Sanfte Stöße

Physik Journal – Ein neuer Typ von Defibrillator schädigt das Gewebe bei Herzrhythmusstörungen weniger.

Jährlich sterben über 100.000 Menschen in Deutschland am plötzlichen Herztod. Häufig sind Herzrhythmusstörungen wie das Kammerflimmern die Ursache. Infarktpatienten bekommen daher vorbeugend einen Defibrillator implantiert, der bei einem Kammerflimmern das Herz durch einen Stromstoß wieder in den gewohnten Takt zwingt. Dies kann jedoch schmerzhaft sein oder das umliegende Gewebe schädigen. Wissenschaftler des Herzzentrums der Universitätsmedizin Göttingen und des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation entwickeln daher ein schonenderes Verfahren, das an Herzpräparaten bereits funktioniert.
Fibrillation ist ein durch selbst­organisierte Phasensingularitäten (Spiralwellen) erzeugter raumzeitlich chaotischer Zustand eines anregbaren Mediums. Dabei wirken die Phasensingularitäten als Schrittmacher des chaotischen elektrischen Wellenfeldes im Muskel, das zu einer hochfrequenten ungeordneten Kontraktion führt. In der Folge sinkt die Pumpleistung des Herzens drastisch. Die Phasen­singularitäten heften sich oft an Inhomogenitäten (z. B. Blutgefäße oder Fettgewebe) an und lassen sich dann schwer beseitigen. Bislang ist daher die Methode etabliert, die alle Wellen durch einen hochenergetischen Elektroschock gleichzeitig terminiert. Die Göttinger Wissenschaftler nutzen dagegen die Inhomogenitäten als Wellenzentren und kontrollieren so die Dynamik.
Defibrillatoren, die nach diesem Prinzip arbeiten, wären vor allem als Implantate interessant, da die Batterielaufzeit aufgrund des geringeren Energiebedarfs wesentlich länger ausfallen dürfte. Auch die Lebensqualität der Betroffenen würde steigen, da sie die schwächeren Elektroschocks nur selten als unangenehm empfänden. Damit käme die Technik auch für Patienten mit einem nicht unmittelbar lebensbedrohlichen, aber oft chronischen Vorhofflimmern infrage.

Michael Vogel

Quelle: Physik Journal, Dezember 2008, S. 12

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