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Albertuszentrum

Elektrokardioversion – wie funktioniert die Synchronisation?

Die elektrische Kardioversion ist in der Kardiologie ein gezielter Stromstoß auf das Herz, mit dem man bestimmte Herzrhythmusstörungen wieder in einen normalen Sinusrhythmus zurückführen will.

Einfach erklärt

Bei manchen Rhythmusstörungen schlagen die Vorhöfe oder das Herz zu schnell und ungeordnet, zum Beispiel bei:

  • Vorhofflimmern
  • Vorhofflattern
  • bestimmten supraventrikulären Tachykardien
  • in ausgewählten Fällen auch ventrikulären Tachykardien mit Puls

Dann kann man unter kontrollierten Bedingungen einen kurzen elektrischen Schock über Elektroden bzw. Defi-Pads auf dem Brustkorb abgeben. Dieser Stromstoß „unterbricht“ die fehlerhafte elektrische Aktivität des Herzens, sodass der normale Taktgeber des Herzens – der Sinusknoten – den Rhythmus wieder übernehmen kann.

Wichtiger Unterschied zur Defibrillation

Die elektrische Kardioversion ist nicht dasselbe wie eine Defibrillation.

Elektrische Kardioversion

  • erfolgt synchronisiert
  • der Schock wird mit der R-Zacke im EKG gekoppelt
  • dadurch wird vermieden, dass der Stromstoß in die vulnerable Phase der Repolarisation fällt und Kammerflimmern auslöst
  • wird bei Rhythmusstörungen mit vorhandenem Kreislauf eingesetzt

Defibrillation

  • erfolgt unsynchronisiert
  • wird bei Kammerflimmern oder pulsloser ventrikulärer Tachykardie eingesetzt
  • ist eine Notfallmaßnahme bei Kreislaufstillstand

Wie läuft eine elektrische Kardioversion ab?

Typischer Ablauf:

  1. Überwachung und Vorbereitung
    • EKG-Monitoring
    • Blutdruck- und Sauerstoffüberwachung
    • venöser Zugang
  2. Kurze Sedierung / Kurznarkose
    • da der Stromstoß schmerzhaft wäre
    • der Patient schläft dabei wenige Minuten
  3. Anbringen der Elektroden
    • meist vorne auf der Brust und seitlich bzw. am Rücken
  4. Synchronisierte Schockabgabe
    • das Gerät erkennt die R-Zacken im EKG
    • der Schock wird im richtigen Moment abgegeben
  5. Kontrolle des Rhythmus
    • direkt danach wird geprüft, ob wieder Sinusrhythmus vorliegt

Wann macht man das?

Vor allem bei:

  • symptomatischem Vorhofflimmern
  • Vorhofflattern
  • anhaltender Tachykardie mit Beschwerden wie
    • Luftnot
    • Brustdruck
    • Schwindel
    • Kreislaufinstabilität

Ziel der Kardioversion

Das Ziel ist:

  • Wiederherstellung des Sinusrhythmus
  • Besserung von Beschwerden
  • Verbesserung der Hämodynamik
  • ggf. Vermeidung einer tachykardiebedingten Herzinsuffizienz

Wie funktioniert die synchronisierte Kardioversion?

Bei der synchronisierten Kardioversion wird der Schock auf die R-Zacke des QRS-Komplexes getriggert. Ziel ist es, einen Schock während der ventrikulären Depolarisation abzugeben und die vulnerable Phase der Repolarisation (insbesondere den aufsteigenden Schenkel bzw. Gipfel der T-Welle) zu vermeiden.

Die vulnerable Phase beginnt typischerweise etwa 180–200 ms nach Beginn des QRS-Komplexesund erstreckt sich ungefähr bis 300–350 ms nach dem QRS-Beginn. Ein Schock in diesem Zeitfenster kann das sogenannte „R-on-T-Phänomen“ auslösen und zu Kammerflimmern führen.

Deshalb arbeiten moderne Defibrillatoren folgendermaßen:

  • Sie erkennen die R-Zacke.
  • Der Schock wird praktisch unmittelbar nach der R-Zacke freigegeben.
  • Die interne Verzögerung beträgt üblicherweise nur wenige Millisekunden (oft < 20–30 ms), um sicher innerhalb des QRS-Komplexes zu bleiben.
  • Viele Geräte erlauben nur dann die Schockabgabe, wenn die Synchronisationsmarkierung eindeutig auf einer R-Zacke erkannt wurde.

Für die technische Sicherheit gilt:

  • Die gesamte Verzögerung von der R-Zacken-Erkennung bis zum Beginn der Schockentladung sollte deutlich unter 100 ms liegen.
  • Ab etwa 150–200 ms nach der R-Zacke nähert man sich bereits dem Beginn der vulnerablen Phase.

Praktisch bedeutet das: Bei einem korrekt synchronisierten Defibrillator wird der Schock nicht absichtlich um eine bestimmte Zeit verzögert, sondern so schnell wie möglich nach Erkennung der R-Zacke abgegeben. Die Synchronisation auf die R-Zacke selbst ist der Schutzmechanismus gegen Kammerflimmern.

Das bedeutet:

  • Das Gerät erkennt die R-Zacke.
  • Der Schock wird etwa 25 ms nach dem R-Gipfel abgegeben.
  • Dadurch liegt die Energieabgabe sicher innerhalb der absoluten Refraktärphase des Ventrikels und deutlich vor der vulnerablen Phase (T-Welle).  

Zur Differenzierung von Artefakten dient ein Blanking Fenster Blanking-Fenster:

Nach einer erkannten R-Zacke wird für eine kurze Zeit keine weitere R-Zacke akzeptiert, damit hochfrequente Anteile des QRS-Komplexes, Artefakte oder Schrittmacherspitzen nicht als zusätzlicher Herzschlag interpretiert werden. Die genaue Dauer dieses Fensters ist herstellerspezifisch und wird bei vielen Defibrillatoren nicht veröffentlicht.

Aus der Entwicklung vergleichbarer Synchronisationsalgorithmen ist bekannt, dass solche Refraktär- bzw. Blankingzeiten typischerweise im Bereich von 100–200 ms liegen, manchmal auch frequenzabhängig angepasst werden. 

jpo