První krůčky ve stimulaci srdce byly učiněny už na samém konci 19. století, kdy v roce 1899 publikoval fyziolog J. A. William v British Medical Journal článek o experimentální aplikaci elektrických impulsů na lidské srdce, která vyvolala skutečně účinné stažení svaloviny.
První externí elektronkový kardiostimulátor poměrně velkých rozměrů byl však navržen a zkonstruován až v roce 1950 v kanadské Toronto General Hospital a zajišťoval stimulaci přes kůži, takže byla výrazně bolestivá a také hrozilo nebezpečí úrazu elektrickým proudem, protože byl zapojen přímo do sítě. Teprve vynález křemíkových tranzistorů a jejich dostupnost v roce 1956 vedla k rychlému rozvoji technologie kardiostimulátorů.
Vůbec první implantace kardiostimulátoru u člověka pak proběhla roku 1958 v Karolinska Institutet ve Švédsku. Zákrok provedl Ake Senning a elektrody zavedl do srdečního svalu otevřeným hrudníkem. Pro selhání prvního stimulátoru, ke kterému došlo po 3 hodinách, bylo potřeba přístroj vyměnit za jiný a ten vydržel celé dva dny. Pacient Arne Larson během svého života vystřídal 26 různých druhů kardiostimulátorů. Zemřel až v roce 2001 ve věku 86 let a přežil jak vynálezce prvního implantovatelného kardiostimulátoru, tak i lékaře, který zákrok provedl.
První implantaci kardiostimulátoru zahraniční výroby provedli českoslovenští lékaři v roce 1962. První kardiostimulátor československé výroby pak spatřil světlo světa v roce 1965 a jeho autory byli odborníci z Výzkumného ústavu pro elektroniku a modelování v lékařství v pražské Krči.
Výdrž až padesát let
První implantovatelné kardiostimulátory měly průměr zhruba hokejového puku a vážily okolo dvou kilogramů. Byly nespolehlivé a měly krátkou životnost způsobenou napájecími zdroji. Z velké části se používaly rtuťové baterie. Na konci šedesátých let přišlo několik výrobců s kardiostimulátory napájenými nukleárními bateriemi, které vydržely aktivní třeba 50 let, ale ty byly roku 1971 zastíněny vynálezem moderní lithiové baterie a staly se standardem pro další generace kardiostimulátorů.
Ve svých začátcích byly kardiostimulátory schopny vydávat impulzy v pravidelných, předem stanovených intervalech bez ohledu na vlastní srdeční činnost. Bylo proto potřeba vytvořit takovou generaci přístrojů, které by vydávaly impulzy pouze ve chvíli, kdy je vlastní srdeční aktivita nedostatečná.
V dalším vývoji pak přišly kardiostimulátory, které byly schopny stimulovat nejenom pravou srdeční komoru, ale i pravou síň a mnohem více odpovídaly fyziologickému typu stimulace. S příchodem čipů pak bylo možné zavést mnoho programovatelných funkcí, včetně monitoringu na dálku.
Začínal v krabičkách od krému na boty. Kardiostimulátor pomáhá už 60 let |
V současné době se používají nejvíce tzv. transvenózní dvoudutinové a jednodutinové kardiostimulátory podle toho, zda stimulují dvě nebo jen jednu srdeční dutinu (síň, komora). Koncem 90. let pak přichází zcela nová indikace ke kardiostimulaci, tedy současná stimulace levé a pravé komory srdeční s cílem docílit optimální synchronizace stahu obou komor u nemocných se srdečním selháním.
U všech těchto kardiostimulátorů se přes podklíčkovou žílu zavádějí do srdečních oddílů elektrody a připojí se k vlastnímu kardiostimulátoru, který se implantuje obvykle do podkoží pod klíční kost. Všechny stimulátory jsou dnes programovatelné, mají řadu volitelných parametrů, takže lze zcela neinvazivní cestou nastavit jejich program optimálně pro daného konkrétního pacienta.
Kontroly „na dálku“
V poslední době jsou přístroje vybaveny dálkovou monitorací, která umožňuje provádět kontroly „na dálku“. Samozřejmostí jsou dokonce i tzv. MR kompatibilní přístroje, pacient s takovým kardiostimulátorem může bez obav absolvovat i takové vyšetření, jako je magnetická rezonance, která byla až donedávna u lidí s kardiostimulátorem přísně kontraindikována.
Převratným nápadem se stalo již v 70. letech použití implantabilní kapsle, tedy kardiostimulátoru implantovatelného přímo do srdce. Nicméně pro nemožnost dosáhnout dostatečnou kapacitou baterií této malinké kapsle bylo od tohoto konceptu na několik desetiletí upuštěno.
Kardiostimulační systémy Nanostim a Micra představují skupinu tzv. “bezdrátových” kardiostimulátorů (leadless cardiac pacemakers), které se začaly používat v roce 2012. Přichycují se přímo do svaloviny srdce buď malinkou spirálkou v případě Nanostimu nebo pomocí 4 kotviček v případě Micry.
Na rozdíl od běžných kardiostimulátorů se neskládají z vlastního stimulátoru, který se implantuje pod kůži pod klíční kost, a dále z elektrod, které se od stimulátoru vedou do srdce cévami, ale celý systém představuje pouze velmi malá kapsle, která se implantuje přímo do pravé srdeční komory. Tato kapsle v sobě kombinuje kardiostimulátor i baterie najednou a současně na svém povrchu obsahuje elektrody nutné ke stimulaci.
První v Evropě. Lékaři pacientce zavedli nový bezdrátový kardiostimulátor |
V případě bezdrátového stimulátoru Micra, která má tvar válečku o velikosti 2,6 centimetrů krát 6,7 milimetrů a její hmotnost činí pouze 1,75 gramů, se jedná o nejmenší kardiostimulátor na světě. Je tedy o cca 93 procent menší než běžné stimulátory a je asi desetkrát menší než tradiční kardiostimulátory a jeho životnost by měla dosáhnout 10 let.
Implantace trvá zhruba 15 minut, pacient je při vědomí, zákrok je prakticky nebolestivý, znecitliví se jen místo vpichu zaváděcího katru. Při nekomplikovaném průběhu je pacient druhý den po implantaci propuštěn domů. Těchto intrakardiálních stimulátorů bylo v letošním roce naimplantováno již více jak 100 tisíc po celém světě.
Základní výhody intrakardiálně implantovaný stimulátorů:
|
První bezdrátový kardiostimulátor na světě implantoval právě profesor Neužil se svým týmem v prosinci 2012 jako tehdy novou, revoluční metodu. Druhý typ leadless stimulátoru Micra implantoval o rok později. Od té doby jich Na Homolce voperovali už více jak 400.
Vývoj by se ale ani zde neměl zastavit. Pracuje se totiž na několika dalších konceptech:
|