handling und gute elektrische Eigenschaften. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, unterscheiden sich die Sonden bzgl. Isolationsmaterial, Befestigungsmechanismus, Polarität und Steroidfreisetzung.
Beim Isolationsmaterial werden im Wesentlichen nur zwei Materialien verwendet – Silikon und Polyurethane. Silikonisolierungen zeigen eine hohe Langzeitstabilität und Flexibilität. Sonden mit Polyurethanisolierungen sind beliebt aufgrund ihrer besseren Gleitfähigkeit und des geringeren Sondendurchmessers im Vergleich zu Silikonsonden. Nachteilig gegenüber Silikon zeigte sich hingegen in der Vergangenheit die hohe Isolationsbruchgefahr von bipolaren Polyurethansonden zwischen Innen- und Außenleiter. Heute werden andere Polyurethane verwendet, die bessere Langzeitergebnisse erwarten lassen. Um die Vorteile beider Materialien zu vereinen, stehen mittlerweise Silikonsonden mit einem Polyurethancoating zur Verfügung oder es werden für die Isolation auch Materialkombinationen aus Silikon und Polyurethan verwendet.

Distales Ende einer Ankersonde. Mit freundlicher Genehmigung der Sorin Group Deutschland GmbH

Distales Ende einer Schraubsonde. Mit freundlicher Genehmigung der Biotronik SE & Co. KG
Bezüglich der Polarität werden uni- und bipolare Sonden unterschieden. Unipolare Sonden verfügen nur über einen Zuleitungsdraht in der Sonde, während bipolare Sonden über zwei Zuleitungsdrähte verfügen. Da die Vorteile der bipolaren Sonden überwiegen (► Abschn. 1.3; ► Kap. 9), werden bei Neuimplantationen in der Regel bipolare Sonden implantiert.
Um den postoperativen Reizschwellenanstieg und die chronische Reizschwelle zu verringern, gibt es steroidfreisetzende Sonden . Diese Sonden verfügen über ein Steroiddepot am distalen Ende, das eine zeitlich begrenzte Freisetzung von entzündungshemmendem Steroid ermöglicht.
Für die Konzeption bedingt MRI-fähiger Sonden haben die Hersteller unterschiedliche Ansätze verfolgt. Es wurden entweder die ferromagnetischen Anteile reduziert, ein spezieller Filter in die Sondenspitze eingebaut oder die Wickelung der Leiter geändert (► Abschn. 2.10).
1.3 Konfiguration unipolar/bipolar
1.3.1 Unipolare Konfiguration
Unipolare Stimulation

Bei der unipolaren Konfiguration arbeitet die Sondenspitze als negative Elektrode (Kathode –) und das Schrittmachergehäuse als positive Elektrode (Anode +). Aus: Fischer und Ritter (2002)
Unipolare Wahrnehmung
Für die Wahrnehmung von Signalen wird die Potenzialdifferenz zwischen Kathode und Anode gemessen. Da die unipolare Wahrnehmung sich über eine große extrakardiale Fläche erstreckt, ist sie demzufolge störanfällig für Myosignale und externe Signale. So können z. B. die Myosignale der Pektoralismuskulatur fälschlicherweise als herzeigene Signale erkannt werden und eine Impulsabgabe inhibieren. Genau das Gleiche gilt für externe elektrische, elektromagnetische oder magnetische Störquellen. Die unipolare Wahrnehmung ist bzgl. Störanfälligkeit der bipolaren Wahrnehmung erheblich unterlegen.
1.3.2 Bipolare Konfiguration (◘ Abb. 1.13)
Bipolare Stimulation

Bei der bipolaren Konfiguration arbeitet die Sondenspitze als negative Elektrode (Kathode –) und der proximale Sondenring als positive Elektrode (Anode +). Der Abstand von distaler zu proximaler Elektrode sollte ≤20 mm betragen. Aus: Fischer und Ritter (2002)

a,b a: Bei der unipolaren Stimulationsweise sind die Schrittmacherstimuli im Oberflächen-EKG in der Regel gut zu sehen. b: Bei der bipolaren Stimulation lassen sich die Schrittmacherstimuli trotz ausgeschalteter EKG-Filter (Netz- und Muskelfilter) manchmal kaum erkennen. (A = atrialer Schrittmacherstimulus; V = ventrikulärer Schrittmacherstimulus). Aus: Fischer und Ritter (2002)
Bipolare Wahrnehmung
Bei der bipolaren Wahrnehmung wird die Potenzialdifferenz zwischen Kathode und Anode gemessen. Durch den geringen Elektrodenabstand und die intrakardiale Lage von Kathode und Anode ist das Risiko der Wahrnehmung von externen – nicht herzeigenen – Signalen vernachlässigbar.
1.4 Parameter Stimulation /Wahrnehmung
1.4.1 Stimulation
Energie
programmierte Impulsamplitude,
programmierte Impulsdauer,
Impedanz des gesamten Systems (Schrittmachersystem und Gewebe).
Sie berechnet sich nach der Formel:

Wie aus der Formel ersichtlich, geht die Impulsamplitude bzw. Spannungsamplitude im Quadrat in die Berechnung des Energiebedarfs ein. Die programmierte Impulsamplitude liegt im Voltbereich und beträgt in der Regel zwischen 1,5–3,5 Volt. Die Impulsdauer gibt die Breite des Stimulationsimpulses in Millisekunden (ms) an. Sie geht linear in die Berechnung des Energiebedarfs ein. Der Wert der programmierten Impulsdauer liegt in der Regel zwischen 0,2–0,6 ms.
Aufgrund der Formel wird deutlich, dass z. B. bei Erhöhung der Impulsdauer auf das Doppelte des Ausgangswerts die Energieabgabe auch auf das Doppelte ansteigt, während bei Veränderung der Spannungsamplitude auf das Doppelte die Energieabgabe auf das 4fache steigt. Dieser Zusammenhang ist wichtig im Hinblick auf eine energiesparende Einstellung des Schrittmachersystems.
Als dritte Größe geht die Impedanz (R), der Widerstand des gesamten Systems in die Energieberechnung ein. Diese Gesamtimpedanz umfasst die Impedanz des Schrittmachersystems sowie des Gewebes und beträgt bei intakten Sonden ca. 300–1500 Ohm („Hochimpedanzsonden“ können Impedanzwerte >1000 Ohm aufweisen). Die Impedanz wird beeinflusst durch Leitermaterial der Sonde, aktive Elektrodenoberfläche, Übergangswiderstand von Elektrode zu Gewebe und Gewebewiderstand. Sie kann auch ungünstig beeinflusst werden durch technische Defekte des Schrittmachersystems (z. B. Sondenbrüche oder Isolationsdefekte) und andere Störungen (z. B. Myokardnekrosen, Elektrolytentgleisungen, Stoffwechselentgleisungen, Medikamente).
Reizschwelle
Die Reizschwelle gibt die minimale Energie an, die noch eine Depolarisation des Myokards auslösen kann. Die Bestimmung der Reizschwelle ist wichtig, um eine energiesparende Einstellung zu ermöglichen und evtl. Komplikationen, die mit einer Erhöhung der Reizschwelle einhergehen, rechtzeitig zu erkennen. Für die Bestimmung der Spannungsreizschwelle wird bei einer gewählten Impulsdauer die minimale Impulsamplitude (Spannungsamplitude in V) festgestellt, die noch eine Herzaktion auslösen kann.

Reizzeit-Spannungskurve. Die Rheobase ist die niedrigste Impulsamplitude , mit der gerade noch eine Depolarisation ausgelöst werden kann. Die Chronaxie entspricht der Reizschwellen-Impulsdauer bei doppeltem Rheobasewert

Energiekurve . Der Energieverbrauch nahe der Chronaxie ist am niedrigsten
1.4.2 Wahrnehmung (Sensing/Detektion)
Mittels der Sonden im Herzen werden die herzeigenen Signale wahrgenommen. Während die Stimulation im Voltbereich (V) liegt, weisen die wahrgenommenen Signale nur Amplituden im Millivoltbereich auf (mV). Die Signalamplituden der intrakardialen Vorhofsignale zeigen in der Regel Werte von ca. 2–5 mV. Die Signalamplitude n im Ventrikel liegen in der Regel zwischen 10–20 mV.
Signalverarbeitung durch den Schrittmacher
Frequenzspektrum,
Anstiegssteilheit (mV/ms) „slew rate“,
Signalamplitude (mV).
Frequenzspektrum
Schrittmacher verwenden Bandpassfilter, die abhängig von Modell und Hersteller ihre größte Eingangsverstärkung etwa zwischen 18 und 150 Hz haben (Bereich von P- und R-Wellen). Der Schrittmacher ist demnach in diesem Bereich maximal empfindlich. Das heißt, Signale, die >150 Hz oder <18 Hz liegen, müssen eine wesentlich höhere Signalamplitude aufweisen, um vom Schrittmacherfilter durchgelassen zu werden.

Bandpassfilter von Herzschrittmachern
Es gibt bisher noch keinen Schrittmacher, der morphologisch sicher zwischen Nutz- und Störsignal unterscheidet. Für die heute verwendeten Bandpassfilter gilt, dass jedes Signal, das den Eingangsfilter überschwellig passiert, wie ein Herzsignal gewertet wird. Zudem dämpft der Bandpassfilter das Nutzsignal wesentlich stärker als das Störsignal.
Anstiegssteilheit („slew rate“)

Slew-rate -QRS

Slew-rate-T-Welle
Signalamplitude

R-Welle wird im Ventrikel korrekt wahrgenommen, weil das Signal über der ventrikulären Wahrnehmungsschwelle liegt (hier 4 mV), das Signal der T-Welle liegt unter dieser Wahrnehmungsschwelle und wird nicht detektiert
Undersensing /Entranceblock

Ventrikuläres Undersensing: R-Wellensignal liegt unter der Wahrnehmungsschwelle des Ventrikels (hier 10 mV). Die ventrikuläre Wahrnehmung ist zu unempfindlich eingestellt
Oversensing

Ventrikuläres Oversensing: R-Wellensignal liegt über der Wahrnehmungsschwelle (hier 1 mV), allerdings unerwünschterweise auch T-Welle und Störsignale . Die ventrikuläre Wahrnehmung ist zu empfindlich eingestellt
1.5 Internationale Kodierung von Schrittmachern und Sonden
NASPE/BPEG-Schrittmachercode
Revidierter NBG-Code (NASPE/BPEG Generic Pacemaker Code; NASPE: North American Society of Pacing and Electrophysiology; BPEG: British Pacing and Electrophysiology Group) für die antibradykarde, frequenzadaptive und multifokale Stimulation. Aus: Bernstein et al. (2002)
I Ort der Stimulation | II Ort der Wahrnehmung | III Betriebsart | IV Frequenzadaptation | V Multifokale Stimulation |
---|---|---|---|---|
0 = Keine | 0 = Keine | 0 = Keine | 0 = Keine | 0 = Keine |
A = Atrium | A = Atrium | T = Getriggert/tracking | R = Frequenzadaptation („rate response“) | A = Atrium |
V = Ventrikel | V = Ventrikel | I = Inhibiert | V = Ventrikel | |
D = Dual A+V | D = Dual A+V | D = Dual T+I | D = Dual A+V | |
S = Single Chamber | Herstellerbezeichnung |
Bedeutung der unterschiedlichen Kodierung im Einzelnen
AAI | Atrial stimuliert und wahrgenommen, Betriebsart inhibiert |
VVI | Ventrikulär stimuliert und wahrgenommen, Betriebsart inhibiert |
DDI | Atrial und ventrikulär stimuliert und wahrgenommen, Betriebsart atrial und ventrikulär inhibiert |
DDD | Atrial und ventrikulär stimuliert und wahrgenommen, Betriebsart inhibiert und getriggert |
VDD | Ventrikulär stimuliert und wahrgenommen, atrial nur wahrgenommen (keine atriale Stimulation), Betriebsart inhibiert und getriggert |
„VDDR“ | Frequenzadaptation bei VDD: Schrittmacher arbeitet entweder im VDD- oder VVIR-Modus (R-Funktion nur sinnvoll im Fall eines Mode-Switches wegen Vorhofflimmern) |
A00 | Starrfrequente atriale Stimulation mit fester Frequenz (z. B. bei Magnetauflage) |
V00 | Starrfrequente ventrikuläre Stimulation mit fester Frequenz (z. B. bei Magnetauflage) |
D00 | Starrfrequente atriale und ventrikuläre Stimulation (z. B. bei Magnetauflage) |
AAIR, VVIR, DDIR, DDDR | Wie AAI/VVI/DDI/DDD plus Frequenzadaptation |
VVIRV | Wie VVIR mit biventrikulärer Stimulation |
DDDRA | Wie DDDR mit biatrialer Stimulation |
DDDRV | Wie DDDR mit biventrikulärer Stimulation |
DDD0V | Wie DDD mit biventrikulärer Stimulation |
SSI | Single chamber (AAI oder VVI) stimuliert und wahrgenommen, Betriebsart inhibiert (Herstellerbezeichnung) |
AAT/VVT | Im Vorhof bzw. im Ventrikel stimuliert, wahrgenommen und getriggert (in der Regel nicht permanent programmiert) |
NASPE/BPEG-Schrittmachersonden-Code (NBL)
NASPE/BPEG-Schrittmachersonden-Code. NASPE North American Society of Pacing and Electrophysiology, BPEG British Pacing and Electrophysiology Group. Aus: Bernstein und Parsonnet (1996)
Sondenkonfiguration | Befestigungsmechanismus | Isolation | Steroidfreisetzung |
---|---|---|---|
U = Unipolar | A = Aktiv | P = Polyurethan | S = Steroid |
B = Bipolar | P = Passiv | S = Silikon | N = Nicht-steroid |
M = Multipolar | 0 = Keine | D = Dual/beide Materialien (P+S) | 0 = Keine |
Markerannotationen im Schrittmacher-EKG
Nomenklatur der stimulierten und wahrgenommenen Ereignisse im Schrittmacher-EKG
Ereignis | Internationale Nomenklatur | Firmennomenklatur |
---|---|---|
Atriale Stimulation | A | AP, Ap (atriales Pacing) |
P-Welle, atriale Eigenaktion | P | AS, As (atriales Sensing) Ar/(AS)/Ars/As (FFP)/As (PVARP) (atriales Sensing in der Refraktärperiode) |
Ventrikuläre Stimulation | V | VP, Vp (ventrikuläres Pacing) |
R-Welle, ventrikuläre Eigenaktion | R | VS, Vs (ventrikuläres Sensing) Vr/(VS)/Vrs (ventrikuläres Sensing in der Refraktärperiode) |
Großer Markerimpuls für stimulierte Ereignisse.
Mittlerer Markerimpuls für wahrgenommene Signale.
Kleiner Markerimpuls für wahrgenommene Signale in der Refraktärphase.

Darstellung der Markerimpulse: Die Nomenklatur der Markerimpulse ist beispielhaft und kann in Abhängigkeit vom Aggregat differieren (Tab. 1.4)
1.6 Schrittmacher-EKG
1.6.1 Schrittmacherstimulus

Atrialer und ventrikulärer Stimulus mit effektiver Depolarisation
1.6.2 Pseudofusionen – Fusionen – Pseudopseudofusionen
Wenn im EKG ein Stimulus mit einer intrinsischen Aktion zeitgleich auftritt, ist die Frage zu klären, ob die Stimulation die Depolarisation komplett partiell (Fusion ) auslöst oder rein zufällig mit der intrinsischen Depolarisation zusammenfällt und nicht auslöst (Pseudofusion ). Folgende QRS-Morphologien können bei Schrittmacher EKGs beobachtet werden:
Im Ventrikel
Ausschließlich intrinsische Depolarisation.
Pseudofusion
Sie ist dadurch charakterisiert, dass der ventrikuläre Stimulus ineffektiv ist, zeitgleich mit der intrinsischen Depolarisation einfällt und die Depolarisation des Myokards nicht beeinflusst. Der Pseudofusionsschlag zeigt die gleiche Morphologie wie der spontane QRS-Komplex.
Fusion

a-e a: Spontaner QRS-Komplex; b: Pseudofusion : Stimulationsimpuls hat keinen Effekt auf die Depolarisation, die komplett intrinsisch ausgelöst wurde. QRS-Komplex und T-Welle sind identisch mit dem spontanen QRS-Komplex; c: Fusionssystole: das ventrikuläre Myokard wird depolarisiert durch Stimulus und spontaner Erregung. QRS-Komplex und T-Welle haben eine Konfiguration, die zwischen spontanem und stimuliertem Komplex liegen; d: Reine ventrikuläre Stimulation; e: Pseudopseudofusion im DDD-Modus: QRS-Komplex wird im Ventrikel nicht detektiert, da er in die ventrikuläre Ausblendzeit fällt: der atriale Stimulus erscheint im Oberflächen-EKG kurz vor dem QRS-Komplex. Es folgt ein ventrikulärer Stimulus im Abstand des programmierten AV-Intervalls. Ursache in diesem Beispiel ist ein atriales Undersensing. (Die P-Welle wird nicht detektiert)
Ausschließlich ventrikuläre Stimulation
Sie löst die Depolarisation komplett aus.
Pseudopseudofusion

Pseudopseudofunktion im AAI/A00-Modus, Frequenz 94 ipm: Der atriale Stimulus ist im Atrium effektiv, er fällt im Oberflächen-EKG zufällig (je nach Stimulationsfrequenz) mit dem vorhergehenden Eigen-QRS-Komplex zusammen. (A = atrialer Stimulus)

a, b Pseudofusionsschläge (a: Pseudofusion ; b: intrinsischer Rhythmus)
AAI/A00-Modus : Bei hohen Stimulationsfrequenzen und langer intrinsischer AV-Überleitung (◘ Abb. 1.26) fällt der atriale Stimulus zufällig mit der vorherigen, intrinsischen Ventrikeldepolarisation zeitgleich ein.
DDD-Modus : Vorhofsensingverlust mit intrinsischer Überleitung. Zufälliges Auftreten der atrialen Impulsabgabe mit einer ventrikulären Extrasystole.
Ob beim DDD-Modus nach einer Pseudopseudofusion eine ventrikuläre Impulsabgabe erfolgt, ist abhängig davon, ob und zu welchem Zeitpunkt der QRS-Komplex detektiert wird (Sicherheitsfenster, ► Abschn. 2.1).
Im Vorhof
Im Vorhof kann unterschieden werden zwischen intrinsischen und stimulierten P-Wellen. Bei der Pseudofusion fällt der Vorhofstimulus zufällig mit der intrinsischen P-Welle zusammen und hat keinen Effekt auf die Morphologie der P-Welle und die Depolarisation des Vorhofmyokards.
1.6.3 Lagetyp

Ventrikelstimulationen bei apikaler Sondenlage zeigen eine linksschenkelblockartige Verbreiterung des QRS-Komplexes

Ventrikelstimulationen bei Sondenlage im hohen ventrikulären Septum, kein Linkslagetyp, QRS-Komplex schmaler
1.7 Zeitintervalle – Frequenzen – Refraktärzeiten
Der Schrittmacher startet mit jedem wahrgenommenen oder stimulierten Ereignis eine Vielzahl von verschiedenen Intervallen, die der Steuerung des Schrittmachers und der verschiedenen Funktionen und Algorithmen dienen.


So entspricht z. B. die Frequenz von 60 Impulsen pro Minute (ipm) bzw. die intrinsische Frequenz von 60 (min−1) einem Intervall von 1000 ms (Umrechnungstabelle Anhang).
Es folgen die wichtigsten Zeitintervalle:
1.7.1 Stimulationsintervall

Stimulationsintervall im Ventrikelschrittmacher. (V = Ventrikelstimulus)
1.7.2 Auslöseintervall
Andere Bezeichnungen: Erwartungsintervall , Escapeintervall
Das Auslöseintervall startet mit einer Eigenaktion oder mit einem Stimulationsimpuls. Jede weitere wahrgenommene Eigenaktion setzt das Auslöseintervall zurück. Liegt keine Eigenaktion vor Ablauf des Auslöseintervalls vor, gibt der Schrittmacher am Ende des Auslöseintervalls einen Stimulationsimpuls ab. Die Dauer des Auslöseintervalls ist identisch mit dem Stimulationsintervall, wenn keine Frequenzhysterese programmiert ist.

Auslöseintervall im Ventrikelschrittmacher – Auslöseintervall startet mit der Wahrnehmung eines ventrikulären Ereignisses (R-Welle oder VES). Wenn kein ventrikuläres intrinsisches Signal während der Dauer des Auslöseintervalls detektiert wird, stimuliert der Schrittmacher am Ende des Auslöseintervalls im Ventrikel. (R = R-Welle; V = Ventrikelstimulus)

Auslöseintervall im Vorhofschrittmacher – Auslöseintervall startet mit der Wahrnehmung eines atrialen Ereignisses (P-Welle oder AES). Wenn kein atriales intrinsisches Signal während der Dauer des Auslöseintervalls detektiert wird, stimuliert der Schrittmacher am Ende des Auslöseintervalls im Vorhof. (P = P-Welle; A = Vorhofstimulus)
Zweikammersysteme können vorhofgesteuert, ventrikulär gesteuert sein oder die Steuerung wechseln, z. B. bei VES. Dabei tritt im Falle einer atrialen Zeitsteuerung ein Wechsel zur ventrikulären Zeitsteuerung ein (kombinierte Steuerung) (◘ Abb. 1.51 und ◘ 1.52).
1.7.3 Grundintervall /Grundfrequenz
Andere Bezeichnung für Grundintervall: Basisintervall ; Interventionsintervall …
Andere Bezeichnungen für Grundfrequenz: Untere Grenzfrequenz ; Basisfrequenz ; („basic rate“); Interventionsfrequenz ;…
Die Grundfrequenz ist die untere Grenzfrequenz, mit der der Schrittmacher stimuliert, wenn die Eigenfrequenz des Herzens diese unterschreitet. Das Grundintervall ist das Zeitintervall zwischen zwei Stimuli an der Grundfrequenz.
1.7.4 AV-Intervall
Andere Bezeichnungen: AV-Delay ; AV-Zeit ; AV-Verzögerung
Das AV-Intervall bestimmt das Zeitintervall beim Zweikammerschrittmacher, nach dem der Ventrikel bei fehlender intrinsischer AV-Überleitung stimuliert werden muss. Es wird hierbei zwischen wahrgenommenen und stimulierten Aktionen im Vorhof unterschieden. Diese zeitliche Differenz (in etwa Spike-P-Abstand genauer: Differenz im intrakardialen EKG zwischen AP-VS und AS-VS)) sollte bei der Programmierung berücksichtigt werden, damit das hämodynamisch wirksame atrioventrikuläre Intervall sowohl für stimulierte als auch für wahrgenommene Vorhofaktionen identisch ist.
AV-Intervall nach Vorhofwahrnehmung
Andere Bezeichnungen: PV-Intervall (PVI); PV-Zeit ; AV-Sense; wahrgenommenes AV-Intervall ; Sensed AV; SAV.

AV-Intervall nach Vorhofwahrnehmung (PVI): liegen intrinsische AV-Überleitungen innerhalb des PVI vor, ist der Ventrikel inhibiert. Ohne Eigenüberleitung triggert das PVI eine ventrikuläre Stimulation. (P = P-Welle; R = R-Welle; V = Ventrikelstimulus)
AV-Intervall nach Vorhofstimulation
Andere Bezeichnungen: AV-Delay (AVD); AV-Zeit ; AV-Verzögerung ; AV-Pace ; Stimuliertes AV-Intervall ; Paced AV; PAV.

AV-Intervall nach Vorhofstimulation AVI. Liegen intrinsische AV-Überleitungen innerhalb des AVI vor, wird die ventrikuläre Stimulationsabgabe inhibiert. Ohne Eigenüberleitung erfolgt nach Ablauf des AVI eine ventrikuläre Stimulation. (A = Vorhofstimulus; R = R-Welle; V = Ventrikelstimulus)
AV-Korrektur
Andere Bezeichnungen: AV-Differenz ; Pace-Sense Offset ; Sense-Kompensation ; AV-Korrektur nach Detektion; AV-Verlängerung.
Mit der Stimulation im Vorhof startet das AV-Intervall und die Erregungsausbreitung über intra- und interatriale Leitungsbahnen. Es erfolgt, bezogen auf den atrialen Stimulus, verzögert die Depolarisation des Vorhofes. Im Unterschied dazu ist bei Detektion des atrialen Ereignisses das Vorhofmyokard schon zu einem Teil depolarisiert, sodass das PV-Intervall zu diesem Zeitpunkt gestartet wird. Um zu gleichen zeitlichen Abläufen der Vorhof- und Kammerkontraktion zu gelangen, muss also das PVI kürzer als das AVI sein.

a, b a: Darstellung der AV-Korrektur (A = Vorhofstimulus; P = P-Welle; V = Ventrikelstimulus); b: Abhängig von der Sondenlage und der Erregungsleitung im Vorhof kann die intrakardiale Vorhofwahrnehmung im Oberflächen-EKG im Bereich der P-Welle differieren. (A = atrialer Kanal; V = ventrikulärer Kanal; AS = intrakardiale Vorhofwahrnehmung; VS = intrakardiale Ventrikelwahrnehmung)
1.7.5 Frequenzhysterese
Andere Bezeichnungen: Hysterese ; Sinuspräferenz ; Hysteresekorrektur.

Frequenzhysterese des Vorhofschrittmachers verlängert das Auslöseintervall mit dem Ziel, den intrinsischen Rhythmus zu fördern. Auslöseintervall (AI) = Stimulationsintervall (SI) + ystereseintervall (HY). (P = P-Welle; V = Ventrikelstimulus)
1.7.6 Maximale Sensorfrequenz
Die maximale Sensorfrequenz ist die maximale Stimulationsfrequenz, mit der ein Schrittmacher aufgrund der Sensorinformation frequenzadaptiv stimulieren kann. Das heißt, wenn die Stimulationsfrequenz mit Hilfe eines Sensors an die Belastung des Patienten angepasst wird, stellt die maximale Sensorfrequenz die Begrenzung nach oben dar.
Die möglichst physiologische Einstellung der Sensorparameter spielt eine Rolle bei chronotrop inkompetenten Patienten, z. B. bei SSS, Zweiknotenerkrankung oder bei bradyarrhythmischem Vorhofflimmern und bei chronotrop kompetenten Patienten mit AV-Block zum Zeitpunkt einer Mode-Switch-Situation.
1.7.7 Maximalfrequenz/obere Grenzfrequenz
Andere Bezeichnungen: Maximale Trackingrate ; maximale Trackingfrequenz ; maximale Synchronfrequenz ; Upper rate ; Upper rate limit.
Die Maximalfrequenz ist die maximale Stimulationsfrequenz/Synchronfrequenz, mit der ein Zweikammerschrittmacher (DDD(R) oder VDD (R)), den Ventrikel vorhofgesteuert stimulieren kann. Das bedeutet bei Patienten mit AV-Blockierungen, dass Vorhoffrequenzen die zwischen Grundfrequenz und Maximalfrequenz liegen, die Ventrikelstimulation 1:1 triggern dürfen. Dabei können nur P-Wellen ein PV-Intervall auslösen, die außerhalb der Refraktärzeiten liegen. Vorhoffrequenzen, die über der Maximalfrequenz liegen, triggern entweder verzögert mittels Wenckebach-Verhalten oder im 2:1- bzw. n:1-Blockverhalten die Ventrikelstimulation (► Abschn. 1.9).
Die Programmierung der Maximalfrequenz hat Bedeutung für Patienten mit AV-Blockierungen, falls Belastungsfrequenzen auftreten, die oberhalb der Maximalfrequenzen liegen (► Abschn. 1.9).
Intervall der Maximalfrequenz: Andere Bezeichnung
Minimales Stimulationsintervall; Upper rate interval .

Intervall der Maximalfrequenz (Intervall Fmax) ist das kürzeste Intervall mit der ein DDD/VDD-System einen Patienten mit AV-Blockierungen stimulieren darf
1.7.8 Ausblendzeit (Blanking )
Ausblendzeiten (Blanking, absolute Refraktärzeit etc.) sind Zeiten, in denen der Schrittmacher in der Regel nichts erkennt im Gegensatz zu den (relativen) Refraktärperioden (s. ► Abschn. 1.7.9).
Ausblendzeiten starten mit stimulierten oder wahrgenommenen Aktionen. Während der Ausblendzeiten ist der Schrittmacher praktisch blind geschaltet und ignoriert Signale, die in dieses Zeitfenster fallen. Es sollen insbesondere Stimulationsimpulse (Voltbereich), die um den Faktor 1000 höher liegen als die herzeigenen Signale (mV-Bereich), als auch deren Nachpotenziale ausgeblendet werden. Ferner dienen sie der Vermeidung von Mehrfachwahrnehmungen desselben Signals sowie der Ausblendung von Crosstalk - und Far-Field-Signalen , die sonst vom Wahrnehmungsschaltkreis des Schrittmachers als Herzsignal fehlinterpretiert werden könnten.
Ausblendzeiten im selben Kanal
Andere Bezeichnungen: Atriale Ausblendzeit (Blanking) nach AS/AP; ventrikuläre Ausblendzeit (Blanking) nach VS/VP; absolute Refraktärperiode ; atriale/ventrikuläre absolute Refraktärzeit; atriale oder ventrikuläre Detektionsausblendzeit.

Ventrikuläre Ausblendzeit nach intrinsischen (R) und stimulierten (V) ventrikulären Ereignissen

Atriale Ausblendzeit nach stimulierten (A) Vorhofereignissen – bei manchen Modellen auch nach intrinsischen (P) Vorhofereignissen
Ausblendzeiten im anderen Kanal bei Zweikammerschrittmachern
Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Ausblendzeiten, die bei den meisten Schrittmachern programmierbar sind, existieren bei Zweikammerschrittmachern zwei weitere Ausblendzeiten. Diese sind in der Regel programmierbar.
Postatriales ventrikuläres Blanking (PAVB )
Andere Bezeichnung: V-Blanking nach A-Stim./AP.

Atriale Stimulation (nicht die intrinsische P-Welle) kann ungewünscht vom Eingangsverstärker im Ventrikel wahrgenommen werden. Die direkte elektrische Laufzeit von atrialer Stimulation zu Ventrikelsonde und die Nachpotenziale können meistens mit einer ventrikulären Blankingzeit von ca. 20–30 ms ausgeblendet werden

Ventrikuläre Ausblendzeit nach atrialer Stimulation (PAVB – postatriales ventrikuläres Blanking), nicht nach atrialer Wahrnehmung. (A = Vorhofstimulus; P = P-Welle)
Postventrikuläres atriales Blanking (PVAB )
Andere Bezeichnungen: A-Blanking nach V-Stim.; Far-Field-Schutz nach VS/VP ; Atr. Refraktärzeit nach V.Wahrn./V-Stim.

a, b a: Direkte elektrische Laufzeit von ventrikulärer Stimulation zu Vorhofeingang in der Regel <20 ms (ohne Bedeutung für die Programmierung); b: Laufzeit des ventrikulären Depolarisationssignals (stimuliert oder intrinsisch) zum Vorhofeingang als R-Wellen Far-Field-Sensing . Die atriale Ausblendzeit PVAB sollte länger als die Laufzeit programmiert werden (z. B. 150–175 ms)

Atriale Ausblendzeit (PVAB – Postventrikuläres atriales Blanking) nach ventrikulärer Wahrnehmung bzw. Stimulation. (R = R-Welle; V = Ventrikelstimulus)
Im Gegensatz zum ventrikulären Blanking (PAVB), spielen hier die direkte elektrische Laufzeit vom ventrikulären Stimulus zum atrialen Eingang und dessen Nachpotenzial für die Programmierung keine Rolle. Die Erklärung hierfür ist, dass das atriale Blanking (PVAB) aufgrund des möglichen R-Wellen Far-Field-Sensing auf eine deutlich längere Zeit programmiert werden muss. Das Depolarisationssignal des Ventrikels (stimuliert oder intrinsisch) kommt wesentlich später und kann, wenn das Signal hoch genug ist, vom Vorhofeingang detektiert werden und als P-Welle fehlinterpretiert werden (R-Wellen Far-Field-Sensing). Dies ist bei der Programmierung zu berücksichtigen.
Die Dauer des postventrikulären atrialen Blankings beeinflusst die Erkennung von Vorhofarrhythmien und damit die Mode-Switch -Funktion sowie die Vermeidung eines R-Wellen Far-Field-Sensing (► Abschn. 9.3). Je kürzer das PVAB, desto besser ist die Erkennung von Vorhofarrhythmien, aber umso größer ist die Gefahr für Far-Field-Sensing der R-Welle im Vorhof.
Einzelne neuere Schrittmachermodelle verwenden kürzere atriale Ausblendzeiten , in Kombination mit Algorithmen, die nach einem ventrikulären Ereignis die atriale Wahrnehmungsschwelle temporär erhöhen.
Neue bipolare Vorhofsonden mit einem sehr kurzen Bipolabstand (Spitze-Ring-Abstand) von 1,1 mm lassen eine Reduzierung des R-Wellen Far-Field-Sensing erwarten.
Bei einzelnen Schrittmachermodellen lässt sich nur das PVAB nach ventrikulärer Stimulation und nicht nach intrinsischen ventrikulären Signalen programmieren (► Abb. 9.50 und ► 9.51).
1.7.9 Refraktärperioden
Der Schrittmacher kann in diesem Intervall Ereignisse erkennen, die jedoch nicht die Zeitsteuerung (Triggerung oder Inhibierung) des Schrittmachers beeinflussen. Refraktärperioden starten sowohl für den Vorhof als auch für den Ventrikel. Die Wahrnehmung innerhalb der Refraktärzeiten dient u. a. auch der Erkennung von atrialen Arrhythmien (Mode-Switch) und/oder von Störsignalen.
ARP – Atriale Refraktärperiode beim Vorhofschrittmacher

Atriale Refraktärperiode (ARP) bei Vorhofschrittmacher startet mit stimuliertem oder wahrgenommenem Vorhofereignis. (A = Vorhofstimulus; P = P-Welle)
VRP – Ventrikuläre Refraktärperiode

Ventrikuläre Refraktärperiode (VRP) startet mit wahrgenommenem oder stimuliertem Ventrikelereignis. (R = R-Welle; V = Ventrikelstimulus)
PVARP – Postventrikuläre atriale Refraktärperiode bei Zweikammersystemen

PVARP startet nach wahrgenommenem (R) oder stimuliertem (V) Ereignis im Ventrikel
TARP – Totale atriale Refraktärperiode

Totale atriale Refraktärperiode (TARP) setzt sich aus atrioventrikulärem Intervall (AVI oder PVI) und PVARP zusammen. PVI/AV-Intervall nach Vorhofwahrnehmung, AVI/AV-Intervall nach Vorhofstimulation; Postventrikuläre atriale Refraktärperiode (PVARP)
Firmenspezifische Refraktärzeit
- Die WARAD („window of atrial rate acceleration detection“) ist eine atriale Refraktärperiode bei Zweikammersystemen. Sie ist funktionell vergleichbar mit der PVARP mit dem Unterschied, dass die WARAD mit einem atrialen und nicht mit einem ventrikulären Ereignis gestartet wird (◘ Abb. 1.48). Sie ist eine nicht-programmierbare dynamische Refraktärperiode und passt sich immer an die aktuelle Vorhoffrequenz (stimuliert oder intrinsisch) an, d. h. mit steigender Vorhoffrequenz verkürzt sich die WARAD.Abb. 1.48
WARAD („window of atrial rate acceleration detection“); Beobachtungsfenster für atriale Arrhythmien. WARAD startet mit wahrgenommenem (P) oder stimuliertem (A) Vorhofereignis
Einige Systeme starten mit atrialer Wahrnehmung eine TARP, die sich aus AV-Zeit und PVARP zusammensetzt.
1.7.10 Übersicht der Zeitintervalle und Refraktärzeiten in VVI-, AAI- und DDD-Herzschrittmachern
Zeitintervalle eines VVI-Schrittmachers

Zeitintervalle und Refraktärzeiten im VVI-Schrittmacher nach intrinsischen (R) und stimulierten (V) ventrikulären Ereignissen. (VRP = ventrikuläre Refraktärperiode; V. BL = ventrikuläres Blanking; AI = Auslöseintervall im Ventrikel; SI = Stimulationsintervall im Ventrikel)
Zeitintervalle eines AAI-Schrittmachers

Zeitintervalle und Refraktärzeiten im AAI-Schrittmacher. (A. Bl = atriales Blanking; ARP = atriale Refraktärperiode; AI = Auslöseintervall im Vorhof; SI = Stimulationsintervall im Vorhof)
Zeitintervalle eines DDD-Schrittmachers

Zeitintervalle und Refraktärzeiten im DDD-Modus nach atrialem Sensing. Hier ist beispielhaft die atriale Steuerung dargestellt, d. h. die Auslöseintervalle (AI/SI) starten mit dem atrialen Ereignis. (Legende Abb. 1.52)

Zeitintervalle und Refraktärzeiten im DDD-Modus nach atrialer Stimulation. Hier ist beispielhaft die ventrikuläre Steuerung dargestellt, d. h. die Erwartungsintervalle (AI, SI, VA-Intervall) starten mit dem ventrikulären Ereignis. Bei atrialer Stimulation starten zusätzlich noch PAVB und VSF sowie das Stimulationsintervall. (PVI = AV-Intervall nach atrialer Wahrnehmung; AVI = AV-Intervall nach atrialer Stimulation; PAVB = postatriales ventrikuläres Blanking; VSF = ventrikuläres Sicherheitsfenster; PVAB = postventrikuläres atriales Blanking; V. BL = ventrikuläres Blanking; VRP = ventrikuläre Refraktärperiode; PVARP = postventrikuläre atriale Refraktärperiode; Intervall Fmax = Intervall der Maximalfrequenz; AI = Auslöseintervall; SI = Stimulationsintervall; VA-Intervall = atriales Erwartungsintervall nach ventrikulärem Ereignis; P, R, A, V: P = P-Welle, R = R-Welle, A = Vorhofstimulus, V = Ventrikelstimulus)
1.8 Stimulationsbetriebsarten
1.8.1 Ventrikuläre Schrittmachersysteme

Schematische Darstellung eines VVI-Schrittmachers. Aus: Fischer und Ritter (2002)
V00-Modus : V00
Stimulation im Ventrikel, keine Wahrnehmung im Ventrikel, Betriebsart starrfrequent.
Arbeitsweise

V00-Stimulation ohne vorhandenen Eigenrhythmus. Schrittmacher stimuliert mit programmiertem Stimulationsintervall. (V = Ventrikelstimulus; SI = Stimulationsintervall)

V00-Stimulation mit konkurrierendem Eigenrhythmus (Parasystolie). (V = Ventrikelstimulus; SI = Stimulationsintervall)
Cave

Die vulnerable Phase befindet sich im ansteigenden Teil der T-Welle. Aus: Fischer und Ritter (2002)

Stimulation in die vulnerable Phase führt hier zur Induktion von Kammerflimmern
Anwendung
Bei Magnetauflage gehen die meisten VVI-Schrittmacher in den starrfrequenten V00-Modus über. Um eine Stimulation in die vulnerable Phase zu vermeiden, geschieht dies in der Regel mit einer höheren Frequenz (firmenspezifisch), der sog. Magnetfrequenz (Magnettest). Dieser Modus wird üblicherweise nicht permanent programmiert.
VVI-Modus
VVI: Stimulation und Wahrnehmung im Ventrikel, Betriebsart inhibiert.
Arbeitsweise

VVI-Schrittmacher ist inhibiert, wenn ventrikuläre Eigenaktionen (R) vor Ablauf des Auslöseintervalls (AI) im Ventrikel wahrgenommen werden

VVI-Schrittmacher stimuliert mit dem Auslöseintervall (AI), wenn keine ventrikulären Eigenaktionen vor Ablauf des Auslöseintervalls vorliegen. (R = R-Welle; V = Ventrikelstimulus)

VVI-Schrittmacher stimuliert mit dem Stimulationsintervall (SI), wenn keine ventrikulären Eigenaktionen vorliegen. (V = Ventrikelstimulus)
Hauptindikation
Bradyarrhythmie bei permanentem Vorhofflimmern.
Cave
Der VVI-Modus kann bei Patienten mit Sick-Sinus-Syndrom und/oder AV-Blockierungen zu einem Schrittmachersyndrom führen. Das heißt, bei der VVI-Stimulation führt die fehlende Synchronisation der Ventrikel mit den Vorhöfen oder eine retrograde Leitung dazu, dass die atriale Kontraktion gegen die geschlossene Mitral- und Trikuspidalklappe erfolgt und damit einen Rückfluss des Blutes in das venöse System verursacht. Dies äußert sich manchmal in sog. „cannon waves“, d. h. sichtbare venöse Pulsationen im Halsbereich, mit entsprechenden Beschwerden des Patienten (Blutdruckabfall, Kollaps etc.).
VVT-Modus
VVT: Stimulation und Wahrnehmung im Ventrikel, Betriebsart getriggert.
Arbeitsweise

a, b VVT-Modus: a: Wenn das intrinsische Intervall kürzer als das Stimulationsintervall (SI) ist, triggert jede wahrgenommene R-Welle einen Ventrikelstimulus; b: Wenn die intrinsischen Intervalle länger als das Stimulationsintervall sind, stimuliert der Schrittmacher mit dem Stimulationsintervall (SI)
Anwendung
Dieser Modus kann bei älteren Aggregaten, die noch nicht über einen Sensingtest verfügen, zur Überprüfung der ventrikulären Wahrnehmung verwendet werden. Wenn der Schrittmacher alle QRS-Komplexe mit einem Stimulus markiert, hat er sie folgerichtig alle erkannt.
Eine seltene weitere Einsatzmöglichkeit ist, wenn ein VVI-Schrittmacher bei einem schrittmacherabhängigen Patienten durch externe Störsignale inhibiert wird und dies zu langen ventrikulären Pausen führt. Wenn keine Möglichkeit besteht, die Wahrnehmungsparameter zu optimieren (bipolarer Modus und Wahrnehmung unempfindlicher stellen) oder ein Systemwechsel nicht gewünscht ist, kann die Programmierung des VVT-Modus eine Möglichkeit sein, Asystolien bei Störsignalen zu verhindern. Der Schrittmacher würde dann mit jeder nicht-refraktären Wahrnehmung – Eigenaktion oder Störsignal – einen Stimulus abgeben.
1.8.2 Atriale Schrittmachersysteme

Schematische Darstellung eines AAI-Schrittmachers. Aus: Fischer und Ritter (2002)
A00-Modus
A00: Stimulation im Atrium, keine Wahrnehmung im Atrium, Betriebsart starrfrequent.
Arbeitsweise

A00-Stimulation ohne Eigenrhythmus, der Schrittmacher stimuliert mit dem Stimulationsintervall (SI); atriale Stimulationen (A) sind alle effektiv

A00-Modus mit konkurrierenden Eigenrhythmus: Der Eigenrhythmus wird vom Schrittmacher nicht beachtet. Die Stimulationen fallen konkurrierend und starrfrequent in den Eigenrhythmus ein. Je nach Zustand und Erregbarkeit des Vorhofmyokards können die Stimulationen eine Depolarisation auslösen oder nicht
Cave
Die starrfrequente Stimulation kann zur Induktion von Vorhofflimmern/-flattern führen.
Anwendung
Bei Magnetauflage gehen AAI-Schrittmacher in der Regel in den starrfrequenten A00-Modus über und stimulieren mit Magnetfrequenz . Dieser Modus wird üblicherweise nicht permanent programmiert. A00 kann für den atrialen Reizschwellentest (bei nicht-AV-blockierten Patienten) angewandt werden bzw. zur Überprüfung des Wenckebach-Punktes (► Abschn. 5.1).
AAI-Modus
AAI: Stimulation und Wahrnehmung im Atrium, Betriebsart inhibiert.
Arbeitsweise

AAI-Schrittmacher ist inhibiert, wenn atriale Eigenaktionen vor Ablauf des Auslöseintervalls (AI) im Vorhof wahrgenommen werden

AAI-Schrittmacher stimuliert mit Auslöseintervall, wenn keine atrialen Eigenaktionen vor Ablauf des Auslöseintervalls vorliegen

AAI-Schrittmacher stimuliert mit Stimulationsintervall, wenn keine atrialen Eigenaktionen vorliegen. Stimulationsintervall≈Auslöseintervall (wenn keine Frequenzhysterese programmiert ist)
Hauptindikation
Sick-Sinus-Syndrom (SSS) bei nachgewiesenem intaktem AV-Knoten.

Die ventrikuläre Extrasystole (VES) wird vom AAI-Schrittmacher nicht beachtet

Kleine Vorhofflimmersignale werden intermittierend nicht erkannt, demzufolge gibt der AAI-Schrittmacher Stimulationen ab, die ineffektiv bleiben
AAT-Modus : AAT
Stimulation und Wahrnehmung im Atrium, Betriebsart getriggert.
Arbeitsweise

a, b AAT-Modus – a: Wenn das intrinsische Intervall kürzer als das Stimulationsintervall (SI) ist, triggert jede wahrgenommene P-Welle einen Vorhofstimulus; b: Wenn die intrinsischen Intervalle länger als das Stimulationsintervall sind, stimuliert der Schrittmacher mit dem Stimulationsintervall (SI)
Anwendung

AAT-Modus erleichtert die Diagnostik von Vorhofrhythmusstörungen, wie dieses Beispiel zeigt. Im oberen EKG befindet sich der Schrittmacher im AAI-Modus und die P-Wellen sind nicht sicher zu differenzieren. Die Programmierung des AAT-Modus im EKG unten dagegen zeigt die zugrunde liegende Rhythmusstörung auf: Vorhoftachykardie mit 2:1-Überleitung. P-Wellen-Frequenz ca. 120 min−1 und ventrikuläre Frequenz ca. 60 min−1. (A = atrialer getriggerter Stimulus)
1.8.3 Zweikammersystem mit Single Lead

Schematische Darstellung eines VDD-Schrittmachers
VDD-Modus
VDD: Stimulation im Ventrikel, Wahrnehmung im Atrium und Ventrikel, Betriebsart inhibiert und getriggert. (Keine Stimulation im Atrium!)
Arbeitsweise

VDD-Schrittmacher löst nach jeder wahrgenommenen P-Welle einen PV-Intervall (PVI) aus. Wenn innerhalb des PV-Intervalls keine intrinsische R-Welle erkannt wird, triggert dies eine ventrikuläre Stimulation am Ende des PVI

Wird innerhalb des PV-Intervalls eine intrinsische R-Welle wahrgenommen, ist der VDD-Schrittmacher im Ventrikel inhibiert
Hauptindikation
Dieser Modus ist für AV-Blockierungen mit chronotroper Kompetenz vorgesehen. Eine Single-Lead-Sonde kann im Vorhof detektieren, aber nicht stimulieren. Eine Sinusknotenerkrankung sollte ausgeschlossen sein.
1.8.4 Zweikammerschrittmacher

Schematische Darstellung eines Zweikammerschrittmachers. Aus: Fischer und Ritter (2002)
D00-Modus
D00: Stimulation im Atrium und Ventrikel, keine Wahrnehmung im Atrium und Ventrikel, Betriebsart starrfrequent.
Arbeitsweise

D00-Stimulation mit konkurrierendem Eigenrhythmus: Der Eigenrhythmus wird vom Schrittmacher nicht beachtet. Die Stimulationen fallen konkurrierend und starrfrequent in den Eigenrhythmus ein

D00-Stimulation ohne Eigenrhythmus: Der Schrittmacher stimuliert AV-sequenziell im Vorhof und Ventrikel mit festgelegtem AV-Intervall (AVI) und programmierter Stimulationsfrequenz (SI). (A = Vorhofstimulus; V = Ventrikelstimulus)
Cave
Die starrfrequente Stimulation kann im ungünstigsten Fall im Vorhof zur Induktion von Vorhofflimmern und im Ventrikel zum Auslösen von Kammertachykardien oder Kammerflimmern führen.
Anwendung
Bei Magnetauflage gehen DDI/DDD-Schrittmacher in der Regel in den starrfrequenten D00-Modus über und stimulieren mit Magnetfrequenz . Dieser Modus wird üblicherweise nicht permanent programmiert.
DDI-Modus
DDI: Stimulation und Wahrnehmung im Atrium und Ventrikel, Betriebsart inhibiert (keine Triggerung, kein „Tracking“!).
Arbeitsweise
Der DDI-Modus kombiniert die Funktionen eines AAI- und VVI-Schrittmachers. Er startet mit jedem wahrgenommenen oder stimulierten Ereignis im Ventrikel ein Auslöseintervall/Stimulationsintervall für Vorhof und Ventrikel. Im Gegensatz zum DDD-Modus lösen detektierte atriale Signale kein PV-Intervall, also kein „Tracking“ aus.

a–e Mögliche Arbeitsweisen im DDI-Modus. Bei den folgenden detaillierten Erklärungen zu den EKGs wird von einer programmierten Grundfrequenz von 60 ipm ausgegangen: a: Regelrechte Sinusfrequenz ohne AV-Block: Intrinsische ventrikuläre Frequenz >60 min−1: Schrittmacher ist im atrialen und ventrikulären Kanal inhibiert; b: Sinusbradykardie ohne AV-Block: Die intrinsische atriale und ventrikuläre Frequenz <60 min−1 bei regelrechter intrinsischer AV-Überleitung: Im Oberflächen-EKG ergibt sich die Stimulationsform wie im AAI-Modus; c: Sinusbradykardie mit AV-Block: Intrinsische atriale und ventrikuläre Frequenz <60 min−1 bei fehlender intrinsischer AV-Überleitung: Im Oberflächen-EKG ergibt sich eine AV-sequenzielle Stimulationsform (Atrium und Ventrikel stimuliert); d: Regelrechte Sinusfrequenz mit AV-Block: Intrinsische atriale Frequenz >60 min−1, die ventrikuläre Frequenz <60 min−1 bei fehlender intrinsischer AV-Überleitung: Im Oberflächen-EKG ergibt sich die Stimulationsform wie im VVI-Modus (Dissoziation von Vorhof und Kammer, kein Tracking, Schrittmacher arbeitet jetzt wie ein „VVI“-Schrittmacher mit dem Unterschied, dass er die Vorhofeigenaktionen weiter beobachtet (VDI). Dies ist bei AV-Block-Patienten in Belastungsphasen ungünstig, aber während atrialer Tachyarrhythmien erwünscht (e); e: Vorhofflimmern/flattern mit AV-Block: Intrinsische atriale Frequenz tachykard, ventrikuläre Frequenz <60 min−1, bei fehlender intrinsischer AV-Überleitung: Im Oberflächen-EKG ergibt sich die Stimulationsform wie im VVI-Modus: Erwünschte Dissoziation von Vorhof und Kammer während atrialer Tachyarrhythmien, kein Tracking, der Schrittmacher arbeitet jetzt wie ein „VVI“-Schrittmacher mit dem Unterschied, dass er die Vorhofeigenaktionen weiter beobachtet (VDI). Generell ist empfehlenswert, in den Situationen b–e die Frequenzanpassung hinzuzuschalten, falls die Eigenfrequenz unter Belastung nicht adäquat ansteigt
Hauptindikationen
Bei Vorhoftachyarrhythmien im DDD-Modus bewirkt der Mode-Switch-Algorithmus den Moduswechsel von DDD(R) zu VDI(R) oder DDI(R).
Bei Karotissinussyndrom: DDI plus Frequenzhysterese (z. B. Hysteresefrequenz 40 min−1, Stimulationsfrequenz 70 ipm), falls keine anderen Spezialalgorithmen zur Verfügung stehen.
DDD-Modus
DDD: Stimulation und Wahrnehmung im Atrium und Ventrikel, Betriebsart inhibiert und getriggert (Tracking).
Arbeitsweise
Die Impulsabgabe ist bei Wahrnehmung von intrinsischen Vorhof- und Ventrikelsignalen inhibiert. Er stimuliert die jeweilige Kammer, unter Berücksichtigung der entsprechenden Zeitintervalle, wenn keine Eigenaktionen vorliegen. Er startet mit einem detektierten Vorhofereignis ein PV-Intervall. Erkennt der Schrittmacher vor Ablauf des PV-Intervalls eine Kammeraktion, ist der Ventrikelimpuls inhibiert, ansonsten stimuliert er den Ventrikel am Ende des PV-Intervalls (Tracking). Intrinsische Vorhofaktionen werden bis zur programmierten Maximalfrequenz bei fehlender AV-Überleitung ventrikulär stimuliert.

a–e Mögliche Arbeitsweisen im DDD-Modus
Cave
Unerwünschte schnelle Triggerung auf die Kammer während Vorhofarrhythmien (Mode-Switch ) und Schrittmacher-Reentry-Tachykardien (ELT -Schutz).
Hauptindikationen
AV-Blockierung, Karotissinussyndrom (DDD mit Spezialalgorithmen).
„VAT-Betrieb “
Dieser Modus wird in der Regel nicht programmiert. Man spricht aber von einer Arbeitsweise im VAT-Betrieb , wenn ein DDD-Schrittmacher durch den Sinusrhythmus vorhofgesteuert den Ventrikel stimuliert (◘ Abb. 1.79d).
Frequenzadaptiver Modus : Beispiel
AAIR/VVIR/DDIR/DDDR
Der 4. Buchstabe R bedeutet, dass die Frequenzadaptation programmiert ist.
Arbeitsweise
Mit Hilfe eines Sensors wird das Aktivitätsniveau des Patienten kontinuierlich ermittelt. Jedem Aktivitätsniveau wird eine Frequenz zugeordnet. Ziel ist es, den Patienten belastungsadäquat mit der physiologischen Frequenz zu stimulieren (Frequenzadaptation).
Hauptindikationen
AAIR, DDIR: Sinusknotensyndrom mit chronotroper Inkompetenz und intrinsischer AV-Überleitung.
DDDR: Sinusknotensyndrom mit AV-Blockierungen.
DDIR/VDIR: automatische Zuschaltung der R-Funktion zum Zeitpunkt der Modeswitch Situation bei sonst chronotrop kompetenten Patienten (Sinusrhythmus) mit AV-Blockierung.
1.9 VVIR: chronotrope Inkompetenz bei Bradyarrhythmia absoluta – Limitierung der ventrikulären Maximalfrequenz bei totalem AV-Block
Hauptziel im DDD/VDD-Modus ist es, physiologische Sinusfrequenzen bei Patienten mit AV-Blockierungen auf den Ventrikel zu triggern (VAT-Betrieb).
Der Anwender entscheidet hier, bis zu welcher Vorhoffrequenz noch 1:1 auf den Ventrikel getriggert werden soll. In der Regel können Maximalfrequenzen bis zu 140/150 min−1 problemlos programmiert werden. Beachtet werden soll, dass gelegentlich langsame atriale Tachykardien unterhalb der Maximalfrequenz auftreten und dann möglicherweise zu einer länger dauernden hochfrequenten Stimulation führen können.
Eine systembedingte Limitierung erfolgt durch die Wahl des programmierten PV-Intervalls plus der PVARP (PV-Intervall plus PVARP = totale atriale Refraktärperiode, TARP ), unabhängig von der programmierten Maximalfrequenz.
Je nach Programmierung dieser Parameter (PV-Intervall, PVARP, Maximalfrequenz) kann ein Wenckebach-Verhalten oder ein 2:1-(n:1)-Blockverhalten resultieren. Ist die TARP <Intervall Fmax resultiert ein Wenckebach-Verhalten, ist TARP ≥Intervall Fmax ein n:1-Blockverhalten.
1.9.1 Limitierung durch Maximalfrequenz – Wenckebach-Verhalten

EKG bei Patient mit AV-Block und DDD- oder VDD-Schrittmacher (Schrittmacher stimuliert im Ventrikel). Das Intervall der Vorhoffrequenz (P-P) ist kürzer als das Intervall der Maximalfrequenz (Intervall Fmax). Der Schrittmacher darf nicht nach Ablauf des PV-Intervalls stimulieren, sondern muss das Intervall der Maximalfrequenz berücksichtigen

Wenckebach-Verhalten bei vorhofgetriggerter ventrikulärer Stimulation im DDD- oder VDD-Modus. Die Vorhoffrequenz ist höher als die Maximalfrequenz Fmax. Der Schrittmacher arbeitet dann im Wenckebach-Verhalten. Die getriggerte Ventrikelfrequenz ist durch die programmierte Maximalfrequenz limitiert

a, b Belastungs-EKG. a: Die ventrikuläre Maximalfrequenz ist auf 130 ipm programmiert worden. Unter Belastung geht der Schrittmacher in das Wenckebach-Verhalten über, sobald die Vorhoffrequenz >130 min−1 erreicht. Aufgrund der Begrenzung der ventrikulären Stimulationsfrequenz auf 130 ipm verlängert sich das PV-Intervall von Zyklus zu Zyklus, bis eine P-Welle – hier jede 4. – in die postventrikuläre atriale Refraktärzeit fällt. Es wird kein ventrikulärer Stimulus abgegeben. Dies führt zu einer ventrikulären Pause bis zur Wahrnehmung der nächsten P-Welle; b: Die Umprogrammierung der Maximalfrequenz auf 150 ipm vermeidet das Phänomen; die Vorhoffrequenz steigt auf 145 min−1, und die 1:1-AV-Assoziation bleibt erhalten. [P = P-Welle (Vorhofeigenaktion); V = ventrikulärer Schrittmacherstimulus]. Aus: Fischer und Ritter (2002)
1.9.2 Limitierung durch TARP – 2:1-(n:1)-Blockverhalten

2:1-Block. Jede 2. P-Welle fällt in die PVARP und wird nicht getriggert. Die Ventrikelfrequenz fällt auf die Hälfte der Vorhoffrequenz ab

2:1-Blockverhalten bei einer AV-sequenziellen Stimulation im DDD- oder VDD-Modus. Sobald die Vorhoffrequenz die 2:1-Frequenz überschreitet, fällt die getriggerte Ventrikelfrequenz auf die Hälfte, weil der Schrittmacher jetzt nur noch jede 2. P-Welle wahrnehmen kann (jede 2. P-Welle fällt in die TARP bzw. PVARP). Die programmierte Maximalfrequenz (hier 150 ipm) hat keine Bedeutung, da sie über der 2:1-Frequenz liegt. Sie kann nicht erreicht werden, weil der Schrittmacher bei P-Wellenfrequenzen >120 min−1 nur noch jede 2. P-Welle erkennen kann und nur das, was er detektiert, auf den Ventrikel triggern kann
Aus diesem Grunde nennt man die Frequenz, deren Intervall der TARP entspricht, die 2:1-Frequenz (2:1-Punkt ).
Die hier genannten Limitierungen der ventrikulären Frequenz haben nur Bedeutung bei Patienten mit AV-Blockierungen, spontane intrinsische Überleitungen hoher Vorhoffrequenzen bei Patienten ohne AV-Blockierung werden natürlicherweise nicht unterbunden.