Defibrillator: Ein Gerät der Notfallmedizin
Viel älter als die Ultraschallanwendung ist der Einsatz von elektrischem Strom zur Beeinflussung von Gewebefunktionen. Am bekanntesten sind elektrische Hochspannungsgeräte, Defibrillatoren genannt. Sie werden zur Wiederbelebung nach einem Herzstillstand oder zur Beendigung von Herzrhythmusstörungen eingesetzt. Mit einem oder — wenn nötig — mehreren Stromstößen regen Defibrillatoren stillstehende Herzen an, wieder zu schlagen, oder sie beenden Fibrillationen genannte Rhythmusstörungen des Herzschlags wie beispielsweise Kammerflimmern. Die Stromstöße werden entweder von außen über flache auf der Haut aufliegende Elektroden oder innerlich mit direkt am Herzen platzierten Elektroden verabreicht.
Gerätetechnik
Defibrillatoren sind meistens tragbare, netzunabhängige Gleichstromgeräte, die aus einer Energieversorgungseinheit, einem Kondensator, einem Ladestromkreis und einem Entladestromkreis für den Kondensator bestehen.
Die Ladezeit für den Kondensator beträgt durchschnittlich acht bis zehn Sekunden. Der Entladestromkreis besitzt regelbare Energiestufen zwischen zwei und 360 Joule und drei bis acht Mikrosekunden Pulsdauer. Wenn zehn Sekunden lang keine Entladung ausgelöst wird, zum Beispiel bei einer neuen Energievorwahl und bei technischen Störungen erfolgt eine automatische Sicherheitsentladung.Die Defibrillatoren lassen sich in konventionelle Geräte, Halbautomaten und Defibrillatorimplantate unterteilen. Die konventionellen Geräte gestatten nur asynchronen Betrieb, das bedeutet, dass sie die eigenen Pulse des Herzens nicht berücksichtigen; sie werden hauptsächlich in der Notfallmedizin eingesetzt.
Die Halbautomaten und die Defibrillatorimplantate besitzen zusätzlich noch ein EKG-Gerät, welches die eigenen Pulse des Herzens mit den Stromstößen synchronisiert. Bei schweren Herzrhythmusstörungen, die sich nicht durch Medikamente beheben lassen, kommen die Defibrillatorimplantate zum Einsatz. Diese Implantate erkennen Rhythmusstörungen und veranlassen zwei auf dem Herzen aufliegende Elektroden zu einer Pulsabgabe, welche den Herzschlag stabilisiert. Diese AC/D (für englisch: automatical implantable cardioverter/defibrillator) genannten Implantate haben eine Lebensdauer von etwa drei Jahren und können bis zu 150 Defibrillationen durchführen.
Defibrillierung von außerhalb des Körpers
Bei den meisten Defibrillatoren weist ein akustisches Signal darauf hin, dass der Kondensator aufgeladen ist. Die mit Gel bestrichenen Elektroden werden dann auf dem Brustkorb aufgesetzt und an den Handgriffen ausgelöst. Die Energiepulse liegen dabei zwischen zwei und 360 Joule. Als Richtwert gelten drei Joule pro Kilogramm Körpergewicht bei Erwachsenen und zwei Joule pro Kilogramm bei Kindern. Bei Notfällen wird die Anterior-anterior-Methode angewendet, beide Elektroden liegen dabei auf dem Brustkorb auf. Bei der Elektrotherapie von Herzrhythmusstörungen wird die Anterior-posterior-Methode bevorzugt. Dabei wird eine großflächige Elektrode hinter dem Rücken des Patienten platziert, die andere sitzt vorne auf dem Brustkorb.
Defibrillierung im Körperinneren
Zur internen Defibrillierung muss der Brustkorb geöffnet und das Herz freigelegt werden. Das Herz wird mit Löffelelektroden umfasst, die einen Energiepuls von maximal 50 Joule abgeben. Bei den beiden häufigsten Anwendungen wird der Defibrillator über die Speiseröhre in die Nähe des Vorhofs oder über Gefäße direkt ins Innere des Herzens, fachsprachlich intrakardial, geführt. Bei der ersteren Methode wird eine zylindrische Elektrode mit einem Katheter bis auf die Höhe des linken Vorhofs vorgeschoben. Die Gegenelektrode liegt außerhalb auf dem Brustkorb an. Bei der intrakardialen Defibrillation werden mit Kathetern eine Elektrode in die obere Hohlvene und eine zweite in den Apex (die Spitze) der rechten Herzkammer eingeführt.
Sicherheitsaspekte
Konventionelle Defibrillatoren können nur asynchron arbeiten, das heißt, sie nehmen keine Rücksicht auf herzeigene Pulse. Bei dieser Betriebsart besteht die Möglichkeit, dass Kammerflimmern ausgelöst wird. Stromgetriebene Implantate (zum Beispiel Herzschrittmacher) des Patienten werden bei den Stromstößen höchstwahrscheinlich beschädigt oder zerstört. Das Berühren der Elektroden ist lebensgefährlich. Falls sich zu wenig Gel auf der Elektrodenoberfläche befindet, führt dies zu Verbrennungen auf der Haut des Patienten. Der Gesetzgeber hat die Defibrillatoren der Gruppe 1 der MedGV zugeordnet, der Gruppe mit dem höchsten Gefährdungspotenzial.
Dr. Harald Münch, Heidelberg und Dipl.-Phys. Renate Jerei, Heidelberg
Weiterführende Erläuterungen finden Sie auch unter:
Herzschrittmacher: Taktgeber bei Herzrhythmusstörungen