Dió Mihály, Kovács Norbert, Szekrényesi Csaba, Zombory Péter

Biofizika és orvostechnika alapjai

2., átdolgozott kiadás


V.4.12.3. Beültethető pacemakerek

Amennyiben a mellkasi (külső) és az invazív (külső) pacemakerek használata során nem sikerül a páciens keringését megnyugtatóan rendezni, úgy beültetett pacemakerre van szükség.
A beültetett pacemakerház szövetbarát, fém burkolatból és szilikon felsőrészből áll. Ezen szilikon felső részben található az elektród csatlakozója, amelyet csavarkötéssel lehet rögzíteni. A készülék fémházán feltüntetik a gyártót, a típust, a pacemaker frekvenciáját, az impulzus idejét, valamint a készülékbe programozott üzemmódot és a készülék egyedi gyártási számát.
A pacemakerek üzemmódjait nemzetközi szabvány által előírt öt betűből álló kóddal jelölik.
Az első betű az ingerelt üreg fajtáját jelöli, amely lehet a pitvar, a kamra, vagy mindkettő.
A második betű az érzékelés helyét jelöli, amely lehet pitvar, kamra, valamint pitvar és kamra. Az S jelölés esetén mindkét üregben található elektród, de csak az egyikben történik érzékelés (időtartományonként változhat az érzékelés helye).
A harmadik betű az üzemmód megjelölésére szolgál. A o (nincs) üzemmód a fix üzemmódot jelöli, ahol nincs jelérzékelés, csak ingerlőjel kiadás. További üzemmódok a triggerelt, az inhibit vagy tiltott és a mindkét üzemmódot tartalmazó dual üzemmód.
Ezen betű kombinációk segítségével nagyon sokféle beállítás hozható létre. Közülük a legfejlettebb a DDD. Ebben az esetben mindkét üregbe (pitvarba és a kamrába is) vezetnek fel elektródot és mindkét elektród érzékelésre és jel kiadására is fel van készítve. A pitvarban triggerelt üzemmódban működik a pacemaker, a kamrában R hullámra érzékeny inhibit üzemmódban.
A negyedik betű a készülékek programozhatóságát és frekvencia változtathatóságát jelöli.
Az ötödik betű az ingerlés fajtáját, amely modern pacemakerek esetében az impulzussszerű ingerlésen kívül a beépített defibrillátorfunkciót, vagyis a sokkolást jelenti. Ekkor a készülék az érzékelt fibrillációt követően, rövid időn belül belső, defibrilláló impulzust ad le. Ez nem több ezer voltos, csupán több száz voltos, de így is nagy fájdalommal jár.
 
Átdolgozott NASPE/BPEG általános pacemakerkódok
A pacemakerek burkolatába betűkódokat vésnek bele, amelyek meghatározott jelentéssel bírnak, és tájékoztatnak a pacemaker képességeiről. Erre többféle előírás is létezik. Többnyire az ötbetűs változatot használják.
 
V.1. táblázat. Pacemakerkódok
I.
Ingerelt üregek
II.
Érzékelt üregek
III.
Válasz módja
IV.
Frekvencia moduláció
V.
Több oldali ingerlés
O None (nincs)
O None (nincs)
O None (nincs)
O None (nincs)
O None (nincs)
A Atrium (pitvar)
A Atrium (pitvar)
T Triggered (triggerelt)
R Rate modulation (frekvencia moduláció)
A Atrium (pitvar)
V Ventricule (kamra)
V Ventricule (kamra)
I Inhibited (tiltott)
V Ventricule (kamra)
D Dual (mindkettő)
D Dual (mindkettő)
D Dual (mindkettő, T+I)
D Dual (mindkettő, A+V)
S* single (csak az egyik, A/V)
S* single (csak az egyik, A/V)
 
*S jelzést csak a gyártó tervezői használják
 
Kezdetben a pacemakereket már a gyártás folyamatában fix frekvenciára gyártották. Frekvenciaváltoztatásra a továbbiakban nem volt lehetőség. Az egyre fejlettebb programozási lehetőségek következményeként ma már a pacemakerek paramétereit a beültetést követően többször lehet beállítani, módosítani. Sőt a pacemaker tárolni képes a működése közben történt eseményeket. Ezt a mellkas felszínére helyezett programozó készülékkel ki lehet olvasni. Ezen adatok segítségével az orvos vagy a klinikai mérnök változtatni tud a pacemaker beállításán. De ez a frekvencia két ellenőrzés és beállítás között állandó.
A beültethető pacemakerek között leggyakoribb a VVI vagy demand (készenléti) eszköz alkalmazása.
A legmodernebb pacemakerek – rate adaption – új generációt képeznek, amelynek segítségével a szív élettani szabályzását igyekeztek a konstruktőrök szimulálni. Ezeket a pacemakereket szabályozott pacemakereknek nevezzük. Ez azt jelenti, hogy a pacemakerbe egy frekvenciatartomány állítható be. Ezen tartományon belül a pacemaker a szabályzásának megfelelően folyamatosan képes változtatni a frekvenciáját. Ez a frekvenciaváltoztatás jelentősen közelíti a pacemakerrel vezérelt szív működését az egészséges szív szabályozásához és frekvenciatartományához.
A szív fiziológiás, idegi és hormonális szabályozás segítségével tág frekvenciatartományban, 60–180 bpm tartományban képes működni, igazodva a külső terheléshez, a szervek vér- és oxigénigényéhez. Ezt a rendkívül bonyolult soktényezős, fiziológiás élő szabályozó rendszert jelenleg a technika még nem képes teljes összetettségében helyettesíteni, de a kutatások ígéretes irányokat mutatnak.
 
Mozgásérzékenység szabályozás
Az első szabályozási mód a mozgásérzékeny pacemaker. A szabályozás alapja, hogy a pacemakerbe mozgásérzékelőt, vagyis gyorsulásérzékelőt építenek be, amely a beteg gyaloglása közben érzékeli a függőleges elmozdulások nagyságát és a gyaloglás sebességét. Tehát az egyre gyorsabban menő vagy futó ember esetén egyre gyorsabb frekvenciájú és nagyobb jeleket dolgoz fel. Ezen jelek segítségével a pacemaker frekvenciája egy tartományon belül, például 70–150 bpm változtatható. Ez a szellemes szabályzás lehetővé teszi azt, hogy a pacemakeres személy a mozgásból származó teljesítménynövelésre egyre gyorsabb szívfrekvenciával egyre nagyobb véráramláshoz jusson.
Az egyik jelentős hátránya ennek a szabályozásnak, hogy a személy akaratától független passzív mozgás is ugyanazt az eredményt váltja ki. Például közlekedési eszközök rázkódása, köhögés stb., zavarják a szabályozást és esetleg indokolatlanul növelik a szívfrekvenciát.
Másik hátránya, hogy olyan többletoxigént igénylő folyamatok, mint például az erős szellemi megterhelés, bőséges étkezés utáni emésztés, tartós statikus izomterhelés stb., amelyek nem járnak az emberi test számára rázkódással, nem váltanak ki frekvencianövelést, többletkeringés nem jön létre.
 
Légzésfrekvencia-szabályozás
Légzés közben a mellkas villamos impedanciája jelentősen változik a tüdőben lévő levegő mennyiségétől függően. Ha a tüdőben sok levegő van, a mellkas villamos impedanciája növekszik, hiszen a levegő jó szigetelő anyag a test szöveteihez képest.
Megjegyzés: Az impedancia a villamos árammal szemben ható frekvenciafüggő ellenállás. Az emberi mellkas ellenállása megváltozik a tüdőben növekvő vagy csökkenő térfogatú levegő hatására.
Ha ezt az impedanciaváltozást folyamatosan mérjük, akkor ezen mérési elvet impedancia-pletizmográfiának nevezzük. Ha légzés közben a mellkas impedanciaváltozását folyamatosan figyeljük, akkor a légzés mélységével és frekvenciájával arányos szinuszos függvényre hasonló alakú impedanciaidő-függvényt kapunk. Ennek az empirikus vagyis mérésből származó függvénynek, jelnek az amplitúdója arányos a légzés nagyságával, frekvenciája pedig azonos a légzés frekvenciájával.
Az embert érő fizikai terhelés következménye, hogy légzése gyorsul és mélyül, vagyis a nagy fizikai terhelés következményeként az ember gyorsabban és nagyobbakat lélegzik a megnövekedett oxigénigény miatt.
Így a pacemaker frekvenciája az adott tartományon belül a légzési jel amplitúdója és frekvenciája segítségével szabályozható. Beállíthatjuk az alapfrekvenciát, például 72 bit/min, beállíthatjuk a tartomány felső határát, például 130 bit/min. A pacemaker saját adaptív programmal rendelkezik, amely segítségével „megtanulja” „gazdája” nyugalmi légzési paramétereit. Ez azért fontos, mert különböző testtömegű, testalkatú emberek légzési paraméterei jelentősen eltérnek egymástól.
Az előzőekben leírt mozgásra érzékeny szabályozáshoz képest ezen szabályozás nagy előnye, hogy nemcsak a mozgásból származó fizikai terhelésre, hanem minden olyan terhelésre szabályoz, amely légzésváltozást okoz. Tehát nem külső információkhoz, hanem a szervezet egy másik szabályozásához, a légzésszabályozáshoz kapcsolódik.
A pacemakerkutatások egyik új iránya közvetlenül a vér paramétereinek (hőmérséklet, pH érték) mérésével történő frekvenciaszabályozás.
 
Kiváltott válasz elve (Intrakardiális EKg-jelre szabályozás)
Terhelésnövekedés hatására az ingerlő jel kiadása után a QRS depolarizációs szakasz területe csökken. Ezt mérve következtetni lehet a terhelés mértékére, így az ingerlés frekvenciáját a terheléshez lehet igazítani.
Egy másik elv szerint az ingerlő jel kiadását követő QT szakasz időbeni hossza csökken a terhelés növekedésekor, így erre szabályoz a készülék.
 
Szívcsúcsgyorsulás érzékelése (PEA – Peak Endocardial Acceleration)
A szívcsúcsba befúrt elektród végébe egy gyorsulásérzékelőt helyeznek, amely méri a szívizomzat mozgásának dinamikáját. A szívizom sebességváltozása arányos a szervezet anyagcsereigényével, így ennek a változásnak a folyamatos figyelésével a pacemaker be tudja állítani a megfelelő szívfrekvenciát.
 

Biofizika és orvostechnika alapjai

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 096 5

Napjaink gyógyászata számos orvostechnikai eszközt használ. A könyvben ezek közül a néhány leggyakoribb és legfontosabb műszercsoport működési alapjait, használatának szempontjait és lehetőségeit mutatjuk be. Ilyen tájékozottság a diplomás egészségügyi dolgozóktól is elvárható. A könyv nyelvezete közérthető, így az oktatásban az alapozó ismeretek átadására alkalmas. Mindemellett ajánlhatjuk érdeklődő laikusok számára is. A szerzők gyakorlott oktatók, akik a területen több diplomával és gyakorlati ismeretekkel rendelkeznek és jártasok az orvostechnikai szabályozás, a kórházi felhasználás és a szervizelés területén is.

Hivatkozás: https://mersz.hu/dio-kovacs-szekrenyesi-zombory-biofizika-es-orvostechnika-alapjai//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave