Kardios – EKG und Herzschrittmachertechnik
Das Herz schlägt unser ganzes Leben lang. Wie wird die Herzfunktion gesteuert? Welche Erkenntnisse können aus einer EKG-Kurve gewonnen werden? Wie funktionieren das Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem des Herzens? Wie kann es mit einem Herzschrittmacher unterstützt werden?
Die Elektrokardiographie ist ein grundlegendes diagnostisches Verfahren in der Kardiologie und spielt bei der Diagnose von Herzrhythmusstörungen eine essenzielle Rolle. Im Modul Kardios werden zunächst das Prinzip der EKG-Aufzeichnung erläutert und die häufigsten Herzrhythmusstörungen dargestellt. Anschließend werden Aufbau und die Funktion eines künstlichen Herzschrittmachers erklärt. Eine Übersicht der häufigsten Herzschrittmachertypen wird gegeben.
Das Modul „Kardios – EKG und Herzschrittmachertechnik“ liefert dem Technikfachmann den grundlegenden theoretischen Wissensstoff zur technischen Realisierung sowie anwendungsorientiertes Fachwissen zum EKG, Herzrhythmusstörungen und Herzschrittmachertechnik.
Ansprechpartner:
PD Dr.-Ing. Ute Morgenstern
Technische Universität Dresden
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik
Institut für Biomedizinische Technik
ute.morgenstern@tu-dresden.de
Link zum IBMT
Die Inhalte des Moduls beruhen auf der Lehrveranstaltung „Herzschrittmachertechnik“ von Frau PD Dr.-Ing. Ute Morgenstern von der Technischen Universität Dresden.
Das Herz-Kreislauf-System hat die Aufgabe, alle Organe, Gewebe und Zellen des menschlichen Körpers mit einem kontinuierlichen Blutfluss zu versorgen, um die lebensnotwendigen Austauschvorgänge von Atemgasen, Nährstoffen, Energie und humoralen Informationen an den zellulären Oberflächen sicherzustellen. Es besteht aus dem Herzen, dem Blut- und Lymphgefäßsystem sowie den strömenden Medien des kardiovaskulären Systems.
Das Herz liefert in diesem System die notwendige mechanische Energie, um die Blutströmung im gesamten Organismus zu gewährleisten. Es wird durch das Erregungsbildungs- und Erregungsweiterleitungssystem gesteuert. Sollte das Herz „zu langsam“ oder „zu schnell“ schlagen oder die Erregungsweiterleitung gestört sein, so kann dies mit einem elektronischen Herzschrittmacher behoben werden. Der elektronische Herzschrittmacher stimuliert nach einem vorgegebenen, patientenadaptierten Algorithmus mit einem elektrischen Impuls die Herzmuskulatur. Die Gerätetechnik übernimmt nicht nur fest vorgegebene zusätzliche Reizungen bei bradykarden Rhythmusstörungen, sondern ist auch in der Lage, entsprechend der aktuellen Stoffwechselforderung des Organismus frequenzadaptiv zu regeln sowie tachykarde Störungen gezielt zu beenden.
Um die Funktionalität von elektronischen Schrittmachern verstehen und umsetzen zu können, werden zuerst die natürliche Funktion der Erregungsbildung und -weiterleitung am Herzen mit deren typischen Störungen und diagnostische Möglichkeiten zur Beurteilung der elektrischen Herzfunktion (das Elektrokardiogramm) besprochen. Daraus abgeleitet werden Realisierungsvarianten zu Funktionsersatz bzw. -ergänzung dargestellt, wobei der Schwerpunkt auf der Adaption des technischen Regelsystems an die Körperbedingungen des Patienten liegt. Das Modul beinhaltet ausführliche Erläuterungen zu EKG und Herzschrittmachertechnik, einschließlich der elektrischen Erregungsbildung und -weiterleitung am gesunden und pathologischen Herzen, der EKG-Erfassung, von Herzschrittmacher- und Defibrillatortechnik sowie Telemonitoring. Weiterhin wird die Herzkathetertechnik als Verbindung von Diagnose und Therapie vorgestellt.