EKG-Kriterien
- Das Stimulationsartefakt (Spike) ist sehr kurz, ca. 0,1–2 ms; es tritt gleichzeitig in allen Ableitungen auf, aber die Sichtbarkeit ist in jeder Ableitung unterschiedlich — das Fehlen eines Spikes in einer Ableitung beweist nicht sein Fehlen
- Bei Vorhofstimulation: Spike vor der P-Welle, die P-Wellen-Form unterscheidet sich vom eigenen Sinusrhythmus und hängt von der Position der Elektrode ab
- Bei ventrikulärer Myokardstimulation des RV: Spike vor einem breiten QRS-Komplex (oft ≥ 120 ms); bei Reizleitungssystem-Stimulation kann die QRS-Breite näher am Normalwert liegen
- Typische Morphologie des ventrikulär stimulierten Komplexes aus der RV-Spitze — wie ein Linksschenkelblock mit Lagetyp-Abweichung nach links
- Bei biventrikulärer (resynchronisierender) Stimulation ist die QRS-Morphologie oft anders: häufig dominantes R in V1 (erinnert an einen RSBB) und QRS schmaler als bei reiner Rechtsherzstimulation, dies ist jedoch kein obligates Bild
- Bei Zweikammerstimulation sind zwei Spikes (atrial und ventrikulär) mit programmierter AV-Zeit dazwischen möglich, aber bei AS-VP oder AP-VS ist nur ein Spike sichtbar oder die Stimulation fehlt aufgrund eigener erhaltener Aktivität; der Modus wird durch Schrittmacherabfrage bestätigt
- Die Erfassung (Capture) jedes für die Stimulation vorgesehenen Ausgangsimpulses bewerten, wobei die Antwort verborgen, mit dem Eigenkomplex verschmolzen (Fusion/Pseudofusion) sein oder in die Refraktärzeit fallen kann — das deutliche Fehlen von P/QRS nach einem Spike in mehreren Komplexen spricht für einen Capture-Verlust
- Prüfen, ob eigene (nicht stimulierte) Komplexe vorhanden sind und wie sie sich zu den Spikes verhalten — dies ist ein Anhaltspunkt für die vermutete Sensing-Funktion, die final durch den Programmierer bestätigt wird
Wie es im EKG aussieht
Das Stimulationsartefakt ist ein sehr kurzer „Spike“ mit einer Dauer von ca. 0,1–2 ms, der durch den Schrittmacherimpuls erzeugt wird. Elektrisch entsteht er gleichzeitig in allen Ableitungen, aber die Sichtbarkeit variiert: In einigen Ableitungen ist er deutlich, in anderen kaum zu sehen — dies hängt vom Vektor des Impulses und den Filtern des Elektrokardiographen ab, nicht von einem Gerätdefekt. Das Fehlen eines sichtbaren Spikes in einer einzelnen Ableitung beweist nicht sein tatsächliches Fehlen; es müssen alle 12 Ableitungen betrachtet werden.
Bei Vorhofstimulation (Elektrode meist im rechten Vorhofsohr) geht der Spike der P-Welle voraus. Bei Stimulation aus dem rechten Vorhofsohr bleibt P in den inferioren Ableitungen (II, III, aVF) meist positiv, da der Vektor der Erregung im Großen und Ganzen nach unten gerichtet ist, aber Form und Achse von P weichen vom Sinusrhythmus ab und hängen von der Fusion mit der Eigenaktivität ab. Ein negatives oder diphasisches P in inferioren Ableitungen ist eher typisch für eine tiefe atriale oder inferoseptale Elektrodenlage als für eine typische Stimulation des rechten Vorhofsohrs.
Bei ventrikulärer Stimulation des Myokards des rechten Ventrikels (Elektrode in der Spitze — häufigste Variante) geht der Spike einem breiten, deformierten QRS-Komplex (oft ≥ 120 ms) voraus. Die Morphologie ähnelt einem Linksschenkelblock: breite S-Welle in V1, breites R in I, aVL; die Lagetyp-Achse ist oft nach links abgewichen oder nicht bestimmbar, da sich die Erregung von der Spitze zur Basis und von rechts nach links ausbreitet — langsam über das Myokard, unter Umgehung des His-Purkinje-Systems. Bei Stimulation des Reizleitungssystems des Herzens (His-Bündel, Bereich des linken Schenkels) kann QRS schmal oder mäßig verbreitert bleiben, da die Erregung physiologische Leitungswege teilweise oder vollständig nutzt.
Bei Zweikammerstimulation (DDD) sind zwei Spikes — atrial und ventrikulär — mit einer programmierten AV-Zeit dazwischen möglich. In diesem Modus ist jedoch oft ein Kanal durch eigene Aktivität gehemmt (Varianten AS-VP, AP-VS), sodass auf dem Streifen möglicherweise nur ein Spike zu sehen ist oder die Stimulation gänzlich ausbleibt; die AV-Zeit nach einem stimulierten und nach einem eigenen atrialen Ereignis kann softwareseitig variieren. Zwei aufeinanderfolgende Spikes sind ein häufiges, aber kein absolutes Bild bei DDD; Modus und Parameter werden durch Geräteabfrage bestätigt.
Bei biventrikulärer Stimulation (Kardiale Resynchronisationstherapie) wird eine Elektrode im Sinus coronarius zur Stimulation des linken Ventrikels hinzugefügt; der resultierende QRS-Komplex ist oft, aber nicht zwingend, schmaler als bei isolierter rechtsventrikulärer Stimulation und weist nicht selten ein dominantes R in V1 auf. Die Morphologie hängt stark von der Position der LV-Elektrode, der Stimulationssequenz und der Fusion mit der Eigenüberleitung ab, sodass anhand eines einzelnen EKGs ohne Gerätedaten nicht zuverlässig auf den CRT-Typ geschlossen werden kann.
Bei vollständig ventrikulär stimulierten Komplexen werden sekundäre Repolarisationsveränderungen erwartet — ST-Strecke und T-Welle sind in der Regel, aber nicht in jeder Ableitung, diskordant zum QRS (entgegengesetzt gerichtet). Übereinstimmende (konkordante) oder übermäßig ausgeprägte diskordante ST-T-Veränderungen erfordern eine Beurteilung hinsichtlich Ischämie unter Verwendung modifizierter Sgarbossa-Kriterien und des klinischen Kontexts statt einer automatischen Einordnung als Norm.
Echte EKGs: 8 Beispiele
EKG aus dem öffentlich zugänglichen PTB-XL-Datensatz (Wagner P. et al., Scientific Data, 2020; PhysioNet), Lizenz CC BY 4.0. Visualisierung durch WhiteCoat Pro.
Mechanismus
Der Herzschrittmacher gibt einen elektrischen Impuls über eine im Vorhof und/oder Ventrikel platzierte Elektrode ab. Der Impuls depolarisiert das Myokard an der Kontaktstelle der Elektrode, und die Erregungswelle breitet sich von diesem Punkt aus anstelle des physiologischen Schrittmachers (Sinusknoten oder His-Purkinje-System). Daher sind Richtung und Geschwindigkeit der Depolarisation verändert: Der stimulierte atriale Komplex weist eine andere P-Form auf. Bei konventioneller Myokardstimulation des rechten Ventrikels ist QRS gewöhnlich breit, da sich die Erregung langsam über das Myokard unter Umgehung des schnellen Reizleitungssystems ausbreitet; bei Stimulation des Reizleitungssystems selbst (His-Bündel, linker Schenkel) kann QRS schmal oder mäßig verbreitert bleiben, da der physiologische Leitungsweg genutzt wird. Moderne Schrittmacher arbeiten bedarfsgesteuert (Demand-Modus): Ein Impuls wird nur abgegeben, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit keine Eigenaktivität registriert wird (Sensing); liegt ein Eigenrhythmus vor, wird der Stimulus unterdrückt.
Ursachen
- Sick-Sinus-Syndrom, Bradyarrhythmien
- Komplette und hochgradige AV-Blockierung
- Erworbener Mobitz-II-Block und symptomatischer AV-Block II. Grades sind übliche Indikationen für eine permanente Stimulation; bei einem 2:1-Block kann im Einzel-EKG Mobitz I nicht sicher von Mobitz II unterschieden werden, eine Klärung des Blockierungsniveaus (QRS-Breite, Tests, EPS) und der klinischen Relevanz ist erforderlich, insbesondere bei Symptomen oder Zeichen eines infranodaleren Blocks.
- Chronische Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion und breitem QRS — separate Indikation zur kardialen Resynchronisationstherapie (CRT) gemäß Leitlinienkriterien (EF, QRS-Breite und -Morphologie, klinischer Status)
- Zustand nach AV-Knoten-Ablation
- Prävention des plötzlichen Herztods bei hohem Risiko für lebensbedrohliche ventrikuläre Arrhythmien (einschließlich bestimmter Kanalopathien und Kardiomyopathien) — implantierbarer Kardioverter-Defibrillator (ICD) mit Schrittmacherfunktion statt eines herkömmlichen Schrittmachers
Differenzialdiagnose
- Eigenrhythmus mit LSB — Unterscheidungsmerkmal: kein Stimulationsspike vor QRS.
- Ventrikuläre Extrasystole — Morphologie ähnelt einem stimulierten Komplex, jedoch ohne vorherigen Spike und ohne feste Kopplung an ein vorhofbezogenes Ereignis.
- Myokardinfarkt bei Schrittmacherpatient — Beurteilung anhand modifizierter Kriterien (modifizierte Sgarbossa-Kriterien), da die Ausgangsmorphologie bereits breit und diskordant ist.
- Netzartefakt — im Gegensatz zum Stimulationsspike zeitlich nicht mit den Komplexen gekoppelt und weist kein festes Intervall vor QRS auf.
- Pseudofusion und Fusion mit dem eigenen QRS-Komplex — der Komplex wird teilweise durch die eigene Erregung und teilweise durch den Stimulus gebildet, die Morphologie liegt zwischen dem stimulierten und dem eigenen Komplex; nicht zu verwechseln mit einer Capturing-Störung.
Klinische Bedeutung und Taktik
Das Vorhanden sein eines stimulierten Rhythmus an sich ist keine Pathologie, sondern ein funktionierendes Gerät. Im EKG werden Anzeichen einer Stimulation, eines vermuteten Capturings und einer vermuteten Detektion beurteilt, aber die endgültige Beurteilung von Parametern, Batterie, Elektroden und programmierter Frequenz erfordert eine Herzschrittmacher-Abfrage (Interrogation) mittels Programmiergerät: Die Frequenz hängt vom Modus, Hysterese, Frequenzadaptation (Rate Response), eigener AV-Überleitung und Fusion ab und lässt sich anhand eines einzelnen Streifens nicht verlässlich bestimmen.
Das Fehlen einer P-Welle oder eines QRS-Komplexes nach einem einzelnen Stimulationsimpuls ist ein Anlass, an eine Capturing-Störung zu denken (z. B. durch Elektrodendislokokation, Batterieerschöpfung, Perforation, Erhöhung der Stimulationstreshold), jedoch müssen die Möglichkeit einer versteckten Antwort (subthreshold/concealed response), Fusion/Pseudofusion und das Eintreffen des Impulses in der Refraktärperiode berücksichtigt werden; im Zweifelsfall zieht man andere Ableitungen, eine Langzeitaufzeichnung und Gerätedaten heran.
Spikes vor dem Hintergrund des eigenen Rhythmus zu einem unerwartet frühen Zeitpunkt weisen auf eine mangelnde Detektion (Undersensing) der Eigenaktivität oder auf eine programmierte asynchrone/andere Stimulation hin; Oversensing führt im Gegensatz dazu eher zur Unterdrückung erwarteter Spikes und zu Pausen anstatt zu deren Auftreten. Bei Verdacht auf eine dieser Fehlfunktionen, insbesondere bei einem schrittmacherabhängigen Patienten, ist eine dringende Überprüfung mittels Programmiergerät erforderlich; zusätzlich eine Überweisung zum Arrhythmologen und ein Thoraxröntgen zur Beurteilung der Elektrodenlage. Bei der Beurteilung einer Ischämie bei ventrikulärer Stimulation werden modifizierte Kriterien (analog zu den Sgarbossa-Kriterien) verwendet, da die üblichen ST-T-Kriterien auf den breiten, diskordanten stimulierten QRS-Komplex nicht anwendbar sind.
Häufige Fehler bei der Auswertung
- Das Fehlen eines sichtbaren Spikes in einigen Ableitungen nicht fälschlicherweise als sein gänzliches Fehlen werten — man muss alle 12 Ableitungen betrachten.
- Einen breiten stimulierten QRS-Komplex ohne Berücksichtigung des Stimulationskontexts als Zeichen einer Ischämie oder eines Schenkelblocks interpretieren.
- Das Intervall zwischen Vorhof- und Ventrikel-Spike bei DDD-Stimulation nicht beurteilen und vergessen, dass bei DDD oft nur ein Spike sichtbar ist.
- Einen Fusionskomplex (Fusion Beat) mit einer Capturing-Störung verwechseln.
- Einen AV-Block 2:1 automatisch mit Mobitz II gleichsetzen und vergessen, dass diskordante ST-T-Strecken in stimulierten Komplexen die erwartete Norm sind, konkordante Veränderungen jedoch auf Ischämie hin untersucht werden müssen.
1. Welches EKG-Zeichen weist auf eine ventrikuläre Stimulation aus der Apex des rechten Ventrikels hin?
Die Stimulation aus der Apex des rechten Ventrikels erzeugt eine Erregung, die sich atypisch über das Myokard ausbreitet, was einen breiten QRS-Komplex mit Linksschenkelblock-Morphologie (LSB) und eine Linkslagesteuerung der Achse zur Folge hat.
2. Was spricht für das Fehlen eines Capturings (Loss of Capture) bei der Herzschrittmachertherapie?
Capturing bedeutet, dass der Schrittmacherimpuls eine Myokarddepolarisation ausgelöst hat; das konstante Ausbleiben einer P- oder QRS-Antwort nach einem Impuls, das sich nicht durch Fusion oder die Refraktärperiode erklären lässt, spricht für eine Capturing-Störung.
3. Warum dürfen bei der Beurteilung einer Ischämie im Rahmen eines stimulierten ventrikulären Rhythmus keine Standard-ST-Kriterien verwendet werden?
Der breite, diskordante stimulierte Komplex ist im Mechanismus analog zu einem Linksschenkelblock, daher werden zur Ischämiebeurteilung modifizierte (adaptierte) Kriterien anstelle der üblichen ST-Elevationsschwellen verwendet.
Häufig gestellte Fragen
Wie unterscheidet man einen stimulierten Rhythmus von einem eigenen Linksschenkelblock?
Das Hauptmerkmal ist das Vorhandensein eines Stimulationsspikes direkt vor dem breiten QRS-Komplex. Bei einem ureigenen Linksschenkelblock fehlt der Spike, und der Beginn des QRS-Komplexes verläuft glatt ohne scharfes vertikales Artefakt.
Ist ein breiter QRS-Komplex bei ventrikulärer Stimulation gefährlich?
Ein breiter Komplex bei konventioneller Myokardstimulation des rechten Ventrikels ist eine erwartete Folge der Stimulation von einem Punkt aus und per se nicht gefährlich. Das Augenmerk sollte nicht auf der Breite liegen, sondern auf dem Vorhandensein eines Capturings nach jedem Ausgangsimpuls und auf Anzeichen einer adäquaten Detektion.
Kann man einen Myokardinfarkt bei Schrittmacherrhythmus erkennen?
Ja, aber die Standardkriterien für ST-ELEVationen funktionieren aufgrund des initial breiten, diskordanten Komplexes nicht. Es werden modifizierte Kriterien verwendet, die den Sgarbossa-Kriterien ähneln und für den stimulierten Rhythmus adaptiert sind.
Warum ist der Spike nicht in allen Ableitungen sichtbar?
Der Spike entsteht elektrisch gleichzeitig in allen Ableitungen, aber seine Amplitude und Sichtbarkeit auf dem Streifen hängen von der Projektion des Schrittmacher-Impulsvektors auf die Achse der jeweiligen Ableitung sowie von den Filtern des Elektrokardiographen ab. Dies ist eine Variante der Norm und weist nicht auf eine Fehlfunktion des Geräts hin.
Worin unterscheidet sich die bikamerale Stimulation von der Einkammerstimulation im EKG?
Bei der bikameralen Stimulation im AP-VP-Modus sind zwei aufeinanderfolgende Spikes — atrial und ventrikulär — mit einer programmierten AV-Verzögerung dazwischen sichtbar. Bei erhaltener Eigenaktivität fehlt jedoch oft einer der Spikes (AS-VP, AP-VS), wogegen bei einer Einkammerstimulation prinzipiell nur ein Spike vorhanden sein kann — entweder vor der P-Welle oder vor dem QRS-Komplex.
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Quellen
- Goldberger A. Clinical Electrocardiography: A Simplified Approach
- Surawicz B., Knilans T. Chou's Electrocardiography in Clinical Practice
- AHA/ACCF/HRS-Empfehlungen zur EKG-Standardisierung, 2009
- Orlow W. N. Leitfaden der Elektrokardiographie
Lehrmaterial für Medizinstudierende und Ärzte. Ersetzt weder klinische Leitlinien noch die ärztliche Untersuchung; ein EKG wird stets im klinischen Kontext interpretiert.