ElektromagnetischeInterferenz vonaktivenHerzrhythmus ...€¦ · EmpfehlungenundStellungnahmen...

Der KardiologeEmpfehlungen und Stellungnahmen

Kardiologe 2019 · 13:216–235https://doi.org/10.1007/s12181-019-0335-0Online publiziert: 19. Juli 2019© Deutsche Gesellschaft für Kardiologie -Herz- und Kreislaufforschung e.V. Published bySpringer Medizin Verlag GmbH, ein Teil vonSpringer Nature - all rights reserved 2019

A. Napp1 · C. Kolb2 · C. Lennerz2 · W. Bauer3 · J. Schulz-Menger4,5 · T. Kraus6,7 ·N. Marx1 · D. Stunder6,71Medizinische Klinik I – Kardiologie, Angiologie und Internistische Intensivmedizin, Uniklinik RWTHAachen, Aachen, Deutschland

2 Klinik für Herz- und Kreislauferkrankungen, Abteilung für Elektrophysiologie, Deutsches HerzzentrumMünchen, Fakultät für Medizin, Technische Universität München, München, Deutschland

3Med. Klinik und Poliklinik I, Univ. KlinikumWürzburg, Würzburg, Deutschland4 Experimental and Clinical Research Center, Charité Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland5 Klinik und Poliklinik für Kardiologie und Nephrologie, HELIOS Klinikum Berlin-Buch, Berlin, Deutschland6 Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin, Uniklinik RWTH Aachen, Aachen, Deutschland7 Forschungszentrum für Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit, Uniklinik RWTH Aachen, Aachen,Deutschland

Elektromagnetische Interferenzvon aktiven Herzrhythmus-implantaten im Alltag und imberuflichen UmfeldStellungnahme der Deutschen Gesellschaftfür Kardiologie (DGK) und der DeutschenGesellschaft für Arbeitsmedizin undUmweltmedizin (DGAUM)

Aufgrund der fortschreitenden Techni-sierung des Alltags und im beruflichenUmfeld sind mittlerweile ubiquitär ver-schiedenste elektrische oder elektroni-sche Geräte in Betrieb, die elektrischeund magnetische Felder (EMF) emit-tieren. Interferenzen dieser Felder mitelektrisch aktiven kardialen Implanta-ten (CIED, im Folgenden auch sog.„Device“) wie Herzschrittmachern undimplantierbaren Kardioverter-Defibril-latoren (ICDs) haben seit der Imple-mentation bipolarer Elektroden, Ver-

Dieser Beitrag wurde in den Zeitschriften DerKardiologe 04/2019 und ASU 08/2019 parallelpubliziert.

Aus Gründen der Lesbarkeit wird daraufverzichtet, geschlechterspezifische Formulie-rungen zu verwenden. Soweit personenbezo-gene Bezeichnungen nur in männlicher Formangeführt sind, beziehen sie sich auf alleGeschlechter.

N. Marx für die Kommission KlinischeKardiovaskuläreMedizinderDGK.

besserung der Algorithmik und durchFilterelemente verglichen zu älterenAggregaten mit unipolarer Wahrneh-mung in ihrer Häufigkeit abgenommen,sind jedoch immer noch präsent [48,69, 93]. Die zunehmend häufigere Im-plantation bei jüngeren Patienten, dieImplantation neuer Aggregattechnolo-gien wie kabellose Schrittmacher odertotal subkutane ICDs und die in ihrerFrequenz und Konfiguration deutlichunterschiedlichen EMF bei neuen Tech-nologien geben dem Thema aktuell einehohe Relevanz [69]. In der Versorgungmit elektrisch aktiven Implantaten stel-len Patientensicherheit im Allgemeinenund die Möglichkeit einer Reintegrationvon Patienten in das berufliche Umfeldwichtige Größen dar und haben überdiesauch bei Vermeidung einer Frühberen-tung sozialwirtschaftliche Relevanz.

Elektromagnetische Interferenzen(EMI) können unterschiedliche Auswir-

kungenhaben.Sokannbeispielsweise einisoliertes Oversensing von Störsignalenim Vorhofkanal bei 2-Kammer-Schritt-machern, die im DDD-Modus (vgl. zuden verschiedenen Modi [8]) arbeiten,zu einem inadäquaten Moduswechsel zuVVI/DDI führen, was als eher unkri-tisch anzusehen ist, verglichenmit einemOversensing derselben im RV(rechterVentrikel)-Kanaleines ICDs,waszueinerinadäquaten, schmerzhaften Schockab-gabe führen kann. Bezüglich potenziellerStörbeeinflussung sind Permanentma-gneten mit einem statischen Feld, 50-Hz-Wechselfelder wie bei Haushaltsge-räten und höherfrequente Felder wiein der RFID-Technik („radio-frequencyidentification“; z.B. in Kassen- sowieEin- und Ausgangsbereichen von Ge-schäften und bei Skipässen) oder beimMobilfunk grundsätzlich verschiedeneinzuschätzen. Device-Reaktionen beiEMI sind für den nachsorgenden Kar-

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Infobox

4 EMF führen je nach Stärke und Feld-konfiguration zu unterschiedlichenAggregatstörungen und haben damitunterschiedliche klinische Relevanz.

4 Aktuelle Aggregate sind mit den vomHersteller empfohlenen Einstellungen imAlltag überwiegend sicher.

4 Erhöhung der Wahrnehmungsempfind-lichkeit der Eingangskanäle führen zueiner höheren Wahrscheinlichkeit einerInterferenz v. a. bei niedrigen Frequenzender EMF (z. B. 50Hz).

4 MRT(Magnetresonanztomographie)-fähi-ge Schrittmacher haben einen speziellenModus für die MRT-Untersuchung, sindaber generell nicht besser vor Interferen-zen geschützt als Standardaggregate.

4 Abstand zur Feldquelle ist das wichtigsteMittel zur Vermeidung von EMI.

4 Im beruflichen Kontext muss eineindividuelle Betrachtung des Patientenmit Bewertung der Grunderkrankung,des implantierten Devices und desvorgesehenen Arbeitsplatzes erfolgen.Programmierungsstrategien können zurWiedereingliederung auch an stark EMF-belastetenArbeitsplätzen gelingen.

diologen durchaus nachvollziehbar. DieEinschätzung von EMF und potenziellenStörquellen stellt jedochohne dasWissenum den technischenHintergrund für diemeisten Kardiologen eine Herausforde-rung dar. Trotzdem hat der Kardiologein der Erstberatung des Patienten undauch bei der Planung/Durchführungder Implantatversorgung sowie demTroubleshooting in der Nachsorge dengrößten Stellenwert.

Während es für Nicht-Implantatträ-ger definierte Normen und Grenzwerteder EMF-Exposition gibt (26. Verord-nung des Bundes-Immissionsschutzge-setzes), stehen für Implantatträger kei-ne solchen rechtsverbindlichen Exposi-tionsbereiche zur Verfügung. Diese un-zureichende Normierung gestaltet eineBeratung auch unter Einbezug von Ar-beitsmedizinern und der Implantather-steller in manchen Situationen extremschwierig. Produktnormen für elektrischaktive Implantate, die im Rahmen derCE-Zertifizierung vorgegeben sind, be-schreiben bezüglich EMI lediglich stati-sche magnetische Felder und eine durchWechselfelder induzierte Spannungsgrö-ße am Eingangskanal der Devices, dienicht überschritten werden soll. Biologi-

sche Faktoren wie Körperform und Ag-gregat- bzw. Sondenposition, die die Ein-kopplung von EMF und die damit ver-bundene Spannungsgröße am Aggregaterheblichbeeinflussen [78],werdennichtberücksichtigt.DieUmrechnung inFeld-stärken, die auf den Patienten einwirken,ist somit nur eingeschränkt möglich.

All diese Beweggründe initiiertendie Verfassung einer Stellungnahme derDeutschen Gesellschaft für Kardiologie(DGK) im Konsens mit der DeutschenGesellschaft für Arbeits- und Umwelt-medizin (DGAUM), um das Thema derelektromagnetischen Interferenz bei Im-plantaten zu beleuchten. Aufgrund dereingeschränkten Datenlage in diesemspeziellen Gebiet kann dieses Dokumentkeine rechtssicheren Unbedenklichkeits-bereiche festlegen oder EMI-sichereProgrammierungen aufzeigen. Es dientvielmehr dazu, den technischen undklinischen Hintergrund allgemein ver-ständlichzubeschreiben,die vorhandeneLiteratur zusammenzufassen und beste-hende Empfehlungen zu kommentieren,sodass eine optimierte Patientenversor-gung bei EMF-exponierten Patientenerfolgen kann, das Troubleshooting imFalle von EMI erleichtert wird und ei-ne Entscheidungshilfe zum Einsatz vonImplantatträgern an EMF-exponiertenArbeitsplätzen geboten wird.

Klinische Relevanz vonelektromagnetischenInterferenzen

Elektromagnetische Felder des Alltagsle-bens können in unterschiedlicher Wei-se mit kardialen implantierbaren elek-trischen Geräten interagieren. Das Auf-treten einer Interferenz sowie die Aus-wirkungen auf das implantierte Systemhängendabei imWesentlichenvonStärkeund Frequenz des elektromagnetischenFeldes abundhaben inAbhängigkeit vonder Expositionsdauer bei unterschiedli-chenGrunderkrankungenundImplanta-ten verschiedene klinischeRelevanz [69].

Vier verschiedene Einwirkungen vonEMFaufdenPatientenunddas Implantatsollten unterschieden werden:4 Konstruktive oder destruktive Über-

lagerung herzeigener Biosignale mitStörsignalen (meist mit resultieren-

dem Oversensing), die aufgrundeiner Einkopplung von EMF inden menschlichen Körper induziertwerden (häufigstes Phänomen),

4 Aktivierung des Magnetsensors(Reed Switch, Hall-Sensor),

4 Erwärmung von metallischen Kom-ponentenmitmöglichen thermischenSchäden,

4 Schädigung der Device-Elektronik,spontane Umprogrammierungenund ggf. „power-on-reset“.

In der Beurteilung der klinischen Aus-wirkung einer Störung sind die kardialenGrunderkrankungen in der Risikobeur-teilung von hoher Relevanz. In . Tab. 1werden die verschiedenenGrunderkran-kungen neben klinischen Konsequenzeneiner Implantatstörung zusammenge-fasst.

Die Dauer einer Störbeeinflussunghat erhebliche Relevanz für die klini-sche Auswirkung einer Device-Störung.Sehr kurze Störungen gehen in derRegel nicht mit einer relevanten Ge-fährdung des Patienten einher und sindoft asymptomatisch. Eine anhaltendeStimulationsinhibition durch Oversens-ing bei Schrittmacherabhängigkeit führtkonsekutiv zur Bradykardie/Asystolie bishin zum Bewusstseinsverlust. Ein ven-trikuläres Oversensing bei einem ICD,das nicht den Noise Modus (s.unten)triggert, führt im schlimmsten Fall zurSchockabgabe. Vor allem inadäquateSchockabgaben bei ICDs sind nicht nurschmerzhaft und psychisch belastend,sondern können selten auch selbst le-bensbedrohliche Rhythmusstörungenauslösen.

Einzelne Hersteller bieten einen Stör-modus an, sog. Noise Mode, der sichbei Herzschrittmachern und Defibrilla-toren unterscheidet. Ein sehr hochfre-quentes, hochamplitudiges und anhal-tendesOversensing imventrikulärenKa-nal kann über Algorithmen erkannt wer-den und als „Noise“ diskriminiert wer-den. Es folgt eine starrfrequente asyn-chrone Stimulation (V00 bzw. D00, sog.„Noise Reversion“). Vereinzelt kannmandie Reaktion auf Noise auch program-mieren, sodass keine asynchrone Stimu-lation ausgelöst wird, sondern z.B. einekomplette Deaktivierung der Stimulati-

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Zusammenfassung · Abstract

Kardiologe 2019 · 13:216–235 https://doi.org/10.1007/s12181-019-0335-0© Deutsche Gesellschaft für Kardiologie - Herz- und Kreislaufforschung e.V. Published by Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature -all rights reserved 2019

A. Napp · C. Kolb · C. Lennerz · W. Bauer · J. Schulz-Menger · T. Kraus · N. Marx · D. Stunder

Elektromagnetische Interferenz von aktiven Herzrhythmusimplantaten im Alltag und im beruflichenUmfeld. Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) und der DeutschenGesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin (DGAUM)

ZusammenfassungIn der vorliegenden Stellungnahme derDeutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK)in Zusammenarbeit mit der DeutschenGesellschaft für Arbeits- und Umweltmedizin(DGAUM) werden elektromagnetischeInterferenzen bei elektrisch aktiven kardialenImplantaten diskutiert, die vorhandeneLiteratur zusammengefasst und, soweitmöglich, bewertet. Aufgrund der zuneh-menden Technisierung des Alltags unddes beruflichen Umfelds mit immer mehrelektrischen oder elektronischen Gerätenerlangt das Thema zunehmende Relevanz.Dies wird begleitet von Weiterentwicklungender bestehenden transvenösen Implantatesowie neuen Aggregattechnologien wiekabellosen Schrittmachern und totalsubkutanen implantierbaren Kardioverter-

Defibrillatoren. Die Konfiguration vonelektromagnetischen Feldern (EMF) kannbezogen auf Frequenz und Feldstärke starkvariieren und ruft im Körper und somit amAggregat ganz unterschiedliche Reaktionenhervor. Der physikalische Hintergrund derWirkung von EMF auf Körper und Implantatwird allgemein verständlich dargestellt.Verschiedene Störszenarien werden auch inBezug auf die Grunderkrankung erläutert. Ausinterdisziplinärer Perspektive werden Aspekteeiner Exposition mit EMF sowohl im Alltagals auch im beruflichen Umfeld beleuchtet.Der primären Implantatversorgung EMF-exponierter Patienten, der Risikobewertungim arbeitsmedizinischen Kontext und derGeräteprogrammierungmit Troubleshootingkommt hierbei besondere Bedeutung zu.

Zudem werden konkrete Vorgehensweisen fürArbeitsmediziner in Betrieben an die Hand ge-geben, um den Wiedereingliederungsprozesszu unterstützen. Im Rahmen dessen erfolgtauch eine kurze Darstellung der aktuellenGesetzeslage. Überdies soll das Dokumentmotivieren, Studien aufzulegen, die dasThema der elektromagnetischen Interferenz invivo für aktuelle Aggregatgenerationen sowieNeuentwicklungen systematischuntersuchen,sodass eine suffiziente Risikobewertung fürverschiedene Frequenzbereiche und damittechnische Geräte erfolgen kann.

SchlüsselwörterHerzschrittmacher · Implantierbarer Kar-dioverter-Defibrillator · ElektromagnetischeFelder · Artefakte · Störung

Electromagnetic interference of active cardiac rhythm implants in the daily routine and occupationalenvironment. Statement of the German Cardiac Society (DGK) and the German Society forOccupational and Environmental Medicine (DGAUM)

AbstractIn this joint statement of the German CardiacSociety (DGK) and the German Society forOccupational and Environmental Medicine(DGAUM), electromagnetic interference ofelectrically active cardiac implants are discus-sed, the available literature is summarizedand assessed as far as possible. Due to theincreasing technologization of the dailyroutine and the occupational environmentwith increasingly more electrical andelectronic devices, this topic is of increasingrelevance. This is accompanied by further de-velopments of existing transvenous implantsand novel aggregate technologies, such ascordless pacemakers and total subcutaneousimplantable cardioverter defibrillators. Theconfiguration of electromagnetic fields (EMF)

can greatly vary with respect to frequencyand field strength and elicits very differentreactions in the body and therefore inaggregates. The physical background of theeffect of EMF on the body and implant isdemonstrated in a generally understandableway. Various interference scenarios areelucidated with respect to the underlyingdisease. From interdisciplinary perspectives,aspects of exposure to EMF in the daily routineas well as in the occupational environmentare illuminated. The primary care of implantsin patients exposed to EMF, risk assessmentin the context of occupational medicine anddevice programing with trouble-shooting areof particular importance. In addition, concreteapproaches for occupational physicians in

businesses are provided in order to supportthe reintegration process. This includes a briefdescription of the legal situation. In this waythe document aims to motivate the initiationof studies that systematically investigatethe topic of electromagnetic interference invivo for current aggregate generations andnew developments, so that a sufficient riskassessment can be carried out for variousfrequency ranges and therefore technicaldevices.

KeywordsCardiac pacemaker · Implantable cardioverterdefibrillator · Electromagnetic fields · Artifacts ·Dysfunction

on (000) erfolgt. Bei Defibrillatoren wer-den zudem die antitachykarden Thera-pien deaktiviert. Ein Hersteller interpre-tiert das Fernfeld-EKG (Elektrokardio-gramm) bei ICDs, sodass im EMI-Ver-dacht die Schockabgabe zurückgehaltenwird.

Risikoeinschätzung für elektro-magnetische Interferenzen undInzidenz

Träger von Herzschrittmachern oderICDsmüssen über das potenzielle Risikoeiner Störbeeinflussung ihres implantier-ten Systems aufgeklärt werden. Entspre-

chende theoretischeVorbereitungen sindim Curriculum für Herzschrittmacher-und ICD-Therapie der DGK abgebildet[11]. Auch wenn EMI-Ereignisse seltensind, beschäftigt die Wechselwirkungunsere Patienten sehr. Im Rahmen vonRoutinenachsorgen nach Device-Im-plantation betrifft etwa ein Viertel der


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Tab. 1 Auswirkungenvonelektromagnetischen Interferenzen (EMI) bei den verschiedenenGrunderkrankungen, die eine Implantatversorgung indi-ziert haben

Grunderkrankung Beispiel Klinische Konsequenz

BradykardieOhne Eigenrhythmus

– Inhibition der Stimulation durch Oversensing – Synkope/Asystolie (ggf. vitale Bedrohung)

– Wechsel in den Noise Mode – Chronotrope Inkompetenz

Mit Eigenrhythmus unterhalb derunteren Grenzfrequenz

– Inhibition der Stimulation durch Oversensing – Schwindel, Leistungsabfall, evtl. Synkope durchstarken HF-Abfallbfall

Mit Eigenrhythmus oberhalb derunteren Grenzfrequenz

– Inhibition der Stimulation durch Oversensing – Ggf. chronotrope Inkompetenz

– Wechsel in den Noise Mode – Asynchrone Stimulation ggf. mit Stimulation inder vulnerablen Phase des Herzzyklus

– Atriales Oversensing – InadäquaterModeswitch VVI(R)/DDI(R)– Atrial getriggerte ventrikuläre Stimulation

ICDmit/ohne StimulationsbedarfPrimärpräventionSekundärprävention

– Oversensing im RA – InadäquaterModeswitch VVI(R)/DDI(R)– Atrial getriggerte ventrikuläre Stimulation

– Oversensing im RV – Gefahr der inadäquaten Therapieabgabe– Inhibition der Stimulation (siehe Bradykardie)

– Magnetbetrieb (Reed Switch/Hall Sensor) – Deaktivierung der Tachytherapien (Gefährdungabhängig von der Wahrscheinlichkeit einerventrikulären Tachyarrhythmie)

– Noise Modus – Keine VT/VF Erkennung (Risiko s. oben) undasynchrone Stimulation

HerzinsuffizienzChronotrope Inkompetenz

– Wechsel in den Noise Modus – Leistungsminderung durch fehlenden HF An-stieg

CCM – Therapieinhibition durch Oversensing – Ineffektivität der intendierten Therapie

– Reedschalteraktivierungmit Deaktivierung des Gerätes – Möglichkeit der kardialen Dekompensation

CRT – Verlust der Resynchronisation durch Oversensinga – Ineffektivität der intendierten TherapieaAbhängig davon, wie die Wahrnehmung über die linksventrikuläre Elektrode sich auf die Stimulationsalgorithmik auswirktHFHerzfrequenz, ICD Kardioverter-Defibrillator,RA rechtes Atrium,RV rechter Ventrikel,VT „ventricular tachycardia“,VF „ventricular fibrillation“,CCM „cardiaccontractility modulation device“, CRT Kardiale Resynchronisationstherapie

Patientenfragen das Thema EMI [72].Viele Patienten schränken sich dennochaus Unwissenheit oder Furcht vor EMIim Alltagsleben oft unnötigerweise ein[2]. Auch Ärzte widmen dem ThemaEMI eine hohe Aufmerksamkeit. In ei-ner Befragung von 855 französischenÄrzten (etwa die Hälfte davon Kardio-logen) gaben 16% an, dass sie innerhalbeines Jahres zumindest einen Verdachts-fall von EMImit CIEDbeobachtet hätten[41].

Betrachtet man die Prävalenz nach-gewiesener EMI-Ereignisse mit CIEDmit klinischer Relevanz, so liegen dieHäufigkeiten deutlich niedriger. In einerretrospektiven Studie aus dem Jahr 2001wurden Aufzeichnungen von Defibrilla-toren von 341 Patienten analysiert undbezogen auf einen Beobachtungszeit-raum von 665 Patientenjahren insgesamt5 Interferenzen mit Oversensing nach-gewiesen. Dies entspricht einer Inzidenzvon 0,75 Interferenzen pro 100 Pati-entenjahre [48]. Weitere retrospektive

Analysen von größeren Patientenkohor-ten beziffern das Interferenzrisiko mitOversensing für ICD-Träger mit 0,7 pro100 Patientenjahre (518 Patienten, Beob-achtungszeitraum 1001 Patientenjahre)[71] und mit 0,3 pro 100 Patientenjahre(518 Patienten, Beobachtungszeitraum1028 Patientenjahre) [73]. In der größ-ten und aktuellsten Untersuchung wirddas Risiko einer klinisch relevantenoder potenziell relevanten EMI für ICD-Träger durch Oversensing mit 0,3 pro100 Patientenjahre (2940 Patienten, Be-obachtungszeitraum 7772 Patientenjah-re)angegeben[93].Beider Interpretationdieser Prävalenzen ist zu beachten, dassdie Daten retrospektiv erhoben wurdenund dass nur EMI-Episoden mit einerrelevanten Dauer über IEGMs (intrakar-diale Elektrogramme) nachweisbar sind.Es muss davon ausgegangen werden,dass die absolute Häufigkeit von EMI-Episoden inden retrospektivenAnalysenunterschätzt wird.

Belastbare Daten zur Inzidenz vonEMI bei Herzschrittmacherträgern lie-gen wegen der häufig limitierten Auf-zeichnungsmöglichkeiten der Elektro-grammspeicher und fehlender dedizier-ter Fehlerspeicher nicht vor.

Physikalisch-technischerHintergrund

Im Alltag und beruflichen Umfeld ent-stehen an fast allenGeräten undAnlagenelektrische, magnetische oder elektro-magnetische Felder (EMF). Es wirddabei unterschieden zwischen elektri-schen oder magnetischen Feldern mitniedriger Frequenz (0Hz bis 100kHz,z.B. Hochspannungsleitungen, Elektro-geräte, kontaktlose Ladestationen) undelektromagnetischen Feldern mit hoherFrequenz (100kHz bis 300GHz, z.B.Mobiltelefone, WLAN, Körperscanner).Die elektrischen, magnetischen oderelektromagnetischen Felder treten inWechselwirkung mit dem Menschen


Empfehlungen und Stellungnahmen

und dem aktiven Herzrhythmusimplan-tat, und es kann dabei zu unterschiedli-chen elektromagnetischen Interferenzenkommen: lokale Stromdichteerhöhungim Körper, Erwärmung des Implantats,Fehlfunktion des Implantats oder garBeschädigung des Implantats.

Wechselfelder erzeugen aufgrundder guten elektrischen Leitfähigkeit desmenschlichen Gewebes Ströme im Kör-perinneren. Je nach Stärke und FrequenzdesFeldes kannes insbesondere ankanti-genoder spitzenmetallischen Strukturen(z.B. aktive Sonden) zu einer lokalenErhöhung der elektrischen Stromdichtekommen, was zur Stimulation von Ner-ven- oder Muskelzellen führen kann.Bei hochfrequenten Feldern wird so vielEnergie in denKörper eingekoppelt, dasses zu einer Erwärmung von metallischenTeilen eines Implantats oder einer Sondekommt, was Gewebeschädigungen nachsich ziehen kann.

Zu einer Fehlfunktion des Implantatskann es sowohl durch Wechselfelder alsauch durch statische Felder kommen.Statische elektrische Felder führen zukeiner Beeinflussung eines Implantats,weil diese Felder nicht ins Körperinne-re eindringen. Statische Magnetfelderhingegen können den Magnetkontaktvon Implantaten in Form eines Reed-Schalters1 oder Hall-Sensors2 auslösen,was je nach Implantattyp und Program-mierung zum Wechsel in den asyn-chronen Stimulationsbetrieb (Schritt-macher) oder zur Deaktivierung der an-titachykarden Therapiefunktion (ICD)führt. Durch Wechselfelder entstehteine Störspannung am Implantatein-gang aufgrund der Antennenwirkungdes Systems aus Implantat, Sonde undelektrisch leitfähigem Körpergewebe.Elektrische, magnetische oder elektro-magnetische Felder koppeln je nachFrequenz, Implantat- und Sondenlage

1 Mechanischer Schalter, in dem sich ferroma-gnetische Schaltzungen zueinander bewegen,wenn ein von außen einwirkendes statischesmagnetisches Feld ausreichender Stärke ein-wirkt.2 Schalter in Halbleitertechnologie, der überElektrodenpaaresenkrechteinfallendestatischeMagnetfelder in eine Ausgangsspannungumsetzenkann.Dies kannbei kardialenDevicesz. B.denMagnetbetriebauslösen.

sowie Sondentyp unterschiedlich starkin dieses System ein. Die am Implan-tateingang entstehende Störspannungüberlagert sich dann mit dem gemesse-nen intrakardialen Elektrogramm, waszu einer Störung der Wahrnehmung desImplantats führenund soFehlreaktionenauslösen kann. Der Implantateingang istam empfindlichsten gegenüber Störsi-gnalen oder Störsignalanteilen mit einerFrequenz zwischen 10 und 100Hz, dain diesem Frequenzspektrum auch diewesentlichen Anteile des intrakardialenElektrogramms liegen [31]. Bei hö-heren Frequenzen wird das Implantataufgrund von verschiedenen Eingangs-filtern störfester, jedoch nimmt auch dieStörspannung aufgrund des Induktions-gesetzes proportional mit der Frequenzzu. Erst ab einer Frequenz von 3GHz istdie dämpfende Wirkung des elektrischleitfähigen Körpergewebes so groß, dassdie EMF nicht mehr tief genug in denKörper eindringen können und somitdas Auslösen einer Fehlfunktion bei ei-nem Implantat unwahrscheinlich wird[44].

Bei sehr starken Feldern, wie sie ei-gentlich imberuflichenUmfeldnichtauf-treten dürfen, kann es auch zu einer Be-schädigung bzw. dauerhaften Fehlfunk-tion eines Implantats kommen.Magneti-sche Felder mit Frequenzen bis 140kHzinduzieren Störspannungen direkt in dieElektronik des Implantats, wodurch elek-trische Bauteile beschädigt werden kön-nen.BeiFeldernmithöherenFrequenzensowie bei rein elektrischen Feldern kannes zu keiner Beschädigung kommen, weildasmetallischeGehäuse eines Implantatshierfür eine Schirmwirkung besitzt. Ins-gesamt bleibt festzuhalten, dass die Ein-wirkung von EMF in unterschiedlichenFeldarten und -stärken verschieden aufAggregate einwirken und deshalb bei-spielsweise MRT-fähige Herzschrittma-cher entgegen der häufigen Fehleinschät-zung nicht automatisch besser gegen z.B.50-Hz-Felder geschützt sind als ein kon-ventionelles Aggregat.

Produktnormen für aktiveHerzrhythmusimplantate

Zur CE-Kennzeichnung von aktivenHerzrhythmusimplantaten müssen die

Hersteller die einschlägigen europäi-schen Produktnormen einhalten – fürHerzschrittmacher die EN 45502-2-1[24] und für implantierbare Defibril-latoren die EN 45502-2-2 [25]. Darinwerden in den jeweiligen Abschnitten27 Anforderungen zum Schutz des akti-ven Herzrhythmusimplantats vor EMFfestgelegt. Die dazu äquivalente inter-nationale Norm stellt die ISO 14117dar, welche sowohl Herzschrittmacherwie auch implantierbare Defibrillatorenbehandelt [44].

Die Produktnormen haben zum Ziel,Gefährdungen durch elektromagneti-sche Interferenzen zu verhindern, wes-halb darin unterschiedliche Prüfungenfür das aktive Herzrhythmusimplantatvorgesehen sind. Es werden allerdingsnur für das statische Magnetfeld Stör-schwellen festgelegt. So müssen aktiveHerzrhythmusimplantate in der Weisekonstruiert sein, dass sie durch sta-tische Magnetfelder mit einer Fluss-dichte bis 1 mT nicht beeinflusst wer-den (Abs. 27.6 EN 45502-2-1/-2). FürWechselfelder fehlt jedoch eine solcheStörschwellenanforderung. Hier werdenlediglich für Frequenzen von 16,6Hz bis450MHz Störspannungen am Implan-tateingang festgelegt, die zu keiner Fehl-funktion beim Implantat führen dürfen(Abs. 27.3, 27.4, 27.5.1-3 EN 45502-2-1/-2).Welche Feldstärkenoder Flussdichtendiese Störspannungen im menschlichenKörper erzeugen und vonwelchenVaria-blen (z.B. Körperkonstitution, Aggregat-bzw. Sondenlage usw.) dies beeinflusstwerden kann, ist nicht angegeben. FürFrequenzen von 450MHz bis 3GHzsind Leistungen angegeben, die zurPrüfung in eine 2,5 cm zum Implantatentfernte Prüfantenne eingespeist wer-den sollen (Abs. 27.5.4 EN 45502-2-1/-2). Auch hierbei darf das Implantat keineFehlfunktion zeigen, jedoch bleibt dieStörschwelle ebenso unklar.

Die Prüfungen für Frequenzen über1kHz sehen Einstellungen der Empfind-lichkeit des aktiven Herzrhythmusim-plantats vor von 2,0mV bei unipolarerWahrnehmung und 0,3mV bei bipolarerWahrnehmung (Abs. 27.5 EN 45502-2-1/-2). Für Frequenzen unter 1kHz,also für den empfindlichsten Bereich desImplantats, ist keine Mindesteinstellung



der Empfindlichkeit festgelegt, vielmehrgenügt es hier, in den Begleitpapiereneinen Warnhinweis für die Empfind-lichkeitswerte anzugeben, bei denendie Anforderungen nicht erfüllt werden(Abs. 27.5.1 EN 45502-2-1/-2).

Es ist insgesamt festzuhalten, dass al-leine auf der Grundlage von Produkt-normen keine vollständige Beurteilungdes Risikos einer elektromagnetischenInterferenz von aktiven Herzrhythmus-implantaten erfolgen kann.

Stand der aktuellen Datenlage

In der Literatur finden sich v. a. zuneueren Aggregatgenerationen in vivovorwiegend Case Reports und Expo-sitionsbeobachtungen mit singulärenelektrischen Geräten als Störquelle. Do-simetrische Daten, d.h. die systemati-sche Erfassung der von der Störquelleemittierten EMF, fehlen hier meist voll-ständig. Aufgrund der fehlenden Stör-schwellenbestimmung in vivo und Be-trachtung von Worst-case-Konditionenkönnen diese Studien nicht sinnvoll zurGefährdungsbeurteilung herangezogenwerden und sind für belastbare Aus-sagen bezüglich der Unbedenklichkeitfür ganze Techniken nicht extrapolier-bar. Aufgrund technischer Erwägungen,In-vitro-Untersuchungen und den ex-emplarisch vorgelegten Anwendungs-beobachtungen können jedoch grobeEinschätzungen erfolgen, welche dieUnbedenklichkeit vieler Interferenzquel-len betrifft. Zukünftige Studien solltenauf dosimetrische In-vivo-Daten ausge-legt sein, die nach Emissionsmessungenvon potenziellen Störquellen und mitBestimmung einer In-vivo-Störschwel-le eine klare Einordnung ermöglichenkönnen [27, 68, 83]. Eine ausführlichereDiskussion der aktuellen Literatur zudiesem Thema kann in aktuellen Über-sichtsarbeiten nachgelesen werden [7,27, 64, 65, 69].

Potenzielle Interferenzquellen undderen klinische Relevanz

MobiltelefoneIm Alltag befindet sich der Schrittma-cher- oder ICD-Träger immer wiederzeitweise – durch die eigene Mobilte-

lefonnutzung mit oder ohne Nutzungs-möglichkeit des Internets oder die Mo-biltelefonie in seiner Umgebung – imelektromagnetischen Feld eines Mobil-telefons. Der Abschätzung des Interfe-renzrisikos kommt daher besondere Be-deutung zu.

Frühe Studien haben Mobilfunkge-räte als eine relevante Störquelle mitStörraten von bis zu 41% identifiziert[1, 4, 5, 36, 40]. Als Risikofaktorenfür eine temporäre Beeinflussung derImplantate wurden Entfernung zwi-schen Mobiltelefon und Schrittmacherbzw. Defibrillator, maximale Sendeleis-tung des Mobiltelefons, unterschiedlicheNetzwerkstandards (Interferenzen häu-figer bei Standards mit niederfrequentenModulationen wie GSM) sowie der Zeit-raum des Verbindungsaufbaus (höchstesInterferenzrisiko kurz vor Ertönen desKlingeltons aufgrund dann höchsterSendeleistung) identifiziert. PermanenteSchädigungen der Implantate wurdennicht beschrieben. Auffallend ist einekontinuierliche Reduktion der Interfe-renzwahrscheinlichkeit über die letztenJahre und somit Device-Generationen(auf 1–2,5%) [38, 84, 85, 91]. Der Rück-gang der beobachteten Interferenzen istauf eine verbesserte Abschirmung derDevice-Elektronik gegenüber elektro-magnetischen Feldern durch Titange-häuse und Feed-Through-Filtern, dieAnpassung von internen Filtern undEinführung von Algorithmen zur Noise-Erkennung zurückzuführen. Zur Mi-nimierung des Patientenrisikos wurdebasierend auf den sehr frühen Studiendennoch weiterhin empfohlen, einen Si-cherheitsabstand von mindestens 15cmzwischen Mobiltelefon und Schrittma-cher oder Defibrillator einzuhalten. Dasheißt, das Mobiltelefon sollte nicht inder Brusttasche über dem implantiertenAggregat getragen werden und vorzugs-weise mit dem Mobiltelefon am Ohrkontralateral zum Implantat telefoniertwerden.

Nachdem für etwa 10 Jahre kei-ne weiteren Interferenzuntersuchungenpubliziert wurden, liegen nun 2 neueStudien vor, die das Interferenzrisiko be-züglich der zwischenzeitlich verändertenNetzwerkstandards und der zunehmen-den Verwendung von Smartphones in

Bezug auf die aktuelle Gerätegenerationvon Schrittmachern und Defibrillatorenanalysierten. Eine Arbeitsgruppe ausder Schweiz untersuchte den Einflussvon 2 gängigen Smartphones (Sam-sung Galaxy S4 und Apple iPhone 6)im Normalbetrieb ohne Maximierungder Sendeleistung auf eine möglicheStörbeeinflussung von implantiertenDefibrillatoren. Bei 63 Patienten wurdeninsgesamt 882 Tests auf Interferenz untermaximaler Empfindlichkeitseinstellungder implantierten Systeme inklusiveder Evaluation einer direkten Auflageder Smartphones auf die ICD-Taschedurchgeführt. Im Rahmen der Studiekonnte keine Störbeeinflussung der Ge-rätefunktion nachgewiesen werden [15].Eine weitere, technisch umfangreichereStudie schloss 307 Patienten mit mehrals 3300 Interferenztestungen mit im-plantierten Herzschrittmachern oderDefibrillatoren ein. Evaluiert wurden3 weit verbreitete Smartphones (Sam-sung Galaxy S3, Nokia Lumia, HTCOne XL), die für die Interferenztestungmit maximaler Sendeleistung arbeiteten,zwischen den verfügbaren Netzwerk-standards (GSM, UMTS und ggf. LTE)hin und her wechselten, phasenweise dieDatenübertragung in 50-Hertz-Pulsungausführten, alle Aspekte der Daten-übertragung (inklusive Verbindungsauf-bau) berücksichtigten und jeweils direktauf die Gerätetasche aufgelegt wurden.Die Empfindlichkeitseinstellungen derSchrittmacher- und Defibrillatorsyste-me entsprachen während der Testungjenen, die aus klinischer Indikationgewählt wurden. Im Rahmen dieser Un-tersuchung konnte lediglich bei einemPatienten unter direkter Auflage desMobiltelefons auf die Gerätetasche einekurzfristige, klinisch nicht signifikanteInhibitionderStimulation(<2s)undeineStimulation nahe der Maximalfrequenzdurch atriale Triggerung auf Störsigna-le nachgewiesen werden [55]. In eineraktuellen Phantomstudie bezüglich kon-taktlosen Ladens vonMobiltelefonenmiteinem Qi-A13-Board wurde ein Sicher-heitsabstand von 10cm zumOberkörpervorgeschlagen [77]. Dedizierte In-vivo-Untersuchungen hierzu gibt es nicht.


Fazit

Aktuelle Mobiltelefone und Smart-phones inklusive deren Internetfunk-tion stellen ein sehr geringes Interfe-renzrisiko für Schrittmacher- und Defi-brillatorträger dar. Die Einhaltung einesMindestabstands zwischen Smartphoneund Implantat ist sicher effektiv, ist aberaufgrund der Telefonie- und Internet-funktion nicht erforderlich. Die Aktivie-rung des Magnetschalters durch teil-weise stärkere Magneten der internenLautsprecher von Smartphones konntenicht beobachtetwerden. Zu induktivenMobiltelefonladestationen nach demQi-Standard sollten mindestens 10cmAbstand eingehalten werden.

Unterhaltungselektronik undKopfhörerTragbare, digitale Geräte zur Musikwie-dergabe wie MP3-Player sind weit ver-breitet, auch unter Patienten mit implan-tiertemHerzschrittmacheroderDefibril-lator. Störungen der Telemetrie zwischenProgrammiergerät und Implantat z. B.bei Betrieb der Musikwiedergabegerätewährend der Gerätenachsorge sind nichtselten und können das Troubleshootingdurch ausbleibende Markerannotatio-nen (vermeintliches Undersensing) undPhantomannotationen (vermeintlichesOversensing, vermeintliche Fehlklassi-fikation des Rhythmus durch das Im-plantat) erschweren [16, 86, 94]. DigitaleMusikwiedergabegeräte sollten daherwährend einer Gerätenachsorge nichtin Betrieb sein. In 3 Studien mit insge-samt 280 Patienten konnte jedoch trotzteilweise nachweisbarer Telemetrieinter-ferenz keine Beeinflussung der Stimula-tions- und Wahrnehmungsfunktion derHerzschrittmacher oder Defibrillatorenprovoziert werden. Dies galt auch fürdie direkte Auflage eines iPods auf dieGerätetasche [16, 86, 94].

Die in Kopfhörern oder Lautspre-chern verarbeiteten Dauermagnete füh-ren zum Teil zu statischen Magnetfel-dern, die ausreichend stark sind, umden Reed-Schalter von Herzschrittma-chern oder Defibrillatoren zu schließen.Bei direkter Auflage solcher Magneteauf die Gerätetasche wurde ein Um-

schalten von Herzschrittmachern inden Magnetmodus bzw. eine Inhibiti-on der Tachyarrhythmieerkennung beiDefibrillatoren bei bis zu 33% der Pro-banden beobachtet [6, 51, 52, 81, 96].Ein direkter – und v. a. länger anhal-tender – Kontakt zwischen Kopfhöreroder Lautsprecher mit der Gerätetaschesollte daher vermieden werden. Selbi-ges gilt für andere Gegenstände, in diePermanentmagnete integriert sind, wiez.B. Tablets, Smartphones, Notebooks,Akkubohrmaschinen, Kleidungsstückeoder Schmuck. Entscheidend hierbei istdie Größe des resultierenden, statischenMagnetfelds (>1mT) am Implantat undnicht die Größe des Magnets. Insbeson-dere Magnete aus Neodymiumlegierun-gen können bereits bei recht geringemVolumen die Schwellenwerte für die Ak-tivierung des Reed-Schalters erreichen[75, 96].

Fazit

Schrittmacher- und DefibrillatorträgerkönnenMP3-Player im bestimmungs-gemäßen Gebrauch nutzen. Die Einhal-tung eines Sicherheitsabstands scheintnicht erforderlich zu sein. Stärkere Per-manentmagnete (v. a. neodymiumhal-tige Dauermagnete), die z.B. in Kopfhö-rern und Lautsprechern oder Aggrega-thüllen enthalten sind, sollten wegendes Risikos einer asynchronen Stimu-lation (Herzschrittmacher) oder einerInhibition der Tachyarrhythmieerken-nung (Defibrillator) nicht direkt auf derGerätetasche platziert werden.

Diebstahlsicherungen inGeschäftenZur Sicherung von Artikeln vor Dieb-stahl sind in Geschäften regelmäßigelektronische Warensicherungssystemein den Eingangs- bzw. Ausgangsberei-chenpositioniert. Hierbei löst ein aktivesoderpassives elektronischesWarensiche-rungsetikett beim Durchschreiten derSicherungsanlage einen Alarm aus. Jenach verwendeter Technik und zuge-höriger Frequenz wird zwischen radio-frequenten, elektromagnetischen undakustomagnetischen Warensicherungs-

systemenunterschieden. Für alle 3Typender Diebstahlsicherungen sind Interfe-renzen mit implantierten Herzschritt-machern (Inhibition der Stimulation,Spannungsinduktion mit ventrikulä-rer Depolarisation) oder Defibrillatoren(inadäquate Schockabgabe) beschriebenworden [33, 57, 62, 66, 95]. Interfe-renzen wurden v. a. dann beobachtet,wenn sich Patienten unnötig lange imelektromagnetischen Feld von Dieb-stahlsicherungen aufhielten. Aufgrundder niedrigeren Frequenzen der elektro-magnetischen Felder und der Pulsungdes Felds treten Interferenzen bei akus-tomagnetischen Diebstahlsicherungenhäufiger auf als bei anderen Anlagenund konnten in einer Studie bei nahe-zu allen Probanden bei entsprechendlanger Exposition gegenüber dem Feldnachgewiesen werden [61], wobei eineintelligente Anordnung der Sender undEmpfänger das Interferenzrisiko senkenkann [32]. In einer weiteren Studie aus2013wurde bei ICD-und Schrittmacher-patienten ein Gerät für Warensicherunggetestet, das bei 58kHz± 200Hz arbeitet.Hier wurde lediglich 1 Patient mit uni-polar wahrnehmendem Schrittmachergestört. Worst-Case-Faktoren wurdenhier nicht berücksichtigt [87]. In einernumerischen Simulationsstudie erga-ben sich ebenfalls Hinweise auf EMIdurch Warensicherungssysteme, v. a.durch jene, die im Zwischenfrequenz-bereich arbeiten [53]. Device-Trägersollten Diebstahlsicherungsanlagen inKaufhäusern zügig passieren und nichtunnötig lange in deren Feld verweilen.

Neuerdings wird auch das RFID(Radiofrequenzidentifizierung)-Verfah-ren bei Diebstahlsicherungen in Kauf-häusernoderzumkontaktlosenBezahlenangewandt. In-vitro-Untersuchungenkonnten für RFID temporäre Interferen-zenmitHerzschrittmachernbis zu einemAbstand von 60cm zum Sender und De-fibrillatoren bis zu einem Abstand von40cm nachweisen [58, 60, 79, 80]. Diestrat v. a. bei Geräten, die im 134-kHz-Frequenzband arbeiten, auf [79]. Datenzu In-vivo-Untersuchungen liegen nichtvor, auch sind keine Kasuistikenmit demVerdacht einer elektromagnetischen In-terferenz durchRFIDpubliziert. Das vonder RFID-Technik ausgehende Interfe-



renzrisiko erscheint aktuell noch unklarzu sein, weshalb ein Sicherheitsabstandzum Sender von 60cm anzuraten ist,v. a. wenn die Technik im niederenFrequenzbereich arbeitet.

Fazit

Schrittmacher- und Defibrillatorträgersollten den Bereich von Diebstahlsiche-rungen in Kaufhäusern zügig passierenund nicht in deren elektromagneti-schem Feld verweilen. Das größte Inter-ferenzrisiko (Inhibition der Stimulati-on, inadäquate Defibrillatortherapien)geht hierbei von akustomagnetischenDiebstahlsicherungen aus. Bei RFID-Scannern ist die EMI-Gefahr nur aus In-vitro-Studien ableitbar. Solange keinebelastbaren In-vivo-Studien vorliegen,sollte sicherheitshalber ein Abstand von60cm bei Schrittmachern und 40cm beiICDs empfohlen werden.

Sicherheitselektronik –MetalldetektorenTorbogenmetalldetektoren zur Perso-nenkontrolle stellen an Flughäfen, aberauch in öffentlichenGebäuden ein häufigeingesetztes Instrument zur Erkennungvon ferromagnetischen Gegenständendar. Auch wenn theoretisch eine Interfe-renz zwischen dem elektromagnetischenFeld und Schrittmachern möglich ist[34], so zeigen exemplarische In-vivo-Untersuchungen mit einzelnen Techni-ken keine Gefährdung der Patienten. Ineiner ersten Untersuchung vor 30 Jahrenkonnte bei 103 Schrittmacherträgernkeine klinisch bedeutsame Interferenzzwischen dem Metalldetektor und denimplantierten Geräten nachgewiesenwerden [17]. In einer weiteren Studie an348 Patienten (200 Schrittmacherträger,148 ICD-Träger) wurde keine Funk-tionsbeeinträchtigung der Implantatebeobachtet, obwohl sich die Patientenim Rahmen dieser Studie deutlich längerals für die Metallerkennung erforderlichim Metalldetektor aufhielten [47]. Ei-ne Untersuchung auf ferromagnetischeKörper mittels handbetriebener Me-talldetektoren scheint für Geräteträgergefahrlos zu sein. In einer Untersuchungan 388 Patienten (209 Schrittmacher-

träger, 179 ICD-Träger) konnte keineBeeinflussung der implantierten Syste-me nachgewiesen werden [45].

Reisen/MobilitätAuch wenn systematische Untersuchun-gen zu potenziellen Störquellen im Flug-zeug nicht durchgeführt wurden, darf inAbwesenheit vonentsprechendenFallbe-richten und In-vitro-Testungen mit ne-gativemBefund davon ausgegangenwer-den, dass die Nutzung von Kleinflugzeu-gen mit unmittelbarer Nähe zu Motorund Cockpit-Elektronik kein relevantesInterferenzrisiko darstellt [20, 21]. Auchdas Reisen mit der Bahn scheint unpro-blematisch zu sein [88]. Für Reisen inElektroautosbestehenkeineHinweiseaufEMI mit implantierten Geräten. In einerkleinen Studie (ICD-Träger, n= 30) mitHybridfahrzeugen konnten bei Fahrtenohne Last keine Interferenzen nachge-wiesen werden [90]. Eine weitere Studiemit 108 Patienten (34 Schrittmacherträ-ger, 74 ICD-Träger) konnte bei reinenElektroautos (Tesla Model 85S, Volks-wagen e-up!, Nissan Leaf und BMW i3)undFahrtenunter vollerLast keine Inter-ferenz mit den implantierten Systemenbeobachtet werden [54].

Reiserestriktionen für Patienten mitaktiven Herzrhythmusimplantaten kön-nen auf der Basis der zugrunde liegendenHerzerkrankung indiziert sein, nicht je-doch wegen des reinen Vorhandenseinseines kardialen Implantats.

Fazit

Schrittmacher- und ICD-Träger kön-nen Torbogenmetalldetektoren undhandbetriebeneMetalldetektoren ohneEinschränkungen bestimmungsge-mäß nutzen. Das Fahren in Elektroautosscheint keine Gefährdung für Schrittma-cher- und ICD-Träger bezüglich elektro-magnetischer Interferenz darzustellen.

Haushalt

50/60-Hz-Wechselstrom50 bzw. 60-Hz-Wechselstrom kann beidirektem Stromabfluss durch den Kör-per (Körper ist Teil des Stromkreises)oder durch sein elektrisches und ma-

gnetisches Feld die Schrittmacher- bzw.ICD-Funktion stören. In älteren Studienmit mittlerweile nicht mehr implan-tierten Aggregatgenerationen wurdenals Schwellenwerte für eine möglicheInterferenz für unipolare Einstellun-gen 24mA bzw. 16–40μT [3, 18, 43,82] und für bipolare Einstellungen63–170mA bzw. 140μT [18, 19] er-mittelt. Stunder et al. konnten in eineraktuellen Studie zeigen, dass auch ak-tuellere Schrittmacher weiterhin durchelektromagnetische Felder bei 50-Hz-Wechselstrom beeinflusst werden. Hier-bei kennzeichnen sich Schrittmachermit unipolarer Sondenkonfiguration,mit Vorhofwahrnehmung oder mit ge-nerell empfindlicher programmierterWahrnehmungsschwelle anfälliger ge-genüber elektromagnetischen Feldernaus. Bei ungünstigem Setting (unipolareKonfiguration, maximale Empfindlich-keit) tretenEMIbereits beimagnetischenFeldstärken ab 40μT und elektrischenFeldstärken ab 1kV/m auf. Auch bei bi-polarer Sondenkonfigurationwar je nachWahrnehmungseinstellung in 30–70%der Fälle Oversensing provozierbar. Hiertraten bei maximal programmierterEmpfindlichkeit erste Interferenzen beimagnetischen Feldern ab 130μT undelektrischen Feldern ab 4,3kV/m auf.Zusammenfassend bleibt festzuhalten,dass diese Schwellenwerte durch elektri-schebzw. elektronischeGeräte erreichbarsind, insbesondere im beruflichen Um-feld und hier auf eine Programmierungzu achten ist, die eine möglichst geringeEMI-Vulnerabilität bedingt [83]. DieseErgebnisse erweitern die Erkenntnisseaus einer früheren In vivo-Studie, die beidirektem Aufenthalt an einer Stromlei-tung mit einem magnetischen Feld von100μTvereinzeltBeeinträchtigungenderSchrittmacherfunktion unter unipolarerSchrittmachereinstellung, nicht jedochunter bipolarer Empfindlichkeitseinstel-lung, beobachtete [92]. Das in letztererStudie getestete Szenario entspricht je-doch keiner Alltagssituation, sodass vonkorrekt verlegten Leitungen im Hauskeine Gefahr für die Patienten ausgeht.

Auch die korrekte Funktion von ICDskann durch niederfrequente Felder tem-porär beeinträchtigt werden. Unter no-minaler Geräteeinstellung und der An-


wendung von Feldstärken wie sie im All-tagsleben auftreten, wurde in einer um-fangreichen Studie keine EMI beobach-tet. Interferenzen wurden erst ab einemelektrischen Feld von 15kV/m und beiMagnetfeldern von 450μT beobachtet.EMI kann aber bei sehr empfindlichenEinstellungen der ICDoder bei stärkerenMagnetfeldern, so wie sie im beruflichenUmfeld zulässig sind, nachgewiesenwer-den [68].

Zahlreiche Kasuistiken beschreibenunterschiedliche Einzelfälle von elektro-magnetischer InterferenzmitBeteiligungvon Wechselstrom. Gemeinsamkeit derFallberichte ist, dass Interferenzen v. a.dann auftreten, wenn die Funktions-tüchtigkeit des entsprechenden Haus-haltsgeräts eingeschränkt war oder einekorrekte Erdung nicht stattgefundenhatte. Im letzteren Fall fließt der Stromdann über den Patienten zur Erde ab.Angesichts ubiquitärer Präsenz und täg-licher Anwendung von Wechselstromerscheint trotz der Fallberichte die Ratean elektromagnetischer Interferenz inAssoziation mit Wechselstrom ausge-sprochen gering zu sein. Schrittmacher-und ICD-Träger sollten jedoch in beson-derem Maße auf eine korrekte Erdungvon elektrischen Geräten achten unddefekte Haushaltsgeräte nicht in Betriebhalten.

Elektrische und magnetische Feldervon Hochspannungsleitungen (50Hz)können in vitro und in vivo prinzipi-ell mit unipolaren Schrittmachersyste-men interferieren. Für bipolare Schritt-machersysteme und ICDs besteht einweitaus geringeres Interferenzrisiko [49,50, 76, 89]. Das Risiko einer klinischbedeutsamen Interferenz bei der Tra-verse unter einer Hochspannungsleitungerscheint sehr gering. Dies wird auchvon 2 großen In-vivo-Studien belegt,die die Störschwelle von Schrittmachern[83] und ICDs [68] bestimmt haben.Verglichen mit EMF, die üblicherweiseunter einer Hochspannungsleitung oderüber einem Erdkabel auftreten [46, 70],sollte keine Interferenz mit dem Aggre-gat auftreten, weshalb das Unterquereneiner Hochspannungsleitung oder dasÜberqueren eines Erdkabels an allenStellen sicher erfolgen kann.

InduktionsherdeIn-vitro-Untersuchungen mit unipola-ren Schrittmachersystemen unterWorst-Case-Szenarien zeigen, dass das vom In-duktionskochfeld generierte Feld undein möglicher Stromabfluss über denTorso zu einer Inhibition der Schritt-macherstimulation bzw. ein Umschaltenin den asynchronen Stimulationsmodusbewirken kann. Bei einer Distanz vonmehr als 35cm zwischen Induktionsfeldund Implantat waren keine Interferen-zen nachweisbar [39, 42]. Unter In-vivo-Bedingungen konnte hingegen beieinem Herzschrittmacher-Kochfeld-Ab-stand von 20–25cm (n= 40, unipolareKonfiguration) und ICD (n= 19) keineInterferenz nachgewiesen werden [10,74]. Dass im Alltag ein Oversensingdurch Verwendung von Induktionstech-nik nicht ausgeschlossen ist, belegt eineKasuistik aus Japan [67]. In einer In-vi-vo-Studie aus dem Jahr 2013 konnten bei11 Schrittmacher- (davon 3 mit unipola-rerWahrnehmung) und 13 ICD-Trägernkeine InterferenzenbeimGebrauch einesInduktionskochtopfes gesehen werden[87]. Insbesondere schrittmacherabhän-gige Patienten und ICD-Träger sollteneinen Sicherheitsabstand von mindes-tens 25cm zwischen Implantat undInduktionsherd einhalten.

KörperfettwaageAlle Hersteller von Herzschrittmachernund Defibrillatoren raten von der Ver-wendung von Bioimpedanzmessungenzur Bestimmung des Körperfettanteilsab. Diese Empfehlung beruht auf unpu-blizierten theoretischen Überlegungen,die eine Interferenz möglich erscheinenlassen. Eine In-vivo-Studie an 63 ICD-Trägern konnte jedoch keine Interferenzdurch eine Körperfettwaage nachweisen[63], in einer weiteren kleinen Analyse(n= 21) konnte ebenfalls keine Interakti-on nachgewiesenwerden [29]. Insgesamterscheint das Risiko einer Interferenz ge-ring und rechtfertigt eine Einschränkungder Patienten hinsichtlich der Verwen-dung von Körperfettwaagen nur bedingt.Schrittmacherpatienten ohne suffizien-ten Eigenrhythmus und ICD-Träger soll-ten vorerst von der Verwendung einerKörperfettwaage absehen, da die geringeFallzahl der bisher untersuchten Patien-

ten keine eindeutige Risikoeinschätzungbei Schrittmacherträgern erlaubt. Bioim-pedanzmessungen mit transthorakalemStrompfad (z.B. Arm zu Arm) soll-ten vermieden werden, da hierzu keineStudien vorliegen.

Fazit

Korrekt installierte Stromleitungen stel-len für Schrittmacher- und ICD-Trägerkein Gefährdungspotenzial hinsicht-lich elektromagnetischer Interferenzdar. Zur Vermeidung von Interferenzensollten Schrittmacher- und ICD-Trägerin besonderemMaße auf eine korrekteErdung von elektrischen Geräten achtenund defekte Haushaltsgeräte nicht inBetrieb halten. Elektrische Geräte desAlltags können zum Teil lokal starkeEMF erzeugen und sollten nur mit ca. ei-ner Unterarmlänge Abstand zum Thoraxbetreiben werden.Es wird empfohlen, einen Sicherheits-abstand von 25cm zwischen implan-tiertemHerzschrittmacher oder Defi-brillator und Induktionskochfeldern zurVermeidung von EMI einzuhalten. Dieserlaubt einen bestimmungsgemäßenGebrauch, wennman sich nicht über dieKochplatte lehnt.ICD-Träger sowie Schrittmacherträ-ger mit suffizientem Eigenrhythmussollten hinsichtlich des Gebrauchs vonKörperfettwaagen nicht eingeschränktwerden.

SonstigesFür WIFI-Transmitter und Sender zumAuffinden von Lawinenverschütteten be-stehen keine Hinweise auf medizinischrelevante Interaktionen mit implantier-ten kardialen Geräten [26, 59].

Für das sichere Elektroschweißenempfehlen Veröffentlichungen einenSicherheitsabstand von 2m vom Ge-nerator und 1m vom Lichtbogen fürSchrittmacherpatienten bzw. einen Si-cherheitsabstand von 61cm vom Gene-rator, Kabel und Lichtbogen für ICD-Träger [30, 56]. Ob diese Abstandsemp-fehlungen auch auf heutige Implantatezutreffen, ist unklar. Generell bestehenhäufig Bedenken gegen eine beruflicheTätigkeit von Geräteträgern in oder nahe



Abb. 18 Warnschild,mit dem z.B. in BetriebenSchutzbereiche gekennzeichnetwerdenmüs-sen, die von Personenmit Herzschrittmacheroder implantierbaren Kardioverter-Defibrillato-ren (ICD) nicht betretenwerden dürfen

stärkeren elektromagnetischen Feldern.Eine individuelle Abschätzung des In-terferenzrisikos unter Hinzunahme vonFeldstärkenmessungen kann jedoch inder großen Mehrzahl der Patienten einesichere Rückkehr an den angestammtenArbeitsplatz ermöglichen [35].

Expositionsbereiche, in denen rele-vante elektromagnetische Felder auf-treten können, müssen baulich ent-sprechend abgetrennt und mittels ei-nes Warnschildes gekennzeichnet sein(s. unten) (. Abb. 1). Patienten mit im-plantierten Herzschrittmachern oderDefibrillatoren sollten diese Bereichenicht betreten.

Neue Implantate ohneEmpfehlung zum Interferenzrisikound technischeNeuentwicklungen

Nicht berücksichtigte aktivekardiale ImplantateNeue Technologien in der Gerätethera-pie, wie z.B. elektrodenfreie Herzschritt-macher, rein subkutane Defibrillatoren,in Entwicklung befindliche, elektroden-freie Devices zur Resynchronisations-therapie (WISE-CRT) oder Vagusstimu-latoren wurden in den „peer-reviewed“publizierten Untersuchungen zu po-tenziellen Interferenzen nicht oder nurunzureichend berücksichtigt. Es ist des-halb momentan nicht möglich, für dieseImplantate eine Risikobeurteilung ab-zugeben. Es wird daher ermutigt, dieseGerätetypen in zukünftigen Studien in

ausreichender Anzahl zu berücksichti-gen und gezielt Studien zu Störschwel-lenbestimmungen in den auftretendenFrequenzbereichen zu konzipieren, dahier medizinisch hochrelevante Interfe-renzenauftretenkönnten.Für Implantatezur kardialen Kontraktilitätsmodulationlässt sich mangels publizierter Daten zumöglichen Interferenzen ebenfalls kei-ne Risikoabschätzung durchführen. Eininadäquat ausgelöster Stimulationstrainkönnte problematisch sein, scheint aberaufgrund der Algorithmik sehr unwahr-scheinlich. Eine Störung implantierbarerEreignisrekorder ist unkritisch, da dieseImplantate keine lebenserhaltenden oderlebensrettenden Funktionen bereitstel-len.

Technische NeuentwicklungenTechnische Neuentwicklungen betreffeneinerseitsmöglicheneueQuellenelektro-magnetischer Interferenz als auch Neu-entwicklungen und Systemmodifikatio-nen bei aktiven kardialen Implantaten.

Störquellen mit relevantem Potenzialfür eine Interferenz mit implantiertenHerzschrittmachernoderDefibrillatorensollten daher auf ihre elektromagneti-scheVerträglichkeit mit den Implantateninsbesondere dann untersucht werden,wenn(1)niederfrequenteFelder (ähnlichzum Herzfrequenzspektrum) zur An-wendung kommen, (2) die Feldstärkendie frequenzabhängigen Schwellenwer-te für Interferenzen, wie sie z.B. imForschungsbericht 451 des Bundesmi-nisteriums für Arbeit und Soziales [37]genannt sind, mutmaßlich erreichenkönnen oder (3) eine häufig angewand-te elektromagnetische Störquelle in derGesellschaft als möglicherweise proble-matisch für Geräteträger empfundenwird.

Auchdie aktivenkardialen Implantateunterliegen einer kontinuierlichen tech-nischen Evolution. Idealerweise erhöhtdiese die elektromagnetische Sicherheitder Implantate. Als problematisch ange-sehene Störquellen bedürfen daher derregelmäßigen Reevaluation, ob die da-mit verbundenen Einschränkungen fürImplantatträger aufrechterhalten werdenmüssen.Gleichwohl bedarf es der Reeva-luation, ob häufige, aber bisher als un-problematisch geltende Störquellen wei-

terhin als sicher für die Implantatträgereingestuft bleiben können.

Patientenmanagement

Prä- und perioperativer Umgangmit Patienten, die stärkerenelektromagnetischen Feldernexponiert sind

Bereits in der präoperativen Phase solltenach Indikationsstellung zur Implantat-versorgung über ein mögliches Risikodurch EMI mit dem Patienten gespro-chen werden. In der Anamnese sollteherausgearbeitet werden, ob der Patientim privaten oder beruflichen Umfeldstarken Störquellen ausgesetzt ist und obdiese sinnvoll vermeidbar sind. Grund-lagen hierzu werden in den Curriculazur Herzschrittmacher- und Defibril-latortherapie der DGK vermittelt [11].Elektrischen Geräten kann die Feldstär-ke der emittierten EMF nicht angesehenwerden. Zudem spielt die Konfigurationder EMF eine große Rolle. Sinusför-mige niederfrequente EMF sind an-ders zu bewerten als nichtsinusförmigebzw. gepulste Felder ggf. mit höherenFrequenzen (s. oben). Die technischeEinordnung gelingt hier oft mithilfedes technischen Services der Implantat-hersteller oder Berufsgenossenschaften.Erstere übernehmen jedoch in der Regelnicht die juristische Letztverantwortungfür den Patienten. Gegebenenfalls isteine Kontaktaufnahme mit der zustän-digen Berufsgenossenschaft vor elektiverDevice-Implantation zu empfehlen. Hierkannevtl. überdie ImplantatauswahlundEinstellung der Geräteparameter das Ri-siko elektromagnetischer Interferenzenbei Wiederaufnahme der Tätigkeit imVorfeld minimiert werden.

Im Rahmen der Implantatversorgungsollten einige Dinge bedacht werden:Die Gefahr von EMI ist bei Elektrodenmit großem Polabstand und speziell beiunipolarer Wahrnehmung z.T. um einVielfaches erhöht [78]. Es sollten alsonurbipolare Elektroden implantiert werden,und die Wahrnehmungskonfigurationsollte auf bipolar programmiert werden,denn bei Herzschrittmachern ist prinzi-piell auch die Programmierung auf eineunipolare Wahrnehmungskonfigurati-


Tab. 2 Störreaktionen verschiedener aktiver Herzrhythmusimplantate bei elektromagneti-schen Interferenzen

Device Bauteil/Kanal

Störreaktion

HSM RA Inadäquater Modeswitch zu DDI(R)/VVI(R)Atrial getriggerte schnelle Ventrikelstimulation

RV Inhibition der Stimulation durch OversensingWechsel in den Störmodusa,b

Reed Asynchrone V00/D00-Stimulationb

LCP RV Inhibition der Stimulation durch OversensingWechsel in den Störmodus

Reed Asynchrone V00-Stimulation

ICDtrans-venös

RA Inadäquater Modeswitch zu DDI(R)/VVI(R)Atrial getriggerte schnelle VentrikelstimulationGgf. Beeinflussung von Tachydetektionsalgorithmen (z. B. VA Kriteriumzur VT/SVT-Diskrimination)

RV Inadäquate Therapieabgabe durch OversensingWechsel in den asynchronen Störmodusa,b (Verlust der Tachykardieer-kennung)

Reed Passagere Deaktivierung der Tachytherapienb

ICDsubku-tan

s.c. Schock-elektrode

Wechsel in den Störmodus (Verlust der Tachykardieerkennung)Inadäquate Therapieabgabe durch Oversensing

Reed Passagere Deaktivierung der Tachytherapien

CCM RA/RV/LS Zurückhalten des StimulationstrainsTrainabgabe zum inadäquaten Zeitpunkt (unwahrscheinlich)

Reed Dauerhafte Deaktivierung des CCM bis zur erneuten Einschaltung überProgrammiergerät

ILR Wahrneh-mungselek-trode

Signalüberlagerungmit fehlender EKG-Auswertbarkeit und/oder feh-lerhafter automatischer Auswertung über Gerätealgorithmik

CCM „cardiac contractility modulation device“, ILR „implantable loop recorder“= Eventrekorder,LCP elektrodenfreier Herzschrittmacher, HSM Herzschrittmacher, LS distale Stimulationselektro-de des CCM, RA rechtes Atrium, RV rechter Ventrikel, Train therapeutische Stimulation des CCM,VA „ventricular fibrillation“, VT „ventricular tachycardia“, SVT supraventrikuläre Tachykardie, EKG Elek-trokardiogrammaFalls Gerät einen Störmodus hatbGgf. programmierbar

on möglich trotz bipolarer Sonde. ZurUnterscheidung von kardialen Signalenund Störsignalen ist die Signal-to-noise-Ratio entscheidend, d.h. die Größe desherzeigenen Signals verglichen mit derGröße des Störsignals. Es sollte also da-rauf geachtet werden, dass im Rahmender Implantation der Elektroden einmöglichst hohes intrakardiales Signalerreicht wird, was dann im Verlauf aucheine höhere Programmierung der Wahr-nehmungsschwelle erlaubt. Bei ICDssollte für die Programmierung der RV-Wahrnehmungsschwelle ggf. ein ICD-Test mit unempfindlichen Einstellun-gen erwogen werden, da ein Anhebender programmierten Wahrnehmungs-schwelle das Interferenzrisiko deutlichvermindert [68], gleichzeitig aber die

Erkennung von niedrigamplitudigemKammerflimmern gewährleistet seinmuss.

EineweitereMaßnahmezurVerbesse-rungder Signal-to-noise-Ratio kann eineOptimierung der intrakardialen Elektro-denposition sein. In einer In-vivo-Studiemit 160 Implantatpatienten für EMI im50-Hz-Bereich zeigte sich in Bezug aufdie Interferenzschwelle des Implantatesein Vorteil einer Positionierung des dis-talen Elektrodenbipols möglichst in derKörpermitte und eine möglichst hori-zontaleAusrichtungdesdistalenElektro-denanteils bezogen auf die Interferenz-schwelle des Implantats [78].

Bei Patienten, die z.B. im beruflichenUmfeld starken Permanentmagnetenausgesetzt sind, sollte man ein Implantat

wählen, bei demdieMagnetreaktionnot-falls programmiert werden kann. Hierkann eine Deaktivierung des asynchro-nen Modus sinnvoll sein. Dies wird abernicht von allen Herstellern angeboten.

Bei einigen Schrittmachermodellenkann, wie oben beschrieben, die Reakti-on des Aggregates im Noise Mode, dernur durch starke EMF ausgelöst wird,und im Magnetmodus, der nur durchstärkere statischeMagnetfelder ausgelöstwird, programmiert werden. So kann essinnvoll sein, dass bei Patienten mitsehr niedrigem ventrikulärem Stimula-tionsanteil und damit geringem Risikofür eine Synkope im Falle einer Stimu-lationsinhibition eine Umschaltung inden asynchronen Stimulationsmodus imFalle von EMI deaktiviert wird.

Die Vermeidung einer unnötigenEMF-Exposition ist die sinnvollste Maß-nahme, gefolgt von einem ausreichendenSicherheitsabstand, da die Feldstärke jenach Konfiguration mindestens linearmit dem Abstand abnimmt.

Wichtige Determinanten in der klini-schen Beurteilung einer Interferenz sinddie Art des implantierten Devices unddie zugrunde liegende kardiale Erkran-kung. In . Tab. 2 werden die Störreak-tionen der verschiedenenAggregattypenzusammengefasst.

Der zweite wichtige Faktor ist dieGrunderkrankung. Die klinische Rele-vanz einer Aggregatstörung ist maßgeb-lichvomaktuell vorliegendenHerzrhyth-mus abhängig. Diese unterschiedlichenklinischen Szenarien sind bereits in. Tab. 1 zusammengefasst. Zudem istzu bedenken, in welcher Situation eineStörung auftritt. Eine längere Inhibiti-on der ventrikulären Stimulation einesschrittmacherabhängigen Patienten, derauf einer Leiter mit einem technischenGerät arbeitet und deshalb synkopiertund herabstürzt, ist schwerwiegender,als wenn die gleiche Störung auf ebe-ner Erde Auftritt und der Patient imRahmen einer Synkope aus dem Feld„herausfällt“ und die beeinflussende Ex-position dadurch unmittelbar beendetist. Dies sollte v. a. bei der Bewertung imarbeitsmedizinischen Kontext bedachtwerden.

Der Patient und ggf. das Umfeld soll-ten bei hohem Risiko einer Interferenz



Tab. 3 Maßnahmen, die im Falle dokumentierter elektromagnetischer Interferenzen imRah-menderNachsorge ergriffen bzw. empfohlenwerden sollten

Störreaktion Maßnahme

0 EMI allgemein Überprüfung der Systemintegrität des DevicesIdentifikation der StörquelleAbstand zur und ggf. Meidung der StörquelleGgf. telemedizinischeAnbindung, falls klinisch relevante Interferenzund Meidung der Störquelle nicht möglich

1 RA-Oversensingmit inadäquatemMode Switch

BipolareWahrnehmungskonfiguration programmierenAnhebung der RA-WahrnehmungsschwelleProgrammierung auf VVI-Stimulation bei sehr niedrigem Stimulati-onsanteil

2 Atrial getrigger-te tachykardeVentrikelstimu-lation durch RA-Oversensing

Wie 1+ ggf. Absenkung der maximalen Trackingfrequenz

3 RV-Oversensingmit Stimulations-inhibition

BipolareWahrnehmungskonfiguration programmierenAnhebung der RV-Wahrnehmungsschwelle(Notfalls Neuimplantation einer bipolaren Elektrode)b

4 RV-Oversensingmit isoliertemT-Wellen-Over-sensing

Wie 3, ggf. Aktivierung eines Algorithmus zur Vermeidung einesT-Wellen-Oversensingsa

5 RV-Oversensingmit inadäquaterVT/VF-Erken-nung und ggf.Therapie

Wie 3 und Kontrolle der Detektionskriterien und Redetektionskriteri-en bei VT/VF und ggf. Anhebung der ZählerKontrolle der Wahrnehmungskonfiguration und Vermeidung einerintegriert bipolaren Konfiguration (falls Polabstand >10mm)Anhebung der RV-Wahrnehmungsschwelle (Erwägung eines ICD-Tests zur Kontrolle der VF-Erkennung)(Notfalls Neuimplantation einer bipolaren Elektrode)b

6 Dokumentation„Noise Mode“a

Wie 3 und 5 sowie Abschätzung der klinischen Relevanz

7 DokumentationMagnetmodus(wird nicht vonallen Herstellerngespeichert)

Sicherstellung eines ausreichenden AbstandesIdentifikation der Quelle (z. B. magnetisches Namensschild, Schmuckusw. mit Neodymium-Magneten)

8 „Power on reset“ Strikte Meidung der EMI-QuelleInvolvierung des technischen Services des Herstellers zur Frage derSystemintegrität

EMI elektromagnetische Interferenzen, VF „ventricular fibrillation“, VT „ventricular tachycardia“,RA rechtes Atrium, RV rechter Ventrikel, ICD Kardioverter-DefibrillatoraHerstellerabhängigbUltima Ratio zur Ermöglichung einer bipolaren Wahrnehmung, eines höheren Sensings oder einerbezogen auf elektromagnetische Interferenzen günstigeren Elektrodenposition

und klinisch erwartbarer hoher Relevanz(z.B. Asystolie durch Stimulationsinhi-bition) über Verhaltensmaßnahmen imStörungsfall aufgeklärt werden. So istes die wichtigste Maßnahme, den Pa-tienten aus dem Umfeld der Störquellezu evakuieren und/oder die Störquel-le auszuschalten. In Einzelfällen imAlltag, v. a. aber bei Implantatträgernim beruflichen Umfeld mit hoher odernicht klar einschätzbarer Interferenzge-fahr ist die zusätzliche Überwachungmittels Telemedizin sinnvoll. Hier könn-

ten kurzfristige Interferenzen, wie z.B.EMI-bedingte Modeswitch-Episoden,Magnetreaktionen oder als VT („ven-tricular tachycardia“)/VF („ventricularfibrillation“) klassifizierte Interferenzenbei ICDs früh erkannt werden. EineEvidenz ist hierfür nicht vorhanden,technische Beweggründe unterstützendieses Vorgehen jedoch. Es ist hervor-zuheben, dass die Telemedizin nicht alsNotfallsystemoder„Live-Überwachung“angesehen werden kann. Je nach Deviceund Programmierung werden Daten

tagesgleich an das Nachsorgezentrumversendet, was verglichen mit den 3- bis6-monatigen klassischen Nachsorgein-tervallen allerdings einen Vorteil bietet.Dies kann sich speziell auch bei einerWiedereingliederung in den Beruf mitprobatorischem Arbeitseinsatz in Nä-he von elektrischen Anlagen bewähren.Einzelne Hersteller haben Alarmtöneoder Vibrationsalarme in die Aggregateimplementiert. Diese sind jedoch nurin bestimmten Situationen hilfreich undnicht für das Monitoring von Interfe-renzen intendiert. Eine Aktivierung desMagnetschalters bei ICDs der FirmaMedtronic oder bei subkutanen ICDsder Firma Boston Scientific bedingenbeispielsweise akustische Alarmtöne.

Nachsorge von Patienten nachelektromagnetischer Interferenz

Trifftmanauf Patienten inder Implantat-nachsorge, in welcher der Verdacht aufeine elektromagnetische Interferenz ge-stellt wird, sollte die Störquelle möglichstidentifiziert und charakterisiert werden.Meist fällt die Interferenz im intrakar-dialen Elektrogramm (iEGM) auf. Hierzeigen sich z.B. beim ICD meist relativhomogene Störungen, die das Fernfeld-EGM und das Nahfeld-EGM sowie beiMehrkammersystemen auch alle Kanälegleichzeitigbetreffen.DiegenaueUhrzeitund das Datum sind deshalb bekannt,und in der Anamnese kann die Expositi-onssituation erfragt werden. Oft handeltes sich um technische Defekte von elek-trischenGeräten, bei denenmeist die Er-dung fehlerhaft ist und elektrische Strö-me über den Patienten direkt zur Erdehin abgeleitet werden und somit galva-nisch indenKörper eingekoppeltwerden(Körper ist Teil des Stromkreises). DieseSituation ist von nichtgalvanischen ein-gekoppelten Interferenzen abzugrenzen,dieohneKontaktzuderStörquelleauftre-ten (Körper ist nicht Teil des Stromkrei-ses). Im ersten Fall reicht eine Sanierungdes defekten Geräts aus. Im Falle einernicht galvanischen Störung, bei der dieExposition nicht vermeidbar wäre, soll-te auf einen ausreichenden Abstand zurStörquelle hingewiesen werden und inEinzelfällen über eine Umprogrammie-rung des kardialen Implantats nachge-



dacht werden. Folgende Strategien sindhierabhängigvomBildderStörungdenk-bar (. Tab. 3).

Arbeitsplatzbewertungund Risikomanagementaus arbeitsmedizinischerPerspektive

Rechtlicher Hintergrund

AllgemeinDer Arbeitgeber ist nach Arbeitsschutz-gesetz verpflichtet, die Arbeit so zugestalten, dass eine Gefährdung fürdas Leben sowie die physische und diepsychische Gesundheit möglichst ver-mieden und die verbleibende Gefähr-dung möglichst gering gehalten wird(§ 4 (1) ArbSchG [Arbeitsschutzgesetz])[12]. Dabei sind spezielle Gefahren fürbesonders schutzbedürftige Beschäf-tigtengruppen (z.B. Implantatträger) zuberücksichtigen(§4(6)ArbSchG),wobeiindividuelle Schutzmaßnahmen nach-rangig zu anderen (z.B. technischenoder organisatorischen) Maßnahmensind (§ 4 (5) ArbSchG). Der Arbeitgebermuss die Beschäftigten über die relevan-ten Gefährdungen unterweisen, d.h. dieBeschäftigten müssen informiert sein,und die Gefährdungsbeurteilung mussregelmäßig wiederholt und an sich än-derndeGegebenheiten angepasstwerden(§ 12 (1) ArbSchG). Der Betriebsarztund die Fachkraft für Arbeitssicherheitkönnen den Arbeitgeber dazu beratenund unterstützen (§ 1 ASiG) [14].

Regelungen zu elektro-magnetischen FeldernDer Schutz von Beschäftigten vor Ge-fährdungen durch elektrische, magne-tische oder elektromagnetische Felder(EMF) ist in Deutschland seit November2016 durch die Arbeitsschutzverord-nung zu elektromagnetischen Feldern(EMFV) gesetzlich geregelt [13]. Siestellt die nationale Umsetzung der EU-Arbeitsschutz-Richtlinie 2013/35/EU[28] dar und ist damit die vierte undletzte Umsetzung der europäischen Ar-beitsschutzrichtlinien zum Schutz vonBeschäftigten vor physikalischen Ein-wirkungen. Bisher war der Schutz vonBeschäftigten vor EMF durch die berufs-

genossenschaftliche Unfallverhütungs-vorschrift Elektromagnetische Felder(DGUV [Deutsche Gesetzliche Unfall-versicherung] Vorschrift 15, vormalsBGV [Berufsgenossenschaftliche Vor-schriften] B11) geregelt [9]. Die DGUV-Vorschrift 15 und ihr konkretisierendesRegelwerk (DGUV-Regel 103-013, vor-mals BGR [BerufsgenossenschaftlicheRegel für Sicherheit und Gesundheit beider Arbeit] B11) [23] sind nach wie vorgültig, werden aber voraussichtlich nachder Erstellung von technischen Regelnzur EMFV zurückgezogen. Die techni-schen Regeln sollen die Anwendung derEMFV in der betrieblichen Praxis er-leichtern und werden derzeit durch denAusschuss für Betriebssicherheit (Bera-tungsgremium des Bundesministeriumsfür Arbeit und Soziales) erarbeitet.

Die EMFV gilt zum Schutz vor tat-sächlichen oder möglichen Gefährdun-gen durch Einwirkung von EMF undumfasst dabei alle bekannten direktenund indirekten Wirkungen, zu denenauch die Wirkung auf aktive Herzrhyth-musimplantate zählt. Personen mit ak-tiven Herzrhythmusimplantaten werdenin der EMFV als besonders schutzbe-dürftige Beschäftigte betrachtet (§ 2Abs. 7 EMFV). Das heißt, bei der Ge-fährdungsbeurteilung des Arbeitsplatzesmüssen insbesondere alle Auswirkun-gen auf die Gesundheit und Sicherheithinsichtlich einer elektromagnetischenInterferenz berücksichtigt und ggf. indi-viduelle Schutzmaßnahmen vorgesehenwerden.

Vorgehensweise im Betrieb

Im beruflichen Umfeld ist zu empfeh-len, die elektromagnetische Interferenzvon aktiven Herzrhythmusimplantatenim Einzelfall zu beurteilen, damit ge-zielt entschieden werden kann, ob be-troffene Beschäftigte an ihren bisherigenArbeitsplätzen weiterhin eingesetzt wer-den können oder ob Einschränkungenerforderlich sind. Bei dieser Beurteilungsollten der Arbeitgeber, der Betriebsarztund die Fachkraft für Arbeitssicherheiteng zusammenarbeiten und die folgendeVorgehensweise beachten:

Im Rahmen der Gefährdungsbeurtei-lung sind zu Beginn die Arbeits- und

Aufenthaltsbereiche des Beschäftigten zubestimmen. Es müssen alle Bereiche, indenen sich der Implantatträger währendseinerArbeitszeitunddenArbeitspausenaufhält, bewertet werden. Hierzu gehö-ren neben dem eigentlichen Arbeitsplatzauch Sozial- und Sanitärräume sowie de-ren Zugangswege, da Anlagen oft räum-lich nah zu diesen Bereichen aufgestelltsind, wenn vielleicht auch nicht direktsichtbar hinter Wänden, die EMF abermeist nicht abschirmen.

In allen Arbeits- und Aufenthaltsbe-reichenmüssen die Feldquellen, d.h. allefeldrelevanten, elektrisch betriebenenArbeits- und Betriebsmittel identifiziertund deren EMF-Emissionen ermitteltwerden. Bei der Ermittlung sind dieArbeitspositionen und Körperhaltungendes Implantatträgers zu berücksichtigenund immer die maximalen Feldstärkenim Bereich des Thorax zu bestimmen.Die Feldstärkebestimmung kann mittelsMessung,BerechnungoderVergleichmitähnlichen Anlagen erfolgen und von derFachkraft für Arbeitssicherheit durchge-führt werden. Bei fehlender Fachkundehierfür kann diese über entsprechendeFortbildungskurse der Berufsgenossen-schaften erworben werden.

Im nächsten Schritt muss bewertetwerden, ob die ermittelten Feldstärkenzu einer elektromagnetischen Interferenzbeim Implantat führen können. Hierzuist ein Vergleich der Feldstärken mit all-gemeinen Störschwellenmöglich, wie siez. B. im Forschungsbericht 451 des Bun-desministeriums für Arbeit und Sozia-les aufgeführt sind [37]. Liegen die inden Arbeits- und Aufenthaltsbereichendes Beschäftigten auftretenden Feldstär-ken darunter, sind keine weiteren Maß-nahmenerforderlich.Liegendieermittel-ten Feldstärken, beispielweise an Indus-triearbeitsplätzen, über den allgemeinenStörschwellen, sollte die für den Betriebzuständige Aufsichtsperson des Unfall-versicherungsträgers hinzugezogen wer-den. Die Aufsichtsperson kann auf spe-ziell ausgebildete Fachleute zurückgrei-fen, die anhand der ermittelten Feldstär-kenundweiteren InformationenausdemImplantatausweis des Beschäftigten (Im-plantattyp, Sondentyp, Einstellungen) ei-ne individuelle Bewertung durchführen.


Tab. 4 Typische Geräte undAnlagen imAlltag und imberuflichenUmfeldmit der jeweiligenAngabe,obeineBeeinflussunggrundsätzlichmöglichodernichtwahrscheinlich ist. (Abgewandeltaus Anhang 1 der DGUV [Deutsche GesetzlicheUnfallversicherung] Information 203-043 [22])

Geräte und Anlagen Beeinflussung von aktiven Herzrhythmus-implantaten

Alltag

Büroanwendungen

Elektrische Geräte (z. B. PC, Kopierer, Akten-vernichter, Hefter, Ventilator)

Nicht wahrscheinlich

Telefon/FAX-Gerät (ohne Mobilteil) Nicht wahrscheinlich

Multimedia (Audio/Video) (z. B. Flachbild-schirme, Lautsprecher, Beamer für Präsenta-tionen)


Beleuchtung (Decken- und Tischleuchten) Nicht wahrscheinlich

Dauermagnete (Magnetklammern, Na-mensschilder, Plaketten)

In Implantatnähemöglich (<5 cm)

Haushaltsgeräte

Küchenmaschinen (z. B. Dosenöffner, Brot-schneidemaschine, Elektromesser)


Bodenreinigungsgeräte (z. B. Staubsauger) Nicht wahrscheinlich

Großgeräte (z. B. Kühlschrank, Waschma-schine, Trockner, Geschirrspüler)


Geräte der Unterhaltungselektronik (z. B.Fernsehen, Video, DVD-Player)


Koch- und Erwärmungsgeräte (z. B. Herd,Backofen, Toaster, Grill, Mikrowellenofen,Bügeleisen)

Bei Induktionskochfeldern ist eine Beeinflussungmöglich

Geräte zur Körperpflege (z. B. Zahnbürste,Munddusche, Rasierapparat, Fön)

Bei Fön und Rasierapparat in Implantatnähemög-lich (<5 cm)

Heizlüfter, Elektroheizkörper In Implantatnähemöglich (<10 cm)

Funkanwendungen

DECT, Bluetooth Nicht wahrscheinlich

WLAN Für Access Points (Sender) kann ein Sicherheitsab-stand von maximal 15 cm notwendig sein (Bedie-nungsanleitung der Anlage beachten)

Alarmanlagen Nicht wahrscheinlich

Funkgerät, handgeführt (z. B. Werkfunk) Bei Sendeleistungen bis zu 5W und Abständenkleiner 10 cmmöglich (Dauermagnet des Laut-sprechers beachten, s. oben)

Sendeanlage (Mobilfunk, Radio, TV) Nicht in öffentlich zugänglichen Bereichen; nur inder direkten Umgebung zur Sendeanlage möglich

City-Funk (z. B. Taxifunk) Bei Aufenthalt in der direkten Umgebung derSendeantennemöglich

Erkennungssysteme (z. B. Artikelsicherungs-anlagen, RFID)

Bei Aufenthalt in der direkten Umgebung derAntennenmöglich

Mobiltelefon (Handy, Smartphone) Nicht wahrscheinlich (Dauermagnet des Lautspre-chers beachten, s. oben)

Induktionsschleifen für Hörgeräte (indukti-ve Tonfrequenzübertragungssysteme, kurzAFILs)

Bei Aufenthalt in der direkten Umgebung derInduktionsschleifenmöglich

Funksteuerung Nicht wahrscheinlich

WeitereMöglichkeiten zurBewertungsind, den Implantathersteller zu kontak-tieren, um eine Vor-Ort-Messung miteinem Implantatdummy zu bitten, odereine Laboruntersuchung zur Ermittlungder individuellen Störschwellen durch-führen zu lassen. Bei einer Laborunter-suchung wird der Beschäftigte unter me-dizinischer Kontrolle den gleichen EMFwie am Arbeitsplatz ausgesetzt, und dieoptimalen Implantateinstellungen für ei-ne hohe Störschwelle werden ermittelt.Das heißt, dass beim Beschäftigten sodie individuellen Implantatstörschwellenermitteltwerden,diedannmitdenermit-telten Feldstärken am Arbeitsplatz ver-glichen werden können [68, 69, 83].

Für eine erste, schnelle Beurteilungdes Risikos einer elektromagnetischenInterferenz kann . Tab. 4 herangezogenwerden. Darin sind verschiedene Gerä-te und Anlagen aufgeführt mit der je-weiligen Angabe, ob eine Beeinflussunggrundsätzlich möglich oder nicht wahr-scheinlich ist.

Ist das Ergebnis der Beurteilung, dassdie in den Arbeits- und Aufenthaltsbe-reichen auftretenden Feldstärken zu ei-nerelektromagnetischenInterferenzfüh-ren können, sind Maßnahmen erforder-lich. Dies können Maßnahmen an denFeldquellen selbst sein zur Verringerungder EMF-Emissionen, z.B. durch Ab-schirmung oder Veränderung der Lei-tungsführung. Es können auch Sicher-heitsabstände festgelegt und damit derAbstand zur Feldquelle vergrößert wer-den, z.B. durchVerlagerung von Bedien-ständen oder durch Abschrankung. Ei-ne Verdopplung des Abstands zur Feld-quelle führt mindestens zu einer Reduk-tion der Feldstärke um die Hälfte. DesWeiteren können Implantatträgern Ver-haltensregeln zum Umgang mit Gerä-ten an die Hand gegeben oder im letz-ten Schritt auch Aufenthaltsverbote ankritischen Arbeitsplätzen ausgesprochenwerden. Die EMFV schreibt zudem vor,Bereiche zu kennzeichnen, in denen eineBeeinflussung nicht ausgeschlossen wer-den kann, sowie alle Maßnahmen zu do-kumentieren.

Weiterhin ist die physische und psy-chische Eignung des Beschäftigten nachder Implantation durch den Betriebs-arzt zu bewerten. Es ist zu klären, ob



Tab. 4 (Fortsetzung)


Berufliches Umfeld

Ortsveränderliche Betriebsmittel

Akkubetriebene Elektrowerkzeuge Nicht wahrscheinlich

Magnethaltesysteme, Lasthebemagnete Grundsätzlich möglich

Netzbetriebene Elektrowerkzeuge (z. B.Bohrmaschine, Schwingschleifer, Handkreis-säge, Winkelschleifer)


Elektrowärmewerkzeuge (z. B. Klebepistole,Heißluftpistole, Induktionserwärmer)

Bei Induktionserwärmer in Implantatnähemög-lich (<10 cm)

Geräte im Landschafts- und Gartenbau (z. B.Häcksler, Heckenschere, Kettensäge, Laub-/Schneegebläse, Rasenmäher)


Motorfahrzeuge, Flurförderzeuge mit Ver-brennungsmotor oder Elektroantrieb

An Motor, Anlasser, Lichtmaschine und Zündan-lage in Implantatnähemöglich (<5 cm)

Baumaschinen (z. B. Betonmischer, Rüttler,Kran)


Ortsfeste Betriebsmittel

Hebebühne Nicht wahrscheinlich

Metalldetektoren Nicht wahrscheinlich

Wechsel-/Drehstrommotoren, Linearmoto-ren


Be- und Verarbeitungsmaschinen (z. B.Dreh- und Fräsmaschinen)


Magnete zur Positions- und Lageerkennung(z. B. bei Magnetschaltern und Pneumatik-zylinder)


Magnetische Spann- und Halteeinrichtun-gen

In Implantatnähemöglich (<5 cm), Remanenz derWerkstücke berücksichtigen

Erodiermaschine Grundsätzlich möglich

Corona-Oberflächenbehandlung Grundsätzlich möglich

Magnetrührer In Implantatnähemöglich (<5 cm)

Beleuchtungsanlagen Nicht wahrscheinlich

Energieversorgung

Batterien, Akkumulatoren Nicht wahrscheinlich

Leitungen/Kabel in Industrieanlagen (z. B.Kabelbühnen, Hochspannungskabel, Sam-melschiene, Energieverteilung)

Bei Strömen größer 100A (bei 50Hz) in der unmit-telbaren Umgebung der stromführenden Leitermöglich

Umrichter, Frequenzumformer, Gleichrichter Je nach Abstand und Bauart möglich

Generatoren, Transformatoren Je nach Abstand und Bauart insbesondere an denAbleitungenmöglich

Notstromaggregat Je nach Abstand und Bauart möglich

Photovoltaikanlage Am Umrichtermöglich, sonst nicht wahrschein-lich

Schaltanlagen Je nach Abstand und Bauart möglich

Umspannwerk, Windenergieanlage Nur innerhalb der Anlage möglich in der direktenUmgebung zu Transformatoren, Generatoren,Leitungen

Induktive Energieübertragung Grundsätzlich möglich

Drossel (Luft-, Kompensations-, Kurzschluss-strombegrenzungsdrossel)

Grundsätzlich möglich

der Implantatträger weiterhin körperlichin der Lage ist, seine bisherigen Tätig-keiten auszuüben und den Belastungendes Arbeitsalltags standzuhalten. Eben-so ist zu prüfen, ob diese neue Situati-on für den Beschäftigten, sich nun aufein technisches Gerät im Körper mit le-benswichtigen Funktionen verlassen zumüssen, das möglicherweise durch EMFgestört wird, eine psychische Belastungdarstellt. Bei Bedenken zur individuellenEignungkönnennebenderobengenann-ten Umsetzung technischer oder organi-satorischer Maßnahmen z.B. alternativeBeschäftigungsmöglichkeiten im Unter-nehmen oder eine stufenweise Wieder-eingliederung geprüft werden. PrimäresZiel ist immer der Erhalt des Arbeitsplat-zes.

Die Erfahrung zeigt, dass in vielenFällen eine Wiedereingliederung desImplantatträgers in den betrieblichenAlltag möglich ist. Das Mitführen vonWarngeräten im Betrieb wird nicht alssinnvoll erachtet, da es je nach Positiondes Warngeräts zur Feldquelle zu einerÜber- oder Unterbewertung des Risikoseiner elektromagnetischen Interferenzkommen kann.

DieVorgehensweise imBetriebbeiBe-schäftigten mit aktiven Herzrhythmus-implantaten ist auch in einer Informa-tionsschrift der Deutschen GesetzlichenUnfallversicherung beschrieben (DGUVInformation 203-043, vormals BGI [Be-rufsgenossenschaftliche Information fürSicherheit und Gesundheit bei der Ar-beit] 5111) [22].

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dassaktuelle bipolare Aggregate im Schritt-macher und Defibrillatorbereich, dieauf vom Hersteller empfohlene Nomi-nalwerte programmiert sind, für All-tagsexpositionen im Allgemeinen sichersind. Neue Implantate wie total subku-tane ICDs, kabellose Schrittmacher undHerzinsuffizienzaggregate wie CCMs(„cardiac contractility modulation de-vices“) sind von ihrer Störfestigkeitmomentan nur bedingt einschätzbar.Vor allem bei technischen Neuerungenwie neuen Kommunikationsstandards,induktivem Laden und Störquellen im


Tab. 4 (Fortsetzung)


Industrieanlagen

Warmhalteöfen (widerstandsbeheizt) Nicht wahrscheinlich

Beschichtungsanlagen (Lackiererei) Bei elektrostatischen Lackierverfahrenmöglich

Elektrolyse-/Galvanikanlagen Grundsätzlich möglich

Magnetabscheider Grundsätzlich möglich

Magnetisier-/Entmagnetisiereinrichtungen Grundsätzlich möglich

Glüh-/Härte-/Vergüteanlagen Grundsätzlich möglich

Induktive Erwärmungsanlagen Grundsätzlich möglich

Schmelzöfen (Lichtbogen/induktiv), Lötan-lagen

Grundsätzlich möglich

Rissprüfanlage, Rohrendprüfanlage Grundsätzlich möglich

Hochfrequenz-Kunststoffstanze/-Trockner Grundsätzlich möglich

Spektrometrische Anlagen Je nach Abstand und Bauart möglich

Schweißverfahren

Widerstandsschweißen Grundsätzlich möglich

Lichtbogenhandschweißen (Stabelektrode)Metallschutzgasschweißen (MIG, MAG, WIG,Plasma, UP)

Je nach Verfahren, Abstand, Kabelführung undBauart möglich

50-Hz-Kunststoffschweißen Nicht wahrscheinlich

Hochfrequenzkunststoffschweißen Grundsätzlich möglich

Kondensatorschweißen Grundsätzlich möglich

Laserschweißen Nicht wahrscheinlich

Induktionssiegeleinrichtung (Deckel-schweißeinrichtungen)

Je nach Abstand und Bauart möglich

RFID „radio-frequency identification“,MIGMetall-Inertgasschweißen, MAGMetall-Aktivgasschwei-ßen,WIGWolfram-Inertgas-Schweißen, UP Unterpulverschweißen

kHz-Bereich besteht nur eine sehr ge-ringe Evidenz aus In-vivo-Studien. Hiersollte im Zweifelsfall Vorsicht gebo-ten sein. Störquellen jenseits der 3GHzsind weitestgehend zu vernachlässigen,da die Penetration in den Körper beiden im Alltag auftretenden Feldstärkenzu gering ist. Expositionsvermeidungoder zumindest ein ausreichender Ab-stand zur Feldquelle sind die wichtigstenMaßnahmen zur Vermeidung einer elek-tromagnetischen Interferenz mit einemelektrischen kardialen Implantat. Auswissenschaftlicher Perspektive müssengenerell In-vivo-Studien gefordert wer-den, die unter Beachtung von Worst-case-Parametern klare Störschwellen vonImplantaten generieren, die es wiederumermöglichen, durch Emissionsmessungvon elektromagnetischen Störquelleneine Einschätzung bezüglich der Si-cherheit unserer Patienten treffen zukönnen. Dies hat für die arbeitsmedi-zinische Bewertung von Arbeitsplätzen

und der Berufstauglichkeit von Im-plantatträgern eine wichtige Bedeutung.Im Rahmen der Arbeitsplatzbewertungsollte stets eine individuelle Einschät-zung des Arbeitnehmers bezogen auf dieGrunderkrankungunddes implantiertenAggregates erfolgen und eine Reintegra-tion in das berufliche Umfeld angestrebtwerden. Normungsgremien sollten wei-ter motiviert werden, alltagstauglicheExpositionsbereiche für Implantatträgerzu definieren, in denen Patienten keinerGefahr ausgesetzt sind, eine medizinischrelevante elektromagnetische Interferenzihres Implantats zu erleiden.

Korrespondenzadresse

Dr. med. A. NappMedizinische Klinik I – Kardiologie, Angiologieund Internistische Intensivmedizin, UniklinikRWTH AachenPauwelsstr. 30, 52074 Aachen, [email protected]

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt. Den Interessenkonflikt der Au-toren finden Sie online auf derDGK-Homepageunterhttp://leitlinien.dgk.org/ bei der entsprechendenPublikation.

Dieser Beitragbeinhaltet keine vondenAutorendurchgeführten Studien anMenschenoder Tieren.

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