Technische informatie

ICD's: De taal van de techniek (januari 2007)

Leendert van den Beukel, pacemaker-ICD-technicus

Het is de hoogste tijd eens een boekje open te doen over de technische in en outs van een ICD. Is het niet een beetje magisch wat een ICD allemaal kan? Ik zal u proberen mee te nemen op een denkbeeldige rondleiding door het inwendige van de ICD om u enige duidelijkheid verschaffen in deze techniek van elektronische snufjes. Naar mijn idee behoort het namelijk tot de taak van de ICD-technicus u als drager vertrouwen te geven in het apparaat dat uw leven zal redden of al heeft gered.

 

Foto boven: Viermaal de elektronica in het inwendige van een ICD. Op de foto is duidelijk te zien dat de voortschrijdende technische ontwikkeling het mogelijk maakte het apparaat steeds kleiner te maken. Ter vergelijking een afbeelding van een dubbeltje.  

 

 

Foto rechts: Afbeelding van de allereerste ICD. Links boven een transistor met koelelement. Daarnaast 2 IC's of integrated circuits. Daaronder van links naar rechts twee condensatoren en twee batterijtjes. De belangrijkste onderdelen waren dus vanaf het begin aanwezig.


Er zijn globaal 3 soorten ICD’s: een-, twee- en driedradensystemen. Alle drie worden nader beschreven. Maar eerst geef ik een algemene technische uitleg.

 

Techniek

Een ICD bestaat uit een batterij, een flinke brok elektronica en een “grote” condensator. Het geheel zit in een luchtdicht gemaakte behuizing van titanium. Een licht materiaal en sterker dan staal. Luchtdicht is natuurlijk nodig voor de steriliteit. Er mag absoluut geen vocht in de ICD komen maar er mag ook niets naar buiten. Alle ICD’s worden in zeer schone ruimtes in elkaar gezet om vervolgens steriel te worden gemaakt voordat ze in de verpakking naar de ziekenhuizen gaan.

 

De batterij

Deze is van het type “lithium-zilver-vanadium-oxide” en heeft een “onbelaste” klemspanning van 3,2 volt. Met onbelast bedoelt men dat er geen stroom uit de batterij getrokken wordt. Dit type batterij is gekozen omdat er in zeer korte tijd veel energie uit getrokken moet kunnen worden zonder dat de batterijspanning te veel afneemt. Deze batterij is daar uitermate voor geschikt. Er moet namelijk plotseling zeer veel energie opgenomen worden om een stroomstoot te kunnen geven. Een nieuwe of volle batterij kan ongeveer 250 stroomstoten afgeven. Daarna is hij zo goed als leeg.

 

De elektronica

Het grote mysterieuze gedeelte van de ICD. De elektronica regelt het “luisteren” naar uw hartritme. Dit gebeurt met een analoog circuit maar vermoedelijk zal dat in de toekomst digitaal worden. Het belangrijkste voor dit circuit is dat het hartritme, dat binnenkomt via de elektroden, gefilterd wordt om de stoorsignalen er uit te halen. De microprocessor (net zoals u thuis in de PC heeft) regelt vervolgens dat het hartritme wordt geanalyseerd en beoordeelt aan de hand daarvan of er sprake is van een normaal ritme of van een ernstige ritmestoornis. Ten slotte beschikt de microprocessor over instructies hoe te handelen indien er een ernstige ritmestoornis is. Dit handelen bestaat bijvoorbeeld uit het afgeven van een elektrische schok. Iedere keer dat er een ritmestoornis is wordt deze opgeslagen in het geheugen zodat bij de controle de ritmestoornis zichtbaar is.

 

Men onderscheidt een tweetal soorten hartritmestoornissen, te weten: de direct levensbedreigende hartritmestoornis VF (ventrikelfibrillatie) en de iets minder levensbedreigende, de VT (ventrikeltachycardie). Dit onderscheid is hoofdzakelijk gebaseerd op de snelheid van de ritmestoornis. Hoe sneller deze is, des te erger de situatie. Op elke stoornis moet de ICD vervolgens anders reageren. De verschillende snelheden van ritmestoornissen kunnen we “vangen” in zones. Zo is er een zone voor VF en een voor VT. Al naar gelang de beoordeling van de cardioloog kunnen er zelfs twee zones geprogrammeerd zijn voor VT’s.

 

De microprocessor beoordeelt dus in welke zone het ritme zit. Komt hij tot de conclusie dat een bepaald ritme in een bepaalde zone valt dan volgt er therapie. Deze therapie is geprogrammeerd door de implanterend cardioloog of de ICD-technicus. Dat kan een elektronische schok zijn (bij een VF) maar ook een ”pulsentreintje” (bij een VT). Indien een aantal pulsentreintjes de VT niet beëindigt, kan er toch nog een elektronische schok komen.

 

VF is direct levensbedreigend. Een VT is dat niet, maar kan dat, als het lang aanhoudt, wel worden. Er zijn VT’s die minder snel en dan ook minder ernstig zijn waarbij men zich hooguit niet lekker voelt. Maar er komen ook zeer snelle VT’s voor die wel ernstig zijn.

Op ieder type ritmestoornis wordt door de ICD dus anders gereageerd. Die reactie is bovendien mede afhankelijk van het soort hartkwaal want bij elke hartziekte wordt anders geprogrammeerd. Zo zal men voor iemand die jong is en een genetische afwijking heeft (bijvoorbeeld een LQT- of Brugadasyndroom) kunnen volstaan met 1 of misschien 2 zones die pas bij een hoge frequentie zullen gaan werken. Iemand met een ischemische hartafwijking (oud hartinfarct) zal veelal een lagere zone instelling hebben omdat men eerder “tragere” VT’s verwacht. Bij het programmeren wordt altijd rekening gehouden met de verdraagzaamheid van de ritmestoornis.

 

Naast deze zones is er nog een belangrijke term namelijk: discriminatoren. Deze discriminatoren zijn van groot belang voor een juiste beoordeling van een ritmestoornis (VT). Ze worden zo genoemd omdat ze gevaarlijk snel ritme onderscheiden (discrimineren) ten opzichte van “gewoon” snel ritme. Iedere ICD fabrikant heeft zo zijn trucs om daar mee om te gaan. Deze discriminatoren hebben een zeer belangrijke stem bij het wel of niet toekennen van VT-therapie.

Een condensator zoals die normaal in de handel verkrijgbaar is. Daarnaast een exemplaar met een aangepaste vorm voor toepassing in de ICD. Beide doen hetzelfde werk.

 

De condensator

Dit is een groot component in de ICD. Om een flinke stroomstoot te kunnen geven moet er eerst ergens veel energie opgeslagen worden. Dat doet de condensator. De batterij geeft maar 3,2 volt maar er moet een stroomstoot van ongeveer 800 volt gegeven kunnen worden. Een speciaal circuit zorgt voor een snelle betrouwbare oplading van de condensator binnen ongeveer 6 tot 9 seconden (in de vorige eeuw duurde dit proces nog 10 tot 15 seconden). Als de condensator vol is, zal de microprocessor ervoor zorgen dat de energie in een keer ontladen wordt (binnen enkele milliseconden) via het hart. Het hart ‘schrikt’ vervolgens zo dat de hartritmestoornis stopt en het gewone hartritme weer verder gaat.

De condensator is dus heel erg belangrijk. Een aantal keren per jaar wordt de conditie van de grote condensator geoptimaliseerd door er een grote hoeveelheid energie even in op te slaan. Er kan in het “chemische” proces van de condensator namelijk lekkage ontstaan indien er voor langere tijd geen energie op staat. Van dit conditioneren merkt de drager overigens niets en het doet ook niets af aan de werking van de ICD.

 

Met het kleiner worden van de ICD, werden natuurlijk ook de condensatoren kleiner. Links wat oudere typen, daarnaast twee van de nieuwste in de vorm van een ICD. Grootte 1,78 cm.

 

 

Eendraadsysteem
Kortweg: één draad in de rechter hartkamer die uw kamerritmestoornissen in de gaten houdt. Men noemt het ook wel een waakhondje! Dit is overigens positief bedoeld. Als er een te snelle kamerritmestoornis is, zal de ICD in actie komen. Indien nodig kan hij een pulsentreintje en een elektronische schok afgeven. Verder zit er een pacemakerfunctie in de ICD die er voor kan zorgen dat het hartritme niet te langzaam wordt. Dit laatste wordt meestal niet als het belangrijkste onderdeel van dit type gezien. Indien er echt ondersteuning nodig is voor een traag hartritme, zal eerder voor een twee-kamersysteem gekozen worden.

 

Tweedradensysteem
Kortweg: twee draden in het hart die kamerritmestoornissen in de gaten houden. Dit behoeft iets meer uitleg. De bovenste draad zit in de rechterboezem en “ziet” het ritme daar (sinusknoop). De onderste draad bevindt zich in de rechter kamer en “ziet” het kamerritme. Is er een ritmestoornis in de kamer die zeer snel is en als VT beoordeeld zou kunnen worden, dan kan extra informatie vanuit de boezem de doorslag geven. Komt een ritmestoornis namelijk van origine uit de boezem, dan hoeft dat niet zo ernstig te zijn. Dit is een kwestie van programmeren en zoals u waarschijnlijk merkt iets ingewikkelder. Als het hartritme te langzaam zou worden, kan de pacemakerfunctie veel comfort geven. Deze zorgt er namelijk voor dat het hartritme weer snel genoeg gaat. Ook dit is een kwestie van programmeren en dus persoonsafhankelijk.

 

Driedradensysteem

Men maakt gebruik van drie draden. Men spreekt ook wel van een biventriculaire ICD. Doel van dit systeem is het verkrijgen van een betere pompfunctie van het hart.

 

Evenals bij het tweekamersysteem zit er een draad in de rechterboezem en een in de rechterkamer. De derde draad is op de linkerkamer geplaatst. Inderdaad op omdat de draad er opgeschroefd kan zijn door de thoraxchirurg of via de grote veneuze kransader (sinus coronarius) de toegang tot de linkerkamer gevonden heeft. De derde draad geeft geen extra informatie voor de beoordeling van de snelle ritmestoornissen.

 

Alleen als er een ernstige mate van dys-synchroniteit tussen de beide kamers is, past men dit systeem toe. De beide kamerdraden zorgen namelijk voor een effectievere samentrekking van de linker- en rechterkamer. Indien beide draden tegelijk een klein elektrisch pulsje geven, zullen de spiercellen aan de linker en rechterkant tegelijk samentrekken. Dit geeft een synchrone samentrekking tussen de linker en rechterkamer. Tussen de beide draden kunnen kleine verschillen geprogrammeerd worden om de meest optimale samentrekking van beide kamers te krijgen.

 

Niet alleen de synchroniteit tussen de beide hartkamers is erg belangrijk voor een betere effectievere hartslag, maar ook die tussen boezems en kamers. Middels een uitgebreid echo-onderzoek kunnen deze instellingen worden geoptimaliseerd.

 

 

 

 

 

 

 

Het domein van de ICD- technicus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hiermee ben ik aan het einde gekomen van mijn rondwandeling. Ik hoop dat u er veel van hebt geleerd en daardoor meer vertrouwen in uw ICD hebt gekregen.

Lees meer

Open archief (14 artikelen)