Defibrillator - Funktionsweise, Arten und Anwendung

Als Defibrillator bezeichnet man ein medizinisches Gerät, das zur Behandlung von Herzrhythmusstörungen sowie bei Herzstillstand eingesetzt wird. Es gibt verschiedene Arten von Defibrillatoren, die elektrische Impulse an das Herz abgeben, um den Herzschlag wieder zu aktivieren oder in den korrekten Rhythmus zu bringen. Informieren Sie sich über Funktionsweise, Arten und Anwendung von Defibrillatoren.

Wissenswertes zu Defibrillatoren

Was ist ein Defibrillator? - Funktion und Einsatzgebiete

Bei einem Defibrillator handelt es sich um ein Gerät, das elektrische Impulse an das Herz abgibt. Auf diese Weise wird der Herzschlag wieder aktiviert oder in den richtigen Rhythmus gebracht.

Defibrillatoren zählen zur Standardausrüstung von Intensivstationen und Operationssälen. Darüber hinaus findet man sie in Rettungsfahrzeugen, Rettungshubschraubern sowie in zahlreichen öffentlichen Gebäuden. Gemeinsam mit der Herz-Lungen-Wiederbelebung gehört die Defibrillation zu den wichtigen Behandlungsmaßnahmen, um einen plötzlichen Herztod zu verhindern.

Zur Anwendung kommen Defibrillatoren bei akuten Herzrhythmusstörungen, die lebensgefährlich sind, wie zum Beispiel nach einem Herzinfarkt oder einem Unfall. Durch das Verabreichen von gezielten Stromstößen können unterschiedliche Herzrhythmusstörungen wie

beendet werden.

Technik: Wie funktionieren Defibrillatoren?

Defibrillatoren sind mit einer besonderen Technik ausgestattet. Wichtigster Bestandteil des lebensrettenden Gerätes ist der Kondensator, der zur Speicherung der elektrischen Energie dient.

Um den Herzmuskel zu behandeln, werden Elektroden, die die Energie laden, an der Brust des Patienten angebracht. Nach einem Knopfdruck gibt der Defibrillator über die Elektroden die Energie an den Patienten ab.

Bei den meisten Defibrillatoren lässt sich die Energiemenge des Impulses regulieren. Lediglich bei automatisierten Defibrillatoren wird die Energiemenge automatisch festgelegt. Einige Defibrillatoren verfügen auch über zusätzliche Ausstattungen. Dazu gehören beispielsweise

Synchrone und asynchrone Defibrillation

Bei der Defibrillation können zwei verschiedene Verfahren angewandt werden. Dies sind die synchrone und die asynchrone Defibrillation.

  • Die synchrone Defibrillation bezeichnet man auch als Kardioversion. Bei diesem Verfahren wird von dem Gerät der Stromimpuls erst nach kurzer Verzögerung ausgelöst. Zur Anwendung gelangt die Kardioversion vor allem bei Vorhofflattern oder Vorhofflimmern.

  • Bei der asynchronen Defibrillation wird der Stromimpuls dagegen direkt nach dem Aktivieren des Auslöseknopfes abgegeben. Dieses Verfahren kommt zumeist bei lebensgefährlich beschleunigtem Herzschlag zum Einsatz.

Unterschiedliche Arten von Defibrillatoren

Bei Defibrillatoren wird zwischen verschiedenen Bauarten unterschieden. So gibt es

  • manuelle Defibrillatoren
  • automatisierte externe Defibrillatoren (AED)
  • implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren sowie
  • Defibrillator-Westen (WCD).

Im Folgenden stellen wir Ihnen die unterschiedlichen Defibrillatoren einmal genauer vor.

Manueller Defibrillator

Funktion des manuellen Defibrillators

Am häufigsten zum Einsatz kommen manuelle Defibrillatoren. Sie werden vor allem von Rettungsdiensten mitgeführt und verfügen oftmals über Zusatzfunktionen wie ein EKG. Darüber hinaus lassen sie sich

  • zum Messen der Sauerstoffsättigung
  • als Kapnometer
  • zum Messen des Blutdrucks oder auch
  • als externer Herzschrittmacher

verwenden. Manche Geräte verfügen zudem über eine halbautomatische Defibrillation. Dadurch können sie auch von nichtmedizinischem Rettungsdienstpersonal bedient werden.

Aufbau von manuellen Defibrillatoren

Konventionelle Defibrillatoren bestehen grundsätzlich aus

  • einem Kondensator
  • einer Steuereinheit
  • einem DC/DC-Wandler
  • einem Akkumulator sowie
  • einer Ausgangsschaltung.

Die Spannung des Akkumulators reicht für einen Elektroschock nicht aus. Daher entsteht eine ausreichend hohe Spannung erst durch den DC/DC-Wandler. Auf diese Weise wird der Kondensator auf einen Energiewert, den man zuvor festlegt, aufgeladen.

Nachdem der Auslöseknopf betätigt wurde, kommt es zur Abgabe der Energie. Die bis zu 4000 Volt starke Spannung liegt zwischen 3 bis 40 Millisekunden.

Automatisierter externer Defibrillator (AED)

Der automatisierte externe Defibrillator (AED) unterscheidet sich von herkömmlichen Defibrillatoren darin, dass er von Laien benutzt werden kann. Daher nennt man ihn auch Laiendefibrillator.

Funktion und Aufbau des automatisierten externen Defibrillators

Genau wie konventionelle Defibrillatoren, wird auch der automatisierte externe Defibrillator bei Herznotfällen wie Kammerflimmern eingesetzt und gibt elektrische Impulse an das Herz ab.

Der Aufbau des Gerätes ist jedoch so angelegt, dass es sich auch für Helfer eignet, die nicht über eine medizinische Ausbildung verfügen. So können diese den Defibrillator anwenden, um die Zeit bis zum Eintreffen des Notarztes zu überbrücken.

Bevor der Stromimpuls erfolgt, nimmt der AED eine Messung der Herztätigkeit des Patienten vor. Nur dann, wenn ein Elektroschock wirklich notwendig ist, wird das Gerät aktiv. Außerdem erhält der Helfer von dem automatisierten Defibrillator präzise Hinweise zur Anwendung. Auch eine Anleitung zur Herz-Lungenmassage wird gegeben. Wichtig ist, dass sich der Helfer genau an die Anweisungen des Gerätes hält.

Einsatz des automatisierten externen Defibrillators

Bei einem Notfall bringt der Helfer die beiden Defibrillationselektroden unter der linken Achselhöhle und dem rechten Schlüsselbein des Patienten an. Nachdem die Elektroden befestigt wurden, nimmt eine Software innerhalb des Defibrillators eine Analyse des Herzrhythmus vor.

Handelt es sich um eine ventrikuläre Tachykardie oder Kammerflimmern, erfolgt die Freischaltung der Defibrillation. Sobald der Helfer die Schock-Taste drückt, gibt der AED einen Elektroschock ab. Liegt ein Herzstillstand vor, erhält der Helfer von dem Gerät Unterstützung bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung.

Je nach Gerät wird der Anwender durch optische Anweisungen unterstützt. Dabei kann es sich um

  • Handlungsaufforderungen in einem Display
  • das Aufleuchten von LEDs
  • Piktogramme oder auch
  • sprachliche Aufforderungen

handeln. Mittlerweile gibt es auch spezielles AEDs für Kinder, die kleiner sind und sowohl auf der Brust als auch auf dem Rücken befestigt werden.

Verbreitung von AEDs

Automatisierte externe Defibrillatoren finden sich mittlerweile immer häufiger in öffentlichen Einrichtungen. Dazu gehören zum Beispiel

In der Regel bringt man sie im Empfangsbereich oder in Sanitätsräumen unter. Im Notfall wird der AED von geschultem Personal herbeigeholt und eingesetzt. Die Anwendung von automatisierten Defibrillatoren kann bei sämtlichen deutschen Hilfsorganisationen erlernt werden.

Implantierbarer Kardioverter-Defibrillator (ICD)

Der implantierbare Kardioverter-Defibrillator (ICD) wird wie ein Herzschrittmacher in den Körper des Patienten eingepflanzt. Der Einsatz erfolgt vor allem bei schweren Herzrhythmusstörungen.

Der ICD dient der Überwachung des Abstands zwischen den einzelnen Herzschlägen. Zur Anwendung kommt er als Primärprävention, Sekundärprävention sowie bei angeborenen Herzkrankheiten. Lesen Sie unseren separaten Artikel für detailliertere Informationen zum ICD.

Defibrillatorweste (WCD - Wearable Cardioverter/Defibrillator)

Anwendungsgebiete der Defibrillatorweste

Eine so genannte Defibrillatorweste (WCD - Wearable Cardioverter/Defibrillator) kommt zum Einsatz, wenn ein Patient zeitweilig vor lebensgefährlichen Herzrhythmusstörungen geschützt werden soll.

Dies kann beispielsweise vor der Implantation eines Kardioverter-Defibrillators der Fall sein. Weitere Anwendungsgebiete sind vorübergehende inoperable Zustände sowie ein Tachyarrythmierisiko mit unbekanntem Verlauf.

Aufbau und Funktion der Defibrillatorweste

Bei einer Defibrillatorweste handelt es sich um einen Elektrodengürtel, den der Patient direkt auf dem Oberkörper trägt. Der Gürtel ist mit vier EKG-Elektroden und drei Therapieelektroden ausgestattet. Mithilfe eines Verbindungskabels werden zwei EKG-Ableitungen, die zur Überwachung des Herzrhythmus dienen, an einen Monitor, der den eigentlichen Defibrillator darstellt, übertragen.

Tritt eine bedenkliche schnelle Herzrhythmusstörung auf, geht die Defibrillatorweste von selbst in den Behandlungsmodus über. Der Patient wird durch ein akustisches bzw. optisches Signal oder Vibrationen alarmiert.

Für den Fall, dass der Patient nicht reagieren kann, weil er bewusstlos ist, startet das Gerät automatisch die Durchführung der Behandlung. Das heißt, dass die Therapieelektroden einen lebensrettenden Elektroschock auslösen.

Ist der Patient jedoch bei Bewusstsein, kann er die Schockabgabe mit zwei Reaktionstasten selbst auslösen. Hört die Rhythmusstörung wieder auf, wird auch die Behandlung von der Defibrillatorweste beendet.

Anwendungshinweise und Risiken bei der Benutzung von Defibrillatoren

Bei der Benutzung von Defibrillatoren sollten einige Punkte beachtet werden:

  • Man sollte sich immer genau an die Anweisungen halten
  • Ist außerdem noch ein zweiter Ersthelfer vor Ort, sollte einer den Defibrillator holen und der andere mit der Reanimation beginnen - anderenfalls beginnt man mit der Herz-Druck-Massage
  • Der Defibrillator sollte nicht im Wasser oder in einer Pfütze stehend benutzt werden
  • Die Defibrillator-Pads dürfen nicht direkt über einem Herzschrittmacher oder anderen medizinischen Implantat angebracht werden - erkennbar an entsprechenden Narben
  • Der Patient sollte während der Herzrhythmusanalyse oder der Abgabe von Stromstößen nicht berührt werden

Ablauf der Defibrillation

Folgende Schritte sollten bei der Defibrillation vorgenommen werden:

  • den Oberkörper frei machen und die Pads auf trockener und haarfreier Haut anbringen - notfalls muss die Haut zügig rasiert werden; ein Rasierer liegt für gewöhnlich im Notfallkit dabei
  • die Pads immer nach Anweisung anbringen: eine Elektrode links unter der Achselhöhle, die andere rechts unter dem Schlüsselbein
  • den Patienten während der Analyse nicht berühren
  • auf die Anweisungen des Defibrillators achten
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Anwendung eines Defibrillators an Kindern

Bei Kindern, die jünger als acht Jahre sind oder unter die unter 25 Kilogramm wiegen, können nicht alle Defibrillatoren angewandt werden, da der Stromstoß zu stark ausfallen könnte. Es gibt Geräte mit entsprechender Vorrichtung; bei anderen Defibrillatoren ist eine automatische Erkennung, dass es sich um ein Kind handelt, vorhanden.

Mögliche Gefahren bei der Anwendung von Defibrillatoren

Werden die Elektroden-Pads unmitelbar über einem Herzschrittmacher oder einem anderen implantierten Gerät angebracht, können die Stromimpulse beeinträchtigt werden. Bei der Anwendung an Menschen, die sich im Wasser befinden oder Ersthelfern, die in einer Pfütze etc. stehen, kann es zu einem Stromschlag kommen - die Anwenudng im Regen ist unproblematisch.

Bei ungenauer Befolgung der Anweisungen kann ebenso ein Stromschlag drohen, so etwa wenn man den Patienten während der Analyse bzw. der Abgabe des Stromimpulses berührt. Beim Rasieren darf man sich nicht zu viel Zeit lassen, anderenfalls kann die Rettung zu spät kommen.

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Quellenangaben
  • Medical team resuscitating a patient © Sean Prior - www.fotolia.de

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