Defibrillator

Ein Defibrillator ist ein medizinisches Gerät zur Defibrillation und Kardioversion. Es kann durch gezielte Stromstöße Herzrhythmusstörungen wie Kammerflimmern und Kammerflattern (Defibrillation) oder ventrikuläre Tachykardien, Vorhofflimmern und Vorhofflattern (Kardioversion) beenden. Defibrillatoren werden auf Intensivstationen, in Notfallaufnahmen, an vielen anderen Orten im Krankenhaus sowie in Fahrzeugen des Rettungsdienstes und vielen Arztpraxen bereit gehalten, seit den 1990er Jahren zunehmend auch in vielen öffentlich zugänglichen Gebäuden, wie Bahnhöfen und Flughäfen, und Orten für eine evtl. Anwendung durch medizinische Laien. Auch gibt es bereits Angebote bzw. Geräte für Privathaushalte, da die Geräte nach Sprachanweisung von Jedermann bedient werden können und entsprechende Notfälle überwiegend zuhause auftreten.

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Indikation und Therapie

Hauptartikel: Defibrillation

In 85 Prozent aller plötzlichen Herztode liegt anfangs ein sogenanntes Kammerflimmern vor. Ein Defibrillator kann diese elektrisch kreisende Erregung im Herzen durch gleichzeitige Stimulation von mindestens 70 Prozent aller Herzmuskelzellen unterbrechen. Dabei wird eine große Anzahl von Zellen gleichzeitig depolarisiert, was zur Folge hat, dass diese Zellen eine relativ lange Zeit (etwa 250 ms = Refraktärzeit der Zellen) nicht mehr erregbar sind. Der kreisenden Welle wird quasi der Weg abgeschnitten und das Herz befindet sich wieder in einem Zustand, in dem das natürliche Erregungsleitungssystem die Stimulation des Herzens wieder übernehmen kann. Entscheidend bei der Defibrillation ist der frühestmögliche Einsatz, da die durch das Kammerflimmern hervorgerufene Unterversorgung des Gehirns mit Sauerstoff (Gehirnischämie) binnen kurzer Zeit zu massiven neurologischen Defiziten führen kann. Aus diesem Grund werden auch im öffentlichen Raum immer mehr automatisierte externe Defibrillatoren (AED) platziert.

Kardioversion

Hauptartikel: Kardioversion

In manchen Fällen tritt ein Herzflimmern nur in den Vorhöfen auf (Vorhofflimmern). Dieser Zustand ist noch nicht lebensbedrohlich, da der Ventrikel (Herzkammer) weiterhin kontrahiert und Blut durch den Körper pumpt. Allerdings ist die Pumpleistung des Herzens in diesem Fall reduziert und es besteht außerdem die Gefahr, dass sich das Flimmern der Vorhöfe auf die Ventrikel überträgt. Außerdem kann ein Vorhofflimmern zur Thrombenbildung im Herzohr der Vorhöfe führen, welche unter anderem einen Schlaganfall oder eine Lungenembolie verursachen können. Hier kann eine EKG-synchrone Defibrillation (siehe dazu Kardioversion) das Vorhofflimmern durchbrechen. Diese Therapieform bezeichnet man als Kardioversion.

Aufbau

Prinzipiell besteht ein Defibrillator aus einem Akkumulator, einem DC/DC-Wandler, einem Kondensator, einer Ausgangsschaltung und einer Steuereinheit. Da die Spannung des Akkumulators für einen Elektroschock zu klein ist, muss mit Hilfe eines DC/DC-Wandlers eine größere Spannung erzeugt werden, mit der der Kondensator auf eine zuvor eingestellte Energie aufgeladen wird. Auf Knopfdruck gibt der Kondensator seine gespeicherte Energie, etwa 200 bis 360 Joule, an den Patienten ab. Die Spannung beträgt bis 750 Volt und liegt zwischen 1 und 20 Millisekunden an. Die Stromstärke erreicht bei einem angenommenen durchschnittlichen Körperwiderstand von 50 Ohm bis zu etwa 15 Ampere. Der hierzu notwendige Kondensator hat ein Kapazität von rund 1000 µF.

Diese Energie wird über großflächige Elektroden abgegeben, welche entweder mit den Händen auf den Brustkorb des Patienten gedrückt werden (die sogenannten „Paddles“) oder auf den Brustkorb geklebt werden („Klebeelektroden“ oder „Fast-Patches“). Vor allem bei öffentlich erreichbaren Defibrillatoren (PAD) werden - um die Bedienung zu vereinfachen und die Gefahr eines Stromschlages für den Anwender zu reduzieren - praktisch nur Klebeelektroden verwendet, die allerdings je nach Hersteller nur 2 oder mehr Jahre haltbar sind.

Die Ausgangsschaltung sorgt für die Generierung bestimmter Pulsformen. Die Steuereinheit regelt den Ladevorgang des Kondensators, leitet die Ausgangsschaltung und sorgt auch dafür, dass bei nicht erfolgter Schockabgabe der Kondensator über einen internen Widerstand entladen wird (Schutzschaltung). Moderne Defibrillatoren arbeiten biphasisch. Das bedeutet, dass von der Ausgangsstufe nicht nur ein Stromstoß abgegeben wird, sondern dass durch Spannungswechsel an den Paddles auch Stromstöße in umgekehrter Richtung abgegeben werden. Da bei dieser Methode mit geringeren Energien gearbeitet werden kann, ist die biphasische Defibrillation für den Patienten, insbesondere für den Herzmuskel schonender. Die abgegebene Energiemenge bei der Defibrillation beträgt üblicherweise 150 Joule und kann auf max. 200 Joule gesteigert werden.

Bauarten

Manueller Defibrillator

Konventionelle (manuelle) Defibrillatoren beinhalten auch Funktionen eines EKG und werden zum Beispiel im Rettungsdienst verwendet. Einige dieser Geräte können zusätzlich auch als externe Herzschrittmacher sowie zur Messung der Sauerstoffsättigung, zur Blutdruckmessung oder als Kapnometer eingesetzt werden und haben oftmals auch eine Option zur halbautomatischen Defibrillation für die Anwendung durch das nicht-ärztliche Rettungsdienstpersonal eingebaut.

Automatisierter externer Defibrillator (AED)

Bei diesen so genannten automatisierten externen Defibrillatoren (AED) analysiert eine Software den Herzrhythmus und entscheidet danach, ob eine Defibrillation notwendig ist. Nur bei einem positiven Ergebnis wird die Funktion freigeschaltet und kann durch den Anwender ausgelöst werden. Optional können solche Geräte (je nach Hersteller) für professionelle Helfer auch eine EKG-Ableitung der Klebeelektroden auf einem Display darstellen oder es lässt sich ein gesondertes EKG-Kabel für den AED erwerben. AEDs sind durch ihre Bau- und Funktionsweise besonders für Laienhelfer geeignet. Je nach Funktionsumfang unterstützen AEDs den Laienhelfer durch optische Anweisungen (wie das Aufleuchten von LEDs oder das Darstellen von Handlungsaufforderungen in einem digitalen Display), akustische Anweisungen (klare sprachliche Aufforderungen des Gerätes zu bestimmten Aktionen), Piktogramme (Darstellung der Position der Klebeelektroden) oder auch durch ein eingebautes Metronom. Durch die gesunkenen Kaufpreise verbreiten sich solche Geräte auch zunehmend in Betrieben.

Oftmals werden diese Geräte als „Vollautomaten“ bezeichnet. Dies trifft allerdings nur für bestimmte Geräte zu, die vollkommen selbstständig die notwendige Energie abgeben. Bei den meisten Geräten muss letztlich der Anwender den elektrischen Impuls durch Knopfdruck freigeben, nachdem er von der Sprachanweisung des Gerätes hierzu aufgefordert wird.

Eine Defibrillation ist die einzige erfolgreiche Maßnahme, um ein tödliches Kammerflimmern zu beenden und den plötzlichen Herztod zu verhindern wobei die Erfolgsquote durch nachfolgende Herz-Lungen-Wiederbelebung steigt. In Deutschland sterben pro Jahr über 100.000 Menschen am plötzlichen Herztod. Die sogenannte Frühdefibrillation bezieht sich auf den Einsatz eines vorhandenen Defibrillators vor Eintreffen des Notarztes.

Öffentlich zugänglicher Laiendefibrillator

    Um eine möglichst frühzeitige Defibrillation zu erreichen, werden zunehmend öffentlich erreichbare Defibrillatoren (public access defibrillators, PAD) eingesetzt, etwa in Einkaufszentren, Flughäfen, Bahnhöfen und anderen öffentlichen Gebäuden. Bei diesen Geräten handelt es sich um automatisierte externe Defibrillatoren, die den Anwender mit Sprachanweisungen führen und in der Regel Anweisungen zur dann zwingend notwendigen, kardiopulmonalen Reanimation geben.

Defibrillatoren sind allerdings nicht in der Lage, die beim Herz-Kreislauf-Stillstand zwingend notwendigen Herzkompressionen zu ersetzen. Meist sind die AEDs an Informationsschaltern, in Portierlogen etc. untergebracht, damit sofort geschultes Personal zur Verfügung steht. Frei erreichbar angebrachte Defibrillatoren (vergleichbar mit Feuerlöschern) können mit einem Alarmsystem verbunden sein, um automatisch einen geschulten Helfer zu rufen oder Diebstähle zu verhindern. Im amerikanischen Raum sind AEDs schon sehr weit verbreitet, aber auch in Europa ist ein deutlicher Trend zu PAD zu erkennen. In Deutschland sind AEDs zum Beispiel in den Haltestellen der Münchner U-Bahn vorhanden. Die Björn-Steiger-Stiftung in Deutschland engagiert sich mit ihrer Aktion „Kampf dem Herztod“ besonders, auch in Österreich werben viele Hilfsorganisationen wie das Österreichische Rote Kreuz oder der Arbeiter-Samariter-Bund für die vermehrte Anschaffung und Installation von PAD.

Rechtliche Situation

Defibrillatoren, auch die automatisierten, gehören zu Medizinprodukten. Das Medizinproduktegesetz schreibt für den Einsatz von solchen Geträten in Betrieben oder in Organisationen vor, dass Medizinprodukte nur nach Einweisung durch den Hersteller oder einer von ihm ermächtigten Person (Medizinprodukteberater), von geschultem Personal zum Einsatz gebracht werden dürfen. Der Einsatz von Geräten, auch der automatisierten Defibrillatoren, ohne vorherige Einweisung durch den Hersteller ist damit nach der gegenwärtigen Rechtslage gesetzeswidrig. Da es sich beim Einsatz eines solchen Gerätes naturgemäß um einen akuten Notfall handelt, ist eine Bestrafung des Helfers und vor allem aber des Laien-Helfers bei sachgerechter Benutzung auszuschließen. Als Rechtfertigungsgrund kann in Deutschland der rechtfertigende Notstand (§ 34 StGB) dienen. Zudem hätte ein Helfer nach § 680 BGB, falls überhaupt, nur Vorsatz und grobe Fahrlässigkeit zu vertreten. Vielfach führt die Medizinproduktebetreiberverordnung zur Verwirrung, so dass private Gerätebetreiber glauben, gesetzliche Voraussetzungen im Sinne von Schulungen erfüllen zu müssen. Da die Verordnung aber nicht für Medizinprodukte gilt, die weder gewerblichen noch wirtschaftlichen Zwecken dienen, ist eine Schulung oder Einweisung zwar empfehlenswert aber keinesfalls notwendig.

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Implantierbarer Kardioverter-Defibrillator

Bei Patienten mit hohem Risiko für Kammerflimmern können miniaturisierte automatische Defibrillatoren (Implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren oder ICD von englisch Internal Cardioverter/Defibrillator), ähnlich einem Herzschrittmacher, implantiert werden. Ihre Elektroden haben dann direkten Kontakt zum Herzmuskel und lösen bei Bedarf selbstständig aus. Durch den direkten Kontakt sind viel geringere Energien möglich, der Patient merkt häufig nur einen leichten Schlag - so ähnlich wie beim Anfassen eines elektrischen Weidezauns. In manchen Fällen wird von Patienten eine starke Empfindung dieser Schockabgaben geschildert. Da gelegentlich mehrere Elektroschocks dicht hintereinander erfolgen, kann die psychische Belastung enorm hoch und eine Betreuung durch Psychologen notwendig werden.

Literatur

• Martin Gruner, Frühdefibrillation (2004) ISBN 3932750934

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