Defibrillation

Die Defibrillation ist eine Behandlungsmethode gegen die lebensbedrohlichen HerzrhythmusstörungenKammerflimmernund Kammerflattern, bei der durch starke Stromstöße die normale Herzaktivität wieder hergestellt werden soll. Das verwendete Gerät nennt man Defibrillator oder im Medizin-JargonDefi.

Indikationen

Die Defibrillation kann ausschließlich im Rahmen der Reanimationbeim sogenannten Kammerflimmern, beim Kammerflattern, sowie bei der pulslosen ventrikulären Tachykardie eingesetzt werden.

• Kammerflimmern bedeutet, dass durch eine fehlerhafte Erregungsbildung am Herzen alle Herzmuskelzellen zittern, aber zu keiner koordinierten Aktion fähig sind. Dadurch kann das Herz nicht mehr pumpen, es entsteht ein Kreislaufstillstand. Es ist kein Pulsmehr tastbar.

• Kammerflattern zeigt den gleichen pathologischen Mechanismus wie das Flimmern, unterscheidet sich jedoch in der Frequenz der Flimmerwellen, wobei abhängig vom Autor unterschiedliche Werte angegeben werden (ab 280-350/min).

• Die ventrikuläre Tachykardie (VT) kann in eine pulslose und eine pulsatile unterschieden werden, wobei die pulslose VT eine absolute Indikation zur Defibrillation darstellt. Die pulsatile VT kann mittels Kardioversion(Sonderform der Defibrillation) beendet werden, sofern eine medikamentöse Therapie wirkungslos bleibt. Die VT zeigt gleichmäßige schnelle Erregungen, die von den Herzkammern ausgehen, und nicht wie üblich von den Erregungszentren im Herzvorhof.

In den beschriebenen Situationen werden alle Organe nicht mehr mit Blut versorgt, die Rhythmusstörungen enden daher unbehandelt innerhalb von Minuten tödlich. Kammerflimmern ist die häufigste tödliche Herzrhythmusstörung bei Erwachsenen. Die jeweiligen Diagnosen können mit einem einfachen 3-Kanal-EKGgestellt werden.

Ursache für beides kann zum Beispiel ein Herzinfarktsein. Aber auch Stromschlägeoder Medikamenten- und Drogenintoxikationen (z.B. die hochgiftige Bio-Droge Eibe) können diese Störungen verursachen.

Zeigt das Herz überhaupt keine elektrische Aktivität (Asystolie) oder bewirkt die elektrische Aktivität keinerlei mechanische Reaktion des Herzens (PEA - Pulslose elektrische Aktivität, bzw. EMD - Elektro-Mechanische Dissoziation), hat eine Defibrillation keinen Zweck.

Kontraindikationen

Es gibt wichtige Bedingungen, unter denen keine Defibrillation durchgeführt werden sollte.

Physiologische Gründe

• Patient hat einen Puls.
• Patienten unter 35 Kilogramm Körpergewicht
• Unterkühlte Patienten unter 30 Grad Celsius
• Sichere Todeszeichen

Umgebungsbedingte Gründe

• Direkter Patientenkontakt
• Einsturzgefährdete Gebäude
• Explosionsgefährdete Gebäude
• Metallischer Untergrund
• Nasser Untergrund

Rechtliche Gründe

In manchen Ländern können Patienten rechtlich bindende Patientenverfügungenverfassen. Diese haben den Zweck, den Willen des Patienten für den Ernstfall schriftlich festzuhalten. Oftmals beinhaltet dies auch den Willen, nicht reanimiert bzw. defibrilliert zu werden.

Therapieprinzip

Die Aktivität der Herzmuskelzellen wird durch elektrische Signale gesteuert. Bei den defibrillierbaren Rhythmusstörungen ist die Weiterleitung dieser Reize gestört, so dass im betroffenen Muskelgewebe ungeordnete elektrische Signale gebildet werden.

Kammerflimmern führt unmittelbar zu einem kompletten Zusammenbruch des Kreislaufs, da aufgrund eines elektrischen Chaos des Herzens eine geordnete und mechanisch effiziente Kontraktion nicht möglich ist. Die einzig effektive Therapie besteht in der Abgabe eines elektrischen Stromimpulses, der Defibrillation. Dass mittels Defibrillation Kammerflimmern beendet werden kann ist seit vielen Jahren bekannt. Die physiologischen Prinzipien, nach denen die Defibrillation wirkt sind dagegen lediglich partiell verstanden. Zwei verschiedene Theorien versuchen, die Defibrillation zu erklären: Einerseits wird angenommen, dass durch Defibrillation einer ausreichend großen Menge des Myokards ? es werden etwa 70% angenommen ? intramyokardial ?Barrieren? aus refraktärem Myokard entstehen. An diesen laufen sich die Fronten der Automatie ?tot?. Eine weitere Hypothese nimmt an, dass durch die Defibrillation ein grenzwertiger Spannungs-Gradient erzeugt wird (etwa 6 V/cm). Dieser führt zu verlängerter Repolarisation, an der sich die Fronten der Automatie brechen. Tierexperimentelle Befunde sprechen dafür, dass die letztgenannte Hypothese die plausiblere ist. Eine effektive Defibrillation des Kammerflimmerns ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass durch die Schock-Entladung die kreisenden Erregungsfronten beendet werden und höher angeordnete Zentren des Herzrhythmus ihre Funktion wieder aufnehmen. Im Falle einer ineffizienten Defibrillation wird durch den Schock zwar das Kammerflimmern beendet. Aber weil weiter Automatismen um partiell refraktäres Myokard kreisen wird das Kammerflimmern neu initiiert.

Vorgehen im Rahmen der Reanimation

Bei der Defibrillation werden die "Paddles" (Kontakte) des Defibrillators mit dem Brustkorb des Patienten in Kontakt gebracht. Bei Laiendefibrillatoren (sog. AED'shandelt es sich um einmal verwendbare Klebe-Elektroden, im medizinischen Bereich verwendet man "harte" Elektroden, die vom Bediener angepresst werden. Die Position der Elektroden wird so gewählt, dass der Strom zwischen ihnen durch das Herz fließt. Auch bei optimaler Positionierung erreichen durch den Widerstand von Haut und Gewebe nur etwa vier Prozent der Energie den Herzmuskel.

Beim Erwachsenen wird zunächst eine Herz-Druck-Massagedurchgeführt. Danach wird mit einer Energie von 200 Joule(1 Joule = 1 Wattsekunde) defibrilliert. Erreicht der erste "Schock" nicht die gewünschte Wirkung wird die Herzmassage in 5 Zyklen wiederholt (30mal Drücken, 2mal Beatmen). Anschließend wird mit der gleichen Energie nochmals defibrilliert. Danach wieder in 5 Zyklen das Herz massiert. Dann wird die Energie auf 360 J erhöht und damit, im gleichen Rhythmus, weitere Versuche unternommen. Bleiben auch diese erfolglos, wird mechanisch und medikamentös weiter reanimiert. Damit soll erreicht werden, dass das Herz und die anderen Organe ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden.

Jeder "Schock" verursacht verbrennungsähnliche Gewebeschäden. Zudem sinkt in fast allen Fällen die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Reanimation massiv ab, wenn bereits mehrfach erfolglos defibrilliert wurde, was auch ein Anzeichen für eine lange Reanimationsdauer ist. Ausnahmen sind hypotherme(unterkühlte) und vergiftete Patienten.

Zwischen den Defibrillationsversuchen wird der Patient üblicherweise intubiertund es werden Medikamente verabreicht, die die Herzkraft steigern sollen, gleichzeitig aber die Erregbarkeit senken.

Bei einem Herzstillstand ohne sichtbare elektrische Aktivität (Asystolie) kann Suprarenin(ein Adrenalin-Präparat) gegeben werden, um das Herz zum Schlagen oder wenigstens zum Flimmern zu bringen. Anders als in schlechten Filmen wird es jedoch nicht direkt in den Herzmuskel injiziert, sondern über eine Venegegeben. Die endobronchiale Applikation ist nur bei korrekter Anwendung (z.B. über sog "EDGAR"-Tubus) und nur bei wenigen Medikamenten sinnvoll möglich und wird deshalb nicht mehr standardmäßig emfohlen; der Wirkstoff wird hierbei über die Alveolenaufgenommen.

Gefahren

Wird eine Defibrillation bei normalen Herzrhythmus versehentlich durchgeführt (z.B. bei Bewusstlosigkeit aus anderer Ursache), kann dadurch Kammerflimmern ausgelöst werden. Geräte, die für die Bedienung durch medizinische Laien vorgesehen sind, prüfen daher selbstständig den Herzrhythmus des Patienten und lehnen gegebenenfalls die Abgabe eines Stromstoßes ab.

Darüber hinaus ist es bei einer Defibrillation wichtig, dass die Helfer nicht leitend mit dem Patienten verbunden sind (z. B. durch Berührung des Patienten), da sie sonst einen Teil der Energie abbekommen könnten.

Geräte

Hauptartikel: Defibrillator

Es gibt es sowohl manuelle, als auch halbautomatischeDefibrillatoren. Diese Geräte werden vor allem im Rettungsdienstund in Krankenhäuserneingesetzt. Sie besitzen oft Zusatzfunktionenen, wie die eines EKGs, zur Messung der Sauerstoffsättigungdes Blutes oder auch des Blutdrucks.

Auf öffentlichen Plätzen und vielfrequentierten Orten werden zunehmend PADs (public access defibrillator) platziert, um die Hilfsfristim Fall von Kammerflimmern möglichst zu reduzieren.

Verfahren

Man unterscheidet die monophasische und biphasische Defibrillation. Letztere ist von russischen Wissenschaftlern in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt worden und stellt das modernere Verfahren dar. Die biphasische Defibrillation kommt mit deutlich geringeren Energien aus, da der Patient vorher mit einer sog. Impendanzmessung"durchgemessen" wird und so bei "niederohmigen" Patienten auf einen hohen Strom verzichtet werden kann. Nur bei "hochohmigen" Patienten (z.B.: adipöseoder dehydrierte Patienten) muss der Strom erhöht werden um die erforderliche Energie an den Herzmuskel zu bringen. Warum die Biphase wesentlich besser wirkt als die Monophase wird immer noch untersucht, man geht allerdings davon aus, daß der Herzmuskel eine gewisse elektrische Energie speichern kann, was in der Folge wieder zu einer Refibrillation (erneutem Flimmern) führen kann. Durch den negativen Anteil in der Biphase wird diese Energie "abgezogen" und eine geordnete Kammererregung ist wieder möglich.

Obwohl seit vielen Jahren bekannt ist, dass mittels Defibrillation Kammerflimmern beendet werden kann ist die optimale Energiemenge nach wie vor immer noch unklar. Zwar wurde von Weaver und Mitarbeitern bereits 1982 in einer Untersuchung gezeigt, dass prinzipiell Schocks mit 175J und 320J gleich effektiv sind (1). In der selben Studie zeigte sich jedoch, dass mit höherer Schock-Energie auch die Häufigkeit höhergradiger AV-Blockierungen signifikant zunahm. Die für monophasische Defibrillation gängigen Algorithmen spiegeln somit einen bislang nicht verifizierten Kompromiss wider. Man muss letztlich konstatieren, dass die optimale Energie für eine monophasischen Schock zum terminieren von Kammerflimmern nicht bekannt ist.

Daten über den Vergleich monophasischer mit biphasischer Schocks sind nur spärlich verfügbar. Das größte Kollektiv wurde in der ORCA-Studie untersucht (2). Dort zeigte sich, dass ein biphasischer 150J Schock mit 96% Kammerflimmern beenden konnte wogegen ein monophasischer 200J Schock nur in 59% effektiv war. Dieser Unterschied war signifikant; ebenfalls auch die Unterschiede für den zweiten (64% gegen 96%) und dritten Schock (69% gegen 98%). Die Rate der überlebenden Patienten in beiden Gruppen war zwar nicht signifikant unterschiedlich. Aber der Anteil an Patienten mit geringem cerebralem Schaden nach erfolgreicher Reanimation war in der Gruppe der mit biphasischen Defibrillatoren behandelten Patienten besser.

1. Weaver WD, Cobb LA, Copass MK, et al. Ventricular defibrillation?a comparative trial using 175-J and 320-J shocks. N Engl J Med. 1982;307:1101?1106.

2. Schneider T, Martens PR, Paschen H, Kuisma M, Wolcke B, Gliner BE, Russell JK, Weaver WD, Bossaert L, Chamberlain D. Multicenter, randomized, controlled trial of 150-J biphasic shocks compared with 200- to 360-J monophasic shocks in the resuscitation of out-of-hospital cardiac arrest victims. Optimized Response to Cardiac Arrest (ORCA) Investigators. Circulation. 2000 Oct 10;102(15):1780-7.

Ähnliche Anwendungen

Verwandt mit der Defibrillation ist die elektrische Kardioversion. Auch hierbei wird mit einem elektrischen Schock das Herz depolarisiert, um jedoch andere Herzrhythmusstörungen zu beenden. Im Gegensatz zur Defibrillation wird der Schock automatisch nur in einer bestimmten Phase des Herzzyklus abgegeben (synchronisiert mit der R-Zacke im EKG), um die Entstehung von Kammerflimmern zu vermeiden.

Sowohl die Defibrillation als auch die Kardioversion ist sehr schmerzhaft und sollte nicht beim wachen Patienten durchgeführt werden. Bei der Defibrillation (effektiver Kreislaufstillstand) ist der Patient tief bewusstlos, für die Kardioversion wird der Patient jedoch normalerweise in kurze Narkosegelegt.

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