K zavedení kardiostimulátoru Larssona donutila otrava z ústřice z roku 1955, kdy pracoval jako inženýr na Asuánské přehradě v Egyptě. Přístroj mu zavedli v Karolinské nemocnici v Solně kardiochirurg Ake Senning s inženýrem Runem Elmquistem.

První pacient Larsson žil od implantace 43 let a za tu dobu vystřídal 22 přístrojů.Miroslav Pšenička, 1. LF UK

Tento první kardiostimulátor, ze kterého trčely dráty pro dobíjení baterie, fungoval v Larssonově těle jen šest hodin. Později mu implantovali další zařízení, to vydrželo dva dny.

Arne Larsson, první člověk s kardiostimulátorem

Arne Larsson, první člověk s kardiostimulátorem

FOTO: Professor Marko Turina, University Hospital, Zurich [CC BY 3.0], Wikimedia Commons

„Zavedení kardiostimulátoru představuje od svého uvedení do klinické praxe v roce 1958 suverénní léčebnou metodu pomalých srdečních rytmů. Podstatou je přivádění elektrických impulsů do srdce, které určují jeho rytmus. Tato náhrada porušené elektrické aktivity srdce umožňuje pacientům plnohodnotný život dlouhá léta,“ vysvětlil pro Novinky význam zařízení Miroslav Pšenička, lékař kliniky kardiologie a angiologie 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze.

Doplnil, že první pacient Arne Larsson žil od implantace 43 let a za tu dobu vystřídal 22 takových přístrojů.

Životnost baterií

Kardiostimulátor prodělal podle Pšeničkových slov od svého vzniku bouřlivý vývoj – z jednoduchého generátoru impulsu o neměnné frekvenci až po dnešní programovatelné přístroje s řadou automatických funkcí, které upravují stimulační aktivitu podle požadavků konkrétního pacienta.

V Československu byl první kardiostimulátor voperován v IKEM v Praze roku 1962.

První stimulátor měl průměr hokejového puku a vážil přes dva kilogramy, nyní mohou některé měřit jen tři centimetry a vážit 30 gramů.

Arne Larsson se svým prvním „pukem”.

Moderní zařízení, jejichž miniaturizaci umožnily mikroprocesory, umějí reagovat na aktivitu člověka a přizpůsobit frekvenci srdečního tepu fyzické námaze. Životnost může být i přes 25 let, omezuje je zejména kapacita bakterie, byť byla již v 70. letech prodloužena díky lithiovým článkům. Jako materiál se nejvíce osvědčil titan a plast.

První operaci v Československu vedl Američan

V Československu byl první kardiostimulátor voperován v pražském Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) roku 1962.

Podle textu inženýra Vladimíra Bičíka na webu České kardiologické společnosti byl v daném roce na studijní cestě v Sovětském svazu americký chirurg Dr. Takaro, původně emigrant z Maďarska, který spolupracoval s prof. Williamem Chardackem z Buffala.

Takara se podařilo kontaktovat a přesvědčit k zastávce v Praze. A on zde implantoval první kardiostimulátor Chardacka a Wilsona Greatbatche. Při operaci asistoval přednosta kliniky Bohumil Špaček s Bohumilem Peleškou.

První zmínky o pokusech s lidským zdravím a elektřinou jsou již ze starého Řecka. Řekové prý využívali k léčení pozoruhodné vlastností některých ryb, které dokážou vyvinout elektrický výboj. Též slavný americký vědec Benjamin Franklin se snažil uzdravovat ochrnuté svaly zaváděním statické elektřiny.
V roce 1889 navrhl fyziolog John McWilliam zařízení, které by vysíláním elektrických impulzů do nečinného srdce mohlo vyvolat srdeční aktivitu. Funkčního přenosného předchůdce kardiostimulátoru zkonstruoval roku 1928 Australan Mark Lidwell. O čtyři roky později vymyslel podobný přístroj americký lékař Albert Hyman, který ho nazval „artificial pacemaker“ – tento termín se v angličtině dodnes používá.
Skutečné prvenství ale mají Švédové s operací Arne Larssona v roce 1958. Dva roky poté voperovali americký inženýr Wilson Greatbatch s doktory Williamem Chardackem a Andrewem Gagem 77letému muži elektrody a poté generátor pulzů. Pacient operaci přečkal a zemřel o dva roky později přirozenou smrtí. Rok poté už tým hlásil 15 úspěšných operací. Greatbatch prodloužil životnost baterie a uzavřel kardiostimulátor do nerezového pouzdra.

Kdy se k takové operaci přistupuje a jak časté jsou v ČR? „K zavedení kardiostimulátoru jsou indikováni všichni pacienti s trvalými poruchami tvorby srdečních vzruchů nebo poruchou jejich vedení srdečními oddíly, které jsou symptomatické, tedy způsobují nevýkonnost či ztráty vědomí, v krajním případě náhlou srdeční smrt,“ popsal Pšenička.

Česká republika podle něj zaujímá v počtu implantací v Evropě místo v první desítce. „Zhruba se u nás implantuje 850 kardiostimulátorů na milión obyvatel,“ poznamenal lékař.

Ilustrační snímek

Příklady dvou současných kardiostimulátorů

FOTO: Profimedia.cz

Život s kardiostimulátorem není tolik obtížný, pacienti by se jen neměli dostat do kontaktu se silným elektrickým polem.

Možnost biologického kardiostimulátoru?

Ačkoliv elektrické kardiostimulátory, používané již více než půl století, fungují dobře a zachraňují mnoho životů, neobejdou se bez komplikací, zvláště u některých rizikových skupin pacientů.

„Nejzávažnější jsou problémy u malých dětí, kde je kvůli rychlému růstu nutné často měnit stimulátor i elektrody, což značně snižuje kvalitu života. Těmto pacientům by pak nejvíce pomohl stimulátor biologický,“ upozornil David Sedmera z Anatomického ústavu 1. Lékařské fakulty Univerzity Karlovy, který se na experimentální rovině zabývá právě biologickou obdobou kardiostimulátoru.

V principu se podle něj v tomto případě jedná o injekci buněk, které jsou schopny samovolně generovat elektrický srdeční rytmus.

Prof. MUDr. David Sedmera, DSc.

Prof. MUDr. David Sedmera, DSc.

FOTO: 1. LF UK

„První vlaštovkou byla transplantace fetálních srdečních buněk v roce 2001 v Hannoveru. Dalším směrem je transplantace buněk geneticky pozměněných tak, aby měly vlastnosti jako normální buňky srdečního pacemakeru, konkrétně schopnost se rytmicky a samovolně depolarizovat,“ řekl Novinkám.

„Toho dosáhly různé skupiny vědců rozdílnými způsoby – buď pozměněním pracovních buněk srdce tak, aby se samovolně depolarizovaly, nebo naopak vpravením genu pro iontový kanál odpovědný za tzv. spontánní depolarizaci do kmenových buněk. Nejnovějším pokusem je využití optogenetiky – pozměněné buňky se depolarizují v odpověď na světlo. Tento přístup se testuje i pro stimulaci neuronů v mozku,“ pokračoval Sedmera.

Výzkum biologických stimulátorů je stále v preklinickém stádiu. „Nedávné studie skupiny Michaela Rosena z fakultní nemocnice newyorské Kolumbijské univerzity na psech ale ukazují, že minimálně rok po operaci jsou transplantované autologní buňky životaschopné a funkční. Pro klinické potřeby je největší výzvou prokázat dlouhodobou účinnost a hlavně bezpečnost tohoto revolučního přístupu,“ dodal.