Práskání elektrického biče

Nic jiného v tom úžasném stroji lidského těla nepřipomíná perpetuum mobile tak jako srdce. Ostatní orgány si někdy odpočinou, i dýchat můžeme na pár minut přestat, ale srdce se nám rozběhne už před narozením, a pokud se zastaví na více než několik vteřin, umřeme. Přibližně deseti procentům populace přitom srdce tluče jinak, než by mělo – tito lidé trpí srdeční arytmií.

img DALŠÍ FOTOGRAFIE V GALERII
Audio
verze

Řada srdečních arytmií je neškodná a „postižení“ lidé vůbec nevědí, že jejich orgán nefunguje úplně ideálně. Ty ostatní arytmie už ale způsobují problém. V lepším případě znepříjemňují život, omezují aktivitu, v horším případě život zkracují.

Zdravé srdce se v klidu stahuje šedesát až stokrát za minutu. (Mimořádně vytrénovaní cyklisté, atleti, veslaři a další sportovci mívají tep výrazně nižší, třeba i třicet za minutu, ale to je jiný příběh.) Když pracuje pomaleji, kardiologové to diagnostikují jako bradyarytmii.

„Srdce trpící bradyarytmií nedodává dostatek okysličené krve a člověk je pak jako motor bez paliva,“ říká profesor Petr Neužil, kardiolog patřící ke světové špičce, primář v pražské Nemocnici Na Homolce. „Dokud takoví lidé nemohli dostat kardiostimulátor, tak živořili a umírali. Nebylo jim pomoci.“

Srdce je hlavně sval, který pumpuje v plicích okysličenou krev k orgánům a tkáním celého těla a pak, když se do něj vrátí, ji pošle pro další kyslík do plic. Kromě svalových vláken jsou v něm ale i svazky speciálních buněk, které vytvářejí elektrické impulzy a vedou je na příslušná místa uvnitř srdce – ty impulzy můžeme přirovnat k prásknutí bičem, po kterém se svalovina srdce stáhne a vykoná svou práci. A znovu a znovu, bez přestání. Když běžíte, bič práská v rychlejším rytmu, a když spíte, zpomalí.

Bradyarytmie je důsledkem toho, že ten „elektrický bič“ z nějakého důvodu nefunguje dobře. (Možných příčin je mnoho: dědičnost, nemoce, stáří...) A kardiostimulátor je elektronické zařízení, které částečně nebo úplně nahrazuje nedostatečnou funkčnost oněch svazků speciálních buněk. Kardiologové na celém světě implantují přibližně 700 000 kardiostimulátorů ročně. U nás jich v loňském roce bylo 10 800, z toho 7 600 dostali noví pacienti a zbytek byly výměny starého přístroje za nový. Takže lze říct, že jde o rutinní zákrok – to ale platí jen pár posledních desetiletí.

 

Nezničitelný Švéd

To, že aktivitu srdce iniciují a řídí elektrické impulzy, které v něm vznikají, se vědělo už v 19. století (jedním z těch, kteří se na tom poznání podíleli, byl Jan Evangelista Purkyně). Od toho nebylo daleko k nápadu dodat je zvenčí, když to srdce nezvládalo samo.

Problém byla technologie.

První pokus o kardiostimulátor (1952) byla krabice tak velká, že ji pacient musel s sebou vozit jako nákupní vozík.

 

Baterie a tranzistory se však zmenšovaly (a zlepšovaly, pochopitelně) tak rychle, že za pět let už se mohl tento předchůdce dnešního kardiostimulátoru nosit zavěšený na krku; i od něj ale musel vést kabel zavedený do srdce, takže v žádném případě pro pacienta nešlo o dlouhodobé a komfortní řešení.

V té době už švédský lékař a elektroinženýr Rune Elmqvist pracoval spolu s kardiochirurgem Åke Senningem na vývoji zařízení, které by celé bylo možné implantovat do lidského těla. Zmínky o jejich práci si v novinách všimla zoufalá manželka bývalého hokejového reprezentanta Arne Larssona – ještě mu nebylo ani třiačtyřicet a v důsledku virové infekce trpěl tak vážnou bradyarytmií, že ztrácel vědomí až třicetkrát za den; paní Larssonová se naučila restartovat jeho srdce silným úderem do hrudi, ale bylo to jen bolestivé přežívání, ne život.

Else-Marie Larssonová naléhala na Elmqvista a Senninga, aby na jejím manželovi co nejdříve vyzkoušeli svůj vynález. Jim se do toho nechtělo, pořád ještě řešili spoustu technických a medicínských problémů (jak silný má být elektrický výboj? jaká je ideální frekvence impulzů?), ale nakonec paní Larssonové podlehli a jejímu manželovi prototyp svého kardiostimulátoru v říjnu 1958 voperovali. Byl veliký jako tenčí hokejový puk, měl ho pod kůží a do srdce z něj vedl tenký kabel zakončený elektrodou.

Fungoval tři hodiny.

Druhý den mu ho vyměnili za další. Ten vydržel šest týdnů, pak museli vyměnit baterii.

Arne Larsson se stal legendou medicíny, protože postupně dostal dvacet šest kardiostimulátorů a zemřel na rakovinu kůže čtyřicet tři (!) let po první operaci. Na jednom z mnoha kardiologických kongresů, které navštívil, ho potkal i prof. Petr Neužil. A bývalý elitní hokejista se dokonce vrátil i ke svému zaměstnání: létal po světě a opravoval na lodích elektrické systémy.

A přežil Elmqvista i Senninga.

 

Československá cesta

První kardiostimulátor byl u nás voperován už čtyři roky po úspěšném švédském experimentu, v roce 1962 – v Praze-Krči, v Ústavu pro choroby oběhu krevního, který byl předchůdcem dnešního Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM). A roku 1965 tam víceméně na koleně začala i výroba originálních československých kardiostimulátorů, která se pak přesunula do Tesly Valašské Meziříčí. Zastavena byla začátkem devadesátých let, protože náš trh se otevřel a Tesla na něm neobstála, byť ji už vlastnil německý Siemens. (Dnes tam do svých kardiostimulátorů vyrábí komponenty italská firma Medico.)

Vývoj implantovatelných kardiostimulátorů zásadně umožnil vynález křemíkových tranzistorů (1947) a jejich komerční dostupnost v padesátých letech – potřebná elektronika se najednou zmenšila natolik, že se už prostě do člověka vešla. Nejproblematičtějším prvkem pak zůstal zdroj energie; rtuťové baterie byly nespolehlivé, nevydržely dlouho a pokrok se na tomto poli spíš plazil, než šel dopředu. Zásadní změnu přinesly až začátkem sedmdesátých let lithiové baterie, které prodloužily životnost kardiostimulátorů z měsíců na roky.

„Spolehlivost kardiostimulátorů je mimořádná, selžou jen výjimečně,“ říká prof. Petr Neužil. „Když jsem v Holandsku začátkem devadesátých let poprvé viděl jejich výrobu, pochopil jsem, proč je tak drahá: kontroluje se doslova každý krok. Je to úkon-kontrola, úkon-kontrola, úkon-kontrola. Nepadá to z pásu jeden kus za druhým.“

První kardiostimulátory tepaly jako metronom, v jediném pravidelném rytmu, který jim výrobce nastavil. Bez ohledu na to, jestli pacient spal, nebo kráčel. Ty dnešní jsou nejen programovatelné a kontrolovatelné dálkově, bez vynětí z těla, ale mají v sobě i senzory, které vyhodnocují aktuální potřebu lidského organismu a přizpůsobují jí frekvenci a intenzitu impulzů, jež zařízení dává srdci.

„U současných typů stimulátorů výrobci garantují minimální životnost šest let,“ vysvětluje prof. Petr Neužil. „Bývá to ale i víc než deset. Záleží na tom, jak silnou stimulaci a tím pádem i výdej energie od něj srdce potřebuje – může to být sto procent kapacity, ale i padesát.“ Důležité také je, do kterého místa v srdci se součástky kardiostimulátoru umisťují. „Ve zhruba dvou třetinách případů dáváme jednu elektrodu do pravé srdeční komory a druhou do síně, ale jindy stačí jen ta elektroda v komoře. A jindy použijeme tři elektrody; záleží na přesné diagnóze problému, který pacientovi řešíme.“

Co se za celou dobu existence kardiostimulátorů až do roku 2012 nezměnilo, je jejich „architektura“ a od ní se odvíjející umístění v lidském těle: v krabičce z titanu, kterou kardiologové zasunou pod kůži pod klíční kostí, je zdroj energie a elektronika; z ní vede tenký kabel či kabely, které protáhnou podklíčkovou žílou až dovnitř srdce; na konci každého kabelu je elektroda, kterou zafixují na předem přesně určené místo.

Celá implantace trvá jen pár desítek minut, provádí se v lokální anestezii a po jejím skončení pacient obvykle zůstane jednu noc v nemocnici, jen pro jistotu.

„Jestli se dá mluvit o slabším místě dnešních kardiostimulátorů, tak to je kabel,“ říká prof. Petr Neužil. „Elektrody i krabička jsou pevně uložené, ale kabel se pohybuje, protože člověk se pohybuje. A když je to třeba veslař nebo někdo, kdo rád dělá kliky, tak se ten kabel ohýbá hodně a někdy tu mechanickou námahu už nevydrží. A nesmíme zapomínat, že i v nejpokročilejší medicíně každý invazivní lékařský zákrok s sebou nese nějaká rizika, jako třeba nebezpečí infekce.“

 

Poprvé na světě

V roce 2012 tým profesora Petra Neužila jako první na světě v Nemocnici Na Homolce zavedl pacientovi nový, převratný typ kardiostimulátoru: čtyřcentimetrový váleček s průměrem šest milimetrů, který nepotřeboval žádný kabel, protože elektroda je na konci válečku a pacient ho nemá pod kůží někde pod klíční kostí, ale přímo v srdci, uchycený v jeho stěně. Miniaturizace pokročila tak daleko, že celé zařízení včetně baterie se vejde dovnitř srdce a nepřekáží tam.

„Čím to je kompaktnější a tvarově jednodušší, tím menší je možnost komplikací, ať už mechanických, nebo spojených s nějakou infekcí,“ říká prof. Petr Neužil. „A v neposlední řadě je tento typ pro pacienta mnohem příjemnější, protože ho v sobě vůbec necítí – na rozdíl od toho, z něhož vedou kabely, protože ten můžete pod kůží snadno nahmatat, je tam vidět taková bulka. I tohle je důležité; ne kvůli nějaké soutěži krásy, ale pacienti z toho mají prostě lepší pocit a tím pádem od nás odcházejí s tím, že jsme jim ještě více zlepšili kvalitu života. Tohle se během mé kariéry změnilo: lidé už od nás lékařů nečekají jen záchranu života, ale i jeho vylepšení. Já si na ty vyšší nároky nestěžuju, jen to konstatuju jako fakt.“

Velkou změnou je pro kardiology i způsob zavedení nového typu: nepřistupují k srdci od klíční kosti, ale naříznou cévu v tříslech a kardiostimulátor prostrčí vnitřkem žil až do srdce. A nainstalují ho na správné místo a spustí – pro laika nepředstavitelný výkon, řekl bych.

Výhodou nového typu je i očekávaná delší životnost. Existují ale i nevýhody, například cena: zatímco kardiostimulátory s elektrodami na kabelech stojí zhruba 35 000 korun, za ty bezkabelové platí zdravotní pojišťovny 180 000 korun. Kromě toho jsou použitelné pouze pro ty pacienty, kterým stačí stimulace jen jednou elektrodou. Tohle je ale jen technologický limit a ty, jak známo, rychle padají.

„V čem vidíte budoucnost?“ ptám se prof. Neužila. „Jak budete bradyarytmie a podobné problémy řešit třeba za deset let?“

„Nejsem dobrý prorok, protože to, že vývoj spěje ke stimulaci bez kabelů, bylo zřejmé, už když jsem v devadesátých letech s kardiologií na Homolce začínal, a nenapadlo mě, že se použitelného řešení dočkáme až v roce 2012. Ale opravdu dlouhodobou budoucnost nevidím v tom, že budeme lidem implantovat pořád sofistikovanější strojky v čím dál menších kovových schránkách. Budoucnost je v tom, že nefunkční buňky, které nedokážou generovat nebo přenášet v srdci elektrické impulzy, nahradíme buňkami, které to dokážou. To už dnes zkoumají bioinženýři – jak přimět buňky, aby plnily určitou funkci, vyrobit z nich bioimplantát a jím pak v těle nahradit to, co nefunguje. 

Ale neptejte se mě, kdy se tohle dostane do klinické praxe, to dnes nikdo vědět nemůže.“

 

Autor je manažer a novinář

 

 

Kardiolog
Prof. MUDr. Petr Neužil, CSc., FESC, 57 let
Vystudoval Fakultu všeobecného lékařství Univerzity Karlovy. Primář Kardiologického oddělení Nemocnice Na Homolce. Věnuje se především klinické práci a výzkumu v oboru srdeční elektrofyziologie. Přednáší na 1. lékařské fakultě UK, je členem mnoha českých i světových odborných organizací. Mimo jiné jako první na světě v roce 2012 zavedl pacientovi bezdrátový kardiostimulátor. „Ani vlastně nevím, proč jsem si vybral právě kardiologii,“ říká. „Možná mě k ní přivedlo to, že moje sestra měla vrozenou srdeční vadu a zemřela při operaci.“
Reklama
Reklama
Reklama

Sdílení

Reklama

Podpořte nezávislou žurnalistiku

I díky Vám mohou vznikat finančně náročné texty a reportáže v magazínu Reportér.

200 Kč 500 Kč 1000 Kč Jiná částka

On-line platby zajišťuje nadace Via a její služba darujme.cz

Reklama
Reklama