Störbeeinflussung von ICD Systemen - Jörn Schmitt Abteilung für Kardiologie / klin. Elektrophysiologie Klinikum der J. W. Goethe-Universität ...
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Störbeeinflussung von ICD Systemen
Jörn Schmitt
Abteilung für Kardiologie / klin. Elektrophysiologie
Klinikum der J. W. Goethe-Universität
Frankfurt am Main
Bestandteile eines
Herzschrittmachers
L-Konnektor
Verstärkung
Reed-switch
Batterie
Hybrid
Externe Beeinflussung implantierter
Herzschrittmacher & ICD´s
Magnetische Elektromagnetische
Einflüsse Interferenzen EMI
Strahlenbelastung
Mechanische Einflüsse
Spektrale Verteilung des EGM´s
Eingangsfilter eines Herzschrittmachers/ICD´s
Amplitude (mV) QRS-Komplex
20
Filterkurve PVC´s Übergänge sind fließend
15
Muskelpotentiale
10
T-Welle
5
1000
1 10 P-Welle 100
Frequenz (Hz)
Unipolare und bipolare
Wahrnehmung
Unipolare Stimulation/Wahrnehmung
Bipolare Stimulation/Wahrnehmung
Wo können externe
Störungen auftreten ?
im Haushalt
bei Hobby , Freizeit & Sport
im Öffentlichen Verkehr
im Beruf
im Medizinischen Bereich
EMI im Alltag
Gefahrlos wenn in technisch einwandfreiem Zustand:
Alarmanlagen (Ultraschall, Infrarot) Geschirrspülmaschine
Büromaschinen, Schreibmaschinen Herd (Ceran-/Halogenkochfelder)
Computer Hörgeräte
Elektr. Messer/Dosenöffner, etc. Infrarotsender (Schlüssel,Kopfhörer)
Ergometer, Heimtrainer Mikrowelle
Faxgeräte, Kopierer Rasenmäher
Fernseher, Radio Waschmaschine
Föhn Zahnbürste (elektrisch)
Fischer, Herzschr Elektrophysiol 2004;15:27-35
Elektromagnetische Interferenzen Was kann im Alltag EMI verursachen: Zündungen von Motoren Schlecht isolierte Motoren (Kettensägen, Bohrmaschinen…) Heizdecken Diebstahlwarnanlagen, (Flughafensicherheitskontrollen). Lichtbogenschweissgeräte Hochspannungsanlagen Lautsprecher (Magnete) Stromunfälle
EMI in der Arbeitswelt Starke Magnetfelder: Elektrolyse-Anlagen Lichtbogenanlagen Induktionsöfen (Stahlherstellung) Hochfrequenzsender Kraftwerke EMI sehr wahrscheinlich: Elektro-, Lichtbogenschweißen, gepulste Magnetfelder Bohrmaschine Fernsehtechnik Hochspannungsschaltungen Elektroschlosser generell: große Maschinen
EMI in der Arbeitswelt
• Unfallverhütungsvorschrift BGV B11, § 4 „Beurteilung der
Expositionsbereiche“ (1):
„Der Unternehmer hat sicherzustellen, dass für Expositions-
bereiche die zulässigen Werte nicht überschritten werden.“
Expositionsbereiche festlegen
auftretenden EM-Felder ermitteln
Beurteilung einer Exposition durch Vergleich mit den
zulässigen Werten
Ausführung:
• BGs
• Amt für Arbeitsschutz
• TÜV
Hilfe: Hersteller
ggf. vor prophylaktischer
ICD-ImplantationElektromagnetische Interferenzen
Beispiele aus der Medizin
Elektrokauter*
Externe Cardioversion / Defibrillation
Lithotrypter
Strahlentherapie (max 1Gy und 10 cm Abstand vom Aggregat)
RF Ablation
TENS und Muskelstimulation
Diathermie (15 cm Abstand)
MRT
* Cheng et al., PACE 2008ICD-Reaktionen auf EMI Inhibierung (meist höhere Empfindlichkeit !) Oversensing mit inadäquatem Tracking Telemetrie-Störung Umprogrammierung (Power-on-Reset) Elektrodendefekt, Funktionsverlust Schrittmacher-Algorithmen (inadäquater Mode Switch) Inadäquate Tachykardie-Detektion (+Therapie)
Elektronische
Diebstahlüberwachung
Inadäquate
Detektion von
Kammerflimmern
(CPI-ICD)
bei 169 Patienten 11 % Interaktionen bei 2 min Aufenthalt
< 15 cm vom Detektor (4% inadäquate VF-Detektion)
Groh Circulation 1999;100:387-92Electrical Reset
- VVI-Stimulation mit
hoher Amplitude
- „VF only“, nur Schock-
therapien, keine SVT-
DiskriminierungKernspintomographie und ICD´s
A. Roguin et al., ESC Psoition Paper; Europace 2008Kernspintomographie und ICD´s
A. Roguin et al., ESC Psoition Paper; Europace 2008Elektromagnetische Interferenzen
BeispieleInhibierung
Inhibierung durch elektrischen Rasierapparat
Wirtzfeld, DMW 1972;97:61Wichtige Warnschilder
Massnahmen bei V.a. EMI
• Meiden offensichtlicher potentieller EMI Quellen
• Entfernen von der Gefahrenquelle
• Kontrolle des ICD-Aggregates
(u.U. auch bei Verdacht)
• Ortsbegehung mit Messung
• Überprüfung eines technischen Gerätes oder einer
InstallationZusammenfassung • EMI ist mit unterschiedlichen Folgen möglich aber sehr selten! • Noch seltener ist eine grundsätzliche Beeinflussung des ICD Systems! • Fast jede Beeinflussung ist „leicht“ zu vermeiden! • Heutige ICD Systeme sind vielfältig geschützt! • Sichere Störquellen sind gekennzeichnet! • Keine fatalen Folgen bekannt!
Weitere Informationsquellen Im Internet: www.biotronik.de www.bostonscientific.de www.medtronic.de www.sjm.de www.sorin-crm.com
Folgen externer Beeinflussung • Der Schrittmacher/ICD wird für ein oder mehrere Schläge fälschlich inhibiert (oversensing) => I • Der Schrittmacher/ICD wird getriggert => T • Der Schrittmacher/ICD geht in den Störerkennungsmodus und stimuliert asynchron mit der Grundfrequenz (dual demand- Funktion) => R • Der Schrittmacher/ICD geht in den Backup VVI-Modus • Der Schrittmacher wird dauerhaft beschädigt => Z • Das Gewebe um das Schrittmacher/ICD-system wird koaguliert mit möglichem Entrance/Exit-Block • Die Elektrode(n) wird(werden) aus ihrer Position entfernt (Twiddler-Syndrom)
Externe Beeinflussung im Haushalt -
Potentielle Gefahren
• Mikrowelle K
• Induktionsherd K
• Fernsehsessel (Motor betrieben) I/R
• Badewannenlifter (Motor betrieben) I
• Elektrorasierer I/R
• Zahnbürste I/R
• Sensortaste (TV/Aufzug) I
• Autozündung I
• Magnetmatratzen, -decken, -verschlüsse, -schmuck M/T
• Heizdecken und –kissen R
I = ein-oder mehrmals inhibiert R= Rauscherkennung mit asynchr. Stimulation M= Magnetmode
B= Backup VVI Mode Z= HSM/ICD System kann zerstört werden T= Triggern K= keine BeeinflussungExterne Beeinflussung bei Hobby, Freizeit &
Sport - Potentielle Gefahren
• Amateurfunk (Taste) I
• Schiffsradar I
• Tauchen ( < 230 ft ~75m) K
• Bergsteigen K
• Handfeuerwaffen/Schlagbohrmaschine Z
• Stereoanlage M
• Solarium K
• Elektrowerkzeuge (wie im Beruf) I
I = ein-oder mehrmals inhibiert R= Rauscherkennung mit asynchr. Stimulation M= Magnetmode
B= Backup VVI Mode Z= HSM/ICD System kann zerstört werden K= keine BeeinflussungExterne Beeinflussung im öffentlichen
• Verkehr – Potentielle
Diebstahlsicherungsanlagen Gefahren I/M
(auch in Bibliotheken)
• Metalldetektoren (Flugplatz) I
• Rundfunksender I/R
• Mobiltelefon (Handy) K
• Verkehrsradar K
• Schiffs- und Flugradar K/I
• Hochspannungsanlagen I
• Bahnanlagen M
• Gewitter K/B
• Atmosphärische Einflüsse (Ionenstrahlen) B
• Elektrischer Weidezaun I/B
I = ein - oder mehrmals inhibiert R= Rauscherkennung mit asynchr. Stimulation
M= Magnetmode B= Backup VVI Mode
Z= HSM/ICD System kann zerstört werden K= keine BeeinflussungExterne Beeinflussung im Beruf –
Potentielle Gefahren
• Elektrische Anlagen / Hochspannungsleitungen I/R
• Galvanik Anlagen ( Elektromagnetische Felder) M
• Lichtbogenschweißgerät I
• Elektrostahlofen I/R
• Punktschweißgeräte I
• Trennschleifer (Bürstenfeuer) I
• Handbohrmaschine (Bürstenfeuer) I
• Elektrische/Pressluft Bohrhammer I/Z
• Autozündanlage I
• Barcodelaser K
I = ein-oder mehrmals inhibiert R= Rauscherkennung mit asynchr. Stimulation M= Magnetmode
B= Backup VVI Mode Z= HSM/ICD System kann zerstört werden K= keine BeeinflussungExterne Beeinflussung im medizinischen
Bereich 1 - Potentielle Gefahren
• Kardioversion/Defibrillation/Elektroschock I/Z
• Ablation (DC/RF) I/Z
• Niederfrequenzstimulation TENS I
• Ionisierte Strahlung (Kobaltgeräte) B/Z
• Hochvolttherapie Z
• Kernspinthomographie (MRI/MRT) M
• Nuklear Magnet Resonanz Diagnostik (NMR)
I/Z
• Lithotripsie I/Z
• Schmerzstimulation/Elektroakupunktur I
•I = ein-oder
Nervenbahndiagnostik I
mehrmals inhibiert R= Rauscherkennung mit asynchr. Stimulation M= Magnetmode
B= Backup VVI Mode Z= HSM/ICD System kann zerstört werden K= keine BeeinflussungExterne Beeinflussung durch medizinische
Geräte 2 - Potentielle Gefahren
• Elektrochirurgie I/R
• Laserchirugie K
• Dentale Elektrochirurgie I/R
• Zahnvitalitätsprüfer I
• Therapeutischer Ultraschall I/R
• Diathermie I/R/Z
• Kurzwellentherapie I/R
• Dezimeterwellentherapie I/R
• CT Scanner K
I = ein-oder mehrmals inhibiert R= Rauscherkennung mit asynchr. Stimulation M= Magnetmode
B= Backup VVI Mode Z= HSM/ICD System kann zerstört werden K= keine BeeinflussungElektromagnetische Kompatibilität von
St. Jude Medical Herzschrittmachern
• Die EMI (Elektromagnetische Interferenz) - Prüfung eines neuen
Herzschrittmachers und ICD von SJM erfolgt anhand der zu diesem
Zeitpunkt geltenden Europäischen Normen oder Entwürfe.
• Zu diesen zählen:
– A1 der EN50061, prEN 45502-2-1 und prEN45502-2-2:2001
• Diese Produktnormen decken auch die EMC-Anforderungen, Testmethoden,
Testverfahren und Akzeptanzkriterien ab.
• Die EMC-Anforderungen an einen Herzschrittmacher/ICD werden anhand
der in die Elektrode induzierten Spannung als Spitzen-Spitzenwert V pp
definiert. Sie betragen für den Frequenzbereich von 11 bis 25 MHz 10Vpp.
• Die magnetische Flussdichte von 1mT darf einen Herzschrittmacher / ICD
nicht beeinflussen.Sie können auch lesen
