EKG-Kriterien
- Schmaler, vertikaler Schrittmacherspike (pacing spike) unmittelbar vor dem QRS; am besten sichtbar in Ableitungen, deren Achse am parallelsten zum Vektor zwischen Kathode und Anode der Elektrode verläuft, wobei die Polarität des Spikes von der Richtung dieses Vektors abhängt.
- Bei konventioneller myokardialer Rechtsventrikelstimulation ist der QRS-Komplex verbreitert, oft ≥ 120 ms; die initiale Morphologie einschließlich des Vorkommens von q/Q ist variabel und hängt vom Stimulationsort und der Ableitung ab. Bei Stimulation des Reizleitungssystems (His-Bündel, linker Schenkel) kann der QRS-Komplex schmal oder nur mäßig verbreitert sein.
- Typische Morphologie bei Stimulation aus der rechten Ventrikelspitze — wie bei einem Linksschenkelblock (breiter QRS in V1 mit überwiegend negativem Komplex).
- Die Lagetypbestimmung in der Frontalebene zeigt bei apikaler Elektrodenposition häufig eine Linkslage oder extreme Linkslage.
- Diskordanter ST-Segment und T-W මෙම (entgegengesetzt zur Hauptauslenkung des QRS gerichtet) — gewöhnlich sekundäre Repolarisation, schließt jedoch Ischämie nicht aus; der gesamte Symptomenkomplex muss beurteilt werden.
- Bei Stimulation aus dem Ausgusstrakt des rechten Ventrikels oder septal kann der QRS-Komplex etwas schmaler sein und einen anderen Übergang sowie eine andere Achse aufweisen, behält jedoch gewöhnlich eine LSB-ähnliche Morphologie mit einem überwiegend negativen Komplex in V1 bei; ein positiver QRS in V1 ist untypisch und spricht eher für eine linksventrikuläre Stimulation oder die Stimulation des Reizleitungssystems.
- Eigene P-Wellen können bei fehlender atrialer Synchronisation (VVI-Modus) getrennt vom QRS sichtbar sein, das PR-Intervall ist in Bezug auf den Spike unregelmäßig.
Wie es im EKG aussieht
Jeder erzwungene Ventrikelkontraktion geht gewöhnlich ein scharfer, vertikaler Schrittmacherspike voraus — ein kurzer, hochfrequenter Artefakt von einigen Millisekunden Dauer. Dieser ist am besten in Ableitungen sichtbar, deren Achse am parallelsten zum Vektor zwischen Kathode und Anode der Elektrode verläuft; die Polarität des Spikes hängt von der Richtung dieses Vektors ab und nicht davon, ob die Ableitung zur Stimulationsachse „gegenüberliegend“ ist. Der Spike kann niedervoltig sein, nur in einigen Ableitungen sichtbar sein oder im Oberflächen-EKG überhaupt nicht dargestellt werden, insbesondere bei bipolaren Elektrodensystemen — ein fehlender sichtbarer Spike schließt eine Stimulation nicht aus.
Bei konventioneller myokardialer Rechtsventrikelstimulation folgt auf den Spike ein breiter, deformierter QRS-Komplex (gewöhnlich ≥ 120 ms), da sich die Erregung nicht über das Reizleitungssystem, sondern langsam vom Stimulationspunkt über das Myokard ausbreitet. Bei typischer Elektrodenposition in der rechten Ventrikelspitze erinnert die QRS-Morphologie an einen Linksschenkelblock: in V1 — ein breiter negativer (QS oder rS) Komplex, in I und aVL — eine breite R-Zacke. Die initiale QRS-Morphologie (Vorhandensein oder Fehlen von q/Q) ist variabel und hängt vom Stimulationsort und der jeweiligen Ableitung ab. Der Lagetyp in der Frontalebene ist meist nach links abgeweicht, oft extrem (auch Nordwest-Achse möglich).
Das ST-Segment und die T-Welle sind zum QRS gewöhnlich diskordant, das heißt, sie sind in die entgegengesetzte Richtung zur Hauptzacke des Komplexes gerichtet — dies ist eine erwartete sekundäre Repolarisationsveränderung, die jedoch eine begleitende Ischämie nicht ausschließt. Im VVI-Modus (Stimulation und Wahrnehmung nur des Ventrikels, ohne atriale Synchronisation) können eigene P-Wellen asynchron auftreten und keine feste Beziehung zum stimulierten QRS aufweisen — das PR-Intervall variiert von Komplex zu Komplex. Bei ventrikulärer Stimulation im DDD/VDD-Modus ist vor dem Ventrikelspike gewöhnlich eine eigene oder stimulierte P-Welle mit einem festen PR-ähnlichen Intervall sichtbar. Bei biventrikulärer Stimulation (CRT) und Stimulation des Reizleitungssystems (His-Bündel, linker Schenkel) unterscheiden sich QRS-Morphologie und -Breite vom klassischen Bild und können schmal oder intermediär sein.
Mechanismus
Bei der konventionellen myokardialen Stimulation befindet sich die Elektrode im rechten Ventrikel (meist in der Apex oder am Septum des Ausgusstraktes). Der Schrittmacherimpuls depolarisiert das Myokard am Kontaktpunkt der Elektrode, und die Erregung breitet sich langsam, Zelle für Zelle, unter Umgehung des spezialisierten Reizleitungssystems (Purkinje-Fasern) im Ventrikel aus. Dies ergibt einen breiten und deformierten QRS-Komplex, der einem funktionellen Schenkelblock ähnelt. Auch die Repolarisation verläuft in einer veränderten Sequenz, daher die diskordanten ST-T-Strecken.
Bei der Stimulation des Reizleitungssystems (His-Pacing, Stimulation des linken Schenkels) gelangt der Impuls direkt in die Reizleitungsfasern, und die Erregung breitet sich schneller und physiologischer aus, weshalb der QRS-Komplex schmal oder mäßig verbreitert sein kann. Bei der biventrikulären Stimulation (CRT) erzeugt die gleichzeitige Aktivierung aus dem rechten und linken Ventrikel eine andere, oft schmalere QRS-Morphologie im Vergleich zur isolierten Rechtsventrikelstimulation.
Ursachen
- Komplette AV-Blockierung (III. Grades) und symptomatische AV-Blockierung II. Grades
- Sick-Sinus-Syndrom mit Indikation zur Stimulation
- Bradyarrhythmien nach Herzchirurgie, Ablation, Infarkt
- Vorhofflimmern mit symptomatischer oder klinisch relevanter Bradykardie/Pausen, hochgradigem AV-Block oder wenn die erforderliche medikamentöse Therapie eine ausgeprägte Bradykardie verursacht (nicht allein aufgrund einer langen Pause)
- Implantation eines Resynchronisationsgeräts (biventrikuläre oder linksventrikuläre Stimulation) oder ICD mit ventrikulärer Stimulationsfunktion
- Stimulation des Reizleitungssystems (His-Bündel, linker Schenkel) als Alternative zur myokardialen Rechtsventrikelstimulation
- VVI-Modus als Reserve-Modus (back-up) bei fixiertem Vorhofflimmern/-flattern, wenn keine atriale Synchronisation erforderlich ist
Differenzialdiagnose
- Eigener Linksschenkelblock: kein Schrittmacherspike vor dem QRS, Morphologie ähnlich, jedoch ohne Artefakt
- Ventrikuläre Extrasystole: kein vorausgehender Spike, Komplex meist von anderer Morphologie, keine feste Kopplung an die programmierte Frequenz
- Antidromer AV-Reentry-Tachykardie bei WPW-Syndrom: breiter tachykarder QRS-Komplex ohne Schrittmacherspike; die typische Delta-Welle und ein messbares kurzes PR-Intervall können während der Episode fehlen, da die Ventrikel überwiegend über die Zusatzbahn aktiviert werden — die Diagnose stützt sich auf den klinischen Kontext, das EKG außerhalb der Episode und elektrophysiologische Daten
- Hyperkaliämie mit drastischer QRS-Verbreiterung: kein Spike, begleitende T-Wellen-Veränderungen und Verschwinden der P-Welle vorhanden
- Fusionskomplex (Fusion): QRS mit intermediärer Morphologie zwischen Eigenrhythmus und Stimulation, entsteht bei gleichzeitiger Aktivierung durch den eigenen Schrittmacher und das Gerät
Klinische Bedeutung und Taktik
Die ventrikuläre Stimulation ist an sich keine Pathologie, sondern das erwartete Resultat der Gerätefunktion bei entsprechenden Indikationen. Die Aufgabe des Arztes bei der Auswertung besteht darin, sicherzustellen, dass der Impuls wirksam ist (auf jeden Spike folgt ein QRS — das ist das sogenannte „Capture“) und dass das Gerät den Eigenrhythmus korrekt detektiert (keine Konkurrenz mit Eigenkomplexen). Es gilt, den zugrundeliegenden Rhythmus zu beurteilen, der sich unter der Stimulation verbirgt, und nach Hinweisen auf Komplikationen zu suchen: fehlendes Capture, Under-Sensing, Over-Sensing, Schrittmachersyndrom (Symptome bei VVI ohne Erhalt der atrioventrikulären Synchronisation: Schwäche, Dyspnoe, Pulsieren im Hals durch Kontraktion der Vorhöfe gegen geschlossene AV-Klappen).
Ein weiteres Problem sind die Folgen einer langjährigen Rechtsventrikulikelstimulation. Ein hoher Anteil an rechtsventrikulärer Stimulation (insbesondere aus der Herzspitze) erzeugt eine elektrische und mechanische ventrikuläre Dyssynchronie, die einem Linksslinksschenkelblock ähnelt, und führt bei einigen Patienten mit der Zeit zu einer Abnahme der linksventrikulären Kontraktilität — der Schrittmacher-induzierten Kardiomyopathie (pacing-induced cardiomyopathy). Das Risiko ist bei initial reduzierter LV-Funktion und einem hohen Stimulationsanteil höher; daher werden bei Kontrolluntersuchungen der Anteil der ventrikulären Stimulation anhand der Gerätedaten und die LV-Funktion mittels Echokardiographie beurteilt, und bei Bedarf werden die Minimierung einer unnötigen ventrikulären Stimulation, die Umstellung auf eine Reizleitungssystem-Stimulation oder eine kardiale Resynchronisationstherapie diskutiert. Unabhängig davon werden mögliche Komplikationen des Systems selbst (Dislokation, Elektrodendrahtbruch) sowie infektiöse Komplikationen der Aggregattasche und der Sonden berücksichtigt.
Die Beurteilung einer Ischämie bei stimuliertem Rhythmus ist ebenfalls erschwert: Die üblichen ST-Strecken-Hebungs-/-Senkungskriterien funktionieren nicht so zuverlässig wie bei eigenem QRS ohne Blockbild. Es werden modifizierte Sgarbossa-Kriterien (Smith) verwendet, die unter anderem für den stimulierten Rhythmus adaptiert wurden: konkordante ST-Strecken-Hebung ≥ 1 mm in jeder Ableitung, konkordante ST-Strecken-Senkung ≥ 1 mm in V1–V3 und übermäßige diskordante ST-Strecken-Veränderung — Verhältnis der ST-Strecken-Amplitude zur Amplitude der vorhergehenden S-Zacke (oder der tiefen Zacke bei überwiegend negativem QRS) ≤ −0,25 (das ursprüngliche Sgarbossa-Kriterium verwendete einen festen Schwellenwert für eine diskordante ST-Strecken-Hebung ≥ 5 mm, das modifizierte ersetzt diesen durch ein proportionales Verhältnis). Bei Verdacht auf ein akutes Koronarsyndrom und erst recht auf eine Koronararterienokklusion ist bei einem Schrittmacherpatienten eine sofortige Expertenbeurteilung von EKG und Klinik erforderlich; die Aktivierung des Reperfusionspfads sollte nicht in Erwartung der Troponindynamik oder der Suche nach einem alten EKG verzögert werden. Die seriale Registrierung von EKGs, der Vergleich mit der Aufzeichnung vor der Implantation (falls verfügbar) und Troponin sind zusätzliche, keine ausschließenden Untersuchungen.
Häufige Fehler bei der Auswertung
- Einen breiten QRS-Komplex mit Spike als originären Schenkelblock ansehen und das Vorhandenesein eines Schrittmachers nicht erwähnen
- Einen Fusionskomplex nicht von einer Erfassungsstörung (Undetektion) unterscheiden
- Jegliche diskordanten ST-T-Abschnitte als unbedingt gutartig interpretieren und eine Ischämie bei entsprechender Klinik nicht in Betracht ziehen
- Das Ausbleiben des Captures (Spike ist vorhanden, QRS folgt ihm nicht) übersehen
- Eine Stimulation allein aufgrund des Fehlens eines sichtbaren Spikes auf der Aufzeichnung ausschließen
- Asynchrone eigene P-Wellen im VVI-Modus nicht bemerken und dies mit einer Vorhoferkrankung verwechseln
1. Welches EKG-Merkmal weist direkt auf das Vorhandensein einer ventrikulären Stimulation hin und nicht nur auf eine veränderte QRS-Morphologie?
QRS-Breite, ST-Diskordanz und Achsenabweichung treten auch bei einem genuinen Schenkelblock auf; ein spezifisches Zeichen der Stimulation ist der Spike vor dem stimulierten Komplex, auch wenn dieser nicht immer sichtbar ist.
2. Die typische QRS-Morphologie bei Stimulation aus der Apex des rechten Ventrikels ähnelt:
Die Erregung breitet sich vom rechten Ventrikel zum linken mit Verzögerung aus und umgeht dabei das Reizleitungssystem, was ein Bild ergibt, das einem Linksschenkelblock analog ist.
3. Was kann das Fehlen eines sichtbaren QRS-Komplexes unmittelbar nach dem Schrittmacher-Spike bedeuten?
Das Fehlen einer rechtzeitigen ventrikulären Antwort nach einer Spike bei ausgeschlossenem Eigen- oder Fusionskomplex weist auf ein mögliches Stimulationsversagen hin; es müssen das Gerät, die Ausgangsenergie und Reizschwelle, Elektroden und Verbindungen sowie reversible Ursachen (Hyperkaliämie, Ischämie, Batterieerschöpfung) überprüft werden.
Häufig gestellte Fragen
Wie unterscheidet man die ventrikuläre Stimulation von einem Linksschenkelblock?
Wenn ein Schrittmacher-Spike vor dem QRS-Komplex zu sehen ist, stützt dies die Diagnose einer Stimulation; sein Fehlen im EKG schließt eine Stimulation jedoch nicht aus, da der Spike eine geringe Amplitude aufweisen kann oder im Oberflächen-EKG nicht sichtbar ist. Die QRS-Morphologie kann einem Linksschenkelblock ähneln, weshalb klinische Daten über das implantierte Gerät und gegebenenfalls die Analyse seiner Programmierung und Telemetrie die Frage endgültig klären.
Ist die ventrikuläre Stimulation an sich gefährlich?
Die Stimulation selbst ist bei entsprechender Indikation eine erwartete Funktion des Geräts und keine Pathologie. Bei anhaltender und hoher rechtsventrikulärer Stimulationsquote sind jedoch eine elektromechanische Dyssynchronie und eine schrittmacherinduzierte Kardiomyopathie mit reduzierter LV-Funktion möglich, weshalb solche Patienten eine regelmäßige klinische und echokardiographische Kontrolle sowie eine Beurteilung von Stimulationsversagen, Detektion und Schrittmachersyndrom benötigen.
Kann man einen Myokardinfarkt bei ventrikulärer Stimulation erkennen?
Das ist möglich, aber die Standardkriterien für einen STEMI funktionieren bei breitem stimuliertem QRS-Komplex nicht zuverlässig. Es werden modifizierte Sgarbossa-Kriterien (nach Smith) mit numerischen Schwellenwerten verwendet, die Klinik und Dynamik beurteilt, und bei Verdacht auf einen Koronararterienverschluss wird unverzüglich gehandelt, ohne auf die Troponindynamik oder ein altes EKG zu warten.
Warum ist die T-Welle bei Stimulation oft entgegengesetzt zum QRS-Komplex gerichtet?
Dies ist eine ST-T-Diskordanz — in der Regel eine sekundäre Repolarisationsveränderung aufgrund der veränderten Erregungsausbreitungssequenz im Ventrikel. Dieses Bild ist typisch und weist für sich genommen nicht auf eine Ischämie hin, schließt diese jedoch nicht aus: Bei entsprechender Klinik müssen konkordante oder übermäßig diskordante Veränderungen berücksichtigt werden.
Was bedeutet der VVI-Modus im EKG und ist eine ventrikuläre Stimulation immer VVI?
VVI bedeutet ventrikuläre Stimulation, ventrikuläre Detektion und Inhibition des Stimulus bei Erkennung einer Eigenaktion. Dies ist nur einer der ventrikulären Stimulationsmodi: Der Ventrikel kann auch in den Modi DDD, VDD, bei biventrikulärer Stimulation (CRT) oder bei Stimulation des Reizleitungssystems stimuliert werden, und in diesen Fällen unterscheidet sich das EKG-Bild von der klassischen VVI.
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Quellen
- Goldberger A.L. Clinical Electrocardiography: A Simplified Approach
- Surawicz B., Knilans T.K. Chou's Electrocardiography in Clinical Practice
- AHA/ACCF/HRS Recommendations for the Standardization and Interpretation of the ECG, 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.