Potentialverteilung bei intra- und extrakardialer Defibrillation

Zusammenfassung

Defibrillation und Kardioversion dienen der Elektrotherapie maligner ventrikulärer Tachyarrhythmien. Die Determinanten der Energieausbreitung sind bisher nicht hinreichend bekannt. An isolierten schlagenden und nicht-schlagenden Schweineherzen (n = 15) wurden verschiedene Defibrillationselektroden angebracht und das resultierende elektrische Feld bei Defibrillation gemessen. Im Bereich bis 20 J zeigte sich eine nichtlineare Beziehung zwischen der Höhe der Defibrillationsenergie und gemessenem Potential. Maximale Werte bei Verwendung zweier Flächenelektroden fanden sich apikal, rechtsventrikulär (4,6 ± 0,5 V) und linksventrikulär (2,1 ± 0,3 V). An der Herzbasis wurden nur 10-25% der maximalen Potentiale gemessen. Als ähnlich effektiv erwies sich die Kombination Flächenelektrode/Sondenelektrode. Mit einer intrakardialen Doppelelektrode wurden apikal niedrigere (1,2 ± 0,1 V), basisnah höhere Potentiale registriert (0,75 ± 0,06 V). Die Amplitude der Potentiale wurde durch Myokard - im Vergleich zu Blut/Kochsalzlösung - urn den Faktor 2 reduziert. Die Ergebnisse quantifizieren die Abhängigkeit der Defibrillations-schwelle von den Faktoren Myokarddicke sowie Art und Lokalisation der Defibrillationselektroden.

Summary

The implantable defibrillator is a device to treat refractory ventricular tachyarrhythmias. This study was done to evaluate the determinants of defibrillator performance which are not known completely. Different defibrillation electrodes were attached to beating and non-beating isolated pig-hearts (n = 15) and the electric field resulting from defibrillation measured over a distance of 3 mm. From 5 to 20 J a non-linear relation was found between delivered shock energies and the amplitudes of the recorded voltage waveforms. Using two patch electrodes maximal amplitudes were monitored apical in the right (4.6 + 0.5 V) and left ventricle (2.1 ± 0.3 V). The atria only showed 10-25% of the maximal amplitudes. The combination of a patch and a catheter electrode showed similar efficiency. Two catheter electrodes reduced the apical (1.2 ±0,1 V) and increased the atrial amplitude (0.75 ± 0.06 V). The recorded amplitudes in myocardium were half as much compared with blood-/sodium chloride indicating the twofold higher resistance of myocardial tissue. These experiments quantify the dependence of the efficiency of automatic implantable defibrillator systems on the sort and localization of the defibrillation electrodes.

Key words

Implantable defibrillator - Potential distribution - Electrode system