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Kardiologie 9. Oktober 2008

Der Lebensretter in der Dose (Narrenturm 157)

Am 8. Oktober 1958 erhielt Arne Larsson in Stockholm das erste vollständig in den Körper eingebettete Herzschrittmachersystem. Entwickelt und gebaut hatten das Gerät der Herzchirurg Åke Senning (1915-2000) und der Elektrotechniker Rune Elmquist (1906-1996). Am 7. Internationalen Schrittmacherkongress im Jahr 1983 in Wien wurde Larsson – er trug damals bereits seinen 23. Schrittmacher in sich – den Kongressteilnehmern als lebender Beweis für den großartigen Erfolg der Schrittmachertherapie präsentiert. Larsson starb 2002 im Alter von 86 Jahren. Insgesamt soll er 26 Schrittmacher verbraucht haben.

Seit 1957 arbeiteten der bei Siemens-Elema beschäftigte Techniker Rune Elmquist und der Chirurg Åke Senning am Karolinska Institut in Stockholm an der Entwicklung eines implantierbaren Schrittmachermodells. Die technischen Schwierigkeiten waren noch lange nicht gelöst. Das größte Problem war wohl die Energiequelle, damals hatten wiederaufladbare Batterien ja nur ein sehr beschränktes Speichervermögen. Da drängte sie die völlig desperate Ehefrau des 43 Jahre alten Ingenieurs Arne Larsson zu einer noch lange nicht geplanten Implantation ihres Schrittmachers beim Menschen. Larsson hatte nach einer akuten Myocarditis einen totalen AV-Block entwickelt und litt unter häufig auftretenden Adam-Stokes-Anfällen. Über dreißigmal musste er angeblich in den letzten Tagen vor der Schrittmacherimplantation mit präkordialen Faustschlägen auf das Sternum und den damals noch üblichen intrakardialen Adrenalin-Injektionen reanimiert werden. Ermutigt und gedrängt von der verzweifelten Gattin, bastelte Elmquist notdürftig ein Schrittmachersystem zusammen und der Chirurg Senning pflanzte es Larsson ein. Den Schrittmacher befestigte er in der Bauchdecke in der hinteren Rectusscheide und die fest mit dem Schrittmacher verbundenen Elektroden nach einer Thorakotomie außen am Herzmuskel. Das erste Gerät funktionierte nur einige Stunden. Der zweite Schrittmacher hielt angeblich bereits acht Tage. Über die Lebensdauer des zweiten Aggregats gibt es allerdings stark differierende Angaben – selbst die Mitteilungen von unmittelbar Beteiligten reichen von 24 Stunden bis neun Wochen. Einer dieser ersten Schrittmachermodelle – eine unscheinbare durchsichtige Dose mit ein paar elektronischen Elementen und zwei heraushängenden Drähten – gelangte als Schenkung der Firma Siemens auch ins Pathologisch-anatomische Bundesmuseum nach Wien. Dieser erste Schrittmacher sieht nicht nur aus wie eine Schuhpastadose, die elektronischen Bauteile wie Transistoren, Batterie und Spulen wurden tatsächlich mit Epoxydharz in einer Schuhpastadose – der Legende nach eine Idee der Ehefrau des Patienten – eingegossen. Die ersten vollständig implantierten schwedischen Modelle arbeiteten mit Batterien, die über Spulen von außen aufgeladen werden konnten. Auch wenn die Akkus noch in recht kurzen Abständen geladen werden mussten, war das schwedische Modell dennoch ein gewaltiger Fortschritt im Vergleich zu den Vorläufermodellen.
Der New Yorker Arzt Dr. Albert Hyman beschrieb bereits 1932 ein Gerät zur elektrischen Herzreizung mit periodischen Stromimpulsen. Ein Gleichstromgenerator mit Unterbrecher stimulierte die bipolare Nadelelektrode, die transthorakal in den Herzmuskel gestochen werden musste. Das Gerät wog über sieben Kilo und musste alle sechs Minuten aufgeladen werden. Das Gerät funktionierte zwar – der Arzt hatte immerhin vierzehnmal mit seinem Apparat Erfolg –, aber Hyman wurde wegen „frevelhafter Einmischung in die göttliche Vorsehung“ vor Gericht gestellt. Das Herz war im Amerika der 1930er Jahre eben noch immer Sitz der Seele und sein Stillstand daher das Ende des Lebens nach dem Wille Gottes. 1950 baute der kanadische Elektrotechniker John Hopps einen Schrittmacher, der von außerhalb des Körpers – man kann sich gut vorstellen, wie unangenehm schmerzhaft das war – Impulse an das Herz gab. Das Gerät benötigte außerdem so viel Strom, dass es an eine Steckdose angeschlossen werden musste. Der Bewegungsradius der Patienten war somit abhängig von der Länge des verfügbaren Stromkabels.

 Foto: Regal/Nanut
Der erste Herzschrittmacher. Die Bauteile wurden mit Epoxydharz in einer Schuhpastadose eingegossen. Dieses seltene Objekt erhielt das Pathologisch-anatomische Bundesmuseum im Jahr 1984 von der Firma Siemens geschenkt.

Foto: Regal/Nanut

Stete Verbesserung

Nach den schwedischen Modellen ging die Entwicklung rasant weiter. Bereits 1960 konnte in Uruguay ein wesentlich verbessertes Modell – es funktionierte bereits neun Monate lang problemlos – implantiert werden. Zwei Jahre später gelang es, eine Elektrode zu konstruieren, die durch die großen Hohlvenen, somit ohne große Operation ins Herz eingeführt und dort verankert werden konnte. Zweikammerschrittmacher und der erste Schrittmacher, der nur bei Bedarf stimuliert, kamen Mitte der 1960er Jahre zum Einsatz. Schrittmacher mit Temperatur- und Bewegungssensoren führten 1992 zum ersten Herzkreislaufschrittmacher, der mittels einer „Closed Loop Stimulation“ vollständig in die natürliche Regulierung des Herzkreislauf-Systems integriert war.

 Foto: Regal/Nanut
Schrittmachermodelle gab es beinahe in allen Formen und Größen.

Foto: Regal/Nanut

Lebenswichtiger Dienst

Heute leben weltweit über drei Millionen Menschen mit einem Schrittmacher. Etwa 600.000 neue Herzschrittmacher werden jährlich implantiert. In Kombination mit den wesentlich besseren Batterien – die frühen Schrittmacher mussten wegen Batterieerschöpfung spätestens alle 24 Monate ausgetauscht werden – und der ausgefuchsten Mikroelektronik ist der Herzschrittmacher heute ein Gerät, das acht bis zehn Jahre lang problemlos und fast unbemerkt seinen lebenswichtigen Dienst im Körper des Patienten vollbringt und ihm in den allermeisten Fällen einen völlig normalen Tagesablauf ermöglicht.

Wolfgang Regal/Michael Nanut, Ärzte Woche 40/2008

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