Herzchirurgie: Die Eingriffe am Herzen und an den herznahen Gefäßen, 3. Auflage (German Edition)

G. Ziemer A. Haverich Herzchirurgie 3. Auflage Mit freundlicher Empfehlung der Herausgeber G. Ziemer A. Haverich H...

Author: Gerhard Ziemer | Axel Haverich

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G. Ziemer

A. Haverich Herzchirurgie 3. Auflage

Mit freundlicher Empfehlung der Herausgeber

G. Ziemer

A. Haverich Herzchirurgie 3. Auflage

Gerhard Ziemer Axel Haverich

Herzchirurgie Die Eingriffe am Herzen und den herznahen Gefäßen

3., völlig neu bearbeitete Auflage

Mit 824 Abbildungen

123

Prof. Dr. med. Dr. h. c. Gerhard Ziemer Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie Eberhard-Karls-Universität Tübingen Hoppe-Seyler-Str. 3 72076 Tübingen

Prof. Dr. med. Dr. h. c. Axel Haverich Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie Medizinische Hochschule Hannover Carl-Neuberg-Str. 1 30623 Hannover

ISBN 978-3-540-79712-8 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer Medizin Springer-Verlag GmbH Ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Planung: Dr. Fritz Kraemer, Heidelberg Projektmanagement: Willi Bischoff, Heidelberg Einbandgestaltung: deblik Berlin Zeichnungen: Reinhold Henkel, Heidelberg Zeichnungen aus der 2. Aufl.: G. Frank-Wissmann, R. Henkel, P. Johnson, A. Konopatzki, H. Konopatzki, J. Kühn, U. Pallmert, A. Schwab, B. Zimmerman Satz, Reproduktion und digitale Bearbeitung der Abbildungen: Fotosatz-Service Köhler GmbH – Reinhold Schöberl, Würzburg SPIN: 12050239 Gedruckt auf säurefreiem Papier

2111/BF – 5 4 3 2 1 0

V

Vorwort zur dritten Auflage Dreizehn Jahre nach dem Erscheinen der ersten Auflage der »Herzchirurgie« 1978 wurde die völlig neu bearbeitete zweite Auflage 1991 veröffentlicht. Nunmehr, weitere 18 Jahre später, legen wir die dritte Auflage ebenfalls in völlig neuer Bearbeitung vor. Wir bedanken uns bei den Herausgebern der zweiten Auflage, H.G. Borst, W. Klinner und H. Oelert, für die Erlaubnis, ihre Arbeit an diesem Buch fortsetzen zu dürfen. War es Aufgabe der ersten Auflage, die Standardisierung der operativen Technik und deren Entwicklung in den ersten drei Jahrzehnten der klinischen Herzchirurgie darzustellen, so verdeutlichte die zweite Auflage auch neue Standards der Palliations- und Korrekturmöglichkeiten angeborener Herzfehler im Neugeborenenalter wie die Eingriffe bei hypoplastischem Linksherzsyndrom und die arterielle Switch-Operation bei Transposition der großen Gefäße. Darüber hinaus kamen die antiarrhythmische Chirurgie und die Transplantation von Herz, Herz und Lungen sowie von Einzel- und Doppellungen neu hinzu. Selbstverständlich ist es auch Aufgabe dieser Auflage, die Weiterentwicklung der Standardoperationen auf dem Gesamtgebiet der Herzchirurgie und der Chirurgie der herznahen Gefäße abzubilden. Über die aktuelle Chirurgie hinaus haben wir allen Autoren empfohlen, wahlweise Verfahren der interventionellen Kardiologie und Radiologie sowie auch der Kinderkardiologie dort darzustellen, wo sie angebracht erscheinen. Den alternativen Zugangswegen und der minimalinvasiven Herzchirurgie gehört ein eigenes Kapitel. Ein Novum ist die geschichtliche Betrachtung der deutschen Herzchirurgie – auch in der Zeit der 40-jährigen Trennung – sowie eine z. T. philosophisch anmutende Betrachtung der Geschichte der Kinderherzchirurgie durch einen Kollegen der ersten Stunde. Ebenfalls neu hinzugekommen – nicht nur für den Herzchirurgen – ist die Beschreibung vielfältiger Aufgaben der Qualitätssicherung und des Risikomanagements sowie die der Messsysteme komplexer Krankheitsbilder und des Schwierigkeitsgrades einer Operation. Die bisherigen Innovationen im Tissue Engineering bahnen sich ihren Weg in die klinische Anwendung, ebenso die neuesten Entwicklungen der mechanischen Kreislaufunterstützung Wir bedanken uns für die Mitarbeit von 51 Autoren aus mehr als 30 herzchirurgischen Kliniken in Deutschland, in der Schweiz, in Österreich und in den Niederlanden sowie einem Alterssitz in Guatemala. Weiterhin gebührt unser Dank Herrn Dr. Fritz Kraemer und Herrn Willi Bischoff vom SpringerVerlag, Herrn Reinhold Henkel für das Erstellen der Zeichnungen und Frau Dr. med. Elke Wolf für das Lektorat. Darüber hinaus bedanken wir uns bei Hannelore Laue aus Hannover sowie Susanne Baur und Rainer Storf aus Tübingen. Besonderer Dank gilt unseren Sponsoren, ohne deren Unterstützung die Realisierung dieses Projekts nicht möglich gewesen wäre. Wir Herausgeber und Autoren wünschen uns, dass dieses Werk sich als wertvolle Begleitung in der täglichen Arbeit bewährt, und das Nachschlagen auch höchst spezieller Fragestellungen sich als lohnend herausstellt. Tübingen/Hannover, im Herbst 2009 Gerhard Ziemer Axel Haverich

Vorwort zur ersten Auflage In den letzten drei Jahrzehnten haben Herzchirurgie, Kardiologie und zugehörige Grundlagenwissenschaften eine Entwicklung durchlaufen, die heute eine Korrektur der Mehrzahl aller angeborenen und erworbenen Fehler des Herzens und der herznahen Gefäße erlaubt. Im Zuge dieser Entwicklung ist jetzt eine gewisse Standardisierung der operativen Technik eingetreten. Auch in unserem Raum hat die Herzchirurgie eine Breitenwirkung und ein Niveau erreicht, die die Herausgabe einer zusammenfassenden deutschsprachigen Operationslehre gerechtfertigt erscheinen lässt. Zu dem vorliegenden ersten ausschließlich der Herzchirurgie gewidmeten Band der Kirschnerschen Operationslehre haben 16 hervorragende herzchirurgische Zentren beigetragen. Er ist unterteilt in die Darstellung der operativen Verfahren bei angeborenen und bei erworbenen Herzfehlern. Wiederum liegt der Schwerpunkt der Darstellungen in der Anleitung zur praktischen Durchführung der operativen Verfahren, wogegen die Pathophysiologie der Herzfehler, sowie Diagnostik und Indikationsstellung in den Hintergrund treten. Gesondert dargestellt sind die für den Operateur so entscheidende funktionelle Anatomie, die herzchirurgischen Hilfsmittel und die postoperative Therapie. Zahlreiche Zeichnungen und Illustrationen, die wir den Künstlern Frau Daxwanger, Frau Beyerle, Herrn Brandt, Herrn Kühn und Herrn Schnellbächer verdanken, erläutern den Hergang der einzelnen Operationen. Allen Beitragenden sowie dem Springer-Verlag und insbesondere Herrn Bergstedt und Frau Legner sei an dieser Stelle für ihr Engagement bei der Zusammenstellung und Herausgabe dieses Werkes herzlich gedankt. H. G. Borst W. Klinner Å. Senning

VII

Inhaltsverzeichnis I

11 Funktionell singulärer Ventrikel und Fontan-Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

Einführung

R. Lange, J. Hörer

1

Geschichte der Herzchirurgie in Deutschland .

3

12 Ventrikelseptumdefekte (VSD) . . . . . . . . . . . . 365

K. H. Leitz

M. K. Heinemann

2

Risiko-Scores in der Herzchirurgie . . . . . . . . .

27

13 Angeborene Herzfehler mit Anomalien des rechtsventrikulären Ausflusstrakts . . . . . . 379

D. Böthig, T. Breymann

3

Qualitätssicherung und Risikomanagement in der Herzchirurgie . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

G. Ziemer, Z. Nagy 49

14 Angeborene Anomalien des linksventrikulären Ausflusstrakts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

J. Ennker, T. Walker

4

Datenbanken in der Herzchirurgie – eine Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

V. Hraška, J. Photiadis 63

15 Aortenatresie, hypoplastisches Linksherzsyndrom und hypoplastischer Linksherzkomplex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

J. F. Gummert

R. Mair

II Technische Voraussetzungen der Herzchirurgie

16 Truncus arteriosus communis . . . . . . . . . . . . 473 B. Asfour

5

Prinzipien und Entwicklungsschritte der extrakorporalen Zirkulation . . . . . . . . . . .

73

L. von Segesser

6

Kardiovaskuläres »tissue engineering« . . . . . . 111 A. Haverich, M. Wilhelmi

7

Herzchirurgische Intensivmedizin . . . . . . . . . . 135

17 D-Transposition der großen Gefäße und kongenital korrigierte Transposition . . . . 481 S. Däbritz, A. Tiete

18 Angeborene Anomalien des Koronararteriensystems und Koronarerkrankungen bei Kindern und Jugendlichen . . . . . . . . . . . . 507 F. Haas

A. Markewitz, A. Franke

19 Anomalien der großen intrathorakalen Gefäße 525 8

Intensivtherapie in der Kinderherzchirurgie . . 185

G. Ziemer, Z. Nagy

R. Kaulitz, G. Ziemer

III Angeborene Erkrankungen des Herzens und der herznahen Gefäße

IV Erworbene Erkrankungen des Herzens und der herznahen Gefäße 20 Koronare Herzkrankheit (KHK) . . . . . . . . . . . . 569

9

Angeborene Herzfehler – eine chirurgischgeschichtliche Betrachtung . . . . . . . . . . . . . . 213 A. Castañeda

10 Lungenvenenfehlmündungen und angeborene Fehler der Vorhöfe, des atrioventrikulären Septums und der Atrioventrikularklappen . . . 221 R. Hetzer, V. Alexi-Meskishvili, A. Unbehaun

J. Cremer, J. Schöttler

21 Linksventrikuläre Rekonstruktion und konventionelle Herzinsuffizienzchirurgie . . . . 589 F. Beyersdorf

22 Erworbene Vitien der Aortenklappe . . . . . . . . 601 H.-H. Sievers, M. Misfeld

1

VIII

Inhaltsverzeichnis

23 Chirurgie der erworbenen AV-KlappenErkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635

29 Kombinationseingriffe in der Herzchirurgie . . . 793 G. Walterbusch

T. Wahlers, J.T. Strauch

24 Alternative Zugangswege und minimalinvasive Herzchirurgie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665

30 Pulmonale Thrombembolektomie und pulmonale Thrombendarteriektomie . . . . 803 S. Iversen

F.-W. Mohr, J. Garbade

31 Lungentransplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . 817 25 Aneurysma und Dissektion der thorakalen und thorako-abdominalen Aorta . . . . . . . . . . 691 M. Karck, K. Kallenbach

W. Klepetko, C. Aigner

32 Herz- und Herz-Lungen-Transplantation . . . . . 831 B. Reichart, B. Meiser

26 Chirurgie bei tachykarden Rhythmusstörungen und Herzschrittmachertherapie . . . . . . . . . . . 727 H. H. Scheld, H. Gulbins

33 Herzunterstützungssysteme und Kunstherzimplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . 847 R. Körfer, L. Arusoglu

27 Herztumoren und Erkrankungen des Perikards 775 C. Schmid

34 Postoperative Sternumkomplikationen . . . . . . 873 C. Schmid

28 Verletzungen des Herzens und des Mediastinums . . . . . . . . . . . . . . . . . 787 T. Carrel, F. Eckstein

Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 879

IX

Autorenverzeichnis Aigner, C., Dr. med.

Castañeda, A.R., MD, PhD

Abteilung für Herz- und Thoraxchirurgie Medizinische Universität Wien Allgemeines Krankenhaus der Stadt Wien Währinger Gürtel 18–20 A-1090 Wien

Departamento de Pediatria Unidad de Cirugia Cardiovascular de Guatemala 9a Avenida 8–00, zona 11 Centro America 01011 Guatemala

Alexi-Meskishvili, V., Prof. Dr. med.

Cremer, J., Prof. Dr. med.

Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie Deutsches Herzzentrum Berlin Augustenburger Platz 1 13353 Berlin

Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie Campus Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Arnold-Heller-Str. 7 24105 Kiel

Arusoglu, L., Dr. med.

Däbritz, S., Prof. Dr. med.

Klinik für Thorax- und Kardiovaskularchirurgie Herz- und Diabeteszentrum NRW Georgstr. 11 32547 Bad Oeynhausen

Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie Herzzentrum Duisburg Evangelisches und Johanniter Klinikum Niederrhein Gerrickstr. 21 47137 Duisburg

Asfour, B., Prof. Dr. med. Abteilung für Herz- und Thoraxchirurgie Deutsches Kinderherzzentrum Asklepios Klinik St. Augustin Arnold-Janssen-Str. 29 53757 St. Augustin

Eckstein, F., Prof. Dr. med.

Beyersdorf, F., Prof. Dr. med. Dr. h.c.

Ennker, J., Prof. Dr. med.

Chirurgische Universitätsklinik, Herz- und Gefäßchirurgie Herz-Kreislauf Zentrum Freiburg Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Hugstetter Str. 55 79106 Freiburg

Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie Mediclin Herzzentrum Lahr/Baden Hohbergweg 2 77933 Lahr

Klinik für Herzchirurgie Universitätsspital Spitalstr. 21 CH-4058 Basel

Franke, A., OSA Dr. med. Böthig, D., Dr. med. Bereich Kinderherzchirurgie/Kinderkardiologie Medizinische Hochschule Hannover Carl-Neuberg-Str.1 30625 Hannover

Abteilung XVII, Herz- und Gefäßchirurgie Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz Rübenacher Str. 170 56072 Koblenz

Garbade, J., Dr. med. Breymann, T., Dr. med. Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie Medizinische Hochschule Hannover Carl-Neuberg-Str.1 30625 Hannover

Klinik für Herzchirurgie Herzzentrum Leipzig Strümpellstr. 39 04289 Leipzig

Gulbins, H., Priv.-Doz. Dr. med. Carrel, T., Prof. Dr. med. Klinik und Poliklinik für Herz- und Gefässchirurgie Departement Herz und Gefässe Inselspital, Universitätsspital Bern Freiburgstr. 10 CH-3010 Bern

Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie Universitäres Herzzentrum UKE Hamburg Martinistr. 52 20246 Hamburg

X

Autorenverzeichnis

Gummert, J.F., Prof. Dr. med.

Karck, M., Prof. Dr. med.

Klinik für Thorax- und Kardiovaskularchirurgie Herz- und Diabeteszentrum NRW Georgstr. 11 32545 Bad Oeynhausen

Klinik für Herzchirurgie Universitätsklinikum Heidelberg Im Neuenheimer Feld 110 69120 Heidelberg

Haas, F., Prof. Dr. med.

Kaulitz, R., Prof. Dr. med.

Universitiy Medical Center Utrecht Wilhelmina Children’s Hospital Pediatric Cardiothoracic Surgery PO Box 85090 NL-03508 AB Utrecht

Abteilung Kinderkardiologie Kinderklinik der Eberhard-Karls-Universität Hoppe-Seyler-Str. 3 72076 Tübingen

Klepetko, W., Prof. Dr. med. Haverich, A., Prof. Dr. med. Dr. h.c. Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie Medizinische Hochschule Hannover Carl-Neuberg-Str. 1 30623 Hannover

Abteilung für Herz- und Thoraxchirurgie Medizinische Universität Wien Allgemeines Krankenhaus der Stadt Wien Währinger Gürtel 18–20 A-1090 Wien

Heinemann, M.K., Prof. Dr. med.

Körfer, R., Prof. Dr. med. Dr. h.c. mult.

Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie Klinikum Johannes Gutenberg Universität Langenbeckstr. 1 55131 Mainz

Klinik für Herzchirurgie Internationales Herz- und Gefäßzentrum Rhein-Ruhr Klara-Kopp-Weg 1 45138 Essen

Hetzer, R., Prof. Dr. med. Dr. h.c. mult.

Lange, R., Prof. Dr. med.


Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie Deutsches Herzzentrum des Freistaates Bayern Lazarettstr. 36 80636 München

Hörer, J., Priv.-Doz. Dr. med.

Leitz, K.H., Prof. Dr. med.

Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie Deutsches Herzzentrum des Freistaates Bayern Lazarettstr. 36 80636 München

Barlachweg 23 28355 Bremen

Hraška, V., Dr. med. Abteilung für Herz- und Thoraxchirurgie Deutsches Kinderherzzentrum Asklepios Klinik St. Augustin Arnold-Janssen-Str. 29 53757 St. Augustin

Iversen, S., Priv.-Doz. Dr. med. Klinik für Kardiovaskularchirurgie Helios-Klinikum Siegburg Ringstr. 29 27321 Siegburg

Kallenbach, K., Priv.-Doz. Dr. med. Klinik für Herzchirurgie Universitätsklinikum Heidelberg Im Neuenheimer Feld 110 69120 Heidelberg

Mair, R., Dr. med. Abteilung Chirurgie 1 Allgemeines Krankenhaus Linz Krankenhausstr. 9 A-4021 Linz

Markewitz, A., OFA Prof. Dr. med. Abteilung XVII, Herz- und Gefäßchirurgie Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz Rübenacher Str. 170 56072 Koblenz

Meiser, B., Priv.-Doz. Dr. med. Herzchirurgische Klinik und Poliklinik Klinikum Großhadern Ludwig-Maximillians-Universität Marchioninistr. 15 81377 München

XI Autorenverzeichnis

Misfeld, M., Priv.-Doz. Dr. med.

Strauch, J.T., Priv.-Doz. Dr. med.

Klinik für Herzchirurgie Campus Lübeck, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Ratzeburger Allee 160 23538 Lübeck

Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie Klinikum der Universität zu Köln, Herzzentrum Kerpener Str. 62 50937 Köln

Mohr, F.-W., Prof. Dr. med.

Tiete, A., Dr. med.

Klinik für Herzchirurgie Herzzentrum Universität Leipzig Strümpellstr. 39 04289 Leipzig

PricewaterhouseCoopers AG Elsenheimerstr. 33 80687 München

Unbehaun, A., Dr. med. Nagy, Z., Dr. med. Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie Eberhard-Karls-Universität Tübingen Hoppe-Seyler-Str. 3 72076 Tübingen


von Segesser, L., Prof. Dr. med. Photiadis, J., Dr. med. Abteilung für Herz- und Thoraxchirurgie Deutsches Kinderherzzentrum Asklepios Klinik St. Augustin Arnold-Janssen-Str. 29 53757 St. Augustin

Reichart, B., Prof. Dr. med. Herzchirurgische Klinik und Poliklinik Klinikum Großhadern Ludwig-Maximillians-Universität Marchioninistr. 15 81377 München

Scheld, H.H., Prof. Dr. med. Abteilung für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie Westfälische Wilhelms-Universität Albert-Schweitzer-Str. 33 48149 Münster

Schmid, C., Prof. Dr. med. Klinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie Klinikum der Universität Regensburg Franz-Josef-Strauss-Allee 11 93053 Regensburg

Schöttler, J., Dr. med. Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie Campus Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Arnold-Heller-Str. 7 24105 Kiel

Sievers, H.H., Prof. Dr. med. Klinik für Herzchirurgie Campus Lübeck, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Ratzeburger Allee 160 23538 Lübeck

Service de chirurgie cardio-vasculaire Rue du Bugnon 46 CH-1011 Lausanne

Wahlers, T., Prof. Dr. med. Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie Klinikum der Universität zu Köln, Herzzentrum Kerpener Str. 62 50924 Köln

Walker, T., Dr. med. Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie Eberhard-Karls-Universität Tübingen Hoppe-Seyler-Str. 3 72076 Tübingen

Walterbusch, G., Prof. Dr. med. Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie St.-Johannes-Hospital Johannesstr. 9-13 44137 Dortmund

Wilhelmi, M., Priv.-Doz. Dr. med. Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie Medizinische Hochschule Hannover Carl-Neuberg-Str. 1 30625 Hannover

Ziemer, G., Prof. Dr. med. Dr. h.c. Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie Eberhard-Karls-Universität Tübingen Hoppe-Seyler-Str. 3 72076 Tübingen

I

Einführung 1

Geschichte der Herzchirurgie in Deutschland

–3

K. H. Leitz

2

Risiko-Scores in der Herz- und Kinderherzchirurgie – 27 D. Böthig, T. Breymann

3

Qualitätssicherung und Risikomanagement in der Herzchirurgie – 49 J. Ennker, T. Walker

4

Datenbanken in der Herzchirurgie – eine Übersicht J. F. Gummert

– 63

1

1 Geschichte der Herzchirurgie in Deutschland K. H. Leitz 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5

Geschichte der Herzchirurgie in Deutschland bis zum Zweiten Weltkrieg – 3 Operation am Herzbeutel – 4 Pulmonale Embolektomie nach Trendelenburg – 5 Resektion eines Ventrikelaneurysmas durch Sauerbruch (1931) – 5 Die erste Ligatur eines Ductus Botalli durch Emil Karl Frey (1888–1977) – 5 Verpasste Gelegenheit – 5

Charakter, das ist eine Zeitfrage (Berthold Brecht 1970).

1.1

Geschichte der Herzchirurgie in Deutschland bis zum Zweiten Weltkrieg

Der Beginn der Herzchirurgie wird üblicherweise auf den 09.09.1896 datiert. An diesem Tag entschloss sich nämlich Ludwig Rehn (1849–1930) in Frankfurt/Main zu einer linksseitigen Thorakotomie bei einem 22-jährigen Gärtner, dem eine thorakale Stichverletzung zugefügt worden war und der sich nach einem Tag konservativer Therapie (Eisblase, Kampferinjektionen) rasant verschlechterte. Nach Eröffnen des Perikards fand Rehn eine 1,5 cm große Wunde des rechten Ventrikels, die durch 3 Nähte geschlossen wurde. Fieber und Eiterabsonderungen erschwerten den postoperativen Verlauf, doch der Patient erholte sich davon und wurde entlassen. Rehn schließt bei der Präsentation dieses Falles auf dem 26. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie mit folgender Bemerkung: »Die Ausführbarkeit der Herznaht dürfte nunmehr wohl nicht mehr bezweifelt werden.« Er hoffe, dass sein Fall zur Weiterarbeit auf dem Gebiet der Herzchirurgie anrege (Rehn 1897). Die Pioniertat Rehns war kein plötzlich einsetzender chirurgischer Geistesblitz. Georg Fischer aus Hannover

1.2 1.2.1 1.2.2

Entwicklung der Herzchirurgie im Nachkriegsdeutschland – 7 Geschichte der Herzchirurgie in der BRD – 8 Geschichte der Herzchirurgie in der DDR – 18

1.3

Herzchirurgie in der Nachwendezeit – 21 Literatur

– 22

hatte bereits 1868 eine epikritische Auswertung von 452 Fällen mit Herzwunden publiziert (Fischer 1868). Er fand eine Remissionsrate von 10 %, d. h. es starben nicht alle Patienten. Experimentelle wie auch erfolglose klinische Versuche zum Thema »Herzstichverletzung« wurden auch von Block aus Danzig sowie von norwegischen und italienischen Chirurgen vorgelegt (Bircks 2002; Block 1882). Umstritten ist ein Ausspruch Billroths: Der Chirurg, der jemals versuchen würde, eine Wunde des Herzens zu nähen, kann sicher sein, dass er die Achtung seiner Kollegen für immer verlöre. Das Zitat findet sich bei K.H. Bauer (1972). Von Karl-Ludwig Schober wird aber bezweifelt, ob Theodor Billroth (1829–1894) diesen Ausspruch wirklich getan hat. Er meint, höchstwahrscheinlich ist das Zitat durch Fehler beim Zitieren, beim Abschreiben oder beim Weitersagen entstanden (Schober 1981). Rehn wird auch in der Operationslehre von Bier, Braun und Kümmel (1912) von Hermann Küttner, der in den ersten 6 Auflagen das Kapitel »Herzchirurgie« bearbeitete, zitiert (Rehn 1913; Schober 1993): 4 Wichtig sei, an beiden Wundrändern nicht zu wenig zu fassen, damit sich der Faden knüpfen lasse, ohne im brüchigen Herzmuskelgewebe durchzuschneiden. 4 Zur Frage »Fortlaufend oder Einzelnaht?« plädierte Rehn eindeutig für die Einzelnaht.

4

1

Kapitel 1 · Geschichte der Herzchirurgie in Deutschland

4 Zeige das Herz Erschöpfungszeichen und arbeite es unregelmäßig, während die Naht angelegt werde, so müsse man ihm eine Ruhepause gewähren. Dazu müsse man es in seine natürliche Lage zurücksinken lassen und sich aller Manipulationen enthalten. Eine sehr modern wirkende Anweisung. Ludwig Rehn war ein »Self-made«-Mann, der keine große Chirurgenschule durchlief, ein Vollblutchirurg, der den Augenblick erfasste und entsprechend handelte. Doch war er auch der erste Herzchirurg, der seine Operationen durch Tierversuche absicherte und damit die wissenschaftliche Herzchirurgie begründete (Mueller 2007; Schmieden 1931). Zwei weitere Männer bestimmten in der Zeit vor dem Ersten Weltkrieg die experimentelle Herzchirurgie und erarbeiteten somit Grundlagen für die klinische Anwendung (Schober 1993; Vaubel 1980; Westaby 1997): 4 Alexis Carrel (1873–1944) und 4 Ernst Jeger (1884–1915). Alexis Carrel wurde in Lyon geboren. Über Montreal kam

er an das Department of Physiology der Universität von Chicago und arbeitete vorwiegend mit Charles Guthrie zusammen. Sie verfeinerten die Technik der Gefäßanastomosen. Carrels im Jahre 1902 entwickelte Dreiecksmethode zur Gefäßanastomose gilt auch heute noch als Standard. Extremitäten wurden von ihnen replantiert, außerdem führten sie Autotransplantationen von Nieren, Ovarien und Schilddrüsen aus. Im Jahre 1906 trennten sich die Wege. Charles Guthrie ging zur Washington University in St. Louis, Alexis Carrel an das Department für experimentelle Chirurgie am Rockefeller-Institut in New York. Dort ersetzte er Aortensegmente durch Kava-Interponate, wobei ihm die Gefahr der Querschnittlähmung bei dieser Art von Chirurgie bewusst war. Techniken wie Mitralkommissurotomie, ventrikuläre Aneurysmektomie und Koronarbypassoperation wurden von ihm experimentell erforscht. Alexis Carrel führte auch Herztransplantationen durch, und zwar von kleineren Tieren an die Halsgefäße von größeren. Im Jahre 1912 wurde Carrel mit dem Nobelpreis für Physiologie und Medizin geehrt. Nach dem Ersten Weltkrieg setzte er seine Experimente über Organkonservierung fort und arbeitete mit Charles Lindberg an einer mechanischen Pumpe, die die Kreislaufarbeit übernehmen sollte, wenn das natürliche Herz für operative Zwecke ruhiggestellt wurde (Westaby 1997). Ernst Jeger wurde 1884 in Wien geboren. Bald nach seiner Ausbildung in Wien ging er an das Physiologische Institut in London, dann nach Berlin zu Prof. Bickel in die experimentell-biologische Abteilung der Charité. Klinische Chirurgie lernte er bei Eiselsberg und Zukerkandl in Wien. Zwischendurch unternahm er eine halbjährige Studienreise zu Carrel nach New York. Seit Juni 1913 arbeitete er als Vo-

lontär an der Chirurgischen Universitätsklinik in Breslau unter Hermann Küttner. Eine Assistentenstelle wurde ihm ohne erneute Ablegung der ärztlichen Prüfung für das Deutsche Reich verwehrt, da Jeger Österreicher war. Deshalb wurde er bei Ausbruch des Ersten Weltkriegs von den Österreichern eingezogen und musste die Festung Przemysel gegen die Russen verteidigen (Schober 1993). Kurz zuvor war seine Übersichtsarbeit »Der gegenwärtige Stand der Blutgefäßchirurgie« veröffentlicht worden (Jeger 1914b). Jeger starb 1915 in russischer Kriegsgefangenschaft an Typhus (Schober 1993). Ernst Jegers Hauptarbeitsgebiet war die experimentelle Kardiovaskularchirurgie. Im Jahre 1913 berichtete er über die Neuimplantation der V. renalis in die V. cava (Jeger u. Israel 1913). In Breslau gelang es ihm, resezierte Aortenanteile durch End-zu-Seit-anastomosierte Venentransplantate zu überbrücken (Jeger 1913). Für die Behandlung der portalen Hypertension gab er den mesenterikokavalen Shunt an (Jeger 1914a). Selbst im Krieg widmete er sich den Gefäßverletzungen und konnte 6 von 8 erfolgreich behandeln (Jeger 1914b). Bei einem Vortrag im Jahre 1913 auf dem 42. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie nahm er die spätere Blalock-Anastomose als Arterialisierung der Lungengefäßstrombahn vorweg, ohne allerdings dafür eine bestimmte klinische Zielvorstellung anzugeben (Jeger 1914a). Für die Entwicklung der deutschen Herzchirurgie war es sicher sehr verhängnisvoll, dass Ernst Jeger so früh verstorben ist. Ein weiterer Chirurg muss hier erwähnt werden: Rudolf Häcker, Assistent bei Paul Leopold Friedrich in Greifswald (Häcker 1907). Er experimentierte mit der Okklusion der oberen und unteren V. cava. Es zeigte sich, dass Hunde dieses Manöver nur wenige Minuten ohne zerebralen Schaden überlebten. Damit war die Inflow-Okklusion eine nur kurzfristig anzuwendende Methode bei der Versorgung von Herzwunden, was auch von Ferdinand Sauerbruch und Ludwig Rehn bestätigt wurde (Rehn 1913; Sauerbruch 1907). Die weiteren herzchirurgischen Erfolge betrafen vorwiegend die geschlossene Herzchirurgie, d. h. man arbeitete sich von außen an das Herz heran.

1.1.1 Operation am Herzbeutel

Aufgrund der Unmöglichkeit, entzündliche Perikarderkrankungen in Form der eitrigen bzw. tuberkulösen Perikarditis zu therapieren, war als deren Folge die schwieligschrumpfende Perikarditis bzw. das Panzerherz damals häufig. Als Erster gab Ludolf Brauer 1902 die sog. Kardiolyse an, bei der die vorderen Anteile des schwieligen oder verkalkten Herzbeutels mit der vorderen Thoraxwand reseziert wurden (Brauer 1903). Die ersten Perikardektomien gelangen 1912 wieder Ludwig Rehn in Frankfurt/Main und 1913 Ferdinand Sauerbruch in Zürich. Perfektioniert wur-

5 1.1 · Geschichte der Herzchirurgie in Deutschland bis zum Zweiten Weltkrieg

de dann die Perikardektomie von V. Schmieden (1894– 1945) in Halle und später in Frankfurt als Nachfolger Rehns in Zusammenarbeit mit dem Internisten Franz Vollhard (Bircks 2002; Schober 1993).

1.1.2 Pulmonale Embolektomie

nach Trendelenburg In seiner klassischen Arbeit zur Operation der Embolie der Lungenarterien aus dem Jahre 1908 gab Friedrich Trendelenburg (1844–1925) die Technik exakt an (Trendelenburg 1908). Mittels Pinzette bzw. Saugrohr sollte das Thrombusmaterial aus der quer eröffneten A. pulmonalis entfernt werden. Er argumentierte, dass die Patienten nach fulminanter Lungenembolie meist noch 10–15 min leben, d. h. einem gut eingespielten Team müsste es gelingen, den Patienten durch die Operation zu retten. Hilfreich sei dabei auch die Herzmassage. Doch klinische Erfolge waren Trendelenburg nicht vergönnt. Auch F. Krüger (1878–1954) in Jena hatte keinen Erfolg mit der Trendelenburg-Operation. Sein Patient überlebte nur die ersten 5 Tage (Krüger 1909; Schober 1993). Dagobert Schumacher aus Zürich, erster Assistent bei Sauerbruch, referierte 1913 über 9 bis dato erfolglos durchgeführte pulmonale Embolektomien und fügte denen 3 weitere erfolglose Fälle aus Zürich hinzu (Schumacher 1913). Erst 1924 gelang Martin Kirschner (1879–1942) in Heidelberg die erste erfolgreiche pulmonale Embolektomie (Kirschner 1924). Weitere Berichte über erfolgreiche Operationen stammen von Arthur Woldemar Meyer (1885–1933) aus den Jahren 1928 und 1931 (Meyer 1928, 1931).

1.1.3 Resektion eines Ventrikelaneurysmas

durch Sauerbruch (1931) Ursprünglich wurde von einem Mediastinaltumor ausgegangen, was sich intraoperativ aber als Fehldiagnose herausstellte. Zur Verkleinerung der großen Geschwulst wurde intraoperativ punktiert. Dabei entstand eine Blutung, die abgeklemmt werden sollte, doch die Wand riss weiter ein, und die Blutung nahm zu, ließ sich aber durch Fingerokklusion beherrschen. Über den liegenden Finger wurden Nähte gezogen und geknüpft. Die histologische Untersuchung ergab ein Aneurysma des rechten Ventrikels (Sauerbruch 1931).

1.1.4 Die erste Ligatur eines Ductus Botalli

durch Emil Karl Frey (1888–1977) Frey war damals in Düsseldorf tätig (Bircks 2002; Frey 1978). Er schreibt in seinem Buch »Rückschau und Umschau«: »Im Jahre 1939 hatte uns Edens, der Internist in

Düsseldorf, einen 14 jährigen Jungen überwiesen, bei dem man über dem Thorax laut zischende Geräusche hörte, so daß ich an ein arteriovenöses Aneurysma dachte. Bei der Operation zeigte sich, daß es sich um einen offenen Ductus Botalli handelte. Das laute Geräusch verschwand sofort, als ich die schmale Verbindung zwischen A. pulmonalis und Aorta komprimierte. Da dies keine nachteiligen Folgen zeigte, habe ich unter Assistenz von Karl Vossschulte den kurzen Gang doppelt unterbunden. Ich habe über diese Operation nicht sofort berichtet, weil wir hofften, bald einen Kranken gleicher Art behandeln zu können, bei dem dann genauere Ergebnisse der Voruntersuchungen und exakte Berichte über die Veränderungen nach der Operation hätten vorgelegt werden können. Dazu kam es nicht mehr. Der Zweite Weltkrieg brach aus, und ich wurde darauf aufmerksam gemacht, daß Groß in Amerika schon über die Unterbindung des Ductus Botalli geschrieben habe, ihm also die Priorität des Eingriffs gehört« (Frey 1978).

1.1.5 Verpasste Gelegenheit

Friedrich Trendelenburg (1844–1925), damals in Rostock, wandte erstmals 1869 die Intubation der Trachea bei einem Kranken an, um damit bei oralen Eingriffen eine Aspiration von Blut und Schleim zu verhindern (Trendelenburg 1871). Am Ende des 19. Jahrhunderts berichteten dann andere Chirurgen über erfolgreiche Intubationsnarkosen, so Karl Maydl (1853–1903) in Prag (Maydl 1892), Viktor Eisenmenger (1864–1932) in Wien (Eisenmenger 1893) und Théodore Tuffier in Paris (Schober 1993). Eisenmenger verwandte hierzu bereits 1893 einen aus Gummi hergestellten Tubus, der mit Cuff und Pilotballon versehen war (Goerig u. Schulte am Eich 2003). In Deutschland setzte sich Franz Kuhn (1866–1929), als Chirurg in Kassel arbeitend, für die Intubation ein (Kuhn 1901). Als Tubus benutzte er biegsame Metallrohre. Im März 1905 beschrieb er seine Hundeversuche wie folgt: »In tiefer Narkose wird der rechte Thorax freigelegt, die Lunge ist aufgrund der Überdruckbeatmung ausgedehnt und atmet ganz ruhig und gleichmäßig. Wird das Druckrohr vom Tubus genommen, sinkt die Lunge zusammen.« Kuhn sah den Vorteil seiner Methode im ungestörten Gasaustausch mit besserer An- und Abflutung des Inhalationsnarkotikums und somit einer besseren Steuerbarkeit der Narkose. Den Vorteil der Überdruckbeatmung zur Vermeidung des Pneumothorax bei Thoraxoperationen sah er zwar, doch war er kein Thoraxchirurg (Schober 1993). Nahezu zeitgleich mit Franz Kuhn berichtete Ferdinand Sauerbruch (1875–1951), Assistent von Johannes von Mikulicz-Radecki (1850–1905) in Breslau, 1904 über eine in einer von ihm konstruierten Unterdruckkammer durchgeführte Lungenoperation (Sauerbruch 1904b, c). Zur Vermeidung eines Pneumothorax wandte er dabei das von ihm

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entwickelte Unterdruckverfahren an, bei welchem der Kopf des Patienten atmosphärischer Luft ausgesetzt war und der Patient diese atmete, die übrigen Körperpartien aber dem Unterdruck in der Unterdruckkammer unterworfen waren, sodass die Lunge nach Eröffnen des Thorax nicht kollabierte. Sauerbruch, der mit dieser Entdeckung weltweit Beachtung fand, lehnte die von Kuhn vorgeschlagene positive Druckbeatmung über einen tracheal eingeführten Tubus als unphysiologisch ab (Sauerbruch 1904a; Schober 1993). Er begründete seine Haltung damit, dass die positive Druckbeatmung einen permanenten Valsalva darstellen würde, wodurch eine Zirkulationsstörung eintreten könne. An anderer Stelle schreibt er: »Beim Unterdruckverfahren werde die Druckdifferenz durch die Verdünnung der Luft über der Lungenoberfläche erreicht, beim Überdruckverfahren durch die Erhöhung des Luftdruckes in der Lunge erzeugt« (Schober 1993). Auch die von den Amerikanern James Meltzer (1851– 1922) und John Auer (1872–1948) entwickelte Insufflationsmethode lehnte Sauerbruch ab (Meltzer 1910; Schober 1993). Bei dieser Methode erfolgt die Oxygenierung des Blutes durch einen kontinuierlichen Luftstrom. Je tiefer der Applikationsschlauch in die Luftröhre reichte, desto länger war das Überleben der Versuchstiere. Klinische Erfolge mit der von Meltzer und Auer angegebenen Insufflationsmethode wurden von Elsberg aus dem Mount Sinai Hospital in New York berichtet (Schober 1993). Schließlich wurde auch das von dem Marburger Internisten Ludolf Brauer (1885–1951) vorgeschlagene Überdruckverfahren, bei dem Patienten über eine dicht schließende Maske gegen einen Überdruck ausatmen (Brauer 1904), von Sauerbruch nicht akzeptiert. Gegen die Autorität von Ferdinand Sauerbruch konnte sich die Intubationsnarkose in Deutschland vorerst nicht durchsetzen. Kurioserweise wurden Ferdinand Sauerbruchs und Ludolf Brauers Arbeiten in der gleichen Zeitschrift publiziert, und Mikulicz-Radecki schrieb zu beiden Arbeiten einen Kommentar, wobei er offen ließ, welches der beiden Verfahren das bessere sei (Goerig u. Schulte am Eich 2003; Schober 1993). Unterdruck- und Überdruckverfahren sowie die Insufflationsmethode zeigen das Ringen der verschiedenen Schulen um die Verhinderung eines Pneumothorax sowie um die beste Beatmungsmethode in der Thoraxchirurgie. Dabei war die Lösung bereits 1896 durch Thédore Tuffier und Hallion publiziert worden – intermittierend abgegebener Überdruck über einen dicht schließenden Tubus –, doch die optimale Lösung der beiden Franzosen wurde nur zögerlich in Deutschland akzeptiert (Goerig u. Schulte am Eich 2003; Schober 1993). In diesem Zusammenhang muss kurz auf die berufliche Entwicklung von Ferdinand Sauerbruch eingegangen werden. Nach Breslau ging Sauerbruch zu Paul Leopold Friedrich nach Greifswald, ein damals bedeutender Lungenchirurg (Cherian et al. 2001; Dewey et al. 2006; Schober 1993). Als dieser 1907 nach Marburg berufen wurde, folgte Sauer-

bruch ihm und wurde in Marburg zum Professor ernannt. Sauerbruchs Ansehen in der Lungenchirurgie verschaffte ihm dann den Ruf in die Schweiz, das Land der Tuberkuloseheilstätten. Im Jahre 1910 begann er in Zürich zu arbeiten, und 1911 publizierte er das damalige Standardwerk »Technik der Thoraxchirurgie« (Sauerbruch u. Schumacher 1911). Im Jahre 1918 ging Ferdinand Sauerbruch nach München (Cherian et al. 2001; Dewey et al. 2006). An seinem Urteil kam keiner vorbei. Rudolf Nissen schreibt dazu, Sauerbruch in Schutz nehmend, in seinem Buch »Erlebtes aus der Thoraxchirurgie«: »Die Ablehnung der endotrachealen Intubation durch Sauerbruch erscheint uns heute unbegreiflich. Sie war indessen nur zum geringen Teil durch die Unbelehrbarkeit bedingt. Der ausschlaggebende Grund lag im Fehlen einer Organisation des Narkosewesens. Sauerbruch lehnte die Etablierung der Narkose als Spezialfach ab. Er sah darin einen Schritt zur Auflösung der Chirurgie in Spezialfächer« (Nissen 1955). Auch die Herzkatheterisierung als diagnostische Möglichkeit wurde nicht erkannt. Es fehlten die Fragestellungen und die therapeutischen Konsequenzen. Werner Forßmann (1904–1979) wurde als junger Assistent im Krankenhaus Eberswalde bei Berlin durch ein Bild in einem Physiologiebuch dazu angeregt, einen Schlauch über eine periphere Vene direkt in das menschliche Herz vorzuschieben (Lichtlen 2002). Er dachte daran, Medikamente direkt dem Myokard zuzuführen sowie dessen Antwort studieren zu können. In einem im Jahre 1929 durchgeführten Selbstversuch schob er einen dünnen, gut geölten Blasenkatheter über die Ellenbogenvene zum Herz vor, ging in die Röntgenabteilung und dokumentierte seinen Selbstversuch (Forßmann 1929). Im Jahre 1931 veröffentlichte er einen Artikel über die Kontrastdarstellung der Herzhöhlen mit Hilfe des gleichen Versuchsaufbaus (Forßmann 1931). Die Wichtigkeit von Forßmanns Tat wurde von seinem Chef Dr. Schneider erkannt. Er riet Forßmann, damit zu dem angesehensten Chirurgen Deutschlands zu gehen, an die Charité zu Ferdinand Sauerbruch. Sauerbruch verkannte die Möglichkeiten dieser Arbeit und entließ Forßmann mit den Worten »Damit kann man ja in der Chirurgie überhaupt nichts anfangen, … mit solchen Kunststückchen habilitiert man sich in einem Zirkus und nicht in einer anständigen deutschen Klinik« (Forßmann 1972). Forßmann erhielt 1956 zusammen mit den Amerikanern André F. Cournand (1896–1988) und Dickinson Richards (1895–1973), beide am Bellevue Hospital in New York tätig, den Nobelpreis für Medizin (Bircks 2002; Lichtlen 2002). Es zeigte sich, so Karl Ludwig Schober, dass nach dem atemberaubenden Gipfelsturm bis zu Beginn des Ersten Weltkriegs – hier seien die Namen von Ernst von Bergmann, Curt Schimmelbusch, Robert Koch, August Bier, Rudolf Virchow, Konrad Röntgen oder Karl Landsteiner genannt – eine Stagnation in der Entwicklung der deutschen Medizin eintrat, die mit dem Ersten Weltkrieg und seinen Folgen nicht erklärbar ist (Schober 1993; Wachs-

7 1.2 · Entwicklung der Herzchirurgie im Nachkriegsdeutschland

muth 1985b). Die deutsche Medizin und mit ihr die Chirurgie fiel unter das Niveau der führenden Nationen zurück. Die nordamerikanischen, britischen und skandinavischen Vertreter der Thoraxchirurgie übernahmen mehr und mehr das Feld (Schober 1993). Bei der Durchsicht der Kongressberichte der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie ab 1920 fand Karl Ludwig Schober eigentlich nichts Bedeutendes, wenn man von der erfolgreichen Trendelenburg-Operation im Jahre 1924 durch Martin Kirschner und der Aneurysmektomie durch Ferdinand Sauerbruch im Jahre 1931 absieht. Als Ursachen nennt Schober einige Gründe; andere mögen hinzukommen, wobei vieles direkt oder indirekt zusammenhängt (Sauerbruch 1924; Schober 1993): 4 befürchtete Aufsplitterung der Chirurgie in Spezialgebiete – der Beste wird nur Meister in einem Teilgebiet (Nissen 1955); 4 fehlende diagnostische Möglichkeiten (die wenigsten Internisten waren bereit gewesen, ihre Patienten einer riskanten Therapie auszusetzen); 4 Ausschluss der deutschen Chirurgie aus der Société Internationale de Chirurgie nach dem Ersten Weltkrieg (Schober 1993); 4 fehlende Kooperation in Deutschland im Vergleich zu den angelsächsischen Ländern; 4 die beiden Weltkriege mit hohem Blutzoll und materieller Ressourcenvergeudung; 4 der hierarchische Aufbau der Gesellschaft, in der wenige Meinungsführer den Ton angaben (Forßmann 1972); 4 die noch erschwerte Informationsweitergabe im Vergleich zu heute (so wurde z. B. Werner Wachsmuth während seiner Gefangenschaft in England gefragt, ob die Deutschen Penicillin verwendeten – er hatte noch nie etwas davon gehört, obwohl Alexander Fleming das Penicillin bereits 1928 entdeckt hatte und die Alliierten es schon ab 1940 gebrauchten; Wachsmuth 1985a); 4 Verlust der deutschen Sprache als Wissenschaftssprache – publiziert wurde von nun ab in Englisch, das die wenigsten deutschen Meinungsführer sprachen (Leitz 2005); 4 der Exodus und die Tötung einer Vielzahl von Wissenschaftlern jüdischen Glaubens aufgrund der nationalsozialistischen Rassenpolitik, verschärft durch das am 07.04.1933 erlassene Gesetz zur Wiederherstellung des Berufsbeamtentums mit dem Arierparagraphen (Nissen 1969). Letztlich hat die deutsche Thoraxchirurgie durch den Zweiten Weltkrieg ihren finalen Todesstoß erhalten. Als Beispiel ambivalenten Verhaltens gegenüber dem Nationalsozialismus sei Ferdinand Sauerbruch angeführt. In seiner Rundfunkrede zur Volksabstimmung vom 12.11.1933 unterstützte er offen den Nationalsozialismus. Er nahm den deutschen Nationalpreis für Kunst und Wis-

senschaft, eine von Adolf Hitler geschaffene Ehrung als Gegenstück zum Nobelpreis, an. Den Friedensnobelpreis durfte zur gleichen Zeit der Publizist Carl von Ossietzky nicht annehmen. Sauerbruch war ordentliches Mitglied des wissenschaftlichen Senats der militärärztlichen Akademie, die für alle von der Wehrmacht durchgeführten Experimente, so auch für Experimente mit Sulfonamiden an Insassen des Konzentrationslagers Ravensbrück, verantwortlich war (Cherian et al. 2001; Dewey et al. 2006). Andererseits half Sauerbruch Opfern des Nationalsozialismus. Er war nicht Mitglied der Nationalsozialistischen Partei. Sauerbruch war Mitglied der Mittwochsgesellschaft, der vorwiegend Personen mit einer kritischen Einstellung gegenüber dem Nationalsozialismus angehörten. Er versuchte, seinen Einfluss geltend zu machen, um das Euthanasieprogramm T 4 des Regimes zu vereiteln, indem er beim Justizministerium vorstellig wurde (Cherian et al. 2001; Dewey et al. 2006). Vor dem amerikanischen Militärgouvernement musste sich Sauerbruch mit der Begründung »He prospered under the Nazis« verantworten. Die Kommission befürwortete den Antrag auf Entnazifizierung. Weitere Einzelheiten finden sich bei Nissen, Wachsmuth und Dewey (Cherian et al. 2001; Dewey et al. 2006; Nissen 1969; Wachsmuth 1985a).

1.2

Entwicklung der Herzchirurgie im Nachkriegsdeutschland

Nach dem Zweiten Weltkrieg war Deutschland zerstört und beschädigt. Ein Großteil der Kliniken war funktionsunfähig. Viele Funktionsträger mussten entnazifiziert werden. Kriegsheimkehrer, Flüchtlinge und Verwundete irrten umher und versuchten, ihre Familien zu finden. Die meisten Deutschen wollten einfach überleben. Man kann ohne Dramatisierung von der Stunde Null sprechen. Was einzelne Wissenschaftler, Ärzte oder Chirurgen durch die Katastrophen des 20. Jahrhunderts und deren Folgen erfahren bzw. aushalten mussten, ist in Autobiographien u. a. von Ernst Kern (1999), Rudolf Nissen (1969), Jürgen Peiffer (2000), Werner Schmidt (1993), Karl Ludwig Schober (1995) und Werner Wachsmuth (1985a) nachzulesen oder anhand der Videoclips von Hans Georg Borst und Wolfgang Bircks (Leitz 2005, 2006) zu erleben. Auch Veranstaltungen wie Erlebte Geschichte und die Ringvorlesung der Universität Tübingen geben Einblick in individuelle Schicksale (Peiffer u. Fichtner 1994). Durch unterschiedliche Zielvorstellungen der Siegerallianz entwickelte sich Deutschland in seinem Westteil zu einem demokratischen Staatswesen, in seinem Ostteil zu einem marxistisch-leninistischen Staat sowjetischer Prägung. Demzufolge verlief die Entwicklung der Herzchirurgie in der BRD und der DDR unterschiedlich und soll nacheinander abgehandelt werden.

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1.2.1 Geschichte der Herzchirurgie in der BRD

Zunächst mussten nach dem Zweiten Weltkrieg chirurgische Kliniken wieder in Betrieb gehen. Für die Herzchirurgie ergab sich daraus Folgendes: Wo eine ausreichende kardiologische Diagnostik vorhanden war, führten oft Allgemeinchirurgen geschlossene herzchirurgische Operationen aus. Das entsprach der Tradition und dem Selbstverständnis der damaligen Allgemeinchirurgen. Bei der Besetzung der chirurgischen Lehrstühle griff man auf politisch unbelastete Persönlichkeiten zurück. So übernahm Ernst Derra (1901–1979) im Jahre 1946 den Lehrstuhl für Chirurgie in Düsseldorf (Schulte 2001), ebenfalls 1946 Hans Hellner (1900–1975) den Lehrstuhl in Göttingen (Tjindra 2004), 1950 Albert Lezius (1903–1953) den Lehrstuhl in Hamburg (Alnor 1984) und jeweils 1951 Fritz Linder (1912–1994) den Lehrstuhl an der Freien Universität Berlin (Junghanns 1980), Karl Vossschulte (1907–2001) den Lehrstuhl in Gießen (Junghanns 1980) und Rudolf Zenker (1903–1984) den Lehrstuhl in Marburg (Borst et al. 2004), um nur einige für die herzchirurgische Entwicklung in Westdeutschland wichtige Lehrstuhlinhaber zu nennen. Rückwanderungen von Emigranten in das besiegte Deutschland gab es fast nicht. Im Jahre 1946 erreichte Rudolf Nissen ein Ruf auf den Lehrstuhl für Chirurgie an der Universität Hamburg. Er lehnte den Ruf mit der Begründung der tiefgreifenden moralischen Unsicherheit ab, die das Naziregime innerhalb des deutschen Ärztestandes verschuldet habe (Rotermund 1997). Deshalb holte man sich Wissen und technische Expertise nach Deutschland durch Mitarbeiter, die Teile ihrer Aus- und Weiterbildung in den USA vollzogen hatten, wie z.B. Hans-Georg Borst (geboren 1927), der insgesamt 6 Jahre in Harvard (klinisches Studium und als Assistent am physiologischen Institut unter J. Wittenberger) bzw. in San Francisco bei Frank Gerbode (Internship) verbracht hatte (Leitz 2005), oder Martin Zindler, der von 1950 bis 1952 in den Vereinigten Staaten vorwiegend in Philadelphia zum Anästhesisten ausgebildet worden war und der in Philadelphia Charles Baileys Hypothermieexperimente miterlebt hatte (Leitz 2006; Schulte 2001). Andere verbrachten kürzere Zeit in den Staaten wie Fritz Sebening von 1958 bis 1960 in Syracuse (Junghanns 1980), N. Y., Peter Satter 1957 in Philadelphia (Junghanns 1980), Werner Klinner in Rochester, Minnesota, oder Josef Koncz, der 1960 mehrere Monate an der Mayo-Klinik bei John Kirklin hospitierte. Ursprünglich wollte Josef Koncz mehrere Herzzentren in den USA besuchen, doch er änderte seinen Plan und begründete dies in seinem Reisebericht: »Ich erachtete es für fruchtbringender für mein Vorhaben, die ganze Zeit in einem klinischen Milieu zu verbringen, in dem meiner Überzeugung nach die Herzchirurgie einen überragenden Platz einnimmt und ein kaum steigerungsfähiges Niveau hat« (Tjindra 2004). Auch an der Crafoord-Klinik in Stockholm verbrachten einige ihre Lehrzeit, so z. B. Emil Bücherl von 1951 bis 1952

(Junghanns 1980), Volker Schlosser 1960 (Junghanns 1980) und Georg Rodewald (Krümpelmann 2008). Aber auch Amerikaner kamen in das besiegte Deutschland, v. a. William Longmire aus Los Angeles, der als erster Amerikaner in einer Reihe deutscher Kliniken der Nachkriegszeit operierte, so auch in Zenkers Klinik in Marburg, und der speziell beim Aufbau des EKZ-Programms (EKZ: extrakorporale Zirkulation) in Berlin Fritz Linder unterstützte (Borst 1985). Doch auch andere angelsächsische Chirurgen reichten die Hand zur Hilfe: Walton Lillehei, Frank Gerbode, William Bigelow, David Sabiston oder John Kirklin, um nur einige anzuführen. John Kirklin erhielt dafür 1961 die Ehrendoktorwürde der LMU München (Borst et al. 2004; Meisner 2002). Als Student im klinischen Semester erlebte ich die Woge der Begeisterung mit, die er in uns Studenten bei seiner Vorlesung für die kardiovaskuläre Chirurgie entfachte. Und in der Tat – es kam zu einem viel größeren Aufbruch in umgekehrter Richtung. Von der chirurgischen Nachkriegsgeneration, die sich der kardiovaskulären Richtung verschrieben hatte, gab es kaum einen, der nicht 1–2 Jahre am Stück oder in Intervallen in Kliniken der USA oder Großbritanniens verbracht hatte. Damit löste sich das Sprachproblem weitgehend, denn die jüngere Generation der kardiovaskulären Chirurgen sprach Englisch, außerdem öffnete man sich der internationalen Welt, was nach der geistigen Enge des Nationalsozialismus dringend notwendig war. Schließlich übernahm man Vorstellungen aus den USA, z. B. für die Organisation chirurgischer Kliniken; man erlebte Department-Strukturen, Teamarbeit und technische Neuerungen und war so gerüstet, der kardiovaskulären Chirurgie im Nachkriegsdeutschland eine Heimstatt zu geben. Durch den einsetzenden regen Austausch gelang es schon bald, in der BRD eine Chirurgie am geschlossenen Herz zu betreiben (Bailey 1955; Björk 1957). So wurden 1947 operative Verschlüsse von offenen Ductus Botalli durch M. Loeweneck in Hamburg vorgenommen (Rodewald 1983) sowie 1949 durch Ernst Derra in Düsseldorf und durch Albert Lezius, damals noch Chefarzt der chirurgischen Abteilung des Städtischen Krankenhauses Lübeck Ost, 1952 durch Fritz Linder in Berlin und 1953 durch Josef Koncz in Göttingen (Bircks 2002; Rodewald et al. 1983). Friedrich Bernhard nahm am 12.08.1948 in Gießen die erste Resektion einer Aortenisthmusstenose vor (Bernhard 1949). Er benutzte die von Crafoord und Nylin beschriebene Technik der Stenosenresektion mit End-zu-End-Vereinigung des Aortenrohres. Nach Rathcke wurden bis 1950 in Gießen 7 Patienten mit Aortenisthmusstenose operiert, darunter 3 weitere von Friedrich Bernhard (Rathcke 1950). Danach folgten M. Loewenick, Ernst Derra, Albert Lezius, Rudolf Zenker, Max Schwaiger, Alfred Gütgemann, Fritz Rehbein, Hermann Krauss und Karl Vossschulte (Bircks 2002; Rodewald et al. 1983). Blalock-Taussig-Anastomosen zur Behandlung der »blue babies« wurden bereits 1948/49 von Rudolf Zenker, Friedrich Bernhard, Ernst Derra und Albert Lezius angelegt


sowie zwischen 1950 und 1954 von Fritz Linder, Alfred Gütgemann und Fritz Rehbein (Bircks 2002; Rodewald et al. 1983). W. Irmer aus der Düsseldorf-Klinik berichtete, dass zwischen 1949 und 1956 insgesamt 410 Patienten unter der Diagnose »Fallot-Tetralogie« oder »Pentalogie« operiert wurden. Bei 360 Patienten konnte eine Anastomose nach Blalock angelegt werden, bei 50 Kranken musste man wegen Pulmonalatresie, Hypoplasie der A. pulmonalis oder zu kurzer A. subclavia auf die Anlage einer Anastomose verzichten (Irmer et al. 1958). Die transventrikuläre Eröffnung der Pulmonalstenose führten M. Loewenick im Jahre 1950, Ernst Derra, Albert Lezius und Rudolf Zenker im Jahre 1951 sowie zwischen 1952 und 1954 Fritz Linder, Josef Koncz und Karl Vossschulte durch (Bircks 2002; Rodewald et al. 1983). Nach den vorliegenden Unterlagen ist sicher, dass Ernst Derra in Düsseldorf sowie Albert Lezius und M. Loewenick in Hamburg mit der geschlossenen Kommissurotomie der Mitralstenose begonnen haben. In den Jahren 1951 bis 1954 folgten Rudolf Zenker, Diebold, Alfred Gütgemann, Fritz Linder, F.F. Nieder, Karl Vossschulte, K.H. Bauer, Hermann Krauss, Josef Koncz und Paul Sunder-Plassmann (Bircks 2002; Rodewald et al. 1983). Auf der zweiten thoraxchirurgischen Arbeitstagung im Jahre 1957 berichtete Ernst Derra von rund 700 Mitralstenosenoperationen; Rudolf Zenker verfügte über 102 und Fritz Linder über 100 operative Fälle (Becker 1957). Die transventrikuläre Sprengung von Aortenklappenstenosen wurde 1953/54 von Albert Lezius, Ernst Derra, Fritz Linder und M. Loewenick begonnen (Bircks 2002; Rodewald et al. 1983). Im Nachlass von Rodewald findet sich eine Gedenkrede auf Max Loeweneck anlässlich der 132. Tagung der Vereinigten Nordwestdeuschen Chirurgen im Jahre 1983 (Rodewald 1983). Loeweneck war 1897 in München geboren worden. Seine chirurgische Ausbildung durchlief er bei E. Enderlen in Heidelberg, E. von Redwitz in Bonn und E. K. Frey in Düsseldorf. Dort erfolgte 1938 die Habilitation. Er war dann, unterbrochen durch 2 Jahre Kriegsdienst, erster Oberarzt bei Rieder in Leipzig. Im Jahre 1946 flüchtete er vor den Russen nach Hamburg und war Chefarzt im AK Heidberg, St. Georg, und ab 1959 im Marienkrankenhaus. Für die Chirurige am geschlossenen Herz begeisterte er sich anhand der angelsächsischen Literatur, an die er schon 1947 gekommen war. Den ersten offenen Ductus Botalli habe er, wie schon berichtet, 1947 verschlossen. Während seiner Zeit im Marienkrankenhaus habe er 290 Patienten mit Mitralstenose, 125 Kranke mit offenem Ductus Botalli, 60 mit Pulmonalstenose, 41 mit einer Aortenisthmusstenose und weitere 41 mit Pericarditis constrictiva operiert. Die gemeinsame Arbeit mit dem Internisten Jakobi führte zu einer im Jahre 1958 veröffentlichten Monographie über operable Herzleiden (Rodewald 1983). An der grundlegenden Erarbeitung der offenen Verfahren, zunächst der Oberflächenhypothermie durch William

Bigelow (Toronto) im Jahre 1950 (Bigelow et al. 1950a, b) sowie John Lewis (Minneapolis; Lewis u. Taufic 1953) und Henry Swan (Denver) im Jahre 1952 (Swan et al. 1953) wie auch der extrakorporalen Zirkulation durch John Gibbon (Philadelphia) im Jahre 1953 (Gibbon 1954) und John Kirklin (Mayo-Klinik) und Walton Lillehei (Minneapolis) (Kirklin 1989), hatten deutsche Wissenschaftler keinen Anteil. Zwar konstruierten Max von Frey und Max Gruber im Jahre 1885 (Frey u. Gruber 1885) und entwickelte C. Jacobi im Jahre 1890 (Jakobi 1890) in Tübingen Pumpenoxygenatoren, um Organe zu perfundieren, doch an eine klinische Anwendung für Operationen am Herz dachten sie nicht. Auch der 1931 in Heidelberg konstruierte Apparat diente H. Straub dem Studium des Metabolismus von isoliert durchströmten Organen wie der Leber (Straub 1931). Herbert Schwiegk berichtete zwar 1940 von Perfusionsexperimenten, bei denen er zeigen konnte, dass eine künstliche Perfusion den gesamten Organismus von entbluteten Hunden wiederbeleben konnte (Schwiegk 1946), doch auch seine Experimente waren kein Startschuss für die Herzchirurgie. Der Erste, der sich in Deutschland der offenen, d. h. sichtkontrollierten Herzchirurgie zuwandte und darin eine Möglichkeit der klinisch-praktischen Anwendung sah, war Ernst Derra in Düsseldorf (Bircks 2002; Leitz 2006; Schulte 2001). Auf einer Kongressreise nach Südamerika hatte er von William Bigelows und Henry Swans Erfolgen mit der Hypothermie beim Verschluss eines Vorhofseptumdefekts gehört und nach Düsseldorf telegraphiert: »Badewanne kaufen – für Eis sorgen«. Gleichzeitig engagierte Ernst Derra Martin Zindler, der ab 1952 die Anästhesie sowie das Hypothermieverfahren in Düsseldorf aufbaute, zunächst als Assistent und ab 1959 als Oberarzt der chirurgischen Klinik. Am 09.02.1955 wurde von Ernst Derra der erste Eingriff mit Hilfe der Oberflächenhypothermie auf dem europäischen Kontinent vorgenommen. Er verschloss einen Vorhofseptumdefekt (Bircks 2002; Leitz 2006; Schulte 2001). Ernst Derra waren die Gedankengänge der tiefen Hypothermie durch F. Grosse-Brockhoff, mit dem er in Bonn zusammenarbeitete und der später Lehrstuhlinhaber für Innere Medizin in Düsseldorf wurde, bekannt (Leitz 2006). F. Grosse-Brockhoff hatte zusammen mit Schoedel den Sauerstoffverbrauch unterkühlter Tiere untersucht. Waren die Tiere leicht narkotisiert, führte die Unterkühlung zu erheblichen Stoffwechselsteigerungen einschließlich des Sauerstoffverbrauchs. Waren die Tiere hingegen in tiefer Anästhesie, führte die Unterkühlung zu einer winterschlafähnlichen Verminderung aller Stoffwechselvorgänge (Grosse-Brockhoff u. Schoedel 1943). Zum grundlegenden Verständnis der Pathophysiologie der Hypothermie haben auch die Arbeiten der deutschen Physiologen Rudolf Thauer und Walter Brendel beigetragen (Thauer 1958; Thauer u. Brendel 1962). Es ist ohne Zweifel der Verdienst von Ernst Derra und seiner Klinik, die Chirurgie des Vorhofseptumdefekts und

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der Pulmonalklappenstenose mit Hilfe der Hypothermie zu einem Standardverfahren entwickelt zu haben. Davon zeugt auch die größte Hypothermieserie einer Klinik in der Welt von 1851 in Düsseldorf mittels Oberflächenhypothermie operierten Patienten (Schulte 2001). Im Jahre 1956 folgten in Westdeutschland Josef Koncz, Fritz Linder und Karl Vossschulte sowie 1957 Alfred Gütgemann, Hermann Krauss und Ludwig Zukschwerdt mit Operationen in Oberflächenhypothemie (Bircks 2002; Rodewald et al. 1983). Fritz Linder berichtete 1958 von 11 transaortal durchgeführten Valvulotomien von Aortenklappenstenosen in Hypothermie (Linder u. Schütz 1958). In den Unterlagen aus Georg Rodewalds Nachlass findet sich die Notiz, dass ihre Hypothermieversuche an Hunden so gut funktionierten, dass sie 1954 zu Demonstrationszwecken nach Groningen eingeladen wurden (Krümpelmann 2008). Insgesamt wurde die Chirurgie am offenen Herz mit Hilfe der Hypothermie bis 1957 an 8 deutschen Universitätskliniken aufgenommen (Rodewald et al. 1983). Doch die Zeit für den intrakardialen operativen Akt war kurz, aus Gründen der Sicherheit höchstens 6–8 min. Deshalb war mit dem Verfahren der Hypothermie der Durchbruch in der Herzchirurgie noch nicht erreicht. Dieser erfolgte mit der Herz-Lungen-Maschine, auf die Rudolf Zenker in Marburg setzte. Stark beeindruckt von einer Filmvorführung des Physiologen J. Jongbloed (Utrecht, Niederlande) auf dem Kongress der Internationalen Gesellschaft für Chirurgie in Paris im Jahre 1951, bei dem er einen von ihm konstruierten Spiraloxygenator zeigte, entschied Zenker sich für diese Methode und ließ die Hypothermieära der deutschen Nachkriegsherzchirurgie ganz aus (Borst et al. 2004) – ein weitreichender Entschluss, wie sich zeigen sollte. Im Jahre 1956 begann man experimentell in Marburg mit den Vorarbeiten zur extrakorporalen Zirkulation. Zum Mitarbeiterstab gehörten Georg Heberer, Hans Georg Borst, Hans Gehl, Rüdiger Bär, Manfred Schmidt-Mende und Y.H. Yeh als Gastarzt aus Taiwan (Borst et al. 2004). Zunächst experimentierte man mit einem Dispersionsoxygenator, den Lillehei und De Wall in Minneapolis ab 1955 erfolgreich erprobt hatten (Zenker et al. 1957). Doch die Rate von Luftembolien war zu hoch. Deshalb wechselte man zu einem Gitteroxygenator. Zusammen mit dem Physikalischen Institut der Universität Marburg (Prof. Walcher) wurde unter Federführung von Hans Georg Borst und Manfred Schmidt Mende das Marburger Modell eines Gitterpumpoxygenators gebaut, das sich in 80 Tierversuchen bewährte (Borst et al. 2004; Leitz 2005). Auch an anderen Stellen in der BRD befasste man sich experimentell mit dem Bau und der Funktion einer HerzLungen-Maschine. Am Physiologischen Institut der Universität Göttingen arbeitete Emil Bücherl, angeregt durch den Physiologen Rein, seit 1951 mit der extrakorporalen Zirkulation (Bücherl 1955). In den Jahren 1951–1955 entwickelte er an der Göttinger Chirurgischen Klinik eine eigene Herz-Lungen-Maschine, mit der 1954 erstmal ein

Hund die totale Ausschaltung von Herz und Lunge einschließlich einer Ventrikulotomie überlebte. Im Sommer 1957 wurden von Emil Bücherl mit der von ihm entwickelten Herz-Lungen-Maschine 2 Patienten mit FallotTetralogie operiert, die aber beide wenige Tage nach der Operation verstarben (Bücherl et al. 1959). Kurt Spohn in Heidelberg berichtete 1958 von Tierversuchen mit der Crafoord-Sennig-Maschine (Spohn et al. 1958), und G. Griesser in Tübingen baute an einer eigenen Maschine, über die er ebenfalls 1958 berichtete (Griesser 1958). Auch in Bonn experimentierte man mit einem an Jongbloed angepassten System, später mit einer Eigenentwicklung, die Karl Dietmann zusammen mit dem dabei erzielten Ergebnis 1955 vorstellte (Dietmann 1955). Alfred Gütgemann berichtete später, dass in Bonn erstmals 1955 mit dem dort entwickelten System ein Atriumseptumdefekt operativ verschlossen wurde. Der Patient sei aber postoperativ bei der Umlagerung an einer Luftembolie gestorben (Gütgemann et al. 1963). Die erste erfolgreiche Operation mit der Herz-LungenMaschine gelang dem Marburger Team am 18.02.1958 (Faschingsdienstag). Operateur war Rudolf Zenker, seine Assistenten Georg Heberer, Horst Hamelmann und Hans Gehl. Rüdiger Beer (1925–1975), der spätere Ordinarius für Anästhesie in München, führte die Narkose durch, und an der Herz-Lungen-Maschine saßen Hans Georg Borst, Manfred Schmidt Mende und Y.H. Yeh. Yeh erwarb sich große Verdienste, musste er doch ein Leck an der arteriellen Leitung zupressen, wie Borst berichtete (Borst et al. 2004; Zenker et al. 1958). Operiert wurde die 29-jährige J.N., die einen Sekundumatriumseptumdefekt hatte. Im Operationsbericht hieß es: »Der Vorhofseptumdefekt mit 5 zu 3 cm konnte durch fortlaufende Naht verschlossen werden. Die Dauer der extrakorporalen Zirkulation betrug 22 Minuten, das Herz übernahm ohne Störung die Pumpleistung« (Borst et al. 2004). Es folgten in Marburg noch 7 weitere Operationen, ab dem 01.10.1958 wurde in München weiteroperiert, wohin Rudolf Zenker berufen wurde (Borst et al. 2004; Meisner 2002). Er trat die Nachfolge von Emil Karl Frey (1888–1977) an. In München setzte Rudolf Zenker die Herzchirurgie fort, sodass 1958 insgesamt 12 Operationen ausgeführt wurden; 1959 waren es schon 70 und 1960 bereits 145 Operationen (Klinner et al. 1968). Die Patienten drängten zur Operation, denn vielen konnte durch die neuen herzchirurgischen Eingriffe geholfen werden. Im Sommer 1964 operierten die Münchner Herzchirurgen an Zenkers Klinik bereits den 1000. Patienten (Klinner et al. 1968). Ermöglicht wurde diese große Zahl durch die Anwendung der Blutverdünnung, um deren wissenschaftliche Bearbeitung sich in München besonders Alfred Schaudig und Fritz Sebening verdient gemacht haben (Klinner et al. 1968; Meisner 2002). Gleichzeitig kam es zur Einführung des Travenol-Einmaloxygenators nach dem Dispersionsprinzip, was die Vorbereitung und Entsorgung der Herz-LungenMaschine immens erleichterte (Klinner et al. 1968).


Wie beschwerlich die Verhältnisse vor Einführung von Einmalartikeln waren, beschreibt Werner Klinner 1989 in seiner Abschiedsvorlesung »Meilensteine der Herzchirurgie«: Die aus Einzelteilen zusammengesetzten Oxygenatoren mussten über Nacht in Formalin eingelegt werden. Der diensthabende Arzt hatte dann am frühen Morgen das zweifelhafte Vergnügen, die einzelnen Bestandteile herauszunehmen und zusammenzusetzen (Klinner 1990). Etzel Adler, ein Assistent Ernst Derras in Düsseldorf, erinnert sich, dass man zwischen 4 und 5 Uhr morgens in die Klinik kam und begann, die Maschine steril zusammenzubauen (Adler 2003). Auch an anderen westdeutschen Kliniken standen kurze Zeit später Herz-Lungen-Maschinen für den klinischen Einsatz bereit. Am 14.06.1958 verschlossen Karl Vossschulte und Ake Senning in Gießen einen Vorhofseptumdefekt bei einem 11-jährigen Mädchen unter Einsatz der HerzLungen-Maschine (Schmid et al. 2003). Am 18.10.1958 wurde die erste erfolgreiche Operation mit kardiopulmonalem Bypass am Menschen in Berlin durchgeführt (Linder et al. 1965). Derra verschloss am 21.02.1959 in Düsseldorf einen Ventrikelseptumdefekt unter Verwendung der MayoGibben-Maschine, die damals als weltweit dritte Herz-Lungen-Maschine dieses Typs käuflich erworben wurde (Leitz 2006; Schulte 2001). Die Verbindung war durch Berthold Löhr hergestellt worden, der ab 1957 experimentell mit der Herz-Lungen-Maschine arbeitete und sich zur Vertiefung seiner Kenntnisse bei Kirklin in der Mayo-Klinik aufhielt (Adler 2003). Ernst Derra schickte ein ganzes Team an die Mayo-Klinik, das dort speziell an der Düsseldorfer Maschine ausgebildet wurde (Adler 2003; Leitz 2006). In Hamburg hatte man sich ebenfalls mit der Funktion der Herz-Lungen-Maschine vertraut gemacht. Georg Rodewald verbrachte dazu 1958/59 einen Studienaufenthalt am Karolinska-Krankenhaus in Stockholm bei Crafoord und Ake Senning. Da aufgrund von Vorschriften der britischen Besatzungsmacht um diese Zeit Geräte wie HerzLungen-Maschinen offiziell nicht eingeführt werden durften, schmuggelte Georg Rodewald in seinem VW Käfer eine Herz-Lungen-Maschine Typ Crafoord/Senning von Stockholm nach Hamburg (Krümpelmann 2008). Er hatte bei diesem Unternehmen die volle Unterstützung von Ludwig Zukschwerdt, mit dem zusammen er auch die für den Erwerb benötigten Gelder aufgetrieben hatte. Am 25.06.1959 verschloss dann die Hamburger Gruppe unter Ludwig Zukschwerdt, Friedrich Stelzner, Karl-Heinz Hoffheinz und Georg Rodewald einen Vorhofseptumdefekt. Im Operationsbericht wird der Defekt als dorsal vom Koronarsinus gelegen und 2 cm lang beschrieben. Falsch einmündende Lungenvenen seien nicht nachweisbar gewesen. Der Defekt wurde durch eine fortlaufende Naht verschlossen; die extrakorporale Zirkulation hatte 22 min gedauert, die Operation 4 h (Krümpelmann 2008). Am 22.07.1959 kam es in Erlangen zum ersten Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine bei einem Verschluss eines

Vorhofseptumdefekts. Damals wurde das sog. große Erlangener Modell verwandt, das in Zusammenarbeit des Physikers Meyer-Wegner und der Firma Ulrich in Ulm entstanden war (Münch u. Bretzger 2003). Nach dem Weggang von Ernst Bücherl aus Göttingen nach Berlin im Jahre 1957 wurde in Göttingen mit einer Melrose-Maschine ein Neuanfang begonnen. Damit erfolgte am 09.03.1960 durch Josef Koncz der Verschluss eines Ventrikelseptumdefekts (Bock 2003; Tjindra 2004). Im gleichen Jahr war auch in Bonn, Frankfurt, Freiburg und Köln mit dem Einsatz der Herz-Lungen-Maschine begonnen worden. Damit war 12 Jahre nach der Währungsreform die Grundlage für die weitere Entwicklung der Chirurgie am offenen Herz an 11 westdeutschen Universitätskliniken geschaffen worden, von denen jedoch nur 8 ihre Arbeit auf diesem Gebiet fortsetzten, während 3 von ihnen (Bonn, Frankfurt und Köln) sie erst Anfang bis Mitte der 1970 er Jahre wieder aufnahmen (Rodewald et al. 1983). Auf 3 Entwicklungen, die synchron mit der Entwicklung der Chirurgie am offenen Herz verliefen und in der Folgezeit mächtig wuchsen, gilt es hinzuweisen: die kardiologische Diagnostik, die Intensivmedizin und das nichtärztliche Personal. Nach Werner Forßmann, André Counard und Dickinson Richards waren es insbesondere A. Himmelstein in Harvard und Richard Bing am John Hopkins Hospital in Baltimore, die den rechtsventrikulären Katheterismus für diagnostische Zwecke vervollkommneten (Lichtlen 2002). Erstmals 1948/49 kamen in Deutschland die Röntgenkinematographie und die Herzkathetertechnik in Bonn durch die Zusammenarbeit von R. Janker mit F. Grosse-Brockhoff und A. Schäde zur angiokardiographischen Diagnostik zum Einsatz (Bircks 2002; Leitz 2006; Meisner 2002). Die weitere Entwicklung erfolgte vorwiegend in Düsseldorf und ist mit den Namen O. Bayer, D. Effert, W. Gillmann, F. Loogen und H. Wolter verbunden (Bircks 2002; Lichtlen 2002). In München fing man erst 1954 mit den Herzkatheteruntersuchungen an. Hier arbeiteten Hans Blömer, der die Diagnostik in Schweden erlernt hatte, sowie A. Bernsmeyer (Meisner 2002). In Hamburg wurde die Diagnostik durch die Chirurgen selbstständig durchgeführt, und zwar durch J. Krall, Karl-Heinz Hoffheinz und Georg Rodewald in Zusammenarbeit mit Ludwig Bartels (Krümpelmann 2008). Die weitere Entwicklung mit Linksherzkatheterismus, Seldinger-Technik, transseptaler Punktion, Evolution der Bilderzeugung über Kassetten-, Blatt- und Rollenfilmwechsler sowie der Erfindung der biplanen Kineangiokardiographie soll hier nicht nachgezeichnet werden. Es wird auf das Buch von Lüderlitz und Arnold verwiesen (Heintzen u. Adam 2002). Überall dort, wo man Eingriffe mit der Herz-LungenMaschine durchführte, entwickelte sich die Intensivmedizin, wobei man sich daran erinnerte, dass bereits vor dem Zweiten Weltkrieg Martin Kirschner und Ferdinand Sauerbruch derartige Wachstationen in ihren Kliniken eingerich-

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tet hatten (Kirschner 1930; Lawin u. Opderbecke 2003). Der Weg von der Strauß-Flügelkanüle über die Braunüle bis hin zum zentralvenösen Katheter mit der Möglichkeit der Volumensubstitution, der Venendruckmessung sowie des Elektrolytausgleichs ist von vielen geebnet worden, oft auch von anästhesiologischen Kollegen, die damals vielerorts noch als Funktionsoberärzte chirurgischer Kliniken fungierten (Lawin u. Opderbecke 2003). Mit dem Umzug in die neue Klinik im Jahre 1958 bekam die chirurgische Klinik in Düsseldorf erstmals eine Intensivstation mit 18 Betten, vorwiegend für thorax- und herzchirurgische Patienten (Schulte 2001). Die erste Intensivstation Münchens wurde 1960 in der Klinik von Zenker eingerichtet (Meisner 2002). Auf den Intensivstationen betreute man Frischoperierte rund um die Uhr, man griff auf besonders geschulte Schwestern zurück, Tag und Nacht stand ein Arzt zur Verfügung, der keine anderen Funktionen ausüben musste (Meisner et al. 1966). Außerdem wurde ein entsprechendes Monitoring für die einzelnen Organsysteme entwickelt. Festzuhalten gilt, dass gerade die schnellen postoperativen Entscheidungen in der Herzchirurgie die Entwicklung der Intensivmedizin forciert haben. Die genaue Evolution ist bei P. Lawin und H.W. Opderbecke (2003) nachzulesen. Wie berichtet, saß H.G. Borst in Marburg bei der ersten mit Hilfe der extrakorporalen Zirkulation durchgeführten Operation an der Maschine (Borst et al. 2004; Leitz 2005). Das änderte sich in München keinesfalls. Auch die folgenden 250 Operationen betreute er. Nach ausreichender Standardisierung ging man dann daran, nichtärztliches Personal – Krankenpfleger, Techniker oder Mechaniker – zu trainieren. In Düsseldorf übernahm diese Rolle Josef Güttler, den man als Vorreiter und Vater der Berufsgruppe der Kardiotechniker bezeichnen kann (Bircks 2002; Leitz 2006). In Göttingen war es Herbert Bock (Bock 2003) und in Erlangen Peter Becker, die sich diesen Aufgaben widmeten (Münch u. Bretzger 2003). August Stöckert, aus dessen einfacher Werkstatt viele Jahre später ein international bekanntes medizinisches Unternehmen wurde, und Egon Weishaar gehören auch in diesen Personenkreis. Egon Weishaar war gelernter Goldschmied, den sein Hobby als Funker zur Medizintechnik und zur medizinischen Elektronik geführt hatte. Weishaar entwickelte und baute einfache, verlässliche Herz-Lungen-Maschinen, die viele Jahrzehnte in vielen Herzkliniken Europas hervorragende Dienste leisteten (Meisner 2002). Auch in der Medizinischen Hochschule in Hannover wurde 1968 mit einer Weishaar-Maschine die herzchirurgische Ära begonnen. In dem Jahrzehnt zwischen 1960 und 1970 konsolidierte sich die herzchirurgische Arbeitslast auf niedrigem Niveau. Man operierte vorwiegend »Congenitals«, wie sich Wolfgang Bircks ausdrückte (Leitz 2006). Beispielhaft sei das Krankengut der Münchner Klinik angeführt, das Werner Klinner zusammen mit dem übrigen Münchner Team als Erfahrungsbericht nach 10 Jahren extrakorporalem Kreislauf vorstellte; 1122 angeborene Vitien stehen

334 erworbene Vitien gegenüber. Auffallend ist die große Zahl von Fallot-Tetralogien, wobei die 140 Fälle in den Jahren 1958–1962 mit einer Letalität von 27,1 % und die 227 Fälle in den Jahren 1962–1967 mit einer Letalität von 12,3 % operiert wurden (Klinner et al. 1968). In diese Zeit fällt auch die weltweit erste Implantation eines Conduits als Zwischenschaltung zwischen rechtem Ventrikel und A. pulmonalis durch Werner Klinner (Klinner et al. 1968). In Göttingen wurden von 1960 bis 1968 insgesamt 1500 Operationen mit der Herz-Lungen-Maschine durchgeführt (Scheler et al. 1969). Doch wurden z. B. 1970 in der gesamten BRD von 16 herzchirurgischen Einheiten nur 1975 Fälle operiert; nur 3 Kliniken führten über 250 Eingriffe pro Jahr durch, 10 Zentren weniger als 100 (Rodewald u. Polonius 1982). Dabei zeichnete sich ab, dass ein Großteil der angeborenen Vitien früher korrigiert werden sollte (Castaneda et al. 1974). Auch die bis dato nicht korrigierbaren Vitien wie die Transposition der großen Gefäße ließen sich durch die von Senning im Jahre 1959 und von Mustard im Jahre 1964 angegebenen Vorhofumkehroperationen korrigieren (Mustard et al. 1964; Senning 1959). In Deutschland korrigierte Josef Koncz in Göttingen im Jahre 1965 erstmals eine Transposition der großen Gefäße nach dem MustardVerfahren (Tjindra 2004). Hinzu kam ein Boom von Klappenoperationen, da durch Harken und Starr im Jahre 1960 der Weg für den Klappenersatz gebahnt worden war (Harken et al. 1960; Starr u. Edwards 1961). So wurde z. B. der erste Aortenklappenersatz mittels Starr-Edward-Ballprothese 1961 in Düsseldorf ausgeführt, außerdem 1962 der erste Mitralklappenersatz (Schulte 2001). Auch in München erfolgte 1962 der erste Herzklappenersatz (Borst et al. 2004; Meisner 2002). Den weltweit ersten Herzschrittmacher implantierten Ake Senning und der Ingenieur R. Elmquist am 08.10.1958 in Stockholm (Elmquist u. Senning 1959). In Deutschland erfolgte die erste Implantation eines Herzschrittmachers am 06.10.1961 in Düsseldorf durch H.J. Sykosch (Leitz 2006; Schulte 2001) und folgend die zweite in Münster durch Paul Sunder-Plassmann (Schmid et al. 2003). Im Jahre 1962 setzte H.G. Borst den dritten Herzschrittmacher in München bei einer Patientin mit totalem AV-Block ein (Borst et al. 2004). Andere Kliniken in der BRD folgten. So setzte Rodewald in Eppendorf im Jahre 1963 einen Schrittmacher ein (Krümpelmann 2008). Die anfänglichen Schrittmachersysteme waren festfrequent. Durch die fortschreitende Entwicklung frequenzadaptierter Schrittmachersysteme ergab sich schließlich eine weitgehende Anpassung der notwendigen Stimulationsformen an die vorliegenden Erkrankungen der Patienten. Als Forum für den wissenschaftlichen Austausch wurden die Thoraxchirurgischen Arbeitstagungen von Karl Vossschulte ins Leben gerufen, der 1954 an Rudof Nissen schrieb: »Ich glaube deshalb, dass es an der Zeit ist, einen kleinen Kreis qualifizierter Interessenten zusammenzuführen, der sich mit Fragen beschäftigt, deren Diskussion in


einem großen Gremium nicht möglich ist. Dieser Zielsetzung scheint mir eine Zusammenkunft der an der Thoraxchirurgie interessierten Chirurgen fruchtbar. Die Verwirklichung denke ich mir in Form einer Einladung Deutscher, Schweizer und Österreichischer Thoraxchirurgen zu einer Tagung vielleicht im Anschluß an den Münchener Kongreß der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie« (Vossschulte 1995). Rudolf Nissen begrüßte den Plan und schlug vor, Hermann Krauss aus Freiburg/Breisgau zur aktiven Mitarbeit zu gewinnen (Vossschulte 1995). So entstand ein Triumvirat, das als vorbereitendes Komitee der Thoraxchirurgischen Arbeitstagungen fungierte und Bad Schachen im Dreiländereck bei Lindau am Bodensee als Tagungsort wählte. Die Arbeitstagung, die erstmals 1956 stattfand, hatte einen überraschenden Erfolg. Um den aktuellen Erfordernissen der Programmgestaltung zu entsprechen, wurde das vorbereitende Komitee erweitert. Im Jahre 1959 trat Ernst Derra aus Düsseldorf, 1960 Rudolf Zenker aus München sowie 1961 Fritz Linder aus Berlin und Hubert Kunz aus Wien bei. Dieses 7-köpfige Gremium entwickelte eine sinnvolle Planungsarbeit (Vossschulte 1995). Als besonders förderlich für die Fortentwicklung der Thoraxchirurgie in der BRD wurde von Vossschulte die Internationalisierung der Thoraxchirurgischen Arbeitstagungen weit über den deutschsprachigen Raum hinaus beschrieben. Die Zahl der Teilnehmer wuchs so stark, dass die Raumkapazität in Bad Schachen nicht mehr ausreichte, weshalb der Kongress 1960 auf Einladung von Rudolf Thauer nach Bad Nauheim umzog und dort mit wenigen Unterbrechungen (Wien, Heidelberg, Freiburg) bis 1971 tagte (Vossschulte 1995). Karl Vossschulte beschreibt auch das psychologische Phänomen, dass zu den Sitzungen des vorbereitenden Komitees immer mehr Mitarbeiter und Sendboten herangezogen wurden, die schon zu arrivierten, selbstbewussten Oberärzten herangereift waren. Sie wollten nicht mehr im zweiten Glied stehen. Diese Oberärzte erkannten zwar noch die »big seven« an, sie strebten aber nach Eigenem und hatten den Zug in die Organchirurgie der Brusthöhle bestiegen (Vossschulte 1995; Wachsmuth 1985a). Man kann es auch so ausdrücken: Die aufwendigeren Methoden der sichtkontrollierten Herzchirurgie wurden von den Allgemeinchirurgen nicht mehr beherrscht. Die Thoraxchirurgischen Arbeitstagungen wurden deshalb zu Fortbildungskursen für chirurgische Ordinarien (Vossschulte 1978). Rudolf Nissen, der Altmeister der Thoraxchirurgie, formulierte es als Tagungsleiter der 11. Thoraxchirurgischen Arbeitstagung im Jahre 1966 rückblickend so: »Ob anerkannt oder nicht, die unaufhaltsame Bewegung zur Spezialisierung hat die psychologische Erscheinungsform des Chirurgen verändert, er kann nicht mehr der Allwissende sein« (Nissen 1966). So vollzog sich in den Jahren, die allgemein in Deutschland als »68er-Revolution« bezeichnet werden, auch eine aufsehenerregende Tat von mehr oder minder selbstbe-

wussten Oberärzten, nämlich die Gründung der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie

(DGTHG). Den Stein ins Rollen brachte Josef Koncz auf der 14. Thoraxchirurgischen Arbeitstagung am 14.02.1968, wo er als Tagungsleiter eine mutige und politisch wegweisende Eröffnungsrede hielt (Koncz 1969). Koncz führte aus: »Nach meinen Informationen sind zumindestens die operativen Herzzentren hoffnungslos überlastet. Alle schieben eine Warteliste vor sich her … dass aber der größte Teil der Herzkranken nur deshalb auf eine Warteliste kommt, weil Anzahl und Kapazität der Herzzentren unzureichend sind, darf um der Wahrheit willen nicht in Abrede gestellt werden. Die zunehmende Zahl der Herzpatienten, die während ihrer Wartezeit sterben, sollte uns ein Menetekel sein … die Zwangslage zu bewältigen kann uns, glaube ich, nur durch Schaffung eines Sonderfaches gelingen … das kardio-respiratorische und kardio-vaskuläre System ist eine Funktionseinheit … dem entsprechend scheint mir die Thoraxchirurgie zusammen mit der Herz- und Gefäßchirurgie eine zwanglose und dabei sinnvolle Arbeitseinheit zu sein …« Koncz sagt dann weiter, dass er nicht für ein großes Orchester unter einem Dirigenten sei. Zugegeben, es gibt auch heute noch Dirigentenpersönlichkeiten mit breitem instrumentalen Können, mit ungewöhnlicher Gestaltungskraft und mitreißender Übertragungsfähigkeit. Aber die Vorraussetzungen dafür sind heute unvergleichlich schwerer – allein die Partituren zu lesen, geschweige denn das polyphone Instrument der Chirurgie meisterhaft zu beherrschen. Und vollends unerträglich wird es für das Fach, wenn mangelhaftes Dirigieren in Dirigismus ausartet (Koncz 1969). Koncz sprach also dem Sonderfach »Thorax-, Herzund Gefäßchirurgie« das Wort, um die strukturellen Probleme, die Probleme der Aus- und Weiterbildung sowie die der Krankenversorgung zu lösen (Koncz 1969; Tjindra 2004). Josef Koncz behielt die Meinungsführerschaft bei. Einen Kreis auserwählter, junger, an der Thorax- und Kardiovaskularchirurgie interessierter Kollegen lud er zum 09.01.1971 nach Frankfurt/Main ein. Dem Einladungsschreiben mit einem Aufruf zur Gründung der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie fügte er einen Satzungsentwurf bei (Tjindra 2004). Der Schritt zur Gesellschaftsgründung war schon früher wiederholt erörtert, aber immer wieder durch die Scheu vor dem Bruch mit der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie aufgeschoben worden. Die Gründungsversammlung am 09.01.1971 fand im Steigenberger Airport Hotel in Frankfurt/Main statt. Zum Teilnehmerkreis gehörten Wolfgang Bircks aus Düsseldorf, Hans Georg Borst aus Hannover, Franz Gall aus Erlangen, Hans Eberhard Hoffmeister aus Tübingen, Georg Rodewald aus Hamburg, Peter Satter aus Essen, Volker Schlosser aus Freiburg, Kurd Stapenhorst aus Homburg/ Saar sowie Josef Koncz aus Göttingen als Initiator (Bircks 2002; . Abb. 1.1). Werner Klinner aus München war nicht anwesend, hatte aber Koncz informiert, dass er mit der

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. Abb. 1.1. a Gründungsmitglieder von links nach rechts: Gall, Hoffmeister, Schlosser, Rodewald, Koncz, Borst, Satter und Stapenhorst. Bircks machte das Bild. b Gründungsmitglieder von links nach rechte: Gall, Hoffmeister, Schlosser, Rodewald, Koncz, Satter, Stapenhorst und Bircks. Borst machte das Bild (9.1.1971)

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Gründung der Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie einverstanden sei, und bat ihn, ihn als Mitglied zu betrachten (Rodewald et al. 1975). Zum ersten Präsidenten wurde Georg Rodewald, zum ersten Vizepräsidenten Hans Georg Borst gewählt. Kurd Stapenhorst wurde Sekretär, Fritz Sebening Schatzmeister. Zu Beisitzern wurden Werner Klinner, Peter Satter, Volker Schlosser, Hans Eberhard Hoffmeister und Wolfgang Bircks gewählt (Rodewald et al. 1975). Der Satzungsentwurf wurde ausführlich diskutiert und ergänzt. So sieht man sich in der Tradition der von 1956 bis 1971 durchgeführten Thoraxchirurgischen Arbeitstagungen. Als Sitz der Gesellschaft wurde Bad Nauheim gewählt. Die Aufgabe der Gesellschaft wurde im Vergleich zum Vorschlag von Koncz präziser definiert und ist in der heutigen Satzung nachzulesen. Die jährliche Tagung wurde festgeschrieben und das Auszeichnungswesen durch Preise etabliert. Die Satzung wurde dann am 15.02.1980 in der Mitgliederversammlung angenommen. Zwischenzeitlich wurden 3 Änderungen vorgenommen, nämlich 1995, 1999 und 2004. Dabei wurde die Vernetzung mit der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie sowie Thoraxchirurgie und der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie eingearbeitet. Je ein Vertreter dieser Gesellschaften ist im Vorstand vertreten. Das Kommissions- und Arbeitsgruppenwesen wurde neu definiert, ein Ältestenrat wurde eingerichtet, und die Mög-

lichkeit der beitragsfreien Seniorenmitgliedschaft wurde geschaffen, um nur einige später in die Satzung aufgenommene Gesichtspunkte zu benennen. Wunschgemäß löste sich die Thoraxchirurgische Arbeitstagung auf. B. Loehr aus Kiel als Leiter der 16. Thoraxchirurgischen Arbeitstagung verkündete am 19.02.1971: »Das vorbereitende Komitee der Thoraxchirurgischen Arbeitstagung ist einstimmig der Meinung, daß die bisherigen Aufgaben und Belange der Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie durch eine ständige Gesellschaft getragen werden sollten. Deshalb wird die Thoraxchirurgische Arbeitstagung in Zukunft durch die am 09.01.1971 gegründete Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie fortgeführt werden« (Löhr 1971). In der Begrüßungsansprache zum ersten Kongress der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie stellte dann Georg Rodewald als Tagungsleiter am 17.02.1972 fest: »Der Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie geht es wie einem Neugeborenen, das von vielen freudig begrüßt wird, weil es lange erwartet wurde, von anderen wiederum mißtrauisch beäugt wird, weil es unerwarteterweise und verfrüht geboren wurde. Wie andere Kinder auch wird es jedoch seinen Lebensweg nehmen, bestimmt von seinen Anlagen und seiner Umwelt.« An den Anlagen zweifelt Rodewald nicht. »Was die Umwelt an-


langt, so wollen wir alles dazu tun, sie förderlich zu gestalten« (Rodewald 1972). Georg Rodewald benannte auch das Hauptproblem der damaligen Zeit: die zu geringe Operationsfrequenz der operierenden Zentren mit den immer mehr anwachsenden Wartelisten. Das Problem wurde auf der Konferenz der Senatoren und Gesundheitsminister der Bundesrepublik vorgetragen, und es wurde eine Zusammenarbeit auf der Ebene der leitenden Medizinalbeamten des Gesundheitswesens in der BRD und der Gesellschaft aufgenommen. Damit standen die Zeichen auf Expansion (Rodewald 1972; Rodewald et al. 1975). Publikationsorgan für wissenschaftliche Auseinandersetzungen in der Thoraxchirurgie wurde die seit 1953 im Thieme-Verlag herausgegebene Zeitschrift Thoraxchirurgie, die sich als Sprachrohr für klinische und operative Chirurgie, pathologische Physiologie, experimentelle Pathologie der Brustorgane und Anästhesie verstand. Im Geleitwort zum ersten Heft (April 1953) schrieb R. Nissen: »Es wäre unterdessen abwegig in der Begründung der neuen Zeitschrift einen Schritt zur Schaffung eines Spezialfaches der Thoraxchirurgie zu sehen. Es besteht guter Grund, eine solche Überspezialisierung abzulehnen« (Nissen 1953). Die Zeitschrift knüpfte bewusst an die Tradition der deutschen Thoraxchirurgie vor dem Zweiten Weltkrieg an. Das Herausgebergremium bestand aus den Herren Rudolf Nissen (Basel), Albert Lezius (Hamburg) und Karl Vossschulte (Gießen). K. Vossschulte übernahm die Schriftleitung. Die Veröffentlichungen fanden in deutscher Sprache statt. Im Juli 1962 wurde der Name der Zeitschrift in Thoraxchirurgie und vaskuläre Chirurgie erweitert. Die Sprache der Veröffentlichungen blieb weiterhin Deutsch, doch es mussten Zusammenfassungen in englischer und französischer Sprache beigefügt werden. Das Herausgeberkollegium wurde um die Herren Gerd Hegemann (Erlangen) und Ake Senning (Zürich) erweitert. Im Laufe der folgenden Jahre wurde der Kreis des Herausgeberkollegiums durch die Herren Wolfgang Bircks, Hans Georg Borst, Josef Koncz und Jörg Vollmar vergrößert. Alle wandten sich größtenteils neben der Thoraxchirurgie auch der Herz- und Gefäßchirurgie zu. Damit wurde der stürmischen Entwicklung der kardiovaskulären Chirurgie Rechnung getragen. Im Jahre 1979 wurde das weiterhin im Thieme-Verlag herausgegebene Journal dann in The Thoracic and Cardivascular Surgeon umbenannt. H.G. Borst aus Hannover übernahm die Schriftleitung, die Publikationssprache wurde Englisch, das »editorial board« sowie die »editorial consultants« wurden auf 18 Mitglieder erweitert, wobei mehr als 1/3 aus dem Ausland kamen. Damit bestand Zutritt zur internationalen Wissenschaftbühne, deren Kommunikationmittel die englische Sprache geworden war. In der Schriftleitung wurde Borst im Jahre 1986 von Kurt Stapenhorst (Homburg/Saar) abgelöst, der dann 1995 die Schriftleitung an Peter Klövekorn (Bad Nauheim) abgab. Jeder Wechsel in der Schriftlei-

tung ging mit einer Vergrößerung des »editorials board« einher. Gleichzeitig erfolgte eine Internationalisierung. In die beschriebene operative Kapazitätsenge platzte am 02.12.1967 die weltweit erste Herztransplantation am Groote Schuur Hospital in Kapstadt/Südafrika durch Christiaan Barnard (1922–2001), was speziell das Münchner Team stimulierte, sodass am 13.02.1969 an der Klinik von Zenker in München von den Ärzten Fritz Sebening, Werner Klinner, Hans Meisner und Eberhard Struck die erste deutsche Herztransplantation vorgenommen wurde (Barnard 1967; Sebening et al. 1969). Empfänger war ein 36-jähriger Kraftfahrer, der an einem rasch fortschreitenden, therapieresistenten Herzversagen auf dem Boden einer Kardiomyopathie litt. Das Spenderherz kam von einer schwer verunfallten Frau. Es wurde in Stanford-Technik implantiert. Nach 32 min war die Implantation beendet, nach 116 min wurde die Herz-Lungen-Maschine abgestellt. Doch es kam zu einem undurchbrechbaren Rechtsherzversagen, das 27 h nach Ende der Transplantation zum Herzstillstand führte. Todesursache war eine Thrombose der rechten Kranzarterie. Die zweite Herztransplantation in Deutschland wurde etwa einen Monat später durchgeführt, ebenfalls in München. Doch auch sie endete im irreversiblen »low output« (Schmid et al. 2003). Am 11.07.1969 versuchte Emil Bücherl die dritte Herztransplantation Deutschlands. Sein 46-jähriger Empfänger starb jedoch nur 9 h postoperativ an einer unbeeinflussbaren Gerinnungsstörung (Schmid et al. 2003). In Deutschland – wie vielerorts auf der Welt – setzte nach der ersten Euphorie über die Herztransplantation eine Pause ein. Nur wenige Zentren wie Stanford machten weiter. Erst mit der Einführung von Cyclosporin A als potentes Immunsuppressivum 12 Jahre später, also 1981, kam es dann in der BRD zu einem Frequenzanstieg der thorakalen Transplantationen. Das viel größere Problem hinsichtlich der Verfügbarkeit herzchirurgischer Kapazität entstand durch die anwachsende Koronarchirurgie. Zwischen 1959 und 1962 wurden von Mason Sones an der Cleveland-Klinik auf transbrachialem Wege 1000 Patienten selektiv koronarangiographiert (Lichtlen 2002). Im Jahre 1967 wurde das leichter durchzuführende transfemorale Verfahren nach Malvin Judkins eingeführt (Lichtlen 2002). Damit war die koronare Herzerkrankung hinsichtlich Verschlusslokalisation, Stenosegrad und Ausdehnung erfassbar. Als dann die Chirurgen lernten, den durch die Thrombendarteriektomie der Koronargefäße – primär ausgeführt durch William Longmire in Los Angeles und Ake Senning in Zürich – induzierten akuten Verschluss durch einen Venenbypass zu therapieren, war der Durchbruch der Koronarchirurgie erreicht (Borst u. Mohr 2001; Stephenson 1997). Zugesprochen wird diese Erkenntnis René Favaloro aus der Arbeitsgruppe von Effler an der Cleveland-Klinik und Dudley Johnson aus Milwaukee (Stephenson 1997). Beide erreichten mit der Bypasschirurgie niedrige Letalitätsraten. Mittels Koronarangiographie ließ sich exakt nachweisen, dass die

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Bypassgrafts offen blieben, was als erste Studie die Veterans Administrations Cooperative Study belegte (Leitz 1990; Lichtlen 2002). Alle früher angegebenen indirekten Verfahren zur operativen Behandlung der koronaren Herzkrankheit waren damit obsolet (Borst u. Mohr 2001). Trotz Kontaktaufnahme der DGTHG mit den leitenden Ministerialbeamten des Gesundheitswesen und der Erarbeitung von 3 gutachterlichen Stellungnahmen der Kommission zur Kapazitätsermittlung der DGTHG durch die Herren Herbert Dittrich, Hans Georg Borst und Michael Polonius trat vorerst keine Besserung hinsichtlich der herzchirurgischen Versorgung der Bevölkerung ein (Borst et al. 1976; Dittrich et al. 1976; Polonius et al. 1977). Von 1970 bis 1980 stieg die Zahl der herzchirurgischen Zentren nur von 16 auf 21 an und die absoluten Operationszahlen von 1975 auf 10.680, d. h. die Zuwachsraten entsprachen dem Tropfen auf den heißen Stein (Rodewald u. Polonius 1980, 1982). Das Problem der Warteliste bzw. des Todes auf der Warteliste schien auszuufern (Bircks 2002; Borst 1981b). Hacker und Mitarbeiter wiesen nach, dass mehr Patienten mit koronarer Herzkrankheit auf der Warteliste verstarben als durch die Operation (Hacker et al. 1983). Es handelte sich bei der Koronarchirurgie um eine Massentherapie industriellen Ausmaßes, die erstmals in ein darauf nicht vorbereitetes Gesundheitswesen einschlug. Doch das Phänomen traf nicht nur die BRD, sondern alle zivilisierten Länder, die damit jedoch viel souveräner umgingen (Borst 1981a). Die anfängliche Argumentation der schlechten Langzeitprognose koronaroperierter Patienten ließ sich nach Veröffentlichung der VA-Studie, der Europäischen Studie und der CASS-Studie in den frühen 1980er Jahren nicht mehr aufrechterhalten (Leitz 1990). Da die Verlegung von Patienten zur Koronaroperation in ausländische Zentren, z. B. in die Schweiz, bzw. innerhalb Deutschlands, damals vorwiegend nach West-Berlin, teuer war und somit von den Krankenkassen nicht unterstützt wurde, stieg der Druck auf die Gesundheitspolitiker der BRD. Als Folge davon kam es bis zur Wende im Jahre 1989 zur Erweiterung der Zahl der operierenden Zentren auf 38. Absolut wurden im Jahre 1989 insgesamt 32.486 Patienten operiert oder 519 pro eine Million Einwohner (Bruckenberger 1990). Resümierend kann man feststellen, dass in den 1980er Jahren die Kriegsschäden beseitigt waren. Viele Kliniken waren neu gebaut, z. B. die Kerckhoff-Klinik in Bad Nauheim (ab 1988 in Betrieb; Krümpelmann 2008) und das Deutsche Herzzentrum an der Lothstraße in München (Eröffnung 1974, Erweiterungsbau 1996; Meisner 2002), aber auch das Deutsche Herzzentrum in Berlin, das 1986 in Betrieb ging. Auch Universitätskliniken entstanden neu, beispielsweise die Medizinische Hochschule in Hannover, das Klinikum der RWTH in Aachen oder das Klinikum der LMU in München-Großhadern. Die Entwicklung von selbstständigen herzchirurgischen Abteilungen oder Kliniken, sei es in Form von Ordinariaten oder Extraordinariaten, verlief schleppend:

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1958 Göttingen mit J. Koncz, 1965 Hamburg mit G. Rodewald, 1968 Hannover mit H.G. Borst, 1969 Heidelberg mit W. Schmitz und Freiburg/Breisgau mit V. Schlosser, 1970 Düsseldorf mit W. Bircks und Essen mit anfangs P. Satter und ab 1973 C. Reidemeister, 1971 Tübingen mit H.E. Hoffmeister, Gießen mit F.W. Hehrlein und München (LMU) mit W. Klinner, 1972 Kiel mit A. Bernhard, 1973 Frankfurt/Main mit P. Satter, Münster mit H. Dittrich und Homburg/Saar mit K. Stapenhorst, 1975 Aachen mit B. Messmer, 1976 Köln mit H. Dalichau, 1977 Bonn mit P.G. Kirchhoff, 1983 Würzburg mit O. Elert, 1985 Mainz mit H. Oelert, 1986 Berlin (DHZ) mit R. Hetzer, 1988 Ulm mit A. Hannekum.

Außeruniversitär wurden folgende Einrichtungen gegründet: 4 1974 München (DHM) mit F. Sebening, 4 1978 Bad Krozingen mit M. Schmuziger, 4 1982 Kaiserslautern mit W. Seybold-Epting, 4 1983 Bremen mit K.H. Leitz und Dortmund (St. Johannes) mit G. Walterbusch, 4 1984 Bad Neustadt mit R. Hacker, Bad Oeynhausen mit R. Körfer, Dortmund (Städtische Kliniken) mit M. Polonius und Stuttgart (Robert Bosch) mit K.-D. Hellberg, 4 1985 Augsburg mit E. Struck und Fulda mit T. Stegmann, 4 1988 Bad Nauheim mit N. Bleese, 4 1989 Duisburg mit A. Krian, Rotenburg a. d. F. mit H. Oster, Wuppertal mit I. Minale und Braunschweig mit G. Frank. Ein Teil der außeruniversitären Einrichtungen wurde später in einen Universitätsverbund mit einbezogen. Die angebotenen Operationsverfahren entsprachen internationalen Standards, wobei nicht alle Zentren das gesamte Spektrum anboten. Die durch den Krieg bedingte Aufholjagd war weitgehend abgeschlossen. Von einer nationalen Herzchirurgie kann bei diesem Entwicklungsstand nicht mehr gesprochen werden; man beteiligte sich an der internationalen »scientific community«. Folgerichtig in diesem Zusammenhang war die Gründung der European Association for Cardio-Thoracic Surgery im Jahre 1986 (Fontan 1988). Bei der Herz-Lungen-Maschinen-Technik wurde die Modulbauweise bevorzugt und der Dispersionsoxygenator zugunsten des Membranoxygenators aufgegeben. Statt Rollerpumpen benutzten viele Zentren Zentrifugalpumpen. Die arterielle Leitung war mit Blutfiltern versehen. Viele


bedienten sich einer Online-Datenregistrierung und -verarbeitung. Dennoch kam es zur Komplementaktivierung mit der Entwicklung des SIRS-Phänomens (SIRS: »systemic inflammatory response syndrome«) und dem »Capillaryleakage«-Syndrom (Borst u. Mohr 2001). Deshalb haben sich international besonders V.A. Subramanian und A.M. Calafiori für die »Off-pump«-Koronarchirurgie eingesetzt, in Deutschland vorwiegend die Gruppen um Friedrich Mohr in Leipzig und Jochen Cremer in Kiel (Borst u. Mohr 2001). Auch die erste vollkommen endoskopisch durchgeführte Bypassoperation gelang der Leipziger Gruppe (Falk et al. 2000). Verfahren der Myokardprotektion, inauguriert durch Dennis Melrose, wurden durch Hans Jürgen Bretschneider und seine Schüler (Stephan Spiekermann, Martha Gebhard und C.J. Preusse) sowie Ulrich Kirsch, Volker Döring und Niels Bleese aus der Hamburger Gruppe verfeinert, sodass ein länger andauernder Herzstillstand intraoperativ wie auch ein weiterer Weg für die Transplantatgewinnung möglich wurden (Bretschneider 1980; Krümpelmann 2008; Spieckermann 2002). Bretschneider führte den NatriumKalzium-Entzugsstillstand unter Beigabe von Procain schon 1964 ein (Bretschneider 1964). Im Jahre 1967 erfolgten durch Sondergaard und Senn die ersten klinischen Anwendungen (Sondergaard u. Senn 1967). Weiterentwicklungen führten dann zur HTK-Lösung, die Ende der 1970er Jahre zur Verfügung stand (Bretschneider 1980; Spieckermann 2002). An der Entwicklung von Herz-Assist-Systemen hat sich in der BRD bervorzugt Emil Bücherl beteiligt, was letztlich zur Vermarktung durch Berlin Heart führte. Auch das Helmholtz-Institut in Aachen entwickelte das Medos-HIAVAD-System, eine speziell bei neugeborenen Kindern mit postoperativem Herzversagen einsetzbare Membranpumpe (Bücherl 1974; Mehlhorn u. deVivie 2001). In der Kinderherzchirurgie wurde in der BRD dem von Castaneda eingeschlagenden Weg der Frühkorrektur gefolgt, den G. Ziemer nach 2-jähriger Lehrzeit als Senior und Chief Resident in Boston 1 : 1 in Hannover umsetzte. Andere Zentren folgten ebenfalls dieser Politik. Hans Meisner konnte nachweisen, dass zwischen 1978 und 1987 der Anteil der operierten unter Einjährigen in den westlichen Bundesländer von 7 % auf 28 % angestiegen war. Im Jahre 1978 wurden 27 % der Kinder mit Transposition der großen Gefäße in einem Alter von unter einem Jahr operiert, 1987 waren es 87 % (Castaneda et al. 1974; Meisner 2005). Mit der Herztransplantation wurde am 07.05.1981 am Deutschen Herzzentrum in München und am 19.08.1981 in München-Großhadern jeweils mit steigender Tendenz wieder angefangen (Schmid et al. 2003). Nach der Rückkehr von Roland Hetzer im Jahre 1977 von einem 2-jährigen Aufenthalt bei Frank Gerbode und Norman Shumway sollte auch in Hannover mit dem Transplantationsprogramm begonnen werden, dem die Kardiologen aber wegen der langen Wartelisten für Koronaroperation skeptisch gegen-

überstanden (Schmid et al. 2003). Am 21.07.1983 war es dann so weit. Empfänger war ein 46-jähriger Patient im therapieresistenten Endstadium einer koronaren Herzkrankheit. Da Hetzers Chef, Hans Georg Borst, krankheitshalber abwesend war, nahmen Roland Hetzer und Helmut Oelert die Operation vor. Im Jahre 1983 wurden weitere 6 Herztransplantationen in Hannover durchgeführt. Danach stieg die Zahl der Herztransplantationen in Hannover schnell an: 1984 auf 32, 1985 auf 47 und 1986 auf 63. Bis April 1987 vergrößerte sich die Zahl der in der BRD vorgenommen Herztransplantationen auf 323, wovon in Hannover allein 164, also mehr als 50 % aller bundesweiten Herztransplantationen, vorgenommen wurden. Weitere Zentren folgten: Hamburg-Eppendorf (Niels Bleese) und insbesondere Berlin, wohin Roland Hetzer 1986 wechselte, sowie ab 1989 auch Bad Oeynhausen mit steigender Tendenz unter Leitung von Reiner Körfer. Bruno Reichert führte am 13.02.1983 die erste Herz-Lungen-Transplantation in München-Großhadern durch, 1985 folgte die Medizinische Hochschule Hannover (MHH). Im Jahre 1988 wurde, ebenfalls an der MHH, durch H.G. Borst und Hans-J. Schäfers die erste Lungentransplantation vorgenommen. Der einsetzende Transplantations-Boom wurde schließlich durch den zunehmenden Mangel an Spenderorganen Ende der 1980er Jahre gebremst, an dem auch das 1997 eingeführte Transplantationsgesetz wenig ändern konnte (Schmid et al. 2003). Bei der Entwicklung der Chirurgie der thorakalen Aorta ist in Deutschland besonders die Hannoversche Gruppe mit den Herren Hans Georg Borst, Axel Haverich, Markus Heinemann und Gerd Walterbusch zu nennen. Die Elefantenrüsseltechnik, der Einsatz des Linksherzbypasses in der Deszendenschirurgie, die Propagierung der unterstützenden Klebetechnik, die frühe Operation der Marfan-Patienten vor der aufgetretenen Dissektion sowie die Unterstreichung der lebenslangen Verlaufskontrollen nach Operationen wegen Dissektion sind Beispiele, an denen die Hannoversche Gruppe mitgearbeitet hat. Ihre Erfahrungen gipfeln in dem weltweit anerkannten Buch »Surgical treatment of aortic dissection« (Borst et al. 1996). Drei weitere Ergebnisse prägten die westdeutsche Herzchirurgie: die Hamburger Statistik, die Maßnahmen zur Qualititässicherung sowie die Facharztfrage. Die Hamburger Statistik wurde 1978 von Georg Rodewald vorgeschlagen und durch die DGTHG beschlossen (Krümpelmann 2008). Sie stellt ein jährlich abzufragendes Register dar. Die Abfrage fußt auf einem Fragebogen von 10–12 Seiten, der einen allgemeinen Teil enthält, in dem Fragen nach Mitarbeiterstab, Operationstischen, Intensivtherapiekapazität etc. beantwortet werden, und einen operativen Teil, in dem die durchgeführten Operationen samt aufgetretener Letalität angegeben werden müssen. Wichtig war auch die Abfrage hinsichtlich der Warteliste eines jeden Zentums. Speziell in den Zeiten, in denen die Operationkapazität gering war, konnte damit auf den jährlichen Presse-

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konferenzen Druck gemacht werden. Durch eine Anwaltskanzlei wurden die abgefragten Merkmale anonymisiert. Nach statistischer Auswertung, die jedes Jahr veröffentlicht wird, liegt ein jährlich wiederkehrender repräsentativer Leistungsquerschnitt der deutschen Herzchirurgie ohne Risikoadjustierung vor, der jedermann zur Verfügung steht und damit Grundlage für gesundheitpolitische Entscheidungen sein kann. Anfang der 1980er Jahre fing die DGTHG an, Qualitätssicherungsmaßnahmen zu entwickeln, die in die vom Bundesministerium für Forschung und Technologie unterstützte Quadrastudie (Quality Assurance Date Review Analysis) mündeten (Struck 2001). In diesem Pilotprojekt wurden zunächst an 5 herzchirurgischen Kliniken Methoden der externen vergleichenden Qualitätssicherung entwickelt, die dann Grundlage für alle Kliniken werden sollten (Kalmar et al. 1996). Parallel dazu wurde der Heidelberger Verein für multizentrische Datenanalyse gegründet. Abgefragt wurden etwa 1500 Items pro Patient. Das System wurde in den Klinikalltag integriert und sollte für die klinische Routinedokumentation sowie für administrative und wissenschaftliche Zwecke genutzt werden. An der Entwicklung und der praktischen Realisierung war vorwiegend die Heidelberger Herzchirurgie mit Brigitte Osswald, Christian Vahl und Siegfried Hagl beteiligt (Vahl et al. 1996). Da der Gesetzgeber ab dem 01.01.1989 durch § 137 des Sozialgesetzbuches die Qualitätssicherung gesetzlich vorschrieb, wurde ab 1992 ein gemeinsames, von der DGTHG, den Spitzenverbänden der Krankenkassen und der Deutschen Krankenhausgesellschaft bundesweites erarbeitetes Qualitätssicherungsverfahren für alle herzchirurgischen Kliniken vereinbart, bei dem nur etwa 200 Items für alle mit der Herz-Lungen-Maschine operierten erwachsenen Patienten abgefragt wurden. Bis zum 31.12.2000 wurden die Kliniken von der Projektgeschäftsstelle bei der Ärztekammer Nordheim in Düsseldorf betreut. Nachdem anfänglich nur ein Teil der Kliniken teilnahm, beteiligten sich ab 1996 alle herzchirurgischen Kliniken an dieser Qualitätssicherungsmaßnahme (Kalmar et al. 1996; Struck 2001). Die Weiterentwicklung der herzchirurgischen Qualitätssicherung ist heute straffer gesetzlich geregelt und unterliegt damit viel stärker gesundheitspolitischem Kalkül. Die Fachgesellschaft, die anfänglich ganz die Initiative in der Hand hatte, ist heute nur noch beratend tätig. In der Facharztfrage waren die Vertreter der Fachgesellschaft immer zwischen mehreren Extremen hin und her gerissen. Die einen wollten im Haus der Chirurgie bleiben, andere wollten den Facharzt für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie, wie es Josef Koncz vorschwebte, und wieder andere wollten einen eigenen Facharzt für Herzchirurgie haben. Da die Facharztfrage auf dem Ärztetag entschieden wird, hat die Bundesärtzekammer als Repräsentant aller Ärzte bzw. aller operativen Gesellschaften ein entscheidendes Wort mitzureden. Die Kompromisslinie mit der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie lag in der Teilgebiets-

lösung, sodass es ab 1972 neben dem Facharzt für Chirurgie Teilgebietsbezeichungen für Thorax- und Kardiovaskularchirurgie sowie für Gefäßchirurgie gab. Vorwiegend wegen der nicht wandlungsfähigen Haltung der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie erfolgte ab 1990 je nach Ratifizierung durch die Landesärztekammern die Einführung des Facharztes für Herzchirurgie.

1.2.2 Geschichte der Herzchirurgie in der DDR Für die Unterstützung bei der Abfassung dieses Kapitels danke ich Herrn Prof. Dr. Karl Emmrich, Frau Dr. med. Panzner, Herrn Dr. med. Manfred Herrmann und Herrn Prof. Dr. Günter Baust, mit denen ich sprechen durfte und die mich mit reichlich Material versehen haben.

Nach Übertragung der Hochschul- und Bildungspolitik von der sowjetischen Besatzungsmacht auf die DDR-Regierung begann die Phase der sozialistischen Umgestaltung, die in mehreren Hochschulreformwerken vorgenommen wurde. So wurde in den Jahren 1950 und 1951 das Ministerium für Hoch- und Fachschulwesen eingerichtet, welches zentral Weisungen für alle Universitäten erließ. Damit waren die Länder, die ja 1952 abgeschafft und nach sowjetischem Vorbild in Bezirke umgestaltet wurden, jeglicher hochschulpolitischer Kompetenz beraubt. Schließlich wurde in einer weiteren, etwa in den Jahren 1968 bis 1970 durchgeführten Reform das 3-jährige marxistisch-leninistische Grundlagenstudium mit Vorlesungen und Seminaren eingeführt (Pfeiffer 2002). Die Betroffenen sprachen von Rotlichtbestrahlung (Emmrich 2007). Die alten Fakultäten wurden durch Bereiche ersetzt, Institute durch Abteilungen, Ordinarien durch Direktoren, die Habilitation durch den Doctor scientiae (Dr. sc.). Die Universitäten dienten der Lehre; wissenschaftliche Aufgaben sollten entsprechend sowjetischem Vorbild vorwiegend an den Akademien der Wissenschaften bearbeitet werden (Emmrich 2007; Pfeiffer 2002). An manchen Orten blieben die medizinischen Fakultäten formal bestehen und kümmerten sich um die Promotion A (Dr. med.) und die Promotion B (Dr. sc.), was, wie gesagt, der westdeutschen Habilitation entsprach. Andere richtungsweisende Entscheidungen wurden aber in den Parteigremien entschieden, denen die staatlichen Gremien und Fakultäten Folge leisten mussten. Dem Bereich der Medizin stand an den Universitäten ein Prorektor vor (Emmrich 2007). Systemkonforme junge Akademiker wurden in einer langfristigen Planung über Promotion, Doctor-scientiaePrüfung und verschiedene Parteiaufgaben, durchsetzt von Besuchen in den sozialistischen Bruderstaaten, auf ihre Berufung vorbereitet. Hatte man die Promotion B durchlaufen, folgten Kurse in Hochschulpädagogik und -methodik, und man wurde Dozent, d. h. man gehörte mit den Professoren zur Gruppe der Lehrenden, die wiederum alle 5 Jahre eine


Weiterbildung in marxistisch-leninistischer Lebensführung – diesmal in Klausur – über sich ergehen lassen mussten; die Rotlichtbestrahlung hielt an. Lehrstuhlbesetzungen wie Berufungsgespräche erfolgten zentral im Ministerium für Hoch- und Fachschulwesen in Berlin (Emmrich 2007). Gehörte man zum Kreis der sozialistischen Persönlichkeiten, wurde man mit dem Reiseprivileg ausgezeichnet. Da keine Devisen zur Verfügung standen, packte man Lebensmittel in das Reisegepäck. Die Dauerwurst im Koffer war ein Markenzeichen des DDR-Dienstreisenden (Lindenau 2002). Vorreiter der Herzchirurgie in der DDR waren Martin Herbst (1917–2005) in Leipzig und Karl Ludwig Schober (1912–1999) in Halle (Emmrich 2005; Kirsch 1974; Menzel 1998; Schober 1994). Die Leipziger Chirurgische Klinik konnte sich erst durch Herbert Uebermuth, einen Schüler von Payr, der 1952 zum ordentlichen Professor ernannt wurde, von den primären Kriegsfolgen erholen. Er setzte in seiner Klinik die Bildung von Spezialabteilungen durch, aus denen u. a. 1961 die Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie hervorging. Den Leitern der Spezialabteilungen ließ Uebermuth bei der Entwicklung ihres Fachgebiets freie Hand (Menzel 1998). Leiter der herzchirurgischen Arbeitsgruppe wurde Martin Herbst, der 1943 seine ärztliche Prüfung in Berlin ablegte und sich, beeindruckt durch die Vorlesung von Sauerbruch, der Chirurgie zuwandte. Herbst war Mitglied des militärärztlichen Dienstes, sodass sein Medizinstudium von vielen Kriegseinsätzen unterbrochen war. So wurde er 1943/44 als Kriegsgefangener in die USA verschifft, wo er Baily begegnete. Tief beeindruckt von Charles Baily reifte in ihm der Wunsch, Herzchirurg zu werden. Schon als Facharzt ging er 1950 an die Leipziger Klinik (Menzel 1998). Zunächst widmete sich Herbst zusammen mit A. Smolik der kinematographen Angiokardiographie, ab 1954 dann der Herzkatheterdiagnostik. Bevor er mit dem herzchirurgischen Operieren am Menschen begann, hospitierte Herbst mehrere Wochen bei Ernst Derra in Düsseldorf (Menzel 1998). Mit dem Verschluss eines Ductus Botalli und der Operation einer Aortenisthmusstenose, gefolgt von geschlossenen Mitralkommissurotomien, begann Martin Herbst 1953 seine herzchirurgische Serie in Leipzig (Herbst 1958; Menzel 1998). Im Jahre 1956 führte er die Oberflächenhypothermie ein, doch war die Operationsletalität in den Folgejahren zu hoch. Deshalb stoppte er diese Methode und wandte sich der Herz-Lungen-Maschine zu (Menzel 1998). Herbst hatte anfangs Schwierigkeiten mit der Kaderabteilung der Universität. Er galt als gesellschaftlich inaktiv und wollte nicht in die SED eintreten. Stand anfänglich in seiner Beurteilung »Herr Dr. Herbst ist nicht der Arzt, der unsere Deutsche Demokratische Republik in Westdeutschland vertreten kann«, hieß es 1961: »Herr Dozent Herbst ließ in den letzten beiden Jahren eine spürbare Aufgeschlossenheit erkennen, die sich auch günstig auf seine Charakter-

eigenschaften auswirkte und ein wachsendes Vertrauen zu unseren Staatsorganen erkennen läßt.« Deshalb stand seiner Ernennung zum Professor und Direktor der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie im Jahre 1961 nichts mehr im Wege (Menzel 1998). Diese frühe Gründung einer selbstständigen herzchirurgischen Klinik in Deutschland war v. a. dem Pioniergeist von Martin Herbst und dem Weitblick seines damaligen Chefs Herbert Uebermuth zu verdanken (Emmrich 2005; Emmrich et al. 2001). Mit anfangs 18 Betten und 2 Operationssälen war die Klinik im Seitenflügel des Roten Hauses untergebracht, einem Gebäude, das 1896 errichtet worden war (Lindenau 2002). Am 20.02.1962 verschloss Herbst erstmals in der DDR erfolgreich einen Atriumseptumdefekt unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine (Emmrich 2005; Emmrich et al. 2001). Im Jahre 1969 erfolgte Herbsts Ernennung zum ordentlichen Professor. Von 1962 bis 1983, dem Jahr der Emeritierung von Herbst, wurden in Leipzig 1764 Operationen unter Verwendung der Herz-Lungen-Maschine durchgeführt (Menzel 1998). Die niedrigen Operationszahlen spiegeln die vielen Probleme der damaligen DDR wider: zerfallene Bausubstanz, veraltete Geräteparks, Versorgungsengpässe, Mangel an gut ausgebildeten Mitarbeitern, da es viele in den Westen zog, sowie Mangel an Einmalartikeln, die fast immer zu Mehrfachartikeln wurden (Emmrich 2007). Nach seinem medizinischen Staatsexamen im Jahre 1935 fing Karl Ludwig Schober, der aus einer Halleschen Familie stammte, wegen Einschränkungen in der Berufsausübung je nach dem Grad der nichtarischen Abstammung seine chirurgische Ausbildung in einer Privatklinik für Urologie und Gynäkologie an (Schober 1994). Im Jahre 1941 wurde er zur Wehrmacht eingezogen und geriet im Januar 1943 im Stalingrad-Kessel in sowjetische Gefangenschaft, aus der er 1948 entlassen wurde (Schober 1995). Seine chirurgische Ausbildung setzte er in Halle fort, zunächst bei Budde, dann bei Franz Mörl. Im Jahre 1952 erfolgte die Habilitation, 1959 die Ernennung zum außerordentlichen Professor und 1966 zum ordentlichen Professor und Direktor der chirurgischen Universitätsklinik Halle/ Wittenberg. Nach 2 Studienreisen, 1961 zu Ake Senning nach Stockholm und zu Kudácz nach Budapest, entschloss sich Schober mit kräftiger Unterstützung durch seinen Chef Franz Mörl, in Halle die Chirurgie am offenen Herz einzuführen (Kirsch 1974; Schober 1994). Da Fördermittel der DDR zum Ankauf einer Importmaschine aus dem kapitalistischen Ausland nicht zur Verfügung standen, baute er mit dem Biophysiker F. Struß und dem Anästhesisten Günter Baust die erste Herz-LungenMaschine in der DDR. Wie bei der Beschaffung der Materialien vorgegangen wurde, ist sehr anschaulich bei Rainer Kirsch nachzulesen (Kirsch 1974). Die Hallesche Herz-Lungen-Maschine, anfangs ausgestattet mit einem Scheibenoxygenator, wurde das Urmodell aller in der DDR benutzten

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Herz-Lungen-Maschinen (Schober et al. 1964; Struss u. Schober 1962). Für die Leistung des Baus der Herz-Lungen-Maschine sollten Schober und sein Team 1962 mit dem Virchow-Preis ausgezeichnet werden. Leitende Mitarbeiter des Ministeriums für Gesundheit erhoben dagegen Einspruch. Die Maschine sei außerhalb des Plans gebaut worden, Schober ein Planbrecher. Schober und sein Team erhielten die Auszeichnung ein Jahr später (Kirsch 1974). Nach anfänglichen Operationen am geschlossenen Herz erfolgte am 03.04.1962 die erste Herzoperation in extrakorporaler Zirkulation, ein Atriumseptumdefekt Typ II wurde verschlossen (Emmrich et al. 2001). Kudácz assistierte Schober dabei. Im Jahre 1965 erfolgte der erste Klappenersatz mittels Starr-Edwards-Prothese – H.G. Borst gab Hilfestellung – und 1978 die erste Bypassoperation. Schober war vielleicht durch die Härte in der sowjetischen Kriegsgefangenschaft, die er ungebrochen überstand, zu einer runden Persönlichkeit herangereift, die sich neben der Chirurgie, der Medizingeschichte, der Kunst und der Musik aufs engste verbunden fühlte (Kirsch 1974). Schobers ganz großes Verdienst war die Einsicht, dass der Dialog zwischen west- und ostdeutscher Herzchirurgie möglichst ideologiefrei stattfinden solle. Zu diesem Zweck richtete er seit 1964 das jährlich stattfindende Hallesche Symposium über das Operieren mit der Herz-Lungen-Maschine ein. Anfangs war es eine private Veranstaltung. Je nach politischer Großwetterlage konnten eine mehr oder weniger große Zahl ausländischer und westdeutscher Herzchirurgen nach Halle reisen und so den fachlichen Dialog über die Mauer hinweg aufrechterhalten. Das Hallesche Symposium war das einzige Forum für junge ostdeutsche und osteuropäische Herzchirurgen, auf dem sie die neuen internationalen Ideen hören und mit den vortragenden Herzchirurgen diskutieren konnten; es war quasi das Loch in der Mauer. Nach der Emeritierung von Schober im Jahre 1972 übernahm Rainer Panzner als Schüler Schobers die herzchirurgische Abeilung eigenverantwortlich. Auch das Hallesche Symposium setzte er fort. Im Jahre 1977 wurde er zum ordentlichen Professor für Herzchirurgie ernannt. Er verstarb nach einer stürmisch verlaufenden Krankheit innerhalb weniger Monate im Jahre 1992 (Schober 1992). Die Klinik in Halle war auf vielen Gebieten der Herzchirurgie tätig. So wurden Vorhofumkehroperationen bei Transposition der großen Gefäße – bei der ersten Operation war Helmut Oelert dabei – oder Fontan-Korrekturen vorgenommen, doch die Operationszahlen lagen immer im unteren Bereich der herzchirurgischen Leistungszahlen in der DDR. Neben den universitären Einrichtungen in Leipzig und Halle wurde in der DDR noch an der Charité in Berlin und an der Universität Rostock Herzchirurgie betrieben. Anders als in Leipzig, wo 1961 eine selbstständige Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie eingerichtet wurde, verblieben

die übrigen universitären Abteilungen innerhalb der dortigen chirurgischen Universitätskliniken. In Bad Berka entwickelte sich das Herzzentrum innerhalb einer Tuberkuloseklinik, die direkt dem Ministerium für Gesundheit unterstand. Auch konnte der anfängliche Abteilungsstatus im Jahre 1976 zugunsten einer selbstständigen Klinik überwunden werden (Emmrich et al. 2001). Im Jahre 1968 erteilte das Ministerium für Gesundheitswesen Wolfgang Gündel den Auftrag, eine für alle herzchirurgischen Zentren verbindliche Herz-Lungen-Maschine zu entwickeln und gleichzeitig die Versorgung aller 5 Zentren der DDR mit dieser Maschine zu sichern. So war von nun an das Modell HLM 70 in den meisten Zentren in Gebrauch. Die Maschine war mit einem Dispersionsoxygenator zum Einmalgebrauch und einem Wärmeaustauscher versehen (Gündel 2003). Nach der Wiedereröffnung der Berliner Universität im Jahre 1946 wurde die Charité die bedeutendste medizinische Aus- und Fortbildungseinrichtung der DDR, die Kaderschmiede des sozialistischen Gesundheitswesens. Da das Gebiet der Charité im Zweiten Weltkrieg zu 50 % zerstört wurde, beschloss die SED-Führung, die Charité am historischen Standort durch Neubauten zu sanieren. Im Jahre 1962 war der erste Neubaukomplex für die operativen Fachgebiete fertig. Die Herzchirurgie bekam 2 Operationsräume. Im Jahre 1962 übernahm Hans-Jochen Serfing die Leitung der chirurgischen Klinik der Charité. Er wurde aus Greifswald berufen und war ein Chirurg alter Sorte, d. h. er operierte alles. Mit Serfing aus Greifswald kam auch Harry Warnke (geboren 1929) an die Charité. Er war für den Aufund Ausbau der Herzchirurgie verantwortlich. Im Jahre 1963 wurde die erste Operation in extrakorporaler Zirkulation durch Serfing ausgeführt, 1971 führte Warnke die erste Koronaroperation der DDR durch, und 1986 setzte Warnke den ersten Defibrillator der DDR ein (Lindenau 2002). Aber auch Kinder wurden operiert, speziell nach Aufenthalten von Warnke bei Aldo Castaneda (1976) und Ake Senning (1978). Bei den zwischen 1979 und 1986 insgesamt 185 vorgenommen Korrekturen bei Transposition der großen Gefäße nach Senning lag die Frühletalität bei 16 %; 83 Kinder waren unter einem Jahr alt (Emmrich 2007; Emmrich et al. 2001). Nach der Emeritierung von Serfing im Jahre 1978 kam Wolff aus Dresden, der die Klinik der Charité zu einem Transplantationszentrum machte, sodass es nur folgerichtig war, dass 1986 die erste Herztransplantation der DDR in der Charité ausgeführt wurde. Die Professoren Warnke und Wolff nahmen die Operation vor. Empfängerin war eine 28-jährige Patientin mit Kardiomyopathie. Die Charité war damit nach der Herzklinik in Prag die zweite Klinik in Osteuropa, die sich der Herztransplantation widmete. Insgesamt wurden an der Charité bis zur Wende 36 Herzen verpflanzt (Lindenau 2002). Die erste Operation unter Einsatz der Herz-LungenMaschine in Rostock wurde von Joachim Huth, der von Schober aus Halle kam, am 14.03.1967 vorgenommen.

21 1.3 · Herzchirurgie in der Nachwendezeit

Auch hier wurde ein Atriumseptumdefekt verschlossen. Nachdem W. Schmitt, der chirurgische Ordinarius, in Rostock emeritiert wurde, folgte Richard Reding aus Greifswald, der die Herzchirurgie neu organisierte, sodass 1984 Karl Emmrich (geboren 1934) für die Herzchirurgie verantwortlich wurde (Emmrich 2007). Emmrich kam als noch in Ausbildung befindlicher Chirurg 1961 zu Herbst nach Leipzig. Sein Schwerpunkt wurde die Kinderherzchirurgie. Nach seiner Habilitation im Jahre 1977 über tierexperimentelle und klinische Ergebnisse einer SäuglingsHerz-Lungen-Maschine – ursprünglich von Günter Weißbach konstruiert – erfolgte bald die Berufung nach Rostock. Neben der Kinder- und Erwachsenenherzchirurgie widmete sich Emmrich in Rostock auch dem Kunstherzprogramm, das zusammen mit Horst Klinkmann betrieben wurde. Warum bei dem sonst so flächendeckenden Mangel an Mitteln und modernen Gerätschaften dafür Devisen aufgewendet wurden, bleibt ein Geheimnis der DDR. Die künstlichen Ventrikel waren aus Polyurethan und mit Björk-Shiley-Prothesen versehen und wurden pneumatisch betrieben. Die Kunstventrikel wurden orthotop bzw. als links- und rechtsventrikuläre Assist-Systeme eingesetzt. Die längste Überlebenszeit eines Kalbes mit orthotop implantiertem Kunstventrikel betrug 1987 drei Monate (Emmrich 2007). Nachdem in der Zentralklinik für Lungenkrankheiten und Tuberkulose in Bad Berka seit 1962 Operationen am geschlossenen Herz ausgeführt wurden, wurde die Klinik 1966 als fünftes Herzzentrum der DDR anerkannt. Am 10.07.1968 erfolgte durch Hasche eine Aortenklappensprengung als erster Eingriff unter Verwendung der HerzLungen-Maschine. Im Jahre 1973 übernahm der aus Leipzig von Herbst kommende Wolfgang Ursinus die Abteilung. Er operierte ein ähnliches Spektrum wie in Leipzig, also anfänglich angeborene Vitien, folgte dann aber dem Trend, sodass in Bad Berka mehr und mehr Klappen und Koronarien operiert wurden. Der erste Klappenersatz wurde 1973, die erste Koronaroperation 1975 vorgenommen. Wurden 1974 noch 105 Operationen unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine ausgeführt, waren es im Jahr der Wende bereits 742, wobei eine kontinuierliche Steigerung zu verzeichnen war (Emmrich 2007; Emmrich et al. 2001). Nach der Emeritierung von Martin Herbst im Jahre 1983 wurde Karl Friedrich Lindenau (geboren 1941) auf den Leipziger Lehrstuhl berufen. Lindenau studierte in Petersburg und Berlin Medizin, machte 1966 das Staatsexamen und trat in die Klinik von Serfing ein, wo er 1978 mit der Arbeit »Wiederdurchblutung des akut ischämischen Myocards« den Dr. sc. erwarb (Lindenau 2002). Am Anfang seiner Leipziger Zeit wurden Teile der desolaten Bausubstanz der herzchirurgischen Klinik erneuert, sodass die Operationskapazität leicht gesteigert werden konnte. So wurde 1986 über die ersten 1000 Herzoperationen berichtet. Gegen Ende der 1980er Jahre verfügte die Klinik über

48 Betten, davon 7 Intensivbetten, sowie 3 Operationssäle. Die jährliche Operationskapazität lag bei 800 Eingriffen am offenen Herz. Wohl aus Prestigegründen fing man 1986 auch mit der Herztransplantation an (Lindenau 2002). Lindenau leitete die Leipziger Klinik bis zum Mai 1992, musste dann aber die Universität wegen Systemnähe und Stasiverstrickung verlassen (Lindenau 2002). Die von Lindenau für 1989 veröffentlichten Zahlen der herzchirurgischen Arbeitslast in der DDR waren nicht imponierend. Leipzig operierte 797, Bad Berka 742, Berlin 670, Halle 225 und Rostock 256 Patienten, was 158 Operationen pro 1 Mio. Einwohner entsprach und damit deutlich weniger war als in den westlichen Bundesländern. Die Planwirtschaft der DDR war unfähig, eine bedarfsgerechte herzchirurgische Versorgung der Bevölkerung sicherzustellen (Lindenau 1990). Ausgestattet mit fraglichen Zielvorstellungen, unfähig zu wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Reformen und immer mehr Zuflucht suchend bei Zwangsmaßnahmen (Mauer, Stasi) zerbröselte der von der sowjetischen Siegermacht eingesetzte Staat der DDR. Ob am Arbeitsplatz, in der Ehe, bei der Kindererziehung oder in der Kneipe – stets waren die Partei (SED) und im Hintergrund die Staatssicherheit dabei. Die perspektivlosen Menschen wollten dies nicht mehr und gingen mit dem Ruf »Wir sind das Volk« auf die Straße, sodass am 09.11.1989 die Mauer fiel und das Staatswesen der DDR implodierte.

1.3

Herzchirurgie in der Nachwendezeit

In beiden Teilen Deutschlands fehlte es in der Nachwendezeit an Operationskapazität. Auf der Konferenz der Gesundheitsminister wurde deshalb 1988/89 beschlossen, den Richtwert an Herzoperationen mit Herz-Lungen-Maschine pro einer Million Einwohner von 400–500 auf höchstens 700 zu erhöhen. Dies erforderte in der BRD mit einer Einwohnerzahl von rund 62 Mio. eine Operationskapazität von etwa 43.000 Operationen pro Jahr, was einen Zuwachs von ungefähr 11.000 Herzoperationen gegenüber 1989 bedeutete. Dazu sollten 12 neue Zentren gegründet werden, wobei man eine Regionalisierung anstrebte, d. h. jeder der 50 westlich gelegenen Regierungsbezirke sollte ein Herzzentrum erhalten (Bruckenberger 1990). Auf der gleichen Sitzung wurde beschlossen, neben den 5 bestehenden Einheiten in den neuen Bundesländern 7 weitere zu planen, damit die Operationszahlen zwischen neuen und alten Bundesländern auf gleichem Niveau, d. h. bei 700 Herzopertionen pro eine Million Einwohner, liegen (Bruckenberger 1990). Tatsächlich stieg die Zahl der Herzzentren bis zum Jahr 2000 auf 80 im wiedervereinigten Deutschland an, was einem Zuwachs gegenüber 1990 von 74 % entspricht (Bruckenberger 2001). Die neu entstandenen Zentren sind bei Hagl (2000) nachzulesen.

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Durch die politische Umstellung, die die Wende mit sich brachte, wurde ein Teil der Chefs der ostdeutschen Kliniken früher pensioniert. Der einzige, der bis zu seiner regulären Altersgrenze arbeitete, war Karl Emmrich in Rostock, der 2000 emeritiert wurde (Emmrich 2007). Sein Nachfolger wurde Gustav Steinhoff. In Leipzig entstand ein außerhalb der Stadt gelegenes neues Herzzentrum, das vom Rhönklinikum geplant wurde und seit 1994 in Betrieb ist. Mit dem Freistaat Sachsen und der Universität Leipzig besteht ein Kooperations- und Nutzungsvertrag, der dem Herzzentrum den Status einer Universitätsklinik verleiht. Zum Leiter wurde Friedrich Mohr berufen. In Bad Berka folgte auf Wolfgang Ursinus im Jahre 1994 Marius Torka. Nach Ausscheiden von H. Warnke an der Charité wurde 1993 Wolfgang Konertz von der Universität Halle an die Charité berufen. Die Nachfolge in Halle trat Rolf Edgar Silber ab 1998 an, nach Zwischenspielen von Wolfgang Konertz (1992–1993) und Hans Reinhard Zerkowski (1994– 1998). Auf der 19. Jahrestagung der DGTHG im Februar 1990 erfolgte die Aufnahme der DDR-Herzchirurgen in die westdeutsche Fachgesellschaft. Damit war neben der politischen auch die gesellschaftliche Vereinigung der deutschen Herzchirurgie nach dem Zweiten Weltkrieg vollzogen.

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1

2

2 Risiko-Scores in der Herzchirurgie D. Böthig, T. Breymann 2.1

Was ist ein Score? – 27

2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4

Wichtige herzchirurgische Risiko-Scores – 27 EuroSCORE – 27 HCH-(Herzchirurgie-)Score – 29 STS-(Society-of-Thoracic-Surgeons-)Score – 29 Risk Adjustment in Congenital Heart Surgery, 1st version (RACHS-1) – 29 Aristotle-Score – 29

2.2.5 2.3

2.3.8

Möglichkeiten und Risiken bei der Verwendung von Scores, insbesondere in Hinblick auf die deutsche Qualitätssicherung – 35 Therapievergleich – 36 Qualitätsmonitoring – 36 Aufwand – 36 Inadäquater Score – 36 Beeinflussungsmöglichkeiten – 37 Nutzen – 37 Externe statt (fachgesellschafts-)interne Qualitätssicherung – 37 Veröffentlichung – 38

2.1

Was ist ein Score?

2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7

Ganz allgemein ist ein Score eine vereinfachende Zählmethode. Das altenglische Wort »scoru« stammt aus dem Norwegischen und bedeutete »zwanzig« [10]. Später bezeichnete man damit Kerben in Holzstäben, die man beim Zählen von Schafen für je 20 Schafe machte. Die vielfältigen englischen Bedeutungen [6] reichen heute von »Partitur« und »Stimme« über »Kerbe« und »Stiege« bis zu den hier eher diskutierten Interpretationen »Auswertung« und »Stand eines Wettkampfs«. Im deutschen Sprachraum hat das Wort »Score« immer noch ein breites Bedeutungsspektrum: Es reicht von der spielerischen Interpretation der »High-Scores« bei Computerspielen bis zu Letalitätswahrscheinlichkeiten nach kardiochirurgischen Operationen, beispielsweise im Fall des EuroSCORE. In der Herzchirurgie versteht man unter Scores Klassifizierungen von Patienten anhand bestimmter Symptome, Diagnosen, Operationen oder einer Kombination davon. Die Scores fassen Patienten zu Gruppen mit vergleichbarem Risiko für ein Endereignis zusammen. Die Qualität (Güte) eines Scores wird durch die treffsichere Voraussage des Ergebnisses (gute Kalibrierung) und die Fähigkeit, verschiedene Patientengruppen deutlich voneinander zu differen-

2.3.9 Gesundheitspolitik 2.3.10 Reklame – 38 2.3.11 Fazit – 38 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.5.1 2.5.2

– 38

Verschiedene Verfahren der Score-Bildung – 39 Prognostische Scores – 39 Verteilungsmaße als Scores – 41 Propensity-Scores – 41 Delphi-Prozess – 43 In der Herzchirurgie verwendete Scores – 43 Für welche Fragestellungen gibt es Scores? – 43 Begriffserklärung Mortalität und Letalität – 43 Literatur

– 44

Anhang: Scores in der Herzchirurgie – Gegenstände und Verwendung – 44 Anhang 2: Weitere Definitionen

– 47

zieren (gute Diskrimination), bestimmt. Der klinische Anwender schätzt einen Score eher, wenn er darüber hinaus einfach zu erstellen und leicht sowie anschaulich zu interpretieren ist.

2.2

Wichtige herzchirurgische Risiko-Scores

2.2.1 EuroSCORE

Der EuroSCORE (European System for Cardiac Operative Risk Evaluation; Nashef et al. 1999; . Tab. 2.1) beurteilt das Letalitätsrisiko nach einer herzchirurgischen Operation im Verlauf der postoperativen Krankenhausbehandlung. Abgeleitet aus der Ergebnisbeobachtung von 19.030 Datensätzen zahlreicher europäischer Kliniken aus dem Jahre 1995 ist er ein robustes, einfach zu verwendendes und vergleichsweise (Nilsson et al. 2006) zuverlässiges Werkzeug für die Bypass-, Klappen- und Aortenchirurgie. Nach Eingabe von 17 Parametern (15 davon können mit »Ja« oder »Nein« beantwortet werden, dazu kommen das Patientenalter und eine Klassifizierung der Ejektionsfraktion) kann durch simple Addition der entsprechenden Punktzahlen direkt eine Schätzung der zu erwartenden Letalität erfolgen. Eine

28

Kapitel 2 · Risiko-Scores in der Herzchirurgie

. Tab. 2.1. EuroSCORE

2

Parameter

Details

Score-Wert

Alter

Pro angefangenes Jahrfünft ab 60 Jahren

1

Geschlecht

Weiblich

1

Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung

Langzeitanwendung von Bronchodilatatoren oder Steroiden

1

Extrakardiale Arterienerkrankung

Vorliegen eines der folgenden Symptome bzw. einer der folgenden Erkrankungen: 4 Claudicatio intermittens 4 Verschluss oder Stenose der A. carotis interna von ≥50 % 4 vorausgegangene oder indizierte Operation an der Aorta, den Arterien der unteren Extremität oder den Karotiden

2

Neurologische Erkrankungen

Erkrankungen, die die Fortbewegung oder den Alltagsablauf einschränken

2

Vorangegangene Herzoperation

Mit Perikarderöffnung

3

Präoperative Kreatininkonzentration von >200 μmol/l

–

2

Akute Endokarditis

Mit andauernder Antibiotikatherapie

3

Präoperativer Aufenthalt auf der Intensivstation

Eines oder mehrere der folgenden Kriterien (Punkte unabhängig von der Anzahl): 4 mechanische Reanimation 4 Beatmung 4 intraaortale Ballongegenpulsation 4 Katecholaminpflichtigkeit 4 Nierenversagen 4 Oligurie (80 Jahre

1,490 = β2

Geschlecht

Weiblich

0,398 = β3

Präoperativer Kreatininwert

>2,3 mg/dl oder >200 μmol/l

0,790 = β4

Extrakardiale Arteriopathie

Periphere arterielle Verschlusskrankheit (Extremitäten) oder arterielle Gefäßerkrankung der zum Hirn führenden Gefäße oder Vorliegen eines Aortenaneurysmas

0,504 = β5

Chronische Lungenerkrankungen

Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung mit Langzeittherapie mit Bronchodilatatoren

0,463 = β6

Neurologische Dysfunktion

Neurologische Erkrankungen: 4 des Zentralnervensystems, zerebrovaskulär (Blutung/Ischämie), oder 4 des Zentralnervensystems, andere (Morbus Parkinson, Morbus Alzheimer), oder 4 peripher oder 4 Kombination

0,250 = β7

Re-Operation (frühere Herzoperationen)

Voroperation an Herz/Aorta: 4 Koronarchirurgie oder 4 Aortenklappenchirurgie oder 4 Mitralklappenchirurgie oder 4 Trikuspidalklappenchirurgie oder 4 Pulmonalklappenchirurgie oder 4 Operation bei Aortenaneurysma/-ektasie (thorakal oder Kombination) oder 4 Operation bei kongenitalen Vitien oder 4 Herztumorchirurgie oder 4 Operation bei Perikarderkrankung oder 4 Transplantation oder 4 Rhythmuschirurgie (epikardiale Schrittmacherimplantation oder epikardiale Defibrillatorimplantation oder Kombination oder antitachykarde Operation) oder 4 sonstige Herzoperation

0,973 = β8

Kritischer präoperativer Status

4 Kardiogener Schock/kardiogene Dekompensation innerhalb der vorangegangenen 48 h oder 4 Reanimation innerhalb der vorangegangenen 48 h oder 4 Beatmung oder 4 Katecholamintherapie (i. v., Inotropiesteigerung) oder 4 Intraaortale Ballongegenpulsation als (präoperative) mechanische Kreislaufunterstützung

0,925 = β9

Linksventrikuläre Dysfunktion

Linksventrikuläre Ejektionsfraktion mittelgradig oder Wert von 30–50 %

0,447 = β10

Linksventrikuläre Ejektionsfraktion schlecht oder Wert von 30 days 4 Partially anomalous pulmonary venous connection surgery

3

4 Pulmonary artery banding 4 Repair of tetralogy of Fallot with pulmonary atresia 4 Repair of cor triatriatum 4 Systemic to pulmonary artery shunt 4 Atrial switch operation 4 Reimplantation of anomalous pulmonary artery 4 Anuloplasty 4 Repair of coarctation and ventricular septal defect closure 4 Excision of intracardiac tumor

2

3

4 Aortic valvulotomy or valvuloplasty at age >30 days 4 Subaortic stenosis resection 4 Pulmonary valvulotomy or valvuloplasty 4 Pulmonary valve replacement 4 Right ventricular infundibulectomy 4 Pulmonary outflow tract augmentation 4 Repair of coronary artery fistula 4 Atrial septal defect and ventricular septal defect repair 4 Atrial septal defect primum repair 4 Ventricular septal defect repair 4 Ventricular septal defect closure and pulmonary valvotomy or infundibular resection 4 Ventricular septal defect closure and pulmonary artery band removal 4 Repair of unspecified septal defect 4 Total repair of tetralogy of Fallot 4 Repair of total anomalous pulmonary venous at age >30 days 4 Glenn shunt 4 Vascular ring surgery 4 Repair of aorto-pulmonary window 4 Coarctation repair at age ≤30 days 4 Repair of pulmonary artery stenosis 4 Transection of pulmonary artery 4 Common atrium closure 4 Left ventricular to right atrial shunt repair 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

Aortic valve replacement Ross procedure Left ventricular outflow tract patch Ventriculomyotomy Aortoplasty Mitral valvulotomy or valvuloplasty Mitral valve replacement Valvectomy of tricuspid valve Tricuspid valvotomy or valvuloplasty Tricuspid valve replacement Tricuspid valve replacement repositioning for Ebstein anomaly at age >30 days Repair of anomalous coronary artery without intrapulmonary tunnel Repair of anomalous coronary artery with intrapulmonary tunnel (Takeuchi) Closure of semilunar valve, aortic or pulmonary Right ventricular to pulmonary artery conduit Left ventricular to pulmonary artery conduit Repair of double-outlet right ventricle with or without repair of right ventricular obstruction Fontan procedure Repair of transitional or complete atrioventricular canal with or without valve replacement

(Fortsetzung)

4

4 Aortic valvulotomy or valvuloplasty at age ≤30 days 4 Konno procedure 4 Repair of complex anomaly (single ventricle) by ventricular septal defect enlargement 4 Repair of total anomalous pulmonary veins at age ≤30 days 4 Atrial septectomy 4 Repair of transposition, ventricular septal defect, and subpulmonary stenosis (Rastelli) 4 Atrial switch operation with ventricular septal defect closure 4 Atrial switch operation with repair of subpulmonary stenosis 4 Arterial switch operation with pulmonary artery band removal 4 Arterial switch operation with ventricular septal defect closure 4 Arterial switch operation with repair of subpulmonary stenosis 4 Repair of truncus arteriosus 4 Repair of hypoplastic or interrupted aortic arch without ventricular septal defect closure 4 Repair of hypoplastic or interrupted aortic arch with ventricular septal defect closure 4 Transverse arch graft 4 Unifocalization for tetralogy of Fallot and pulmonary atresia 4 Double switch

5

4 Tricuspid valve repositioning for neonatal Ebstein anomaly at age ≤30 days 4 Repair of truncus arteriosus and interrupted arch

6

4 Stage 1 repair of hypoplastic left heart syndrome conditions 4 Damus-Kaye-Stansel procedure

Ein gruppenweiser Letalitätsvergleich mit diesen Werten erfolgt durch Vergleich der erwarteten mit der beobachteten Letalität: 4 Erwartete Letalität. Für jede Gruppe wird folgendes Produkt berechnet: Anzahl der durchgeführten Operationen pro Kategorie multipliziert mit der Letalität der Vergleichsgruppe. 4 Die Produkte werden addiert und ergeben die Anzahl der erwarteten Verstorbenen. Die erwartete Letalität kann dann in Prozent ausgedrückt werden. 4 Vergleich. Der Quotient aus dieser Prozentzahl und der beobachteten Letalität (in Prozent) zeigt, wie sich die Letalitätsrisiken der beiden Gruppen zueinander verhalten.

2

32


. Tab. 2.4. Veröffentlichungen verschiedener Gruppen zu RACHS-1-bezogenen Letalitätsraten Literatur

Population

2

Auswertungszeitraum

Anzahl Patienten

Letalität [%] in den Risikokategorien nach RACHS-1 1

2

3

4

5

6

PCCC, USA

1996

4370

0,4

3,8

8,5

19,4

–

47,7

HDD, USA

1994–1996

3646

0,3

3,3

9,5

19,2

–

47,0

Boethig et al. (2004)

Bad Oeynhausen, Deutschland

1996–2002

2386

0,3

4,0

5,6

9,9

50,0

40,1

Larsen et al. (2005)

Aarhus, Dänemark

1996–2002

957

1,1

3,1

8,5

17,0

–

57,0

Kang et al. (2004)

London, England

200–2003

998

0

1,3

5,0

11,1

–

36,5

Welke et al. (2006)

CHSS members

2001–2004

12.672

0,7

0,9

2,7

7,7

–

17,2

Al-Radi et al. (2007)

Toronto, Kanada

1999–2004

2397

0

1,0

4,0

7,0

17,0

Nina et al. (2007)

Maranhao, Brasilien

2001–2004

145

3,8

26,0

60,0

–

–

–

Larrazabal et al. (2007)

Guatemala City, Guatemala

2003–2004

537

0,5

7,4

23,3

25,0

–

–

Mildh et al. (2007)

Helsinki, Finnland

2000–2004

1001

0

2,1

3,2

9,7

–

14,3

Jenkins et al. (2002)

CHSS Congenital Heart Surgeons Society; HDD Hospital Discharge Data sets; PCCC Pediatric Cardiac Care Consortium; RACHS-1 Risk Adjustment in Congenital Heart Surgery, 1st version

mensgebung erläutert: »Because our scoring system was derived from opinions, we gave the name of Aristotle to this project. According to Aristotle’s philosophy (Rhetoric, Book I, 350 BC): ›When there is no scientific answer available, the opinion (Doxa) perceived and admitted by the majority has value of truth.‹« Der Aristotle-Score basiert auf einer Zusammenfassung von Schätzungen, die nach der Delphi-Methode erhalten wurden: 50 Kinderherzchirurgen aus 23 Ländern haben 145 verschiedene Prozeduren (. Tab. 2.5) beurteilt. Mit 1–5 Punkten (wobei auch Zwischenstufen im Bereich einer Dezimale möglich waren) wurden das Sterbe- und das Morbiditätsrisiko (definiert als Länge des Aufenthalts auf der Intensivstation) sowie technische Schwierigkeit der einzelnen operativen Prozeduren eingeschätzt. Dabei legte man keine absoluten Zahlen zugrunde; es ging lediglich darum, eine konsistente Reihenfolge herzustellen, bei der keine riskantere oder schwierigere Prozedur niedriger klassifiziert wurde als eine einfachere. Die Punkte der genannten Parameter wurden addiert, sodass sich in der Summe 1,5–15 Punkte pro Eingriff ergeben konnten. Die Konstruktion dieses sog. Basic-Scores ist insofern nachvollziehbar, als alle Gruppen und die jeweiligen Klassenzuordnungen veröffentlicht sind. Die Eingruppierung beruht aber auf Schätzungen, nicht auf tatsächlichen Beobach-

tungen. Daher lassen sich aus der Summe der Punkte nur sehr vage Erwartungswerte für die Letalität oder die Liegedauer auf der Intensivstation berechnen (Jacobs et al. 2007). Im Bestreben, die Klassifikation weiter zu verfeinern, wurde zusätzlich ein sog. Comprehensive-Score definiert. Dieser erweitert den Basic-Score um Zusatzpunkte für 167 spezifische, operationsabhängige Faktoren wie Anatomie, Begleiteingriffe und Alter sowie um 81 operationsunabhängige Begleitumstände. Die Zusatzpunkte sind wiederum spezifiziert in Letalität, Morbidität und Schwierigkeit. Pro Operation können durch Elemente des Comprehensive-Scores bis zu 10 Punkte zusätzlich zu denen des Basic-Scores dazukommen; theoretisch sind auch höhere Werte möglich. Die Konstruktion des Comprehensive-Scores ist nicht nachvollziehbar, weil nur die geschätzten Gewichte von 44 der 167 operationsabhängigen Faktoren veröffentlicht sind. Gegen Gebühr kann man sich allerdings unter www.aristotleinstitute.org registrieren lassen, um in die Lage versetzt zu werden, den Comprehensive-Score selbst zu berechnen. Im Rahmen der Bestrebungen nach einer europaweiten kinderherzchirurgischen Datenbank werden Ergebnisse kinderherzchirurgischer Operationen vieler Zentren in Warschau gesammelt [7]. Dort kann man Auswertungen älteren Datums abfragen, die u. U. eine Grundlage für prozedurenspezifische Letalitätsvergleiche bieten.

33 2.2 · Wichtige herzchirurgische Risiko-Scores

. Tab. 2.5. Bewertung von Operationen laut Aristotle-Score Basic-Score

Operativer Eingriff

Basic-Score

Operativer Eingriff

1,5

4 4 4 4 4

6,3

4 Aortenstenose, subvalvulär, Korrektur 4 Shunt, Aortopulmonal, modifizierter Blalock-Taussig Shunt

6,5

4 RVOTO, Korrektur 4 Klappenersatz, Pulmonalklappe

6,8

4 Cor triatriatrum, Korrektur 4 Shunt, aortopulmonal, zentral

7,0

4 4 4 4 4

Pleuradrainage Bronchoskopie Sekundärer Thoraxverschluss Mediastinalexploration Sternumrevision

2,0

IABP-Implantation

3,0

4 4 4 4 4 4

PFO, Direktverschluss ASD, Direktverschluss ASD, Patch-Verschluss ASD, partieller Verschluss Perikarddrainage Offener Ductus arteriosus, Verschluss, chirurgisch 4 Herzschrittmacherimplantation, permanent 4 Herzschrittmacher, sonstiger Eingriff 4 Fenestrierung des interatrialen Septums, Verschluss

3,5

Shunt, aortopulmonal, Verschluss und Entfernung

4 4 4 4 4

3,8

ASD, Atrium communis, Septierung

4

4,0

4 4 4 4 4 4 4

4 4

ASD, Schaffung/Vergrößerung AV-Kanal (AVSD), partiell (inkomplett), Korrektur Koronaranomalie, Fistel, Korrektur AICD-Implantation AICD, sonstiger Eingriff Ductus thoracicus, Ligatur Zwerchfellplikatur

5,0

4 4 4 4 4

5,3

Pectus excavatum, Korrektur

5,6

Valvuloplastie, Pulmonalklappe

6,0

4 4 4 4 4

7,5

4 Fenestrierung des interventrikulären Septums 4 TOF, Korrektur, Ventrikulotomie, nichttransanulärer Patch 4 Klappenersatz, Trikuspidalklappe 4 Conduit, RV-PA 4 Aortenstenose, supravalvulär, Korrektur 4 Sinus-Valsalvae-Aneurysma, Korrektur 4 Klappenersatz, Mitralklappe 4 Aortokoronare Bypassoperation 4 Glenn (bidirektionale bilaterale kavopulmonale Anastomose)

7,8

4 Tunnelierung intraatrial (nicht Mustard oder Senning) 4 Pulmonalarterienstenose, intrahilär, Rekonstruktion 4 Pulmonalarterienstenose, extrahilär, Rekonstruktion 4 Koarktation der Aorta, Korrektur, Interponat

8,0

4 Partielle Lungenvenenfehlmündung, Scimitar Syndrom, Korrektur 4 Systemvenöse Obstruktion, Korrektur 4 TOF, Korrektur, ohne Ventrikulotomie 4 TOF, Korrektur, Ventrikulotomie, transanulärer Patch 4 TOF, Korrektur, RV-PA-Conduit 4 Conduit, Austausch 4 Conduit, LV-PA 4 Valvuloplastie, Aortenklappe 4 Valvuloplastie, Mitralklappe 4 Mitralstenose, supravalvulär (Ring), Korrrektur

Fenestrierung des interatrialen Septums AV-Kanal (AVSD), intermediär, Korrektur Partielle Lungenvenenfehlmündung, Korrektur Lungenbiopsie Arteriovenöse Malformation der Pulmonalarterie, Korrektur 4 Pleura, Dekortikation

4 4 4 4 4 4 4 4

VSD, Direktverschluss VSD, Patch-Verschluss Aortopulmonales Fenster, Korrektur Klappenersatz, Trunkusklappe Pulmonalarterienstenose, -hypoplasie, Stamm, Rekonstruktion Perikardektomie (Dekortikation) Koarktation der Aorta, Korrektur, End-zu-End Koarktation der Aorta, Korrektur, »subclavian flap« (Waldhausen) Koarktation der Aorta, Korrektur, Patch-Erweiterungsplastik (Vossschulte) Gefässring/doppelter Aortenbogen, Korrektur Pulmonalarterielle Bändelung Entfernung einer pulmonalarteriellen Bändelung ECMO-Prozedur

Valvuloplastie, Trunkusklappe Systemvenöse Anomalie, Korrektur MAPCA-Verschluss Valvuloplastie, Trikuspidalklappe Resektion, Trikuspidalklappe (ohne Klappenersatz) DCRV, Korrektur Klappenersatz, Aortenklappe, mechanisch Klappenersatz, Aortenklappe, Bioprothese Aortenbogenrekonstruktion Glenn (bidirektionale kavopulmonale Anastomose) Glenn (unidirektionale kavopulmonale Anastomose) RVAD-/LVAD-Prozedur Tunnelierung intraatrial, Revision (nach Mustard oder Senning)

2

34


. Tab. 2.5 (Fortsetzung)

2

Basic-Score

Operativer Eingriff

Basic-Score

Operativer Eingriff

8,0 (Fortsetzung)

4 Koarktation der Aorta, Korrektur, End-zu-End, »extended« 4 Rhythmuschirurgie – atrial, chirurgische Ablation (Cox-Maze) 4 Hemifontan 4 Aneurysma, rechter Ventrikel, Korrektur 4 Aneurysma, Pulmonalarterie, Korrektur 4 Herztumor, Resektion 4 Pulmonalisembolektomie 4 Rhythmuschirurgie – ventrikulär, chirurgische Ablation 4 Pulmonalisembolektomie, akuter Embolus

10,0

4 Arterielle Switch-Operation (ASO) 4 Rastelli 4 Koronaranomalie, Abgangsanomalie, Pulmonalis (auch ALCAPA), Korrektur 4 Koarktation der Aorta mit VSD, Korrektur 4 Aortenbogenhypoplasie mit VSD, Korrektur 4 Ebstein-Anomalie, Korrektur

10,3

4 Ross 4 DORV, Korrektur, intraventrikulärer Tunnel

10,8

Unterbrochener Aortenbogen, Korrektur#

11,0

4 Truncus arteriosus, Korrektur 4 TOF und AV-Kanal (AVSD), komplett, Korrektur 4 Pulmonalatresie, VSD-MAPCA (Pseudotrunkus), Korrektur 4 Unifokalisation, MAPCA 4 Konno 4 Kongenital korrigierte TGA, Korrektur (Senning und Rastelli) 4 Kongenital korrigierte TGA, Korrektur, VSD-Verschluss plus Conduit zwischen linkem Ventrikel und Pulmonalarterie 4 Arterielle Switch-Operation und VSD-Verschluss 4 »Réparation à l’étage ventriculaire« 4 DOLV, Korrektur 4 Aortendissektion, Korrektur

12,0

4 Pulmonalvenenstenose, Korrektur 4 Linksventrikuläre Reduktionsplastik (Batista) 4 Lungentransplantation

12,5

4 Ross-Konno 4 Fontan, Revision oder Konversion

13,3

Herz-Lungen-Transplantation

13,8

Kongenital korrigierte TGA, Korrektur, »double switch« (Senning und arterielle Switch-Operation)

14,5

Norwood

15,0

Hypoplastisches Linksherzsyndrom, biventrikuläre Korrektur

8,3

Tunnel zwischen linkem Ventrikel und Aorta, Korrektur

8,5

4 Klappenersatz, Aortenklappe, Homograft 4 Aortenwurzelersatz, klappenerhaltend (David, Yacoub) 4 Senning

8,8

4 Aortenwurzelersatz, klappentragendes Conduit, mechanisch (Bentall) 4 Aortenaneurysma, Korrektur

9,0

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

VSD, multiple, Verschluss VSD, Erzeugung/Vergrößerung AV-Kanal (AVSD), komplett, Korrektur Ursprung der Pulmonalarterie aus der Aorta ascendens (Hemitrunkus), Korrektur Totale Lungenvenenfehlmündung, Korrektur Pulmonalatresie, VSD (auch TOF, PA), Korrektur Verschluss, Trikuspidalklappe (Exklusion, univentrikuläre Korrektur) 1,5-Ventrikel-Korrektur Fontan, atriopulmonale Konnektion Fontan, atrioventrikuläre Konnektion Fontan, TCPC, lateraler Tunnel, fenestriert Fontan, TCPC, lateraler Tunnel, nichtfenestriert Fontan, TCPC, extrakardial, fenestriert Fontan, TCPC, extrakardial, nichtfenestriert Kongenital korrigierte TGA, Korrektur, VSD-Verschluss Mustard Pulmonalarterienschlinge (Sling), Korrektur Aneurysma, linker Ventrikel, Korrektur Conduit zwischen linkem Ventrikel und Aorta Pulmonalisembolektomie, chronischer Embolus

9,3

4 TOF, »absent pulmonary valve syndrome«, Korrektur 4 Herztransplantation

9,5

4 Aortenwurzelersatz, Homograft 4 Damus-Kaye-Stansel (aortopulmonale Anastomose ohne Aortenbogenrekonstruktion) 4 Aortenwurzelersatz, Bioprothese

AICD automatischer implantierbarer Kardioverter/Defibrillator; ALCAPA Fehlabgang der linken Koronararterie aus der Pulmonalarterie; ASD Vorhofseptumdefekt; AVSD Atrioventrikularseptumdefekt; DCRV zweikammerige rechte Herzkammer; DOLV »double outlet left ventricle«; DORV »double outlet right ventricle«; ECMO extrakorporale Membranoxygenierung; IABP intraaortale Ballongegenpulsation; LV linker Ventrikel; LVAD »left ventricular assist device«; MAPCA »multiple major aortopulmonary collateral artery«; PA Pulmonalarterie; PFO persistierendes Foramen ovale; RV rechter Ventrikel; RVAD »right ventricular assist device«; RVOTO »right ventricular outflow tract obstruction«; TCPC totale kavopulmonale Zirkulation; TGA Transposition der großen Arterien; TOF FallotTetralogie; VSD Ventrikelseptumdefekt

35 2.3 · Möglichkeiten und Risiken bei der Verwendung von Scores

Gegenwärtig bemüht sich der Gemeinsame Bundesausschusses, sowohl Herzchirurgen als auch Kardiologen und Kinderkardiologen zu verpflichten, die Ergebnisse ihrer Behandlung von Patienten mit angeborenen Herzfehlern an das Kompetenznetz für Angeborene Herzfehler zu senden, von wo aus sie dann an die Datenbank in Warschau weitergeleitet werden sollen. Die Pilotphase hat Mitte Juni 2008 begonnen und soll nationale Auswertungen sowohl nach RACHS-1 als auch nach dem Aristotle-Score ermöglichen. Bewertung mit dem Aristotle-Score. Der Ergebnisvergleich

mit Hilfe des Aristotle-Score erfolgt per Diagramm, auf dem auf der X-Achse das Produkt aus dem durchschnittlichen Komplexitäts-(Basic-)Score und der beobachteten

2.3

Überlebensrate (Performance) und auf der Y-Achse die beobachtete Überlebensrate aufgetragen werden. Auf einer solchen Grafik liegen die Zentren mit Patienten der gleichen Komplexität auf einer schrägen Linie, und nur diese können miteinander verglichen werden – wer weiter oben zur Darstellung kommt, wird als besser angesehen. Zentren, deren Patienten eine unterschiedliche durchschnittliche Komplexität aufweisen, sind mit dem Aristotle-Score nicht vergleichbar. Die Klassifizierung lässt sich durch die Berücksichtigung von Begleitumständen unter Verwendung des Comprehensive-Scores verfeinern, die Auswertung erfolgt analog. Zusätzliche Auswertungsverfahren, die zu weitreichenden Endpunkten führen, sind beschrieben (Lacour-Gayet et al. 2004).

Möglichkeiten und Risiken bei der Verwendung von Scores, insbesondere in Hinblick auf die deutsche Qualitätssicherung

. Tab. 2.6. Möglichkeiten und Risiken der Verwendung von Risiko-Scores Thema

Möglichkeit

Risiko

Individuelle Prognosen

Scores ermöglichen objektiv die Wahl der aussichtsreicheren Therapie

Eventuell literaturbasierte statt patientenzentrierte Entscheidung; Scores sind unvollständig

Therapievergleich

Inhomogene Gruppen werden besser vergleichbar

Risiko der Nichtberücksichtigung wichtiger Faktoren

Qualitätsmonitoring (CRAM-Plots; Kang et al. 2006; Sergeant et al. 2001)

Früherkennung von Fehlentwicklungen und Herausfinden besonders vorteilhafter Behandlungsweisen

Notwendigkeit mag nicht gegeben sein; Aufwand erforderlich, Fehlinterpretation möglich

Aufwand

Nichterkennung komplikationsträchtiger und teurer Verfahren oder Institutionen verschwendet Ressourcen

Bei fehlendem Optimierungspotenzial wandert ein Teil der limitierten Ressourcen vergebens in den nichtkurativen Bereich

Inadäquater Score

Suboptimale Werkzeuge helfen mehr als keine

Nichtberücksichtigung relevanter, evtl. seltener Faktoren; neue Entwicklungen können Risikostrukturen verschieben

Beeinflussungsmöglichkeiten*

Tatsächliche Therapieverbesserungen sind beabsichtigt; bei inadäquaten Scores bleiben Maßnahmen zum Abwenden unberechtigter Konsequenzen erhalten

»Upcoding« sowie Daten- und Patientenselektion können die Versorgung Schwerstkranker und die Objektivität gefährden (Epstein 2006; Steinbusch et al. 2007) und/oder die wahren Verhältnisse verschleiern

Nutzen*

Geld und Personal könnten effektiver verteilt werden

Ergebnisstatistiken lindern Geld- und Personalmangel nicht

Fachgesellschaftsexterne statt -interne Qualitätssicherung*

Objektivere Beurteilung (?)

Größeres Risiko inadäquater Reaktionen

Veröffentlichung*

Die Lenkung von Patientenströmen könnte auch zum Vorteil der Patienten erfolgen

Manipulation oder systematische/rechnerische Irrtümer könnten Patienten fehlleiten [11]

Gesundheitspolitik*

Sanktionen könnten berechtigt sein, Abteilungsschließungen könnten die Prognose der Patienten verbessern

Scores und ihre Interpretation sind als Begründungen für Sanktionen und Abteilungsschließungen mit zu vielen Fehlermöglichkeiten behaftet

Reklame*

Evidenzbasierte Information statt Werbepsychologie könnte die Patienten lenken

Die Information kann unzureichend kommentiert sein; Manipulation kann abrechnungsrelevant werden

* Die gekennzeichneten Themen werden in Hinblick auf die deutsche Qualitätssicherung diskutiert CRAM »cumulated risk-adjusted mortality«

2

36


2.3.1 Therapievergleich

2

Unerwünschte Ereignisse lassen sich auch in der Herzchirurgie nicht ausblenden. Der beste Operateur, die beste Klinik, der robusteste Patient wird gelegentlich mit ihnen konfrontiert. Wann müssen daraus wie geartete Konsequenzen gezogen werden? Wie prüft man, ob mit diesen Konsequenzen weniger unerwünschte Ereignisse aufgetreten sind? Derartige Entscheidungen werden oft dem Gefühl der Führungskräfte überlassen; alternativ und objektiver können Scores bei der Ergebnisbewertung helfen. Ein zusammenfassender Vergleich der erwarteten mit den beobachteten unerwünschten Ereignissen informiert über den gegenwärtigen Leistungsstand und ggf. nach Ablauf eines Beobachtungszeitraums über mögliche Effekte von Verbesserungsmaßnahmen.

2.3.2 Qualitätsmonitoring

Unterschiede zwischen erwarteten und erreichten Ergebnissen können für die Kontrolle von Qualitätsentwicklungen verwendet werden. Sergeant erklärt sehr anschaulich, wie sich mit solchen Erwartungswerten analog zu einem Bankguthaben rechnen lässt (Sergeant et al. 2001): Eine erfolgreich durchgeführte Operation führt zu einer Gutschrift in Höhe des Sterberisikos. Wenn das Operationsrisiko bei 20 % lag und der Patient überlebt, hat der Operateur 0,2 Leben auf seinem Konto gut. Verliert der Operateur einen Patienten aus dieser Risikokategorie, werden 80 %, also die Überlebenswahrscheinlichkeit, von seinem Konto abgezogen. Wenn der Operateur von 5 Patienten dieser Art einen verliert, hat er insgesamt 4 × 0,2 = 0,8 Leben als Positiva einbezahlt und bekommt von seinem Konto für den verlorenen Patienten 0,8 Leben abgezogen. In anderen Worten heißt das, wenn er einen Patienten von 5 verliert und das in einer anderen Population beobachtete Sterberisiko bei 20 % liegt, befindet er sich – verglichen mit dieser Population – genau im Durchschnitt. Er hat dann kein Leben gerettet, aber auch keinen Todesfall mehr zu beklagen als in der Referenzpopulation erwartet worden wäre. Mit dieser Methode (Gruppenbildung, Beobachtung einer gruppenbezogenen Überlebenswahrscheinlichkeit und Verrechnung der individuellen Operationsergebnisse nach obigem Muster) kann man Ergebnisse von Patientengruppen gegenüberstellen, die deutlich unterschiedliche Risikostrukturen aufweisen. Die Maßzahl, mit der dann verschiedene Operateure oder Institutionen verglichen werden können, sind die geretteten Leben pro 100 Operationen, jeweils im Vergleich zur Referenzpopulation. Die graphische Darstellung des Lebenskontoverlaufs (. Abb. 2.1) entspricht einem CRAMPlot (CRAM: »cumulated risk-adjusted mortality«). Laufende Kontrollen sind mit CRAM-Plots auf der Basis beliebiger Vergleichspopulationen möglich. Einen anschaulichen Vorschlag zur Beurteilung der statistischen

. Abb. 2.1. Fiktives Beispiel für einen CRAM-Plot. CRAM »cumulated risk-adjusted mortality«; PCCC Pediatric Cardiac Care Consortium

Signifikanz von Performance-Veränderungen im laufenden Betrieb machten Kang et al. (2006).

2.3.3 Aufwand

Obwohl die Rechnerunterstützung die Pflege komplexer Scores erst möglich macht, ist eine vollautomatisierte Erfassung der erforderlichen Items nur selten möglich. Eine standardisierte und vollständige Erfassung in heterogenen Umgebungen der teilnehmenden Häuser, die verlässliche zentrale Datenhaltung und die Ableitung von stichhaltigen medizinisch wie auch statistisch korrekten Aussagen aus dem gesammelten Datenmaterial gibt es nicht zum Nulltarif. Gerade wenn im Gesundheitswesen das Geld knapp wird, ist es fragwürdig, wenn Ressourcen von der Patientenversorgung weg zur Score-Pflege hin verschoben werden müssen. Die Erfassung von Diagnosen und Prozeduren für die »disease-related groups« erfordert zwar ohnehin die möglichst vollständige Sammlung relevanter Details; trotzdem nimmt man aufgrund des limitierten Budgets jeden zur Score-Pflege verwendeten Euro aus dem unmittelbar für kurative Zwecke gedachten Geldbeutel. Daher müssen sämtliche diesbezüglichen Aufwendungen kritischem Hinterfragen standhalten.

2.3.4 Inadäquater Score

Auch der umfangreichste Score hat eine zwangsläufige Einschränkung: Es wird nur das erfasst, was zuvor kategorisiert und bedacht wurde. Die Aufnahme aller seltenen risikosteigernden Umstände triebe den Erfassungsaufwand in nicht mehr darstellbare Höhen. Scores, die wichtige Faktoren nicht berücksichtigen, bergen jedoch die Gefahr der Fehleinschätzung. Das Risiko eines (oder mehrerer) Patienten wird bei unvollständiger Berücksichtigung von Faktoren zu

37 2.3 · Möglichkeiten und Risiken bei der Verwendung von Scores

gering eingeschätzt, und falls dann Komplikationen eintreten, ist der Unterschied der vom Score erwarteten und der beobachteten Komplikationsrate größer als der Situation angemessen. Gerade bei kleinen Patientenzahlen mitteln sich solche Defizite nicht ausreichend zuverlässig aus.

2.3.5 Beeinflussungsmöglichkeiten

Kumulative Scoreergebnisse können – gerade bei drohenden Konsequenzen – beeinflusst werden (Epstein 2006; Steinbusch et al. 2007) [11]: 4 Qualitätssteigerung. Die ideale Reaktion auf sinkende Werte der Qualitätsparameter – eine Verbesserung der Behandlungsqualität – ist gelegentlich erreichbar, aber oft schwierig, und ihre Durchführbarkeit liegt zu großen Teilen nicht in der Hand des Chirurgen. Ein Mangel an Personal, Infrastruktur, Geld, Weisungsbefugnis über das (weiter-)behandelnde ärztliche und pflegerische Personal sowie die Administration sind denkbare Hindernisse auf dem Weg zur Ergebnisverbesserung, die der Chirurg nur eingeschränkt beeinflussen kann. 4 Höhercodierung. Je mehr sich eine Codierung negativ auswirken kann, umso größer wird die Neigung sein, eine Operation im Zweifelsfall der schwerwiegenderen Kategorie zuzuordnen oder eine grenzwertig beginnende Erkrankung als manifest anzusehen. 4 Ausgrenzung aus der Klassifikation. Variationen einer Prozedur könnten nach ungünstigem Ausgang eher bei den nicht klassifizierbaren Eingriffen auftauchen, damit sich die Negativwirkungen nicht im Gesamt-ScoreErgebnis bemerkbar machen. 4 Patientenselektion. Jeder Score stellt eine Vereinfachung dar, weil bestimmte patienteneigene Faktoren von der Berechnung ausgeklammert oder vergröbert werden. Eine chirurgische Abteilung, die auch in schwierigen Fällen jede Chance für den Patienten nutzen möchte und daher viele Patienten mit schlechten Ausgangsbedingungen und ausgeprägten Begleiterkrankungen operiert, steht durch mehr unerfreuliche Ereignisse fast zwangsläufig schlechter da als eine Abteilung, die Patienten nur in relativ gutem Allgemeinzustand zur Operation akzeptiert. Derartige Differenzierungen sind gerade auch bei Verwendung solcher Scores zu erwarten, deren Erwartungswerte diagnosebezogen ermittelt werden. In Regionen, in denen die Ergebnisse bis hin zu persönlichen Ergebnissen des einzelnen Chirurgen offengelegt werden, konnte man durchaus auch unerwünschte Ergebnisse dieser Praxis beobachten [4, 5].

2.3.6 Nutzen

Interne Qualitätssicherung kann nur effektiv sein, wenn auf schlechte Ergebnisse angemessen reagiert wird. Ergeben

sich Mängel, kann dies beispielsweise auf Geld- oder Personalknappheit zurückzuführen sein – dies liegt zum geringen Teil im Einflussbereich der führenden Ärzte, die nur über begrenzten Einfluss auf die Verfügbarkeit von Personal und die Verwendung der ohnehin knappen Mittel verfügen. Die Ergebnisse der internen Qualitätssicherung könnten eine Argumentationshilfe für Verbesserungsbestrebungen auch außerhalb des unmittelbar chirurgischen Einflussbereichs darstellen. Mit risikoadjustierten Ergebnisvergleichen lassen sich auch herausragend gute Ergebnisse objektivieren. ! Qualitätssicherung sollte die Analyse und Verbreitung der Ursachen für besonders risikoarmes Operieren als zumindest ebenso wichtige Aufgabe ansehen wie die Beseitigung von Schwachstellen.

2.3.7 Externe statt (fachgesellschafts-)interne

Qualitätssicherung Unspezifische Möglichkeiten, erschwerte Ausgangsbedingungen in einen Score einfließen zu lassen, bieten zwar die Möglichkeit einer gerechteren Beurteilung von Patienten in schwierigeren Ausgangssituationen, erleichtern aber andererseits die Höhercodierung. Der interne Umgang mit hohen Raten an unerwünschten Ereignissen erlaubt der Institution, zunächst einmal selbst maßvolle Reaktionen einzuleiten. Eine Institution hat aber auch die Verantwortung, weder überschießend noch zu zögerlich zu reagieren. Dies muss den Leistungserbringern präsent sein. Dem Risiko der Fehlinterpretation kann nur durch einen sehr behutsamen Umgang mit den Ergebnissen selbst begegnet werden. Die Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung trägt dieser Tatsache durch eine kleine Notiz am Ende ihrer Qualitätsreports Rechnung. In den »Lesehinweisen« heißt es standardmäßig unter Punkt 6 [4, 5]: »Interpretation der Ergebnisse: Statistiken geben keinen direkten Hinweis auf gute oder schlechte Qualität, sondern bedürfen fachkundiger Interpretation und ggf. weitergehender Analysen.« Wie niedrig die Schwelle zwischen Statistik und Qualitätsbeurteilung jedoch liegt, sieht man im gleichen Werk 2 Seiten weiter vorn, wo die Krankenhäuser (anonym) anhand ihrer unadjustierten Raten an Komplikationen verschiedener Schweregrade in »besser« und »schlechter« eingeteilt werden. Im Grunde ist der Ansatz, die Veröffentlichung von Scoring-Ergebnissen flächendeckend und unreflektiert per Gesetz zu erzwingen, Ausdruck eines tiefen Misstrauens des Gesetzgebers gegenüber dem Gesundheitswesen bezüglich einer effektiven internen Qualitätssicherung. Dieses Misstrauen wiegt offenbar schwerer als die Bedenken, mit unperfekten Werkzeugen eine perfekte Messung der medizinischen Qualität zu suggerieren.

2

38

2


2.3.8 Veröffentlichung

2.3.9 Gesundheitspolitik

Die weit überwiegende Mehrheit der Patienten kann schwer einschätzen, welche Rolle Konfidenzintervalle, unvollständige Erfassung von Risikofaktoren, Datenqualität, Datenvollständigkeit und weitere Einflussfaktoren beim Zustandekommen von Abteilungs-Rankings haben. Die Vorstellung, Patienten mit Ergebnisdiagrammen eine wesentliche und objektive Entscheidungshilfe an die Hand zu geben, ist gewagt. Diagramme mit Mittelwerten und Konfidenzintervallen risikoadjustierter Ergebnisvergleiche sind aussagekräftige Informationen, werden aber extrem selten gezeigt. Konfidenzintervalle sind aber bedeutungsarm, wenn keine Risikoadjustierung vorgenommen wurde. Der Vergleich von Ergebnisraten, die weder risikoadjustiert noch mit Konfidenzintervallen versehen sind, ist scheinbar einfach zu verstehen – der objektive Informationsgehalt solcher Zusammenstellungen ist aber in der Regel sehr niedrig, gerade wenn die Ergebnisraten nahe beisammen liegen. Derartige Einzelheiten entgehen dem Großteil der potentiellen Patienten. Bereits im Jahre 1995 warnte Victor Parsonnet, Entwickler eines der am weitesten verbreiteten herzchirurgischen Score-Systeme, vor leichtfertigem und insbesondere allzu öffentlichem Umgang mit den damit errechneten Ergebnissen (Parsonnet 1995). Karl Wegscheider zeigt anschaulich die Wirkung unzureichend berücksichtigter Faktoren auf das Ranking von Institutionen [9]. Ein Gremium, das über die breite Veröffentlichung summarischer Scoring-Ergebnisse zu befinden hat, muss sich all dieser Limitationen bewusst sein. Die Rangfolge der Ergebnisse repräsentiert die Qualitätsränge der Abteilungen nur mit ganz erheblicher Unsicherheit. Eben dies weiß aber die weit überwiegende Mehrheit derjenigen Personen, die die Ergebnishistogramme der Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung betrachten, nicht. Werden Abteilungsergebnisse, in denen sich nicht erfasste Risikofaktoren besonders negativ auswirken, nach einer nur begrenzt möglichen Risikoadjustierung (inadäquater Score) isoliert sowie mechanisch und unkommentiert online gestellt, kann der Leser ihren Wert nicht beurteilen. Abteilungen können zufallsbedingt minderqualifiziert erscheinen, ohne dass der Leser die Limitationen der Darstellung erfährt oder versteht. Eine inadäquat kommentierte Veröffentlichung von Daten der Qualitätssicherung ist sehr bedenklich, und selbst wenn Begleittexte versierten Lesern die Einschränkungen erläutern – wer liest sie, wer versteht sie? Solange eine Klinik oder Abteilung nicht statistisch belegbar und signifikant besser oder schlechter arbeitet als andere Kliniken bzw. Abteilungen, ist es irreführend, der Öffentlichkeit zu suggerieren, es gäbe nachgewiesene Qualitätsunterschiede.

Es gibt intensive Bestrebungen der Gesundheitspolitik, analog zu den USA (Epstein 2006) [3] die Ergebnisse der vergleichenden Qualitätssicherung im Internet zu veröffentlichen. Dann kann die Frage des verwendeten Werkzeugs, also des Scores, der für den Vergleich zwischen erwarteter und beobachteter Letalität zugrunde gelegt wird, wesentlich über den Fortbestand einer Abteilung mitentscheiden. Der zunehmende Wettbewerb unter den Gesundheitsdienstleistern, Konzentrationstendenzen unter den Kostenträgern und nicht zuletzt die angekündigte flächendeckende und dezidierte Ergebnisveröffentlichung therapeutischer Einheiten im Internet verhelfen ausgefeilten komplexen Scores zu steigender Beachtung. Der Weg geht weg von der begrenzt exakten Faustregel, die die ihr immanenten Limitationen nicht verleugnet, und hin zu komplexeren, weniger intuitiven Modellen, mit denen sich unpopuläre Maßnahmen scheinbar fundierter begründen lassen. War das Ziel der Verwendung von Scores ursprünglich die Zählvereinfachung, dann später eine politisch unbedenkliche Patienteneingruppierung und noch später ein gut gemeintes Instrument zur Qualitätsverbesserung, so zeigt sich heute immer deutlicher ein Bestreben, mit komplexen risikoadjustierten Vergleichen erstellte Scores als eisernen Besen zum Auskehren vermeintlich unreiner Ecken des Gesundheitswesens zu verwenden. Je stringenter diese Vorstellungen bezüglich »Transparenz« sowie abteilungsbezogen erhobener und standardisiert risikoadjustiert dokumentierter Ergebnisqualität umgesetzt werden, umso eher droht die Gefahr, dass die Therapie des Patienten von der Sorge um die Performance der Abteilung beeinflusst wird.

2.3.10 Reklame

Kommt es zur verbindlichen Veröffentlichung von abteilungsspezifischen Qualitätsdaten, ist zu befürchten, dass wirtschaftliche Verlockungen (»wir sind besser«) die statistisch-wissenschaftliche Komponente der Information (»aber nicht signifikant besser, eigentlich wissen wir es nicht genau«) zurückdrängen. Die Neigung zu Manipulationen bis hin zur Selektion der erfolgversprechenderen Patienten könnte für den Arbeitsplatzerhalt entscheidend werden.

2.3.11 Fazit

Vernünftig entwickelt und mit Sachverstand im Interesse der Patienten angewendet, sind Risiko-Scores zur Erfolgsbeurteilung hilfreich. Sie geben den Leistungserbringern die Möglichkeit, Fehlentwicklungen früh objektiv zu erkennen, gegenzusteuern und wiederum die Erfolge eingeleiteter Maßnahmen zu bewerten.

39 2.4 · Verschiedene Verfahren der Score-Bildung

Unsachgemäß konstruiert, überinterpretiert und ausgiebig unkommentiert publiziert, können Risiko-Scores zur Verunsicherung der Patienten, zur Abweisung schwerkranker Patienten, zur Verschärfung der Ressourcenknappheit und zu unberechtigten Abteilungsschließungen führen. Auch die Herzchirurgie ist vor dieser Entwicklung nicht gefeit; sie droht hier in die Defensive zu geraten.

2.4

Verschiedene Verfahren der Score-Bildung

2.4.1

Prognostische Scores

2.4.1.1 Einfaktorieller Score

Bei einfaktoriellen Scores werden verschiedene Ausprägungen einer Ausgangsbedingung zu Gruppen zusammengefasst, in denen vergleichbare Wahrscheinlichkeiten für einen Endpunkt bestehen (z. B. bezüglich Frühletalität oder postoperativer Apoplexie). Viele Scores bilden mehrere Klassen ohne Zwischenwerte, deren Rangfolge ein Risiko bezeichnet – ordinal, nicht quantitativ. Das heißt, dass Klasse 2 riskanter ist als Klasse 1, nicht aber, dass das Risiko in Klasse 2 doppelt so hoch ist wie in Klasse 1. Der RACHS-1 (Jenkins et al. 2002; s. oben, 2.2.4) ist ein Beispiel für einen einfaktoriellen ordinalen Score. Der Faktor, die eine Ausgangsbedingung, ist die Operation, die am Patienten durchgeführt wird, und der Endpunkt, dessen Wahrscheinlichkeit beschrieben wird, ist die Krankenhausletalität. Der RACHS-1 wurde bewusst als einfach anzuwendender Maßstab für das Letalitätsrisiko konzipiert. Der Entstehungsprozess dieses Scores ist beispielhaft von K. Jenkins beschrieben worden: Eine Gruppe von Fachexperten versucht, Operationen so zu gruppieren, dass das Letalitätsrisiko innerhalb der gebildeten Gruppen ähnlich wird. Mit fachstatistischer Begleitung wird die Qualität der Einteilung überprüft, und es werden verschiedene Zusatzkriterien bezüglich ihres Beitrags zur Modellverbesserung untersucht und wieder verworfen, wenn sich ihre Entbehrlichkeit herausgestellt hat. Da eine derartige Einteilung nur dann sinnvoll ist, wenn sie tatsächlich Gruppen mit deutlich unterschiedlichen Merkmalen zusammenstellen kann, untersucht man zunächst die Trennschärfe des Entwurfs: Die Klassifikation wird an die Wirklichkeit angepasst. Dies geschieht, indem der aus einer »Erstellungspopulation« von Patienten abgeleitete Score an einer weiteren Patientengruppe verifiziert wird. Daraus resultieren im Fall der RACHS-1-Klassifikation 78 operative Prozeduren (von denen 9 durch Altersbeschränkungen eingegrenzt sind), die sich in 6 klar abgegrenzte Risikogruppen von 1–6 gliedern. Die Gruppierung ist eine Vergröberung der Erwartungsschätzungen der einzelnen Eingriffsarten, die hingenommen wird, um die Klassifikation zu vereinfachen. Die Bildung von Mittel- oder Durchschnittswerten mit den Gruppennummern (1–6 bei RACHS-1) ist nicht sinnvoll, weil ein doppelt so hoher Score-Wert nicht eine dop-

pelt so hohe Mortalität bezeichnet. Korrekt ist jedoch die Verrechnung der den Score-Werten zugeordneten Letalitäten, um Erwartungswerte für die Gesamtmortalität einer Patientengruppe zu ermitteln (. Tab. 2.3). 2.4.1.2 Mehrfaktorieller Score mit

verschiedenen Ausgangsparametern Verschiedene Ausgansparameter, z. B. Operation, Alter, Geschlecht, Voroperationen und vorbestehende Erkrankungen, werden herangezogen, um die Wahrscheinlichkeit für ein Ereignis (z. B. Hospitalletalität) abzuschätzen. Ein populäres Beispiel für diese Art von Scores ist der EUROScore (Nashef et al. 1999; s. oben, 2.2.1). Eine anschauliche Beschreibung, wie derartige Scores berechnet werden, findet sich auf der Webseite der Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung [4, 5]. Die Bedeutung eines Faktors für ein Endereignis wird aus der logistischen Regression abgeleitet. Bei diesem Verfahren geht man vereinfachend davon aus, dass man die Risikosteigerung, die durch das Vorhandensein eines Faktors bewirkt wird, durch eine konstante multiplikative Komponente ausdrücken kann, deren Höhe nicht von Anzahl und Art der außerdem noch vorhandenen Faktoren abhängt. Aus der logistischen Regression erhält man die β-Koeffizienten, mit deren Hilfe anhand der folgenden Gleichung das Ereignisrisiko in Abhängigkeit von einer gegebenen Konstellation von Risikofaktoren berechnet werden kann: ea Ereigniswahrscheinlichkeit = 0 1 + ea Dabei ist e die Euler-Zahl (2,71828183 ...) und a die Summe der Konstanten des Modells (β0) und der Produkte der n übrigen Regressionskoeffizienten β1 bis ßn mit ihren jeweiligen Risikofaktoren: β0 + β1 × Faktor 1 + β2 × Faktor 2 ... βn × Faktor n Falls ein Risikofaktor vorhanden ist, setzt man 1 in die Gleichung ein, summiert also den speziellen Regressionskoeffizienten. Ist ein Faktor nicht vorhanden, geht sein Regressionskoeffizient nicht mit in die Summe ein. Bei metrischen (statt dichotomen) Werten (z. B. Alter) werden die Messwerte (z. B. Jahre) mit den Regressionskoeffizienten multipliziert und aufsummiert. Im Fall des EuroSCORE wurden aus den Regressionskoeffizienten Gewichtungen für die einzelnen Faktoren gebildet, die es gestatten, die erwartete Mortalität in Prozent durch simple Addition der Gewichtungen abzuschätzen. Vergleicht man diese Zahl mit den tatsächlich lebend entlassenen Patienten, ist eine risikoadjustierte Ergebnisbeurteilung möglich. RACHS-1 und EuroSCORE sind einfache Klassifizierungswerkzeuge. Beide wurden nachvollziehbar erstellt, und beide basieren auf Beobachtungen an einer ausgedehnten Stichprobe und wurden anschließend an einem großen Kollektiv verifiziert. Der wesentliche Zweck der Scores ist

2

40

2


die Voraussage der Letalität. Damit wird ein Vergleich zwischen erwarteten und tatsächlich beobachteten Todesfällen möglich. Die Aufnahme weiterer Parameter hat die Abbildungsgenauigkeit nicht erhöht. Die Autoren der Scores haben sich bewusst auf einfach zu erfassende und wohldefinierte Parameter beschränkt. Beiden Scores ist gemeinsam, dass sie im Laufe der Zeit an veränderte Rahmenbedingungen angepasst werden müssen, um ihre Präzision zu bewahren. 2.4.1.3

Scores zur Beurteilung der langfristigen Freiheit von unerwünschten Ereignissen

Diese Scores gewinnt man im Wesentlichen über die CoxRegression (Cox 1972). Die zugrunde gelegte (»Proportional-hazard«-)Annahme dieses Verfahrens besteht darin, dass die Präsenz eines Risikofaktors für den Patienten über die gesamte Beobachtungszeit hinweg im Vergleich zu einem nicht exponierten Patienten eine konstante Risikoerhöhung bedeutet. Dies wäre beispielsweise dann der Fall, wenn ein Diabetes mellitus 2 Jahre nach einer Mitralklappenrekonstruktion das Langzeitüberleben doppelt so stark beeinträchtigte wie eine Gicht und wenn dieses Gefährdungsverhältnis in gleichem Maß nach 5 oder 7 Jahren gelten würde. Die Cox-Regression schätzt diese Risikoverhältnisse ab, und aus diesen Schätzungen lassen sich Scores für Langzeitprognosen ableiten. Alternativ kann man Scores, die eigentlich die Krankenhausletalität als Endpunkt haben, bezüglich ihrer Eignung für die Langzeitprognose beurteilen. 2.4.1.4 Mehrfaktorielle Scores

Derartige Scores, die Aussagen über mehrere Endpunkte ableiten, sind beispielsweise der Higgins- (Higgins et al. 1992) und der Ontario-Score (Tu et al. 1995). Auch die Score-Familie der STS-Datenbank gehört in diese Gruppe. Hinter diesen Ableitungen stehen mehrere Einzelberechnungen nach den oben genannten Berechnungsverfahren. 2.4.1.5 Qualitätsbeurteilung von Scores

Nach Erstellung eines prognostischen Scores kann seine Qualität folgendermaßen überprüft werden (. Abb. 2.2): Die Fläche unter der »Receiver-operator-characteristic«Kurve (Abel 1993) zeigt die Trennschärfe (»performance«, »goodness of fit«) des ermittelten Scores an. Diese Fläche beträgt idealerweise 1, und ein Wert von 0,5 steht für eine komplett abwesende Trennschärfe. Viele der heute verwendeten Scores weisen Werte um 0,75 auf. Eine andere anschauliche Darstellung der Fähigkeit eines Scores, signifikant voneinander verschiedene Gruppen abzubilden, sind Fehlerbalken: Trägt man auf der y-Achse die beobachteten Letalitäten der verschiedenen Gruppen einschließlich ihrer 95%-Konfidenzintervalle auf, zeigen separierte, nicht überlagerte Konfidenzintervalle an, dass sich diese Gruppen hinsichtlich der Letalität signifikant voneinander unterscheiden.

. Abb. 2.2. Illustration von Trennschärfe und Kalibrierung verschiedener Scores

Technische Verbesserungen der Operationsverfahren können die Überlebenserwartungen steigern. Andere Faktoren wie zunehmende ökonomische Zwänge könnten bei gleicher Ausgangssituation des Patienten jedoch zu reduzierten durchschnittlichen Überlebensraten führen. Daher ist es möglich, dass sich die Zuordnungen von Score-Werten und Morbidität oder Letalität im Laufe der Zeit ändern, und es kann erforderlich werden, diesem Umstand Rechnung zu tragen: Eine erneute Kalibrierung passt die Erwartungen an die veränderte Realität an. Die Vorläufigkeit eines Scores ist beispielsweise mit der Bezeichnung »RACHS-1« für den kinderherzchirurgischen RisikoScore bereits im Namen ausgedrückt. Die Entwickler des EuroSCOREs sammeln aktuell Daten für eine Aktualisierung ihres Modells. Die Validität (Güte der Kalibrierung) eines Scores wird am besten durch Anwendung auf eine weitere, der Erstellungspopulation vergleichbare Personengruppe gezeigt (externe Validierung). Alternativ kommen Verfahren der internen Validierung wie das von Hosmer und Lemeshow (2000) zur Anwendung. Dabei wird eine Population in mehrere gleich große Teile aufgeteilt, auf die man den Score jeweils separat anwendet. Ein p-Wert von 100 mmHg höher sein. 5.7.4.1

Zentrale arterielle Kanülen

Die Tatsache, dass im arteriellen Schenkel der Herz-LungenMaschine im Vergleich zum venösen Schenkel mit höheren Druckwerten gearbeitet werden kann, ist bei traditionellen Kanülendimensionen bereits berücksichtigt. Für Erwachsene Patienten hat eine typische aortale Kanüle deshalb eine Größe von 24 F (Durchmesser: 8 mm), während für die entsprechende zentrale venöse Kanüle ohne Weiteres Größen von 40 F bis >50 F (Durchmesser: 17 mm) zum Einsatz kommen. Bei der Ausbildung der arteriellen Kanülenspitzen wird zwischen geraden und angeschrägten, gebogenen und flexiblen Modellen unterschieden (. Abb. 5.27 u. 5.28). Letztere werden vom Blutstrom mitgenommen, und ihre Austrittsöffnung kommt damit in der Aorta descendens zu lie-

87 5.7 · Anschluss der Herz-Lungen-Maschine

. Abb. 5.27. Gebogene arterielle Kanüle. Die Spitze kann relativ zentral im Aortenlumen platziert werden. Damit trifft der arterielle Strahl nicht automatisch die gegenüberliegende Aortenwand (Fa. Sarus Terumo, Tokyo)

. Abb. 5.28. Gerade arterielle Kanülen (Fa. Maquet, Hirrlingen) werden v. a. in der Kinderherzchirurgie eingesetzt, wo die Platzverhältnisse ausgesprochen eng sind. Konflikte mit der Aortenwand und/oder der Aortenklemme sind nicht selten, lassen sich aber durch kurze, defibierte Spitzen vermeiden

gen (. Abb. 5.29), mit dem Ziel, den sog. Sandstrahleffekt räumlich von den Hirngefäßen zu entfernen (Swaminathan et al. 2007). Andere Konzepte zur Reduktion des arteriellen Jets am Kanülenaustritt beinhalten eine Vielzahl von Seitenlöchern sowie in die Kanülenspitze integrierte Flussablenker bzw. Diffusoren (Scharfschwerdt et al. 2004). ! Die nur äußert kurze intraaortale Lage gerader Kanülen in der Kinderherzchirurgie erfordert eine besondere Sorgfalt der temporären Fixierung, um Dislokationen zu vermeiden.

Bei stark verwachsenem Operationsfeld kann auch für die zentrale arterielle Kanülierung auf perkutane arterielle Kanülen zurückgegriffen werden. Letztere haben den Vorteil, dass sie relativ dünnwandig und knickresistent sind sowie mittels Seldinger-Technik (Hohlnadel, Führungsdraht, Dilatatoren, Kanüle mit Richtdorn) eingelegt werden können. Zentrale arterielle Kanülen mit Filter. Das Auftreten eines

Schauers von Embolien beim Lösen der Aortenklemmme bzw. beim seitlichen Anlegen einer Klemme zum Erstellen proximaler Anastomosen bei Koronarbypassoperationen ist ein klassisches Problem, dem durch Verwendung eines Aortenfilters begegnet werden kann. Zu diesem Zweck wird von Anfang an eine spezielle arterielle Kanüle eingelegt, welche ein zweites Lumen für die Filtereinlage aufweist (. Abb. 5.30). Vor dem Lösen der Aortenklemme wird ein

. Abb. 5.29. Flexible lange Aortenkanüle, welche vom Blutstrom in die Aorta descendens mitgeschwemmt wird (Fa. Sarus Terumo, Tokyo). Damit lässt sich die Gefahr von »Sandstrahlläsionen« vor den supraaortalen Ästen reduzieren

5

88

Kapitel 5 · Prinzipien und Entwicklungsschritte der extrakorporalen Zirkulation

5

. Abb. 5.30. Arterielle Kanüle mit speziellem Kanal für die temporäre Einlage eine Aortenfilters

. Abb. 5.31. Traditionelle gerade arterielle Kanüle mit schräg angeschnittener Spitze

benetzter, der Aortengröße entsprechender Filter zusammengefaltet in das Aortenlumen eingeführt und dort entfaltet. Vor dem Dekanülieren kann man den Filter wieder zusammenfalten und mit den evtl. eingefangenen Emboli aus der Aorta entfernen.

Dissektionen. Besonders dramatisch ist natürlich das unentdeckte Entstehen einer Dissektion infolge einer subintimalen Dissektion, welche beim unbedachten Anfahren der Herz-Lungen-Maschine zu einer totalen Aortendisektion führen kann, zu deren negative Konsequenzen Malperfusionen, Rupturen und unstillbare Blutungen gehören. Wir ziehen deshalb heute in den meisten Fällen peripherer arterieller Kanülierung sog. perkutane Kanülen vor.

5.7.4.2

Periphere arterielle Kanülen

Im Prinzip können gerade arterielle Kanülen nicht nur zentral, sondern auch peripher eingesetzt werden – vorausgesetzt, dass auch kleinere Ausführungen zur Verfügung stehen (. Abb. 5.31). Allerdings sind traditionelle gerade arterielle Kanülen nicht auf einen optimierten Fluss ausgelegt. Bei relativ großen peripheren Arterien können diese Kanülen problemlos angewendet werden. Die typischen Größen entsprechen denen bei der zentralen Kanülierung, da es ja in der offenen Herzchirurgie unabhängig von der Kanülierungsstelle stets möglich sein muss, mit vollem Fluss zu arbeiten. Bei Erwachsenen bedeutet dies für die femorale Kanülierung ab einem Körpergewicht von 70 kg in der Regel 24 F. Bei kleineren Erwachsenen kommt auch eine 21-F-Kanüle infrage. Etwas schwieriger gestaltet sich die periphere arterielle Kanülierung bei kranken Gefäßen, wobei hier nicht nur atheromatöse Veränderungen gemeint sind, sondern bereits ein gewundener Gefäßverlauf zu Problemen führen kann. Auch bei der Kanülierung der A. subclavia sind meist von Anfang an kleine Lumina zu erwarten. Neben der häufig nichtoptimierten Wandstärke der klassischen arteriellen Kanülen können deren relativ scharfe Kanten sowohl bei atheromatösen als auch bei wandschwachen Gefäßen Probleme bereiten. Dazu gehören ungewollte Gefässeinrisse, Endarteriektomien und lokale

5.7.4.3

Periphere perkutane arterielle Kanülen

Die perkutanen arteriellen Kanülen können analog zu den venösen Versionen offen, halboffen oder eben perkutan mittels Seldinger-Technik eingelegt werden. Die dazu notwendigen Komponenten sind sowohl einzeln als auch in Form von Kits im Angebot. Zu einem Set gehören eine Klinge, eine Hohlnadel, ein Führungsdraht, Dilatatoren, die Kanüle mit dem entsprechenden Mandrin/Stilett sowie Kappen und Klemmen. Wir bereits erwähnt, bevorzugen wir heute sowohl für die offene als auch für die halboffene und die geschlossene Einlage perkutane arterielle Kanülen. Deren Hauptvorteil besteht – neben dem erhöhten Wirkungsgrad (größeres nutzbares Lumen für einen gegebenen Kanülenquerschnitt) und der verbesserten Knickresistenz aufgrund der Wandunterstützung mit einem gewickelten Draht (. Abb. 5.32) – insbesondere in der führungsdrahtgestützen Anwendung nach Seldinger. Bei konsequenter Prüfung der intraluminalen Lage des Führungsdrahts mittels Echokardiographie vor Dilatation des Gefäßzugangs und Einführen der arteriellen Kanüle über den Führungsdraht kann eine Via falsa oder eine Dissektion mit den bekannten dramatischen Konsequenzen weitgehend vermieden werden.

89 5.8 · Intrakardiale Absaugung

. Abb. 5.32. Arterielle Kanüle mit Seitenkanal für den arteriellen Filter (Embolex)

5.7.4.4

Periphere arterielle Kanülen mit Sonderkanal für einen intraaortalen Ballon

Mit der roboterunterstützten Herzchirurgie, welche auf den peripheren arteriellen und venösen Anschluss der Herz-Lungen-Maschine angewiesen ist, wurde auch das Konzept der Ballonokklusion der Aorta ascendens anstelle einer Aortenklemmung eingeführt. Die dazu notwendige arterielle Kanüle, welche man in der A. femoralis platziert, weist einen seitlichen Zugang für den Blutfluss und einen geraden Zugang für den Ballon auf (. Abb. 5.33). Der Ballon wird transfemoral unter echokardiographischer Kontrolle in der Aorta ascendens platziert und verfügt außer dem Lumen für seine Füllung über ein weiteres Lumen für die Druckmessung an der Spitze (zwischen Ballon und Aortenklappe) und die Verabreichung der Kardioplegielösung.

5.8

Intrakardiale Absaugung

Es bestehen verschiedene Arten von Absaugsystemen, welche Blut in den extrakorporalen Kreislauf zurückführen. In abnehmender Qualität des aufgesaugten Blutes sind dies: 4 Sauger an der Aortenwurzel, 4 Sauger im linken Vorhof bzw. im linken Ventrikel, 4 Handsauger.

. Abb. 5.33. Periphere arterielle Kanüle mit Zugang für die transfemorale Einlage eines Ballons in die Aortenwurzel (Fa. HeartPort)

Die Qualität des aufgesaugten Blutes nimmt u. a. wegen der zunehmenden Beimischung von Luft sowie analog dem Kontakt des Blutes mit nichtendothelisierten Oberflächen ab.

5.8.1

Entlüftung der Aortenwurzel

An der Aortenwurzel wird eine spezielle, geschlitzte oder gelochte Kanüle eingesetzt, welche es ermöglicht, neben Blut auch Luft abzusaugen (. Abb. 5.34). Durch ein Y-Stück kann man diese Kanüle zudem zur temporären antegraden Verabreichung von Kardioplegielösung benutzen, sobald die Aorta abgeklemmt ist.

5

90


5

. Abb. 5.34. An der Aortenwurzel werden geschlitzte oder gelochte Kanülen eingesetzt, welche das Absaugen von Luft an der höchsten Stelle, d. h. gerade unter der Aortenwand, ermöglichen

. Abb. 5.35. Flexibler, mit Ballast versehener Katheter, der zur Entleerung der linken Herzhöhlen sowohl durch die rechte obere Lungenvene als auch durch die Aorta eingesetzt wird

5.8.2 Linker Vorhofkatheter

Beim Arbeiten am offenen linken Herzen gilt es, das Blut, das auch bei abgeklemmter Aorta von der perfundierten Aorta via Bronchialarterien und Lungenvenen in den linken Vorhof gelangt, kontinuierlich abzusaugen. Dies kann mit einem Katheter, der häufig nahe der oberen rechten Lungenvene über den Sulcus interatrialis in den linken Vorhof eingelegt und über den kontinuierlich gesaugt wird, geschehen (. Abb. 5.35). Hier ist zu berücksichtigen, dass die Quantität des auf der linken Seite kontinuierlich abzusaugenden Blutes bei optimaler venöser Drainage auf der rechten Seite – wie dies mit selbstexpandierenden Kanülen zu erzielen ist (s. oben, 5.7.3) – stark reduziert wird, sodass häufig ein intermittierendes Saugen genügt. Letzteres kann transaortal erfolgen, was es wiederum gestattet, auf das Einlegen eines Katheters in den linken Vorhof zu verzichten.

. Abb. 5.36. Handstück für den Handsauger (Einwegartikel)

5.8.3 Handsauger

Es werden verschiedene Handstücke zur gezielten Absaugung von Blut aus dem Operationsfeld eingesetzt. Ursprünglich waren auch diese Komponenten aus Metall und resterilisierbar. Mehr und mehr kommen jedoch Einwegartikel zum Einsatz (. Abb. 5.36). Aus chirurgischer Sicht

ist neben der Handlichkeit des Handstücks wichtig, dass es ausreichend schwer ist, um dort zu bleiben, wo man es ablegt. Andernfalls bewegt es sich spontan aus dem Operationsfeld in Richtung der sich selbst aufrollenden Schläuche bzw. in Richtung Boden.

91 5.9 · Kardiotomiereservoir

5.9

Kardiotomiereservoir

Das gesamte von den Saugern geförderte Blut wird einem sog. Kardiotomiereservoir zugeführt, dessen primäre Aufgabe darin besteht, die in großen Mengen aufgesaugte Luft

zuverlässig abzuscheiden und das gewonnene Blut zu entschäumen. Zu diesem Zweck werden dieselben Techniken angewendet, welche eingangs schon beim Bläschenoxygenator beschrieben wurden (große Oberfläche, Entschäumer). Zusätzlich ist dafür Sorge zu tragen, dass mitaufgesaugte Gewebestücke und Knochenbröckel nicht in den Kreislauf gelangen. Dies wird mit mehrstufigen, kleinporigen Filtern erreicht (. Abb. 5.37). Kardiotomiereservoire wurden ursprünglich als separate Einheiten konzipiert (. Abb. 5.38). Dies hat den Vorteil, dass ihre Funktionen separat überwacht und evtl. auftretenende Probleme (Mueller et al. 2003) wie Gerinnselbildung, Filterverschluss oder Überschäumen einfach zugeordnet werden können. Bei modernen integrierten Oxygenatorsystemen ist das Kardiotomiereservoir häufig in das venöse Reservoir integriert. Im Routinegebrauch hat sich diese Anordnung durchaus bewährt, da der Maschinenaufbau dadurch kompakter wird (. Abb. 5.39). ! Bei unerwarteten Schwierigkeiten mit dem venösen Abfluss muss man jedoch daran denken, dass sich Probleme mit dem integrierten Kardiotomiereservoir auf das venöse Reservoir übertragen können und damit nicht nur das Absaugen erschwert oder unmöglich wird, sondern die gesamte Perfusion beeinträchtigt ist.

. Abb. 5.37. Kardiotomiereservoir mit mehreren Eingängen für das Saugerblut (oben), einer zentralen, mehrstufigen Filtersektion und dem eigentlichen Reservoir (seitlich) mit dem Abfluss (unten)

. Abb. 5.38. Separierbares Kardiotomiereservoir

Aufgrund der relativ schlechten Qualität des Saugerblutes gibt es bei integrierten Systemen auch die Möglichkeit, dieses Volumen bis zu einem gewissen Grad im Kardiotomieabteil zurückzubehalten, um es über eine Zellwaschanlage in den Kreislauf zurückzuführen. Dies ermöglicht die Abtrennung der aktivierten Blutkomponenten. Wegen des dabei entstehenden Verlusts an Gerinnungsfaktoren und Plättchen kann diese Strategie aber nur in beschränktem Maße Anwendung finden. Bei hohem Aufkommen von Saugerblut wird deshalb das Kardiotomiereservoir geöffnet, und das filtrierte Blut gelangt in üblicher Weise in das venöse Reservoir.

. Abb. 5.39. Das Kardiotomiereservoir kann in das venöse Reservoir integriert sein. Damit wird der Maschinenaufbau vereinfacht

5

92


5.10

Venöses Reservoir

Grundsätzlich können 3 Konzepte für die vorübergehende Lagerung von Blut aus dem Kreislaufsystem des Patienten unterschieden werden: 4 offene Reservoire, 4 geschlossene Reservoire, 4 in Abwesenheit eines für diesen Zweck geeigneten Behälters: Verwendung von Beuteln.

Absinken des minimalen Blutniveaus während des Einsatzes mit konsekutiver Aspiration von Luft, Luftembolie und schwerster Schädigung des Patienten. Im Gegenzug weisen offene venöse Reservoire bessere Luftabscheidungsleistungen auf als geschlossene. Zudem können sie größer ausgelegt werden, was es ermöglicht, 4 l Blut oder mehr aufzufangen.

5.10.2 Geschlossenes venöses Reservoir 5.10.1 Offenes venöses Reservoir

5 Ein venöses Reservoir wird als offen bezeichnet, wenn darin mit 2 Phasen, d. h. mit einer flüssigen (Blut) und einer Gasphase (Luft), gearbeitet wird. Dabei bildet sich ein klar identifizierbarer, horizontaler Blutspiegel, das sog. Niveau (. Abb. 5.40), welches – visuell erkannt – nicht unter eine bestimmte Höhe absinken darf und maschinell gesichert werden kann (Alarm, Pumpenstopp). Damit ist auch gleich das Hauptproblem der Verwendung eines offenen Resrevoirs angesprochen, nämlich das

. Abb. 5.40. Offenes venöses Reservoir mit einem deutlich sichtbaren Blutspiegel. Ein fallabhängig definiertes minimales Niveau darf während des Einsatzes nicht unterschritten werden

Im Konzept des geschlossenen venösen Reservoirs ist der Einsatz mit einem luftfreien System enthalten (. Abb. 5.41). Angestrebt wird also nicht nur ein geschlossenes venöses Reservoir, sondern eine insgesamt geschlossene Herz-Lungen-Maschine. In dem Maße, wie dieses Konzept realisierbar ist, wird davon ausgegangen, dass ein geringeres Bluttrauma entsteht und dass die Gefahr einer massiven Luftembolie mit den oben erwähnten Konsequenzen reduzierbar ist, da das flexible Reservoir beim Leerlaufen kollabieren kann – dies zur Theorie, welche bei der extrakorporalen Membranoxygenation zur kardialen und/oder pulmonalen Unterstützung – falls ein Reservoir eingesetzt wird – durchaus zur Anwendung kommen kann. In der praktischen offenen Herzchirurgie ist es natürlich nicht möglich, komplett geschlossen zu arbeiten, denn wenn das Herz eröffnet ist, kommt es automatisch zum Kontakt von Blut und Luft. Das im Herzen abgesaugte Blut kann nur unter Vermischung mit Luft in die Maschine zurückgeführt werden, auch wenn das Saugerblut über das Kardiotomiereservoir und seine Filter läuft. Hier kommt es nun aber zu der paradoxen Situation, dass die Entlüftungsleisteng von geschlossenen ve-

. Abb. 5.41. Ein geschlossenes venöses Reservoir ist im Wesentlichen ein flexibler Sack

93 5.11 · Arterieller Filter

nösen Reservoirs geringer ist als diejenige der offen ausgelegten Varianten. In der Folge ist mit einem höheren Durchtritt von Luftblasen in den Blutstrom zu rechnen.

5.10.3 Minimale extrakorporale Zirkulation

ohne Reservoir Bei der sog. minimalen extrakorporalen Zirkulation wird auf alles verzichtet, was nicht zwingend notwenig ist. Die minimalste Ausführung besteht aus einem Luftabscheider, einer Pumpe und einem Oxygenator, wie es von CardioVention (Icupatino/USA) mit dem CorOx-System vor einigen Jahren in die Klinik eingeführt wurde (Mueller et al. 2002; . Abb. 5.42). Mit der Annäherung dieses abgespeckten Perfusionsystems an den Patienten und der entsprechenden Kürzung der arteriellen sowie der venösen Leitungen konnte das Vorfüllvolumen massiv reduziert werden, und entsprechend weniger ausgeprägt ist die Hämodilution des Patienten. Um trotz des Fehlens eines Auffangbehälters temporär Blut aus dem Körper entfernen zu können, greift man auf die Lagerung in flexiblen Beuteln zurück, in die das Blut – je nach Bedarf – aus der Zirkulation abgezweigt oder aus denen es in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. Das Konzept der minimalen extrakorporalen Zirkulation kann auch mit anderen Produkten realisiert werden,

. Abb. 5.42. Minimalstes System aus Luftabscheider, Pumpe und Oxygenator

wobei im Wesentlichen eine Zentrifugalpumpe, ein Oxygenator sowie einer oder mehrere Luftabscheider zum Einsatz kommen. Da das Hauptanwendungsgebiet die Revaskularisation der Herzkranzgefäße betrifft, sind die Blutvolumina, welche zurückgehalten werden müssen, meist nicht allzu groß (Mazzei et al. 2007). Die Überlegenheit dieser Technik im Vergleich zu einer modernen, voll ausgerüsteten Maschine, welche es beispielsweise ermöglicht, das Saugerblut zu separieren und zu waschen, ließ sich bis heute nicht schlüssig nachweisen (Schöttler et al. 2007).

5.11

Arterieller Filter

Der Einsatz von Mikrofiltern (25–40 μm) auf der arteriellen Seite, d. h. beim heute meist üblichen Aufbau zwischen dem Oxygenatorausgang und der arteriellen Kanüle, wird kontrovers diskutiert. Als negative Eigenschaften werden v. a. das erhöhte Bluttrauma, die inkomplette Luftabscheidung, die Gefahr des Verstopfens – was wiederum einen Umgehungskreislauf notwendig macht – und das zusätzliche Füllvolumen angeführt. Gerade Letzteres ist jedoch auch einer der Vorteile des arteriellen Filters. Dessen Füllvolumen beläuft sich typischerweise auf 180 ml. Bei einem Maschinenfluss von 6 l/min oder 100 ml/s beträgt die Laufzeit in einer arteriellen 3/8-Zoll-Leitung >4,7 m/s, d. h. eine Luftblase erreicht den Patienten bei einer typischen arteriellen Leitungslänge von 2 m und in Abwesenheit eines arteriellen Filters in 480 s liegt. Während der extrakorporalen Zirkulation muss die adäquate Antikoagulation regelmäßig geprüft werden. Falls sich die aktivierte Gerinnungszeit verkürzt und der Schwelle von 480 s nähert, spritzt man unfraktioniertes Heparin nach (Bolus von 5000 IE) und überprüft dessen Wirksamkeit.

5.13.2 Reduzierte systemische Heparinisierung

Unter Verwendung von Systemen für die extrakorporale Zirkulation, bei denen alle dem Blut ausgesetzten künstlichen Oberflächen mit Heparin oder anderen die Thromboseresistenz steigernden Molekülen beschichtet sind, ist es möglich, mit reduzierter Antikoagulation zu arbeiten. Wir verwenden in dieser Situation eine »loading dose« des Heparins von 100 IE/kg KG und eine Vorfüllvolumendosis von 1000 IE/l, mit dem Ziel, eine aktivierte Gerinnungszeit von 180 s (1,5faches der Norm) nicht zu unterschreiten. Zudem kommen Heparinnachspritzdosen von 2500 IE zum Einsatz. Zu den speziellen Vorschichtsmaßnahmen bei der Perfusion mit einem ausgesprochen straffen Antikoagulationsregime gehört es, die Maschine nicht zum Stillstand kommen zu lassen. Dafür bauen wir auf der Chirurgenseite einen Shunt zwischen der arteriellen und der venösen Leitung ein, um Rezirkulieren zu können und stehende Blutsäulen zu vermeiden. Es gelang uns mit heparinbeschichteten Systemen und dem dargestellten Heparinisierungsschema, den perioperativen Blutverlust bei offener Herzchirurgie messbar zu reduzieren (von Segesser et al. 1994b). Das beschrieben Vorgehen hat sich insbesondere bei der Unmöglichkeit von Bluttransfusionen bewährt, z. B. bei Zeugen Jehovas. Auch bei der chirurgischen Sanierung von Aneurysmen der deszendierenden und der thorakoabdominalen Aorta gelang es mit beschichteten Systemen und reduzierter Heparinisierung, die Resultate zu verbessern (von Segesser 2007; von Segesser et al. 2001a). Andere Gruppen haben diesbezüglich ebenfalls positive Erfahrungen gemacht (Mirow et al. 2001b; Ovrum et al. 2003).

5.13.3 Inadäquate Heparinantwort

Eine inadäquate Heparinantwort (keine oder nur ungenügende Verlängerung der aktivierten Gerinnungszeit) kann verschiedene Gründe haben, welche entsprechend dem

95 5.14 · Arterielle Kanülierung

Schweregrad zu berücksichtigen sind. Falls die aktivierte Gerinnungszeit nach der initialen »loading dose« überhaupt nicht ansteigt (hier zeigt sich der Nutzen eines Vorwertes), ist das Medikament am ehesten gar nicht in die Zirkulation gelangt (Leitungsleck bei peripherer Gabe, Gefäßperforation bei direkter Punktion) und muss erneut gespritzt werden. Bei ungenügendem Anstieg verabreicht man am ehesten eine Zusatzdosis und bestimmt den Wert erneut. Ist die Gesamtmenge des verabreichten Heparins sicher in die Zirkulation gelangt und damit ein technisches Problem ausgeschlossen, liegt wahrscheinlich ein Antithrombin-III-Mangel vor. Dieser lässt sich durch Gabe von Antithrombin III oder gefrorenem Frischplasma beheben. Auch hier gilt es, die Effektivität der getroffenen Maßnahmen zu prüfen, bevor man die Herz-Lungen-Maschine in Betrieb nimmt.

5.13.4 Heparinallergie

Ein anderes Problem sind die sog. Heparinallergien, welche im akuten Stadium die Verabreichung von Heparin verbieten und zu alternativen Antikoagulationsschemata für die Herz-Lungen-Maschine führen. Hauptverursacher in diesem Zusammenhang ist das unfraktionierte Heparin. Als Alternativen kommen u. a. infrage (von Segesser et al. 2001): 4 extreme Hämodilution, 4 fraktioniertes Heparin mit niedrigem Molekulargewicht, 4 Danaparoid, 4 Ancrod,

a . Abb. 5.44a, b. Aortale Kanülierung. a Ein Teil der Aorta ist unter Beachtung des arteriellen Drucks mit einer Satinsky-Klemme ausgeklemmt, eine Stichinzision von Kanülengröße durch alle Wandschichten gelegt und eine Tabaksbeutelnaht mit einem 4/0-Faden gestochen worden. b Die gefüllte arterielle Kanüle wird unter gleichzeiti-

4 4 4 4 4

r-Hirudin, Bivalrudin, Argatroban, Tirofiban, Abciximab.

Als gemeinsame Probleme der meisten dieser Alternativen gelten deren schwierige Dosierbarkeit in Echtzeit sowie das Fehlen potenter Gegenmittel.

5.14

Arterielle Kanülierung

5.14.1 Zentrale arterielle Kanülierung

Die traditionelle zentrale arterielle Kanülierungsstelle befindet sich an der Aorta ascendens gerade vor dem Abgang des Truncus brachiocephalicus. In Abhängigkeit von den lokalen Gegebenheiten und dem geplantem Engriff verschiebt sich die optimale Kanülierungsstelle nach kranial (z. B. Ersatz der Aorta ascendens) oder kaudal (z. B. palpable Verkalkungen). Wir legen 2 Tabaksbeutelnähte mit Tourniquet an und eröffnen die Aorta scharf mit einer 15er-Klinge, deren Durchmesser beim Anschlag (Beginn des Halters) 8 mm beträgt. Die so geschaffene Öffnung in der Aorta ascendens wird mit einem Finger kontrolliert, bis man diesen von der Aortenkanüle (palpable Delle in der Aorta) wegschiebt und die Aortenkanüle mit der Kante voran in die Aorta führt (. Abb. 5.44). Andernorts wird die Aorta teilweise ausgeklemmt, bevor die Inzision erfolgt. Dies lässt sich jedoch nur bei einer gesunden Aorta ascendens bewerkstelligen, was heute leider immer seltener der Fall ist.

b gem Lösen der Klemme und Anziehen der Tabaksbeutelnaht ohne Blutverlust in die Aorta vorgeschoben. Die Spitze der Kanüle muss im hinteren Abschnitt des Aortenbogens – entfernt von den Kopfgefäßen – liegen

5

96


Bei stark verwachsenem Operationsfeld kann auch für die zentrale arterielle Kanülierung auf perkutane arterielle Kanülen zurückgegriffen werden. Letztere haben den Vorteil, dass sie relativ dünnwandig und knickresistent sind sowie mittels Seldinger-Technik (Hohlnadel, Führungsdraht, Dilatatoren, Kanüle mit Richtdorn) eingelegt werden können. Unsere bevorzugte Technik beinhaltet die Identifikation einer geeigneten Kanülierungsstelle an der Aorta ascendens oder am Aortenbogen. Dies geschieht einerseits digital, andereseits ultrasonographisch. Nach dem Anlegen einer Tabaksbeutelnaht folgen die Punktion mit einer Hohlnadel und das Einführen eines Führungsdrahtes, dessen Position im wahren Lumen der Aorta descendens mittels transösophagealer Echokardiographie dokumentiert werden muss, bevor die Dilatatoren zur Anwendung kommen und die Kanüle über den Draht eingelegt wird.

5

5.14.2 Periphere arterielle Kanülierung

Für die periphere arterielle Kanülierung kommen, wie eingangs ausgeführt, sowohl offene und halboffene als auch geschlossene, perkutane Kanülierungstechniken infrage. Die häufigste periphere Kanülierungsstelle ist die A. femoralis communis, aber auch die A. iliaca externa, die A. iliaca communis, die Aorta abdominalis, die A. axillaris und die A. subclavia können zur Kanülierung herangezogen werden. Die A. femoralis communis kann man unterhalb des Leistenbandes, welches sich zwischen Spina iliaca anterior und Pecten ossis pubis ausspannt, palpieren (von Segesser 2006). Beim perkutanen Vorgehen wird die A. femoralis communis unterhalb des Leistenbandes, aber oberhalb der A. femoralis profunda punktiert. Dabei muss man arterielles (rotes), pulsierndes Blut sichten, bevor man die Prozedur weiterführt. Da wir größten Wert auf eine gesicherte intralumiane Lage der Kanülenspitze legen, prüfen wir routinemäßig mittels Echokardiographie, ob der Führungs-

draht im (wahren) Lumen der Aorta zu liegen kommt, bevor wir den Zugang aufdilatieren und die Kanüle über den Führungsdraht vorschieben. Natürlich kann nach Darstellung der A. femoralis communis auch halboffen, d. h. unter Verwendung von perkutanen Kanülen, wie oben beschrieben, vorgegangen werden. Dieses Vorgehen ermöglicht später, nach dem Dekanülieren, eine kontrollierte Gefäßrekonstruktion unter Sicht. Bei größeren Gefäßen können auch das Anlegen einer Tabaksbeutelnaht vor dem Kanülieren und deren einfaches Zuziehen nach dem Dekanülieren erwogen werden. Immer muss man jedoch den peripheren Pulsstatus erheben und die Mikrozirkulation prüfen, bevor man sich mit der Rekonstruktion/Kompression zufriedengibt. Beim offenen Kanülieren liegt die optimale Kanülierungsstelle der A. femoralis communis ebenfalls unterhalb des Leistenbandes und oberhalb des Abgangs der A. femoralis profunda. Das Gefäß wird proximal und distal angeschlungen, wobei man Gummibändchen mit Tourniquets bzw. Gefäßklemmen einsetzt, um den Blutfluss vor der Arteriotomie zu unterbrechen (. Abb. 5.45). Die traditionellen peripheren arteriellen Kanülen, welche meist eine gerade, angeschrägte Spitze haben und mit Seitenlöchern ausgestattet sein können, werden unter Sicht in das wahre Gefäßlumen eingelegt. Bei gesunden Gefäßen ziehen wir eine quere Arteriotomie vor, welche man bei Beendigung des Maschineneinsatzes wieder direkt End-zuEnd rekonstruieren kann (. Abb. 5.46). Bei kranken Gefäßen und entsprechend unbekanntem Innenlumen, muss die Eröffnung über eine Längsinzision erfolgen, was später zur Rekonstruktion eine Erweiterungsplastik mit einem (Venen-)Flicken nach sich ziehen muss. Neben der häufig nicht optimierten Wandstärke dieser klassischen arteriellen Kanülen muss daran gedacht werden, dass deren relativ scharfe Kanten sowohl bei atheromatösen als auch bei wandschwachen Gefäßen Probleme bereiten können. Dazu gehören ungewollte Gefäßeinrisse,

a

b . Abb. 5.45a, b. Kanülierung der A. femoralis communis. Inzision des Gefäßes, das distal mit einer kleinen Bulldog-Klemme (a) oder mit Bändchen und Tourniquets (b) verschlossen ist. Aufhalten der Inzision

entweder mittels feiner Naht oder mit Gefäßpinzetten; vorsichtiges Einführen der Kanüle, sodass keine Intima mit hochgeschoben wird

5

97 5.14 · Arterielle Kanülierung

a

b . Abb. 5.46a, b. Dekanülierung der A. femoralis communis. a Die Kanüle ist zurückgezogen. Der distale und der proximale Gefäßanteil sind mit Gefäßklemmen verschlossen und approximiert. b Verschluss

Endarteriektomien und lokale Dissektionen. Besonders dramatisch ist die unbemerkte Entstehung einer Dissektion infolge einer subintimalen Dissektion, welche beim unbedachten Anfahren der Herz-Lungen-Maschine zu einer totalen Aortendissektion führen kann, zu deren negativen Konsequenzen Malperfusionen, Rupturen und unstillbare Blutungen gehören. Bei schlechter Gefäßqualität oder bei besonders engen Verhältnissen kann es das Annähen einer Gefäßprothese (z. B. 8-mm-Polytetraflourethylen) in End-zu-Seit-Manier gestatten, eine solide Verbindung zwischen der arteriellen Kanüle und dem arteriellen Gefäßbaum zu schaffen, wobei diese Art des Anschlusses nicht nur eine retrograde, sondern auch eine antegrade Perfusion ermöglicht. Bei prekären distalen arteriellen Verhältnissen sollte wohl häufiger an diese Option gedacht werden, auch wenn man üblicherweise davon ausgeht, dass die temporäre Versorgung einer unteren Extremität via Kollateralkreislauf über die A. femoralis profunda ausreicht.

5.14.3 Allgemeine Betrachtungen zur arteriellen

Kanülierung Sowohl in der Peripherie als auch zentral ist es auf der arteriellen Seite nicht immer möglich, das Aortenlumen unter direkter Sicht zu identifizieren. Bei blinden Manövern besteht jedoch immer eine gewisse Gefahr, eine Aortendissektion zu provozieren, welche, falls sie nicht rechtzeitig bemerkt wird, zu einer Katastrophe führene kann. ! Es ist deshalb von größter Wichtigkeit, sofort nach der Platzierung und Sicherung einer arteriellen Kanüle zu prüfen, ob ein adäquater arterieller Rückfluss in die Kanüle vorhanden ist und ob die Blutsäule und/ oder der Blutdruck auf dem Manometer der HerzLungen-Maschine nach dem Entlüften und Anschlie-

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der Inzision mit 6 Einzelknopfnähten, die bei Erwachsenen auch fortlaufend gestochen werden können

ßen an den arteriellen Schenkel der Herz-LungenMaschine oszillieren. Bei Fehlen eines objektivierbaren arteriellen Rückflusses in die Kanüle und einer Oszillation der Blutsäule darf die Herz-Lungen-Maschine unter keinen Umständen angefahren werden, muss doch bei falscher Kanülenposition ggf. antegrad und retrograd mit einer explosionsartigen Aortendissektion gerechnet werden.

Ein anderes Problem bei engen Verhältnissen an der Aortenwurzel ist der Konflikt zwischen Kanülenspitze und Aortenwand, welcher zu einem übermäßigen Druckanstieg im arteriellen Schenkel der Herz-Lungen-Maschine sowie zu einem automatischen Pumpenstopp führen kann. Ein permanenter Informationsaustausch zwischen Chirurgen, Kardiotechnikern und Anästhesisten ist deshalb beim Abklemmen der Aorta sowie bei der Mobilisation des Aortenbogens und anderen Manipulationen von größter Wichtigkeit. Bei gutem Willen auf beiden Seiten kann diese Problematik in den meisten Fällen u. a. durch Reposition der Kanüle bzw. Klemme innerhalb kurzer Zeit behoben werden. Für die chirurgische Sanierung der Aorta ascendens und des Aortenbogens wird in den letzten Jahren zunehmend die arterielle Kanülierung der rechten A. subclavia vorgenommen. Dies hat den Vorteil, bei Situs solitus eine kontinuierliche Perfusion der rechten A. carotis zu ermöglichen, wobei – via Kollateralen über das Gesicht – auch die linke A. carotis interna antegrad durchblutet wird. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass die Karotisbifurkationen stenosefrei sind und – bei offenem Aortenbogen – der Truncus brachiocephalicus sowie die linke A. carotis abgeklemmt oder mittels Ballons blockiert werden.

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5.15

Venöse Kanülierung

5.15.1 Einfache zentralvenöse Kanülierung

5

Bei Eingriffen, welche keine Eröffnung der rechten Herzhöhlen bedingen, kann in den meisten Fällen mittels einfacher venöser Kanülierung genügend venöses Blut in das venöse Reservoir der Herz-Lungen-Maschine abgeleitet werden, sodass ein Soll-Fluss (bei Erwachsenen 2,4 l/min/ m2 KOF) möglich ist. Dazu gehören Operationen an den Herzkranzgefäßen, der Aortenklappe und der Aorta ascendens sowie – in unseren Händen – auch an der Mitralklappe. Zu diesem Zweck werden am häufigsten sog. venöse 2-Stufen-Kanülen eingesetzt (s. oben, 5.7.2). Nach gesicherter systemischer Heparinisierung wird unterhalb des rechten Vorhofohrs eine Tabaksbeutelnaht angelegt, welche etwas größer ist als der Querschnitt der geplanten Kanüle an dieser Stelle. Bei einer 51-F-Kanüle, deren Durchmesser definitionsgemäß 17 mm beträgt, ist eine Tabaksbeutelnaht über eine Fläche mit einem Durchmesser von 20–25 mm angezeigt. Wir begnügen uns hier mit einer schrägen, schlitzförmigen Inzision und halten die vordere Lippe mit einer Pinzette über die hintere, bevor wir die venöse 2-Stufen-Kanüle direkt in den rechten Vorhof in Richtung V. cava inferior vorschieben. Kleine Blutmengen, welche austreten können, werden mit dem Handsauger direkt in die Maschine zurückgeführt. Es ist darauf zu achten, dass man die Kanüle frei vorschieben kann, damit die erste Stufe in der V. cava inferior zu liegen kommt und die zweite (Korb) im rechten Vorhof. Bei anderen Kanülierungstechniken des rechten Vorhofs wird zuerst eine seitliche Klemme angelegt, der Vorhof im ausgeklemmten Bereich eröffnet, die Tabaksbeutelnaht angelegt, nach Fassen der beiden Vorhoflippen die Klemme gelöst und die Kanüle in den Vorhof vorgeschoben. Dieses Vorgehen ist im Detail bei der doppelten zentralvenösen Kanülierung dargestellt. Für die zentrale Verwendung selbstexpandierender venöser Kanülen (3/8«, 36 F, Länge von 34–43 cm) kann die Seldinger-Technik zur Anwendung kommen. Nach dem Anlegen der Tabaksbeutelnaht an geeigneter Stelle wird der Vorhof mit einer Hohlnadel punktiert und ein Führungsdraht in der V. cava inferior platziert (echokardiographische Kontrolle). Ein Dilatator oder eine Stichinzision (5 mm) genügt, um die gestreckte, kollabierte Kanüle über den Draht einzuführen und in situ zu expandieren. Die Möglichkeit, praktisch blind den rechten Vorhof zu kanülieren, ist bei engen Platzverhältnissen, Re-Operationen etc. besonders nützlich. Es muss darauf geachtet werden, dass die offene Wandstruktur sowohl in der V. cava inferior als auch im rechten Vorhof zu liegen kommt. Wir haben zeigen können, dass eine 30-F-Zugangsöffnung (Zugangsdurchmesser: 10 mm) im rechten Vorhof ausreicht, um einen vollen Maschinenfluss zu ermöglichen, ohne auf Zentrifugalpumpen oder Vakuum zurückgreifen zu müssen (von Segesser

et al. 2006). Diese Kanülen, welche auf 18 F kollabiert werden, können bis auf 36 F expandieren und ergeben Flussmengen von 108 % des Soll-Flusses – einen Wert, der auch mit größeren 45-F-Kanülen nicht zu überbieten war.

5.15.2 Doppelte zentralvenöse Kanülierung

Für Eingriffe, welche eine Eröffnung des rechten Vorhofs erfordern – dazu gehören Eingriffe an der Trikuspidalklappe, am Vorhofseptum sowie bei vielen angeborenen Vitien –, ist eine doppelte venöse Kanülierung mit voller Ableitung des systemischen venösen Rückflusses in die Herz-LungenMaschine notwendig. Zu diesem Zweck kanüliert man die obere und die untere Hohlvene, nachdem diese angeschlungen und mit Tourniquets versehen wurden (. Abb. 5.47). Grundsätzlich kommen 2 unterschiedliche Strategien für die Kanülierung der Hohlvenen infrage: transatrial oder direkt. Die transatriale Technik umfasst (. Abb. 5.48): 4 seitliches Ausklemmen eines Teiles des rechten Vorhofs, 4 Inzision, 4 Tabaksbeutelnaht, 4 Anlage eines Tourniquets, 4 Fassen der vorderen und hinteren Vorhoflippe, 4 Lösen der Klemme, 4 Einführen der bereitgehaltenen Kanüle zuerst in den Vorhof und dann direkt oder gekreuzt in eine Hohlvene. Nach der korrekten Platzierung (Kanülenspitze jenseits der angeschlungenen Stelle der Hohlvene) wird die Tabaksbeutelnaht angezogen und mit einer Ligatur um die Kanüle gesichert. Die Kanüle wird an ein Y-Stück und die venöse Leitung angeschlossen. Die zweite venöse Kanüle schließt man ebenfalls an das Y-Stück an, sie bleibt aber mit einer Klemme geschlossen. Wenn die Kanülierung mit der Aortenkanüle begonnen wurde und die Heparinsierung sowie die Entlüftung des Systems gesichert sind, kann man ab diesem Moment mit der extrakorporalen Zirkulation beginnen. Dies hat den Vorteil, dass das Herz kleiner wird, auch wenn mit einer Kanüle meist nur ein partieller Bypass möglich ist. Auch die Beatmung kann am Bypass reduziert werden, und damit ändern sich die Platzverhältnisse im Thorax zugunsten des Operateurs. Das Einlegen der zweiten venösen Kanüle kann damit analog der ersten, aber unter besseren Sichtverhältnissen erfolgen. ! Wichtig ist, dass bei doppelter venöser Kanülierung am schlagenden Herzen eine der mit dem Y-Stück verbundenen venösen Kanülen abgeklemmt bleibt, bis die extrakorporale Zirkulation läuft. Andernfalls gelangt aufgrund von Druckunterschieden zwischen der oberen und der unteren Hohlvene die Luft in den Kanülen in das Herz, was nicht nur bei Shunt-Vitien suboptimal ist.

5

99 5.15 · Venöse Kanülierung

b

a . Abb. 5.47a, b. Nach Eröffnung des Herzbeutels werden die beiden Hohlvenen mit Bändchen umschlungen. a Einschneiden des Bindegewebes zwischen oberer Hohlvene und der unmittelbar darunter liegenden rechten Pulmonalarterie, anschließend Umfahren mit einer Thoraxklemme (Rumel III), mit der man das Bändchen durchzieht.

b Die untere Hohlvene wurde umfahren und das Bändchen hindurchgezogen. Die Präparation erfolgt am besten erst mit dem Zeigefinger medial zwischen rechtem Ventrikel und unterer Hohlvene, dann ebenfalls mit einer Rumel-III-Thoraxklemme

b

a . Abb. 5.48a, b. Venöse Kanülierung. a Ausklemmen eines Teiles der Vorhofwand oder des rechten Herzohrs mit einer weichen Klemme (nach Glover) und Umfahren oder Tabaksbeutelnaht mit einem festen Faden, der mit einem Metalltourniquet von einem Assistenten geführt wird; Eröffnung des Vorhofs durch eine Stichinzision. Die Ränder werden mit Allis-Klemmen gefasst, und der venöse Katheter wird unter gleichzeitigem Lösen der Vorhofklemme und Anziehen des umschlin-

genden Fadens eingeführt. b Beide venöse Kanülen sind eingeführt. Sie werden durch eine zusätzliche Befestigungsnaht fixiert. Die Kanülen sind durch kurzes Öffnen der Klemmen teilweise gefüllt. Dann wird die Verbindung zum bereits vorgefüllten venösen Ableitungsschlauch über ein Y-Stück hergestellt und anschließend die venöse Leitung durch Aspiration mit einer Spritze von Luft entleert

Die direkte Kanülierung der oberen und der unteren Hohlvene hat den Vorteil, dass der Verlauf der venösen Kanülen außerhalb des Herzens lokalisiert ist und damit die Platzverhältnisse im Herzen verbessert werden können, was insbesondere bei komplexen intrakardialen Eingriffen von großem Vorteil ist. In der Praxis wird die direkte venöse Kanülierung der Hohlvenen an der perikardialen Umschlagfalte vorgenommen. Die V. cava muss deshalb in diesem Bereich etwas freigelgt werden, wobei an der V. cava superior der N. phrenicus zu schonen ist und an der

V. cava inferior die suprahepatischen Venen intakt bleiben müssen.

5.15.3 Kanülierung einer persistierenden linken

oberen Hohlvene Bei einem doppelten oberen Hohlvenensystem muss zunächst die Frage beantwortet werden, ob eine V. anonyma vorhanden ist. Liegt eine solche mit einem ansprechenden

100

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Kaliber vor, kann in den meisten Fällen die zweite obere Hohlvene geklemmt bzw. mit einem Tourniquet vorübergehend verschlossen werden. Fehlt die V. anonyma, muss man die persistierende linke obere Hohlvene anschlingen und separat kanülieren. Dies kann erneut direkt oder transatrial erfolgen, mündet doch diese zusätzliche Vene typischerweise in den Sinus coronarius. Alternativ kann anstelle einer venösen Kanüle, welche an die venöse Leitung der extrakorporalen Zirkulation angeschlossen ist, auch ein Drainagekatheter durch den Sinus venosus eingeführt werden. Die Ableitung erfolgt dann mittels einer Saugerpumpe in das Kardiotomiereservoir. Im Zweifelsfall kann man die Drainagepflichtigkeit einer persistierenden oberen Hohlvene mit einer Druckmessung (Punktion mit einer Nadel) klären: Steigt der venöse Druck nach dem Abklemmen auf >20 mmHg, muss diese zusätzliche Hohlvene entlastet werden.

5.15.4 Periphere venöse Kanülierung

Für die periphere venöse Kanülierung kommen, wie eingangs ausgeführt, sowohl offene und halboffene als auch geschlossene, perkutane Kanülierungstechniken infrage. Die häufigste periphere Kanülierungsstelle ist die V. femoralis communis, aber auch die V. iliaca externa, die V. iliaca communis, die V. cava inferior, die V. axillaris und die V. subclavia können zur Kanülierung herangezogen werden. Die V. femoralis communis kann man unterhalb des Leistenbandes, welches sich zwischen Spina iliaca anterior und Pecten ossis pubis ausspannt, gerade medial der palpablen A. femoralis communis vermuten (von Segesser 2006). Beim perkutanen Vorgehen wird die V. femoralis communis unterhalb des Leistenbandes, aber oberhalb der V. saphena magna punktiert. Dabei muss man venöses (dunkles), nichtpulsierndes Blut sichten, bevor die Prozedur weitergeführt wird. Da wir größten Wert auf eine gesicherte intralumiane Lage der Kanülenspitze legen, prüfen wir routinemäßig mittels Echokardiographie, ob der Führungsdraht im (wahren) Lumen der V. cava zu liegen kommt, bevor wir den Zugang aufdilatieren und die Kanüle über den Führungsdraht vorschieben. Natürlich kann nach Darstellung der V. femoralis communis auch halboffen, d. h. unter Verwendung von perkutanen Kanülen, wie oben beschrieben, vorgegangen werden. Dieses Vorgehen ermöglicht später, nach dem Dekanülieren, eine kontrollierte Gefäßrekonstruktion unter Sicht. Bei größeren Gefäßen kann man auch das Anlegen einer Tabaksbeutelnaht vor dem Kanülieren und deren einfaches Zuziehen nach dem Dekanülieren erwägen. Immer muss jedoch die periphere Mikrozirkulation geprüft werden, bevor man sich mit der Rekonstruktion/Kompression zufriedengibt. Im Zweifelsfall kann man mit einem Dopplergerät den respiratorisch modulierten venösen Puls vom kardial getriebenen arteriellen unterscheiden.

Beim offenen venösen Kanülieren liegt die optimale Kanülierungsstelle der V. femoralis communis ebenfalls unterhalb des Leistenbandes und oberhalb des Abgangs der V. saphena magna bzw. der V. femoralis profunda. Das Gefäß wird proximal und distal angeschlungen, wobei man Gummibändchen mit Tourniquets bzw. Gefäßklemmen einsetzt, um den Blutfluss vor der Phlebotomie zu unterbrechen. Die traditionellen peripheren venösen Kanülen, welche meist eine korbartige sog. Leuchtturmspitze haben, werden unter Sicht in das wahre Gefäßlumen eingelegt. Bei der venösen Kanülierung ziehen wir in der Regel eine quere Phlebotomie vor. Diese kann man bei Beendigung des Maschineneinsatzes wieder direkt End-zu-End rekonstruieren. Bei größeren Venenwanddefekten muss auch hier auf eine (Venen-)Flickenrekonstruktion zurückgegriffen werden. Es sei daran erinnert, dass es mit traditionellen Kanülen, welche von der Peripherie in die V. cava eingelegt werden, in der Regel nicht möglich ist, einen vollen Maschinenfluss zu erreichen. Dies hängt einerseits mit dem beschränkten Querschnitt der peripheren Venen und andererseits mit dem ebenfalls beschränkten negativen Druck, welcher zur Augmentation generiert werden kann (darf), zusammen. Eine Option besteht in einem Operationsbeginn mit einer beschränkt wirksamen peripheren venösen Kanüle, welche später durch eine zentralvenöse Kanüle ergänzt wird. Dafür sind ein Y-Stück und eine Verlängerung der venösen Leitung zur Überbrückung der Distanz zwischen Leiste und Thorax vorzusehen. Bessere periphere Drainageleistungen lassen sich mit langen perkutanen venösen Kanülen erzielen. Diese werden aus der Leiste bis in den rechten Vorhof oder die V. cava superior vorgeschoben und gestatten es, im Verbund mit einer Zentrifugalpumpe oder Vakuum etwa 90 % des Sollflusses zu erzielen.

5.15.5 Optimierte periphere venöse Kanülierung

Bessere periphere Drainagewerte lassen sich mit selbstexpandierenden venösen Kanülen erzielen, welche auf 18 F kollabierbar sind und mittels Seldinger-Technik offen, halboffen oder perkutan in die Achse der V. cava eingelegt werden. Beim perkutanen Vorgehen punktiert man die V. femoralis communis unterhalb des Leistenbandes, aber oberhalb der V. saphena magna. Dabei muss venöses (dunkles), nichtpulsierndes Blut gesichtet werden, bevor man die Prozedur weiterführt. Bei der transfemoralen Anwendung selbstexpandierender Kanülen ist es wichtig, den Führungsdraht in der V. cava superior zu platzieren, bevor die mit einem hohlen Richtdorn gestreckte und kollabierte Kanüle über den Draht vorgeschoben und deren Spitze ebenfalls in der V. cava superior platziert wird. Um zu verhindern, dass sich die Kanülenspitze verschiebt, ist der Füh-

101 5.16 · Intrakardiale Drainage

rungsdraht vor dem Richtdorn aus der selbstexpandierenden Kanüle zu entfernen, welche sich dann im Lumen der V. cava bis auf 36 F ausdehnt, wohingegen in der V. femoralis communis eine sanduhrförmige Einengung bestehen bleibt. Es hat sich gezeigt, dass mit dieser Technik in der Regel ein Sollfluss möglich ist (von Segesser et al. 2005, 2007, 2008), ohne auf Zentrifugalpumpen oder Vakuumunterstützung zurückgreifen zu müssen. Kürzlich haben wir in diesem Zusammenhang auch über die venöse Kanülierung des rechten Vorhofs und der V. cava inferior via V. jugularis berichtet. Auch diese Anwendung selbstexpandierender venöser Kanülen wird vorzugsweise mit der Seldinger-Technik kombiniert, wobei für die Positionierung des Führungsdrahtes unter echokardiographischer Kontrolle gelegentlich gebogene Katheter notwendig sind und für die Überwindung des Winkels zwischen rechter V. subclavia und V. cava superior der Einsatz eines supersteifen Führungsdrahtes notwendig sein kann. Bei erfolgreicher Einlage einer selbstexpandierenden venösen Kanüle in den rechten Vorhof via V. subclavia oder V. jugularis ist in der Regel ein Sollfluss möglich, ohne auf Zentrifugalpumpen oder Vakuum zurückgreifen zu müssen (von Segesser et al. 2008).

5.15.6 Allgemeine Betrachtungen zur venösen

Kanülierung Für eine gute Drainage ist es wichtig, die Kanülenspitze zentral in der kanülierten Vene zu platzieren. Jeder Wandkontakt beeinträchtigt die Drainageleistung, und die Versenkung der Kanülenspitze in einem Seitenast führt neben einem geringen Blutfluss zu einem Blutrückstau in den übrigen Venen, was sich wiederum negativ auf die Durchblutung der abhängigen Gewebe auswirkt und zu bleibenden Schäden des Gehirns, der Leber, der Nieren und anderer Organe führen kann. ! Es ist deshalb von höchster Wichtigkeit, beim Anfahren der Herz-Lungen-Maschine den fahrbaren Fluss zu bestimmen, auf die Entleerung des rechten Vorhofs und des rechten Ventrikels zu achten sowie den Übergang von der pulsatilen aortalen und evtl. pulmonalen Blutruckkurve zur flachen Linie im Auge zu behalten, bevor irreversible Manöver am Herzen vorgenommen werden.

Falls eine Eröffnung des rechten Vorhofs geplant ist, muss man zudem prüfen, ob beim Übergang vom partiellen zum totalen Bypass, d. h. beim Anziehen der Tourniquets um die Kanülen in den beiden Hohlvenen, der Fluss gehalten werden kann. Andernfalls müssen die Kanülen repositioniert werden, bevor man die Aorta abklemmt und die Kardioplegielösung verabreicht. Bei einer schweren Aorteninsuffizienz muss beim Anfahren der Herz-Lungen-Maschine besonders vorsichtig

vorgegangen werden, denn einerseits wird der Puls am schlagenden Herzen trotz vollem Fluss der Herz-LungenMaschine nicht verschwinden, weil das Herz wegen der Aorteninsuffizienz auch dann auswirft, wenn kein Mitralfluss mehr besteht, und andererseits ist zu berücksichtigen, dass der Herzmuskel bei kaltem Perfusat schnell nicht mehr in der Lage ist, gegen die Herz-Lungen-Maschine anzuarbeiten und deshalb die Aorta abgeklemmt, sodass das linke Herz entlastet werden muss, um eine irreversible Überdehnung zu verhindern. Es ist deshalb zu empfehlen, das Perfusat der Herz-Lungen-Maschine warmzuhalten (37 °C), bis sicher ist, dass die Aorta zuverlässig abgeklemmt, das linke Herz entlastet und ein voller Fluss ermöglicht werden kann. Dies hört sich einfach an, ist jedoch bei Re-Operationen nicht immer zeitgerecht durchführbar.

5.16

Intrakardiale Drainage

Wie bereits angesprochen, kommt der Entlastung des Herzens große Bedeutung zu, denn – analog zu einer überdehnten Feder – wird auch das Myokard durch eine Überdehnung zerstört. Zur Entlastung des linken Ventrikels gibt es verschiedene Techniken (. Abb. 5.49): 4 transapikale Entlastung, 4 transatriale Entlastung über das linke Vorhofohr und 4 transatriale Entlastung über die obere rechte Lungenvene bzw. den Sulcus interatrialis, wobei jeweils durch eine Tabaksbeutelnaht ein Katheter in den linken Ventrikel eingelegt wird. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es nicht immer möglich ist, zeitgerecht an die linksseitigen Herzhöhlen zu gelangen. Dies trifft insbesondere auf Re-Operationen zu, gilt aber auch für Reanimationssituationen, wenn eine femorofemorale extrakorporale Zirkulation zur Kreislaufstützung herangezogen wird. Im letzteren Fall muss man die Herzmassage fortsetzen, bis dokumentiert ist, dass das Herz auswirft und genügend entlastet ist. Bei den Re-Operationen, bei welchen die Patienten im Prinzip ausreichend von peripher perfundiert werden können, bevor man den Thorax eröffnet (von Segesser et al. 2007), kann es trotzdem notwendig sein, das Herz zu entlasten, bevor die Freilegung der linksseitigen Strukturen erfolgt. Typische Beispiele sind die schwere Aorteninsuffizienzen sowie die Hypothermie. Unter diesen Umständen kann das linke Herz durch Punktion des rechten Ventrikels mit einer steifen, geraden, pädiatrischen Kanüle transseptal entlastet werden. Selbstredend ist hier eine echokardiographische Positionskontrolle von großer Hilfe. Als Alternative kommt die Drainage der A. pulmonalis infrage. Dies kann durch direkte Punktion, Inzision und offenes oder geschlossenes Einlegen eines Pulmonaliskatheters erfolgen.

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5.17

5 a

Während der extrakorporalen Zirkulation schlägt das Herz weiter. Bei guter Drainage ist das Herz weitgehend entleert und wirft kaum aus, und die arterielle Blutdruckkurve wird bei erhaltenem EKG flach. Viele Eingriffe lassen sich am leer schlagenden Herzen durchführen. Dazu gehören Revaskularisation der Herzkranzgefäße sowie Operationen am rechten Herzen inklusive Trikuspidal- und Pulmonalklappe. Bei der Eröffnung des linken Herzens wird meist eine komplette Stilllegung vorgezogen, um zu verhindern, dass Luft in den systemischen Kreislauf gerät und aufgrund von Luftembolien zu bleibenden Schäden führt. Grundsätzlich sind 3 Techniken zur Stilllegung des Herzens zu unterscheiden: 4 elektrisch induziertes Kammerflimmern, 4 ischämisch Stilllegung, 4 Kardioplegie.

5.17.1

b

c . Abb. 5.49a–c. Drainage des linken Ventrikels. a Durch die linke Herzspitze: Stichinzision in einen koronarfreien Bezirk. Nach Anlage einer kräftigen, teflonfilzunterlegten U-Naht wird die Drainage eingeführt und an die Saugung angeschlossen. b Durch den linken Vorhof von der rechten Seite aus: Eine Tabaksbeutelnaht wird am Sulcus interatrialis in die linke Vorhofwand gestochen und die vorgebogene Drainage nach Vorhofstichinzision durch die Mitralklappe in den linken Ventrikel vorgeschoben. c Durch das linke Herzhohr: Einführen der Drainage in den linken Ventrikel durch die Mitralklappe sowie Fixierung mittels Tabaksbeutelnaht und Metalltourniquet am linken Herzohr

Stilllegung des Herzens

Elektrisch induziertes Kammerflimmern

Die Stilllegung des Herzens unter Erhaltung der koronaren Durchblutung lässt sich am einfachsten durch Provokation von Kammerflimmern erreichen (Senning 1952; Wilson et al. 1972), das man kontinuierlich erhalten kann, wenn ein hochfrequenter Wechselstrom von 2–7 V durch die Ventrikelmuskulatur fließt. Dazu werden eigens dafür ausgelegte Fibrillatoren eingesetzt, deren Frequenz typischerweise 50 Hz beträgt. Dabei ist jedoch streng darauf zu achten, dass die Herzkammern dekomprimiert sind (Sebening et al. 1964), da nicht nur die vorübergehende Überdehnung des Herzmuskels per se ein Problem darstellt, sondern da ein hoher intraventrikulärer Druck zudem zu einem entsprechenden intramuralen Druck führt, welcher wiederum die Blutversorgung des Myokards unmöglicht macht. Wie bei der extrakorporalen Zirkulation sollte die Flimmerperiode so kurz wie möglich sein und 60 min nicht übersteigen.

5.17.2

Ischämische Stilllegung des Herzens

5.17.2.1

In Normothermie

Sobald bei der extrakorporalen Zirkulation der Sollfluss erreicht ist und gehalten werden kann, wird die Aorta mit einer weichen Gefäßklemme quer abgeklemmt und damit die koronare Zirkulation unterbrochen. Als Folge tritt nach 4–5 min durch Erliegen der sauerstoffabhängigen Energieübertragung ein ischämischer Stillstand des Herzens ein (Klövekorn et al. 1991). Der Ruhestoffwechsel des Herzens kann durch die anaerobe Verstoffwechselung des in den Herzmuskelzellen vorhandenen Glykogens nur unvollkommen aufrechterhalten werden (Sebening et al. 1963). Das Auftreten irreversibler Schädigungen ist in den verschiedenen Mykordbezirken unterschiedlich ausgeprägt und

103 5.17 · Stilllegung des Herzens

hängt von der Dauer der Abklemmung, der Temperatur des Myokards und dessen Stoffwechselzustand ab. Die Ischämietoleranz des Herzens bzw. die tatsächliche Wiederbelebungszeit (Kantrowitz et al. 1968; Spieckermann 1973) lässt sich für den einzelnen Patienten nicht exakt voraussagen. Man kann jedoch davon ausgehen, dass die Grenze für eine irreversible Gesamtschädigung des Herzens bei einer Temperatur von 37 °C bei etwa 20 min (ununterbrochene Ischämie) liegt. Eine normotherme Ischämie sollte daher – abgesehen von sehr kurzen Zeitspannen – nach Möglichkeit vermieden werden. 5.17.2.2

In Hypothermie

Die tolerierte Ischämiedauer kann bei Unterkühlung auf 28–30 °C ungefähr verdoppelt werden. Bei einer lokalen Unterkühlung des Herzens mit Hilfe von eiskalter Kochsalzlösung, die man wiederholt oder kontinuierlich in den Herzbeutel einfüllt (Griepp u. Stinson 1973), lässt sich das Herz für 50–60 min stilllegen. Aus der Transplantationsmedizin weiß man, dass ein Herz unter kontrollierter kalter Ischämie über 4 h und länger funktionstüchtig erhalten werden kann.

5.17.3

Kardioplegie

Die heute gebräuchlichste Methode der intraoperativen Myokardprotektion ist die Kombination der obigen Methoden mit pharmakologischen Maßnahmen, indem die Stilllegung des Herzens unter Verwendung von kardioplegischer Lösung erfolgt. Im Laufe der Zeit haben sich verschiedene Verfahren entwickelt. Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen kristalliner Kardioplegie, Blutkardioplegie und einfachem Kaliumzusatz in wechselnder Dosierung. Primär bewirkt die Gabe von kristalliner Kardioplegielösung einen ischämischen Stillstand, wobei der Ruhesauerstoffbedarf des Myokards durch die Unterdrückung energieverbrauchender elektrischer Vorgänge und die allgemeine Reduzierung des Zellstoffwechsels stark vermindert wird (Klövekorn et al. 1991). Auf diese Weise führt die Kardioplegie zu einer Vervielfachung der Ischämietoleranz. Während der Sauerstoffverbrauch des leer schlagenden Herzens etwa 3 ml/min/100 g Gewebe und der des flimmernden Myokards 4–7 ml/min/100 g Gewebe beträgt, sinkt er beim kardioplegisch stillgelegten Herzen auf 2000 mmHg) zu erreichen war (Edelman 1999; L’Heureux et al. 1998). Campbell und Mitarbeiter postulierten eine Hypothese, der zufolge es möglich sein sollte, Zellen nichtvaskulären Ursprungs durch Implantation in das Gefäßsystem sekundär vaskuläre Eigenschaften und Funktionen zu verleihen (Campbell et al. 1999). Sie implantierten Silikonschläuche für 2 Wochen in die Peritonealhöhle von Ratten und Kaninchen und stellten fest, dass sich Fibroblasten und einreihige Mesothelzellen auf der Oberfläche der Schläuche ansiedelten. Die tubuläre, feste Gewebeschicht wurde in toto präpariert und evertiert, sodass die Mesothelzellen nun innen lagen. Nach anschließender Replantation der Prothesen in Karotis- bzw. Aortenposition der Tiere konnte eine 4-mo-

natige Durchgängigkeit der gegenüber vasokativen Agenzien physiologisch reagiblen Prothesen beobachtet werden (Campbell et al. 1999). Einer Arbeitsgruppe um Teebken gelang es, eine native porcine Aorta enzymatisch zu azellularisieren und anschließend mit humanen Endothelzellen und Myofibroblasten unter pulsatilen Flussbedingungen zu re-besiedeln. Im Rahmen der histologischen Analysen zeigte sich dabei, dass die generierten Konstrukte nativen Aorten ähnelten und darüber hinaus geschlossene Endothelzellverbände aufwiesen (Teebken et al. 2000). Huynh und Mitarbeiter verfolgten einen weiteren Ansatz. Sie verwendeten Dünndarmsubmukosa (»small intestinal submucosa«, SIS) und bovines Typ-I-Kollagen, um so nach Entfernung der Lamina muscularis mucosae und anschließender Behandlung mit hypotoner Lösung (zur Lyse verbliebener Zellen) eine neue Art bioartifizieller Gefäße herzustellen – SIS-Autografts. Allografts und Xenografts wurden zwischenzeitlich verschiedentlich hergestellt und mit exzellenten Offenheitsraten im Tiermodell angewandt. Darüber hinaus zeigten Explantationsanalysen, dass sich die primär azellulär implantierten Konstrukte im Laufe der Zeit in zellularisierte Gefäße umgewandelt hatten, die adäquate Reaktionen auf vasoaktive Agenzien wie Noradrenalin, Serotonin und Bradykinin aufwiesen (Huynh et al. 1999). Bei Anwendung im Kleintiermodell (Rattenmodell) kam es erstaunlicherweise jedoch in der Mehrzahl der Fälle zu Frühverschlüssen, sodass von einer ausgeprägten Thrombogenität der Prothesen ausgegangen werden muss (Schmidt u. Baier 2000).

6.2.2 Alloplastischer Gefäßersatz

Im Jahre 1952 entdeckten Voorhees und Mitarbeiter (Voorhees et al. 1952) alloplastische Fasern, die – als Konduit in einen Organismus implantiert – von diesem integriert wurden und zumindest für eine gewisse Zeit als voll funktionsfähiger Gefäßersatz fungieren konnten. Wie sich herausstellte, konnte das eingesetzte Material (Vinyon »N«) jedoch nicht autoklaviert werden, ohne dass es dabei zu Materialdeformierungen im Sinne deutlicher Schrumpfungsprozesse kam. Eine schiere Flut sich anschließender wissenschaftlicher Bestrebungen führte schließlich zur Entdeckung des Polyesters (Dacron), das sich als das zur damaligen Zeit beste verfügbare Material für die Herstellung und den praktischen Einsatz als Gefäßprothese herausstellte. Einige der an der Entwicklung beteiligten Personen gelangten zu Weltruhm, unter ihnen Michael DeBakey und Denton Cooley, aber auch Harris B. Shumacker, Sterling Edwards, Ormand Julian, Ralph Deterling, Adam Wesolowski und Lester Sauvage, die als Pioniere und Wegbereiter eines neuen Zeitalters der Gefäßchirurgie bezeichnet werden müssen. Ihre Studien und die daraus gewonnenen Erkenntnisse fungierten fortan als Grundlage zur Beurteilung der Eignung und Verwendbarkeit verschiedenster Prothesen und

6

118

6

Kapitel 6 · Kardiovaskuläres »tissue engineering«

trugen so auch dazu bei, das noch neue Fachgebiet der medizinischen Materialforschung zu etablieren. Neben medizinischer Kompetenz reflektiert diese frühe Geschichte alloplastischen Gefäßersatzes aber auch die Fähigkeiten von Webern und Webstuhltechnikern, denn viele der zugrunde liegenden technischen Finessen der Prothesenherstellung konnten nur in Anlehnung an und auf Grundlage von Fertigkeiten der Textilindustrie realisiert werden. Nachdem die technischen Grundlagen zur industriellen Herstellung gewebter Prothesen etabliert waren, suchten Chirurgen und Ingenieure fortan nach Möglichkeiten, die Materialeigenschaften z. B. hinsichtlich Compliance und Handhabbarkeit zu verbessern. Einer Arbeitsgruppe um Lester Sauvage (Sauvage et al. 1974) gelang es, eine gefaltete (»crimped«), damit dehnbarere und gegen Abknicken resistente Prothese zu entwickeln, deren poröse und blutdurchlässige Wandstruktur vor Implantation jedoch durch BlutPreclotting verschlossen werden musste. Mit Hilfe dieser einfachen Methoden stand nun eine Prothese zur Verfügung, die sowohl Chirurgen als auch Patienten über Jahrzehnte wertvolle und zuverlässige Dienste leistete. Weiterführende Modifikationen durch Anlage externer Ring- oder Spiralverstärkungen, aber auch von Veloursbeschichtungen führten zu weiteren Verbesserungen, letztere insbesondere deshalb, weil man feststellte, dass auf diese Weise beschleunigte und intensivere Einheilungsprozesse induziert wurden, die so zu einer gewissen Infektresistenz beitrugen. Nachteilig war jedoch, dass etwaig notwendige Re-Eingriffe verwachsungsbedingt deutlich erschwert wurden. Bereits wenige Jahre später, im Jahre 1954, entdeckten Shumaker und King Nylon als neues Material (Shumaker u. King 1954), auf dessen Grundlage Edwards und Tapp eine neue Prothese entwickelten und 1955 auf den Markt brachten (Edwards u. Tapp 1955). Um einer Lumenverlegung durch Knickbildung vorzubeugen, wurde das dünne und formlabile Material durch externe Verstärkungen gestützt. Darüber hinaus konnte durch die Entwicklung neuer Webtechniken eine Verstärkung der Prothesenendigungen erreicht werden, wodurch ein stabileres Nahtlager geschaffen und die bis dahin notwendige Hitzeversiegelung durch Kauterisierung vermieden werden konnte. Trotz initial vielversprechender Ergebnisse führten Beobachtungen von Harris im Jahre 1958 jedoch zum Verlassen dieses Ansatzes, als dieser im Rahmen einer Studie zum Aortenersatz beim Hund feststellte, dass Nylon nach nur 100 Tagen signifikant an Längsstabilität verlor, wohingegen bei Teflon und Dacron in derselben Zeit keine oder nur geringe strukturelle Veränderungen auftraten (Harrison 1958). Der Grundstein für die Renaissance des Dacron war gelegt, und Szilagyi (Szilagyi et al. 1958), DeBakey, Cooley, Crawford und Morris (DeBakey et al. 1958a, b) erzielten bahnbrechende Erfolge damit. Erst Mitte der 1970er Jahre kam ein neues Material auf den Markt – expandiertes Polytetrafluorethylen (ePTFE), eine Variante des Teflons. Die Entdeckung dieses primär in der Elektronik als Kabelisolator eingesetzten Materials geht

auf Ben Eiseman zurück, der eher zufällig den gefäßchirurgischen Nutzen des Materials erkannte. Durch eine einzigartige Mikrostrukturierung mikroskopisch kleiner Knoten und dazwischen transversal verlaufender Fasern, sog. internodale Zwischenräume, bestehen 80 % der Prothesenwand tatsächlich einzig und allein aus Luft (. Abb. 6.3). Praktische Bedeutung erlangte diese Besonderheit durch die Beobachtung, dass ePTFE-Prothesen durch eben diese Strukturgegebenheit bereits primär blutdicht waren, wohingegen alle anderen gewebten Prothesen auch weiterhin eines Preclottings bedurften. Abgeleitet aus dieser Tatsache stellte sich nun zunehmend die Frage, wie sich auch gewebte Prothesen bereits im Rahmen des Herstellungsprozesses abdichten und somit gegenüber einem Blutverlust schützen ließen. Die Lösung war eine Art Gerbung, bei der die Prothesen mit Kollagen, Albumin oder auch Gelantine behandelt und so versiegelt wurden. Abgesehen von der Effektivität des Verfahrens hinsichtlich der Blutdichtigkeit konnte in einer Reihe von Studien gezeigt werden, dass es hierdurch weder zu Einbußen der chirurgischen Handhabbarkeit und der Compliance noch zu Veränderungen des Einheilungsverhaltens kommt. Vorstellbare und zum Teil bereits realisierte Weiterentwicklungen dieser Oberflächen durch eine Art Präkonditionierung könnten darin bestehen, durch molekulare Ankopplung verschiedenster Effektoren wie z. B. Antikoagulanzien, fibrinolytischer Substanzen, Antibiotika oder anderer Agenzien potenziell schädigende Einflüsse zu minimieren und so die Lebensdauer der Prothesen zu verlängern (Ginalska et al. 2005; Lachapelle et al. 1994; Murugesan et al. 2002; Sagnella et al. 2003, 2005). Die Idee, durch Kombination synthetischer und biologischer Materialien neuartige vaskuläre Hybridprothesen zu entwickeln, die die positiven Attribute beider Materialien in sich vereinigen, inspirierte zahlreiche Forscher. Ein frühes Beispiel hierfür ist die subkutane Implantation von Polyethylen-, Polyvinyl- oder Silasticmandrins, durch die – bedeckt von einem Polyesternetz – eine fibroblastäre Antwort induziert und ein neu gebildetes Kollagenblatt das implantierte alloplastische Netz nach einer Zeit von 6–8 Wochen umhüllen sollte. Nach Entfernung des Mandrins sowie proximaler und distaler Anastomose dieser tubulären Struktur mit dem Ein- und Ausflusstrakt einer stenosierten Arterie sollte das Gebilde so im Sinne eines In-situ-Bypasses als arterielles Gefäßsubstitut fungieren. Die bekannteste dieser Prothesen stammte von Sparks (Sparks 1973) und bestand aus einer gedoppelten Schicht eines locker gewebten Dacronnetzes, das ein Silikonmandrin bedeckte. Obwohl es tatsächlich gelang, eine tubuläre Struktur zu generieren, erwies sich der Graft jedoch schnell als unbrauchbar, weil es häufig zur Ausbildung von Aneurysmata und zu einem daraus resultierenden Graftversagen kam. Einschränkend kam hinzu, dass neben einer In-vivo-Entwicklungszeit von 6–8 Wochen 2 chirurgische Eingriffe notwendig waren und damit eine weitere Traumatisierung erfolgte.

6

119 6.2 · Strategien zum Gefäßersatz

. Abb. 6.3a–c. Rasterelektronenmikroskopisches Bild einer ePTFE-Prothese (ePTFE: expandiertes Polytetrafluorethylen. a Querschnittabbildung, 110fache Vergrößerung; b Längsschnittabbildung, 680fache Vergrößerung; c Querschnittabbildung, 710fache Vergrößerung

a

b

Da es bei der praktischen Anwendung von Gefäßprothesen mit einem Innendurchmesser von 75 % gesteigert werden, womit theoretisch die Herstellung von Grafts mit geringer Thrombogenität und guten elastischen Eigenschaften für Koronarund periphere Revaskularisationen möglich wäre (Seifalian et al. 2002). Es ist jedoch fraglich, ob das nichtresorbierbare Prothesenmaterial ggf. einer Gefäßtonusregulation entgegenwirkt und so das Gewebe-Remodelling ungünstig beeinflusst. Eine mögliche weitere Alternative wäre daher der Einsatz abbaubarer Materialien, die mit der Zeit vollständig verschwinden. Durch alleinige Implantation einer biodegradablen Matrix könnte so ein Neogefäß »in situ« (»guided tissue regeneration«) entstehen. Voraussetzung ist jedoch, dass das Material initial stabil genug ist und sich ein Gewebe mit entsprechenden physiologischen Eigenschaften vor einem vollständigen Abbau der Ausgangsmatrix entwickeln kann. Eine Reihe von Polymeren wurden diesbezüglich bereits untersucht (. Tab. 6.1), erwiesen sich jedoch aufgrund hoher Thrombogenität, der Induktion von Fremdkörperreaktionen, der Entwicklung von Aneurysmata und/oder Dilatationen sowie dem Auftreten von Rupturen, bedingt durch eine zu schnelle Resorption der Matrizes, bisher als noch nicht ausreichend geeignet. Der Ansatz, biodegradable Polymere mit vitalen Zellen zu kombinieren, wurde von einer Arbeitsgruppe um Niklason entwickelt (Niklason et al. 1999). Sie besiedelten tubuläre Polyglykolsäurepolymere mit glatten Muskelzellen einer bovinen Aorta und kultivierten diese für 8 Wochen

120


unter pulsatilen Flussbedingungen. Anschließend fügten sie Endothelzellen hinzu. Die histologische Analyse extrazellulärer Matrixstrukturen erbrachte einen hohen Elastinund Kollagengehalt (50 % der extrazellulären Matrix), und bei der elektronenmikroskopischen Analyse zeigten sich geschlossene, PECAM-1-positive (PECAM: »platelet/endothelial adhesion molecule«) luminale Endothelzellver-

bände. Die Durchgängigkeit der wandstabilen Prothesen (Berstungsdruck von >2000 mmHg) konnte für bis zu 4 Wochen nachgewiesen werden. Gegenwärtige Ansätze zur Verwendung biodegradabler Materialien sind darauf fokussiert, weitere Materialien zu identifizieren, die Fähigkeit verschiedener Polymermatrizes hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Zellretention zu charak-

. Tab. 6.2. Aktueller Stand des kardiovaskulären »tissue engineering« nach Anwendungsgebieten und Implantatlokalisation Anwendungsgebiete

Materialien/Vorgehen

Aktueller Stand

Gefäßersatz mit synthetischer Matrix

Nichtresorbierbare Prothesen aus Dacron und PTFE

Kommerziell erhältlich, Routine in der Klinik (Rahlf et al. 1986)

Besiedlung künstlicher Prothesen mit Endothelzellen Klinische Studien (Vara et al. 2005)

6

Gefäßersatz mit biologischer Matrix

Azelluläre Gefäßimplantate tierischer Herkunft

Kommerziell erhältlich, Routine in der Klinik

Azelluläre Gefäße menschlicher Herkunft

Tierexperimente (Schaner et al. 2004), klinische Fallberichte

Azelluläre und re-besiedelte Gefäße menschlicher Herkunft

Klinische Fallberichte (Zehr et al. 2005)

Besiedlung biodegradabler synthetischer Matrizes mit Zellen

Klinische Studien (Isomatsu et al. 2003)

Dünndarmsubmukosapräparationen

Tierexperimente (Tucker et al. 2002), stentbasierte Venenklappen, stentbasiert (Pavcnik et al. 2002)

Aus Zellschichten hergestellte Konstrukte

Klinische Studien in Planung (L’Heureux et al. 2006)

Herzklappen mit synthetischer Matrix

Besiedlung biodegradabler synthetischer Matrizes mit Zellen

Tierexperimente (Teebken et al. 2005)

Herzklappen mit biologischer Matrix

Mit Glutaraldehyd fixierte tierische Klappen

Kommerziell erhältlich, Routine in der Klinik

Kryokonservierte menschliche Klappen (Homograft)

Routine in der Klinik (Vogt et al. 1999)

Dezellularisierte kryokonservierte menschliche Klappen (Homograft)

Klinische Studien (Zehr et al. 2005)

Autologe Re-Besiedlung von kryokonservierten menschlichen Klappen (Homograft) nach Dezellularisierung

Klinische Fallberichte (Dohmen e al. 2002a)

Dezellularisierte tierische Klappen

Klinische Fallberichte (Goldstein et al. 2000)

Dezellularisierte menschliche Klappen

Klinisch-experimenteller Einsatz (Haverich, Medizinische Hochschule Hannover)

Autolog re-besiedelte tierische Klappen

Klinisch-experimenteller Einsatz

Autolog re-besiedelte menschliche Klappen

Klinisch-experimenteller Einsatz (Haverich, Medizinische Hochschule Hannover; Steinhoff et al. 2000)

»Small intestinal submucosa«

Stentbasiert, Pulmonalklappe

Myokardregeneration

Transplantation von suspendierten Zellen

Klinische Studien (Menasche et al. 2001)

Myokardersatz mit synthetischer Matrix

In vitro hergestellte Konstrukte

Tierexperimente (Ozawa et al. 2004)

Myokardersatz mit biologischer Matrix

In vitro hergestellte Konstrukte

Tierexperimente (Leor et al. 2000)

Flüssige Matrixpräparationen mit Myozyten oder Stammzellen

Tierexperimente (Eschenhagen u. Zimmermann 2005; Kofidis et al. 2005)

Autologe vaskularisierte Darmmatrix

Klinischer Fallbericht

Konstrukte aus einzelnen Zellschichten

Tierexperimente (Shimizu et al. 2006)

PTFE Polytetrafluorethylen

121 6.3 · »Tissue engineering« kardialer Strukturen

terisieren und zu modifizieren, das Wachstumsverhalten zellulärer Strukturen auf diesen Materialien zu fördern und die Einflüsse verschiedener dynamischer Besiedlungskonzepte zu evaluieren (Nerem 1992). Darüber hinaus existieren Bestrebungen, durch In-vivo-Gentherapie wie z. B. die Transfektion mit Adenoviren, die Plasminogenaktivator exprimieren (Kuo et al. 1998), und durch Hinzufügen von Peptidsequenzen sowohl das endotheliale Wachstumsverhalten als auch antithrombogene Eigenschaften positiv zu beeinflussen (. Tab. 6.2; Hubbell et al. 1991).

6.3

»Tissue engineering« kardialer Strukturen

6.3.1 Herzklappen

Der erste klinische Einsatz humaner allogener Herzklappenprothesen (homologe Herzklappenprothesen, Homografts) geht auf Ross und Barratt-Boyes zurück, die sich in den 1960er Jahren erstmals dieser biologischen Prothesen bedienten (Barratt-Boyes 1965; Ross 1967). Insbesondere die im Vergleich zu mechanischen Herzklappenprothesen für den Patienten angenehmen Eigenschaften einer nur kurzzeitig notwendigen oralen Antikoagulation und das Fehlen störender Klappenschlussgeräusche führten dazu, dass diese biologischen Prothesen schnell an Ansehen gewannen. Als nachteilig erwies sich jedoch schon bald, dass die Klappen nach einer Zeit von 8–10 Jahren zunehmend degenerative Veränderungen aufwiesen und schließlich aufgrund zunehmender Destruktion erneut ersetzt werden mussten. Ursächlich scheinen hierfür insbesondere 2 Faktoren zu sein: 4 immunologische Reaktionen im Sinne unterschwelliger Abstoßungsreaktionen (Wilhelmi et al. 2003a, b), die offenbar im Wesentlichen auf die Antigenität residenter allogener Zellen zurückzuführen sind, 4 Fixierung des Gewebes mit Glutaraldehyd. Das seit 1960 eingesetzte Glutaraldehyd wurde ursprünglich unter der Zielsetzung verwendet, die Immunogenität des Gewebes zu verringern und durch Kreuzvernetzung der Kollagenfasern die Haltbarkeit zu verlängern. Wie inzwischen nachgewiesen werden konnte, führt dieses Verfahren jedoch aufgrund einer Veränderung der natürlichen Matrix eher zu einem gesteigerten Risiko für das Auftreten von Kalzifizierungen, verstärkten immunologischen Reaktionen und einer Hemmung natürlicher In-vivo-Re-Besiedlungsprozesse (O’Brien et al. 1999). Unter der Zielsetzung, zumindest den Einfluss zellulärer Komponenten zu verringern, besiedelte Gulbins kryokonservierte humane Allografts (Homografts) ohne vorausgehende Dezellularisierung in vitro mit autologen Endothelzellen und implantierte sie dann im Tiermodell. Er folgte damit der Überlegung, durch die autologe Endothelzellbeschichtung eine etwaige Immunantwort abzuschwächen und damit Kalzifizierungen und Degenerationen vorzubeugen (Gulbins et al.

2003). Eine Arbeitsgruppe um Wilson ging noch einen Schritt weiter. In der Absicht, die Vorzüge einer biologischen Herzklappe weiterhin nutzen zu wollen, gleichzeitig aber die mit allogenen Zellen einhergehenden Nachteile zu minimieren, etablierten sie einen mehrstufigen Dezellularisierungsprozess auf Basis hypo- und hypertoner Lösungen, Detergenzien und Enzymen, mit deren Hilfe alle zellulären Bestandteile allogener Herzklappenprothesen entfernt werden sollten (Wilson et al. 1995). Nach einmonatiger Beobachtungszeit im kaninen Pumonalkreislauf waren die Klappen makroskopisch intakt und boten keine Hinweise auf immunologische Begleitreaktionen. Auch andere Arbeitsgruppen konnten nach in vitro erfolgter Dezellularisierung und anschließender Implantation in Tiermodellen über ähnlich gute Verläufe berichten (. Abb. 6.1; . Tab. 6.2), sodass bald bereits die ersten kommerziell zu erwerbenden dezellularisierten, kryokonservierten Herzklappenprothesen auf den Markt kamen. Trotz nachweislich verringerter Immunogenität der dezellularisierten Klappen im Vergleich zur nativen Kontrollgruppe (Bechtel et al. 2003) warnte eine Arbeitsgruppe um Simon nach einigen Todesfällen vor allzu großer Euphorie, insbesondere in Bezug auf eine Anwendung im Kindesalter, denn ähnlich wie auch bei den nichtdezellularisierten allogenen Herzklappen beobachteten sie auch hier eine sehr schnelle Degeneration der Klappen (Simon et al. 2003). Gründe für dieses Phänomen sind vermutlich eine gesteigerte Aktivität des Immunsystems und ein gesteigerter Kalziummetabolismus im Kindesalter. Ein anderer Ansatz, der gewissermaßen eine Weiterentwicklung bisher geschilderter Verfahren darstellte, war die autologe Endothelzellbesiedlung zuvor dezellularisieter allogener oder auch xenogener Herzklappen. Nach guten Resultaten im Tiermodell konnten zwischenzeitlich auch erste vielversprechende Beobachtungen am Menschen verzeichnet werden (human autolog re-besiedelte xenogene Herzklappen; Dohmen et al. 2002b). Eine besondere Form der autologen Re-Besiedlung von Herzklappenprothesen konnte in Kooperation mit der Universität Chisinau in der Republik Moldavien realisiert werden. Vor dem Hintergrund der Überlegung, dass auch dezellularisierte, insbesondere xenogene Matrizes z. B. durch residuale Zuckerreste immunogene Reaktionen hervorrufen könnten, wurden allogene Herzklappen dezellularisiert, mit autologen Endothelzellen besiedelt und bei Kinder mit schweren angeborenen Herzklappenerkrankungen implantiert. Entgegen den zuvor an dezellulariserten, kryokonservierten und mit Glutaraldehyd behandelten Allograftklappen beschriebenen degenerativen Veränderungen sind diese autolog rebesiedelten Klappen ohne Glutaraldehydfixierung auch nach 3,5 Jahren echokardiographisch voll funktionsfähig und weisen keinerlei erkennbare Kalzifizierungen auf. Darüber hinaus scheinen die Herzklappen altersentsprechend mit den Kindern zu wachsen (Cebotari et al. 2002, 2006). Die Verwendung synthetischer Matrizes bzw. die Entwicklung von Herzklappen auf Polymerbasis, namentlich

6

122


Polyglykolsäure und Polylaktid, wurde seit 1994 insbesondere von den amerikanischen Chirurgen Mayer und Vacanti aus Boston vorangetrieben (Zund et al. 1998). Nach Besiedlung mit autologen arteriellen Gefäßwandzellen gelang zunächst der Ersatz einer einzelnen Pulmonaltaschenklappe und später eines pulmonalarteriellen Segments im Schafmodell (Shinoka et al. 1995, 1998; Shum-Tim et al. 1999). Der initial beobachtete Nachteil sehr hoher Steifigkeit des Polymergrundgerüsts führte zur Testung neuer Polymere und Kombinationen, z. B. Polyhydroxyoctanoat, Poly-4-Hydroxybutyrat und Polyglykolsäure (Hoerstrup et al. 2000; Shinoka 2002; Sodian et al. 2000; Stock et al. 2000), doch bis heute konnte keines dieser Verfahren das Stadium einer klinischen Testung erlangen.

6 6.3.2 Herzmuskelgewebe

Der typischen Dreischichtung eines Blutgefäßes folgend, ist das Herz rein anatomisch betrachtet das prinzipiell größte Blutgefäß des Körpers. Trotz dieses vermeintlich einfachen Aufbaus stellt die bioartifizielle Nachbildung dieses Organs jedoch eine der größten Herausforderungen wissenschaftlicher Bestrebungen dar. Der erste, eher zufällige Versuch, dreidimensionales Herzmuskelgewebe zu generieren, geht auf eine Arbeitsgruppe von Moscana zurück, die in den frühen 1950er Jahren embryonale Hühnerherzmuskelzellen isolierte und diese unter kontinuierlicher Rotation in Erlenmeyer-Kolben kultivierte. Nach nur 18 Stunden bildeten sich in diesem noch sehr primitiven Bioreaktor sphäroide, dreidimensionale, etwa 200 Zellen umfassende und spontan kontrahierende Aggregate (Moscona 1959). Viele weitere Arbeitsgruppen folgten diesem Beispiel und beobachteten dabei, dass die generierten Zellaggregate funktionell nativem Herzgewebe ähnlicher waren als die bis dahin üblicherweise generierten zweidimensionalen zellulären Monolayer (McDonald et al. 1972). Gleichzeitig ist dieses frühe Ergebnis auch ein Beweis dafür, dass Zellen, die aus embryonalen und damit noch unreifen Herzen isoliert werden, offenbar auch in vitro die Fähigkeit zur Ausbildung herzähnlicher Gewebestrukturen beibehalten und darüber hinaus Kardiomyozyten offensichtlich eine erbliche Neigung dazu aufweisen, spontan Zellaggregate auszubilden. Bei längerer Kultur und dem Einsatz höherer Zelldichten konnte beobachtet werden, dass sich die initial an den Kulturschalen adhärierenden und rhythmisch kontrahierenden Monolayer vom Boden der Kulturschalen ablösen und zunächst unter Beibehaltung der spontanen Kontraktionen frei im Kulturmedium flottieren. Da die Gewebe nun keiner mechanischen Belastung mehr ausgesetzt sind, kommt es jedoch recht schnell zu einer Retraktion und schließlich auch zum Erliegen spontaner Kontraktionen. Als Grund für dieses Phänomen wurden einige Zeit unzureichende Kulturbedingungen angenommen, sodass dieser Ansatz vielfach nicht weiter verfolgt wurde. Eine Arbeitsgruppe

um Shimizu nutzte die spontane Ablösung der Gewebe jedoch aus, indem die frei flottierenden Monlayer gestapelt und so zur Generierung eines Gewebes ohne den zusätzlichen Einsatz einer exogenen Matrix verwendet wurden (Shimizu et al. 2002). Eine Arbeitsgruppe um Vandenburgh versuchte in den späten 1980er Jahren, dieses auch bei differenzierten Skelettmuskelzellen beobachtete Phänomen dadurch zu umgehen, dass die kultivierten Muskelzellen mit einer Lage Typ-I-Kollagen bedeckt wurden, um die Zellen so einer dauerhaften Belastung auszusetzen (Vandenburgh et al. 1988). Tatsächlich führte dies auch zu einer verbesserten Differenzierung der Myozyten, sodass das Prinzip später auf verschiedene andere Zelltypen übertragen wurde, indem man auch hier Kollagenschichten auf oder unter die jeweiligen Monolayer brachte oder die Zellen direkt in Kollagengele einbettete. Diese Daten belegen auf eindrucksvolle Weise, dass eine dreidimensionale Umgebung in einem Kollagengel die Ausbildung von Gewebestrukturen und die zelluläre Differenzierung verschiedener Zelltypen in vitro fördert. Neben der zellulären Zusammensetzung und Differenzierung sind lebende Gewebe jedoch auch durch die Orientierung der darin siedelnden Zellen charakterisiert. Zwei Faktoren sind in dieser Hinsicht von besonderer Bedeutung: das Vorhandensein mechanischer Stimuli und die Ausrichtung der Gundmatrizes, die somit gewissermaßen als extrazelluläre Leitstrukturen fungieren. Arbeitsgruppen um Vandenburgh und Terracio nutzten diese Beobachtungen und konstruierten unabhängig voneinander computergesteuerte Bioreaktoren, mit denen es möglich war, Dehnungskräfte auf skelettale und kardiale Myozytenkulturen auszuüben. Es gelang ihnen zu zeigen, dass mechanische Stimulationen tatsächlich günstige Effekte auf die Differenzierung und Ausrichtung von Muskelzellen haben (Chambard et al. 1981; Terracio et al. 1988). Durch die kontinuierliche Ausübung zyklischer Belastungen, bestehend aus Dehnung und Relaxation, bildeten Skelettmuskelzellkulturen im Laufe der Zeit longitudinal ausgerichtete, dreidimensionale Muskelfasern aus (Vandenburgh et al. 1991), die darüber hinaus die Bildung von Sehnen induzierten und sich als Reaktion auf Depolarisationsreize kontrahierten. Andere Arbeitsgruppen konnten darüber hinaus zeigen, dass auch die Matrizes selbst einen wesentlichen Einfluss auf das Wachstum und die Differenzierung von Zellen ausüben. Ein Beispiel dafür ist die Beobachtung, dass neonatale Rattenkardiomyozyten, die auf rillenförmig konfigurierte Matrizes aus Typ-I-Kollagen aufgebracht wurden, ihr Wachstum entlang dieser Strukturen ausrichteten (Simpson et al. 1994). Neben mechanischen Einflüssen konnten aber auch andere Differenzierungsfaktoren wie z. B. stärkere Magnetfelder identifiziert werden (Torbert u. Ronziere 1984), die ebenfalls Einfluss auf die longitudinale Ausrichtung von Fibroblasten und glatten Muskelzellen auszuüben vermögen (Guido u. Tranquillo 1993; Tranquillo et al. 1996).


Ein weiterer Ansatz zur bioartifiziellen Generierung kardialer Strukturen resultierte aus der Suche nach einem verbesserten In-vitro-Herzmodell, mit dessen Hilfe sich sowohl kontraktile Kräfte als auch genetische, pharmakologische und mechanische Manipulationen kontrolliert applizieren und evaluieren lassen sollten. Es resultierte eine Methode, die bereits zuvor in modifizierter Form für embryonale Fibroblasten entwickelt wurde (Kolodney u. Elson 1993). Wie oben bereits methodisch beschrieben, wurden auch hier kardiale Myozyten in Kollagengelen kultiviert (Chambard et al. 1981; Hall et al. 1982), die hier allerdings zwischen 2 rechtwinklig zueinander angeordneten und mit Velcro beschichteten Glasstäben fixiert waren. Auf diese Weise war es möglich, spontan von diesen Zellen ausgebildete Netze hinsichtlich der von ihnen generierten kontraktilen Kräfte zu evaluieren (Eschenhagen et al. 1997). Neonatale Rattenkardiomyozyten, die in Typ-I-Kollagen-Gele eingebracht wurden, zeigten zunächst kein Wachstum, keine Differenzierung und somit auch keine Gewebebildung (Souren et al. 1992), sondern es bedurfte zunächst dem Zusatz einer weiteren extrazellulären Matrixkomponente (Matrigel; Zimmermann et al. 2000). Interessanterweise führte die chronisch zyklische Dehnungsstimulation nicht nur zur Ausbildung von Gewebe, sondern auch dazu, dass sich die vom Gewebe entwickelte kontraktile Kraft auf diese Weise um den Faktor 3 steigern ließ (Fink et al. 2000). Zwei weitere, grundsätzlich unterschiedliche Ansätze entwickelten sich zeitlich parallel. Einer davon entstammte primär einem materialwissenschaftlichen Ansatz und geht dabei auf das Prinzip des »tissue engineering« im klassischen Sinne zurück (Langer u. Vacanti 1993), indem eine Polyglykolsäurematrix in Kombination mit Zellkulturen eingesetzt wurde (Carrier et al. 1999). Alternativ dazu besiedelte eine Arbeitsgruppe um Li Gelatinematrizes mit fetalen Rattenkardiomyozyten, kultivierte diese für 7 Tage in vitro und implantierte sie dann in Rattenherzen, denen zuvor mit Hilfe einer Kryotechnik Myokardinfarkte beigebracht worden waren (Li et al. 1999). Obwohl dabei auch hier sowohl in vitro als auch in vivo spontane kontraktile Aktivitäten nachweisbar waren, ließen sich histologisch im Myokardgewebe nur wenige klar definierte Zellen beobachten. Eine Arbeitsgruppe um Leor verwendete auf Alginat basierende Matrizes, die mit fetalen kardialen Zellen besiedelt waren, und implantierte diese Konstrukte auf Rattenherzen (Leor et al. 2000). Interessanterweise konnten hier zwar ausgeprägte Vaskularisierungen nachgewiesen werden (entzündlich?), eine tatsächliche Integration in das Empfängermyokard blieb jedoch aus. Ein wichtiger konzeptioneller Vorteil klassischer »Tissue-engineering«-Ansätze, die im Gegensatz zu flüssigen Gelmatrizes auf der Verwendung vorgefertigter, solider Matrizes beruhen, besteht darin, dass technisch hergestellte Materialien in nahezu jede geometrische Form gebracht werden können. Negativ dabei ist jedoch, dass diese An-

sätze auch weniger vorteihafte Eigenschaften aufweisen wie z. B. die nur begrenzte Diffusionskapazität, eine geringe mechanische Compliance, die zumindest potenzielle Freisetzung toxischer Substanzen im Rahmen degradativer Prozesse und die Unfähigkeit zum physiologischen Wachstum. Eine weitere wichtige Erkenntnis ist die, dass kardiale Myozyten offensichtlich für einige Zeit in diesen Matrizes überleben können und auch beginnen, innerhalb dieser artifiziellen Strukturen zu kontrahieren, größtenteils aber isoliert bleiben und nicht in der Lage sind, ein übergeordnetes kohärentes, kontrahierendes Herzmuskelgewebe auszubilden. Die Entwicklung neuer Materialien, die molekulare Verbesserung von Oberflächen und die Generierung von Mikrostrukturen, die die Verbreitung von Zellen fördern, könnten eine Lösung dieses Problems darstellen. Eine Arbeitsgruppe von Vunjak-Novakovic entwickelte daher gewissermaßen einen Hybridansatz, indem sie präformierte Kollagenschwämme mit in Matrigel suspendierten neonatalen Rattenherzzellen verband und anschließend elektrisch stimulierte (Radisic et al. 2004). Dies führte zur Ausbildung kardialer Muskelstrukturen mit verbesserter Gewebemorphologie, kontraktiler Funktion und spezifischer molekularer Markerexpression und deutet daher darauf hin, dass elektrische Stimulation offensichtlich eine ähnliche kardiale Myozytendifferenzierung induziert wie die zuvor genannte mechanische Stimulation (Fink et al. 2000; Zimmermann et al. 2002). Ob die elektrische Aktivität per se einen Stimulus für die Differenzierung und Gewebeausbildung darstellt oder aber die resultierende kontraktile Aktivität des Gewebes selbst, ist nicht abschließend geklärt. Ein dritter Ansatz kann als »tissue engineering« ohne Matrix bezeichnet werden und beruht ebenfalls auf der Nutzung und Systematisierung des Phänomens der Ablösung zellulärer Monolayer nach verlängerter Kulturzeit. Die Arbeitsgruppe um Shimizu verwendete hierzu eine thermosensitive Oberflächenbeschichtung für Kulturflaschen, die es kardialen Myozyten, wie auch jeder anderen Zellart, erlaubt, bei 37°C wie in einer herkömmlich Kulturschale zu adhärieren, wobei die kardialen Myozyten aber unter kontrollierten Bedingungen bei Raumtemperatur als intakter zellulärer Monolayer abgelöst werden (Shimizu e al. 2002). Diese sich kontrahierenden kardialen Myozytenmonolayer können dann aufeinander gestapelt werden, um so eine übergeordnete, dreidimensionale und miteinander verbundene Gewebeschicht mit einer Dicke von 50–75 μm auszubilden. Die Vorteile dieser Technik liegen in der relativen Einfachheit des Ansatzes und der Unabhängigkeit von potenziell immunogenen oder pathogenen Matrixmaterialien. Nachteile umfassen die Fragilität, die Limitierung hinsichtlich geometrischer Formen und die Schwierigkeit, mechanische Belastungen auf diese kontraktilen Konstrukte auszuüben. Andere Studien haben verschiedenste Variationen der zuvor genannten Methoden beschrieben. Eine Arbeitsgruppe beschreibt z. B. die Generierung kohärenter und

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kontrahierender Aggregate aus neonatalen Rattenherzzellen, indem sie Zellsuspensionen mit fibronektinbeschichteten Polystyren-Beads oder mit ausgerichteten Kollagenfasern in Bioreaktorkulturen zusammenbrachte (Akins et al. 1999) oder kommerziell zu erwerbende Kollagenschwämme mit neonatalen Rattenherzzellen besiedelte, was dann zur Ausbildung kardialen Gewebes führte (Kofidis et al. 2002). ! Zusammengefasst sind im Laufe der vergangenen 10 Jahre verschiedenste grundlegende Techniken entwickelt worden, mit deren Hilfe es möglich wurde, spontan kontrahierende dreidimensionale kardiale Gewebe zu generieren.

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6.3.2.1 Status praesens – Gewebeentwicklung

Im Gegensatz zur früher üblichen Definition, dass ein Gewebe »Teil eines Organismus oder Organs, bestehend aus einer Ansammlung von Zellen ähnlicher Struktur und Funktion ist«, hat man sich heute insbesondere im Hinblick auf Verfahren des »tissue engineering« darauf geeinigt, dass ein Gewebe »eine Gruppe ähnlicher Zellen vereinigt, um eine spezifische Funktion auszuüben« oder auch »eine Ansammlung von Zellen, die durch Struktur und Funktion ähnlich charakterisiert sind« ist. Und tatsächlich – die elektrische und mechanische Stimulierbarkeit und das Vorhandensein gemischter Populationen herztypischer Zellen, namentlich kardialer Myozyten, Fibroblasten, glatter Muskelzellen, Endothelzellen, Makrophagen etc., führen zur Ausbildung von Herzmuskelkonstrukten, die durch einen hohen Grad organotypischer Differenzierung auf Zelllevel und die resultierende zelluläre Gesamtkomplexität dem nativen Herzmuskelgewebe recht ähnlich sind. Obwohl die zelluläre Komplexität durch Verwendung gemischter Herzzellpopulationen anstelle von aufgereinigten isolierten Kardiomyozyten gesteigert werden kann, zeigen auch kardiale Myozyten viele strukturelle Eigenschaften, die auf eine terminale Differenzierung hinweisen – Eigenschaften wie gut ausgebildete Sarkomere, Desmosomen, »gap junctions« und Fasciae adhaerentes. Bemerkenswerterweise ließen sich auch regelmäßig tubuläre plasmatische Retikulumverbindungen beobachten, die sich ansonsten nicht oder nur selten in neonatalen Rattenherzen fanden (Bishop et al. 1990). Interessant ist in dieser Hinsicht auch, dass sich bei Einsatz von gemischten Zellpräparationen im Vergleich zu isolierten Kardiomyozytenpräparationen etwa 2fach höhere kontraktile Kräfte nachweisen ließen (Zimmermann u. Eschenhagen 2003), was gleichzeitig als weiterer Hinweis auf die besondere Bedeutung zellulärer Interaktionen gewertet werden kann. Zusammengefasst zeigen diese Daten, dass Endothelzellen, glatte Muskelzellen, Fibroblasten, Makrophagen und andere Zelltypen eine wichtige Rolle für die Ausbildung bioartifiziell generierter kardialer Gewebe spielen.

Wichtige heute bekannte Faktoren für die In-vitro-Generierung kardialer Gewebe sind: 4 Vorhandensein biologischer Matrixkomponenten wie z. B. Kollagen Typ I, Kollagen Typ IV und/oder Laminin, 4 mechanische und/oder elektrische Stimuli, 4 Vorhandensein aller und somit auch nichtmyozytärer kardialer Zelltypen, 4 eine entweder spontane oder elektrisch induzierte kontraktile Aktivität. Eines der nach wie vor zentralen und bisher ungelösten Probleme aller wissenschaftlichen Ansätze, die sich mit der Generierung bioartifizieller kardialer, wie auch allgemein aller anderen Gewebe befassen, ist die Limitierung der maximal erreichbaren Gewebegröße bzw. Schichtdicke, deren Ursache in der nur begrenzten Diffusionskapazität für Nährstoffe und Sauerstoff liegt. Bis heute ist es daher nicht gelungen, herzgewebeähnliche, kontrahierende Konstrukte aus kompakten Muskelsträngen zu generieren, die eine Größe von 50–100 μm überschreiten. Studien zur Evaluation der Angiogenese in Tumoren haben in diesem Zusammenhang gezeigt, dass in Abwesenheit von Kapillarisierung und Perfusion lediglich eine maximale Größe von 2–3 mm erreicht werden kann (Folkman 1971). Als entscheidende Einflussgrößen sind in diesem Zusammenhang insbesondere die individuellen metabolischen Bedürfnisse eines individuellen Gewebes zu nennen, aber auch die damit in enger Beziehung stehende Dichte zellulären Besatzes. Kontrahierende und somit aktive kardiale Myozyten haben offensichtlich eine hohe metabolische Aktivität, die darüber hinaus mit einer sehr hohen Zelldichte verbunden ist. In einem menschlichen Herz sind z. B. in den unterschiedlichen Stadien seiner Entwicklung zwischen 2400 und 3300 Kapillaren pro Quadratmillimeter nachweisbar (Korecky et al. 1982; Rakusan et al. 1992). Auf der anderen Seite ist aber auch bekannt, dass embryonale Rattenherzen und die Herzen ausgewachsener Frösche avaskulär sind und ausschließlich über Diffusionsprozesse ernährt werden. Der Grund für dieses Phänomen liegt in der Gewebestruktur dieser Herzen, die sich durch ein ausgeprägtes Trabekularsystem auszeichnet (Ratajska et al. 2003; Sys et al. 1997). In Bezug auf Strategien zur bioartifiziellen Generierung von Geweben bedeutet dies, dass hier entweder eine physiologische Vaskularisierung oder die intensive Ausbildung eines Trabekelsystems, dessen Stränge nicht dicker als 50– 75 μm sein dürfen, vorhanden sein muss. Einige Arbeitsgruppen haben aus diesem Grund versucht, die Transportkapazitäten für Sauerstoff und andere Nährstoffe dadurch zu steigern, dass sie spezialisierte Bioreaktoren einsetzten, in denen die Konzentration des Sauerstoffs erhöht werden konnte und/oder Sauerstoff-Träger wie z. B. Perfluorcarbon verwendet wurden (Carrier et al. 2002; Radisic et al. 2005). Tatsächlich gelang es, auf diese Weise einen positiven Effekt auf die Zelldichte wie auch auf die metabolische Aktivität auszuüben (Carrier et al. 2002), sodass es schließlich ge-


lang, kardiale Gewebe mit einer auch klinisch relevanten Schichtdicke von bis zu 500 μm herzustellen (Radisic et al. 2005). Andere Strategien wurden z. B. in Anlehnung an die oben genannten Beobachtungen an neonatalen Rattenherzen entwickelt und bestanden darin, einzeln generierte Strukturen so miteinander zu verweben, dass ein Netzwerk von individuell unbegrenzt der Diffusion zugänglichen Strukturen resultierte. Ein weiterer Ansatz besteht darin, perfundierte native Gefäßstrukturen mit oder ohne zusätzliche gesonderte pharmakologische Stimulation der Angiogenese zu nutzen, um bioartifiziell generierte Herzmuskelkonstrukte darin zu integrieren (Kofidis et al. 2003). Obwohl in diesen Studien beobachtet werden konnte, dass artifiziell generierte Herzmuskelgewebe nach Implantation eine schnelle (Re-)Vaskularisierung aufweisen und hypoxischen Phasen während und nach der Implantation offenbar keine größere Bedeutung zugemessen werden muss, bleiben einige wichtige Fragen nach wie vor unbeantwortet: 4 Ist die Vaskularisierung suffizient? 4 Wie viele der initial implantierten Kardiomyozyten überleben auch über längere Zeit? 4 Integrieren sich die Zellen und Gewebe funktionell und strukturell ausreichend in das Empfängermyokardium? 4 Führt die Implantation der Konstrukte zu einer tatsächlichen Verbesserung der kardialen Pumpfunktion? Im Rahmen einiger In-vitro-Studien wie z. B. im Langendorff-Modell isolierter Herzen konnte beobachtet werden, dass es tatsächlich zu einer Verbesserung der kardialen Funktion kam, was sich in der Entwicklung höherer Drücke (Li et al. 1999), einer verbesserten linksventrikulärer Funktion und einem gesteigerten »fractional shortening« bemerkbar machte (Leor et al. 2000). Im Allgemeinen waren diese Effekte jedoch eher schwach und konnten darüber hinaus in ähnlicher Weise auch nach alleiniger Injektion von Zellsuspensionen unterschiedlichsten, auch nichtmyozytären Ursprungs beobachtet werden. Zusammenfassend bedeutet dies, dass der spezifische funktionelle Beitrag eines dreidimensionalen, bioartifiziell generierten Grafts im Vergleich zur isolierten Verwendung von Zellsuspensionen gegenwärtig unklar bleibt. 6.3.2.2 Matrixmaterialien

Wie bereits erwähnt, existiert bis heute keine optimale Matrix für die bioartifizielle Generierung kardialen Gewebes. Die Gründe hierfür sind vielfältig, lassen sich aber durch folgende Merkmale charakterisieren: 4 Notwendigkeit einer hohen mechanischen Stabilität bei gleichzeitig hoher Compliance, 4 helikale und miteinander verwobene Faserstruktur kardialer Muskelstränge, die zur Sicherstellung einer optimalen Pumpfunktion unabdingbar ist, 4 Gewährleistung einer ausreichenden Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen (s. oben).

Gegenwärtig ist es nur schwer vorstellbar, dass es jemals möglich sein wird, Materialien herzustellen, die in der Lage sind, die so komplexe und komplizierte Struktur des Herzens nachzuahmen. Denn selbst wenn dies z. B. mit Hilfe moderner Verfahren auf dem Gebiet der Nanotechnologie möglich sein sollte, müsste darüber hinaus sichergestellt werden, dass sowohl qualitativ als auch quantitativ ausreichend »Nischen« in einer solchen Matrix vorhanden sind, in die sich entsprechende Zellen einnisten und so miteinander verbinden können, dass ein voll funktionsfähiges elektrisches und mechanisches Synzytium ausgebildet werden kann. 6.3.2.3 Zellquellen

Ein weiteres konzeptionelles Problem des kardialen »tissue engineering« bezieht sich darauf, passende Zellquellen zu finden. Es wird geschätzt, dass das Herz eines erwachsenen Menschen allein im Bereich des linken Ventrikels etwa 5 × 109 kardiale Myozyten umfasst (Beltrami et al. 1994). Das bedeutet, dass etwa 40 Mio. Kardiomyozyten in einem Gramm Herzmuskelgewebe vorhanden sind und dass damit eine Zellzahl erreicht wird, die unmöglich, z. B. im Sinne kardialer Biospien aus einem intakten Organismus, gewonnen werden kann. Eine mögliche Lösung des Problems könnte im Bereich der Stammzellforschung und hier insbesondere in der Verwendung adulter Stammzellen liegen. Denn neben einer weiten Verbreitung dieser Zellen wie z. B. im Knochenmark (Makino et al. 1999; Orlic et al. 2001), im peripheren Blut (Asahara et al. 1997; Badorff et al. 2003), in der Nabelschnur (Condorelli et al. 2001) und im Fettgewebe (Zuk et al. 2001) könnten diese Zellen zur Formierung eines autologen kardialen Gewebes mitsamt nichtmyozytären Zellen wie Endothelzellen, glatten Muskelzellen und anderen herangezogen werden. Ob diese Zellen tatsächlich auch in der Lage sein werden, die in sie gesetzten Hoffungen zu erfüllen, bleibt abzuwarten. ! Zusammengefasst haben die Entwicklungen der vergangenen 10 Jahre dazu beigetragen, das Ziel einer bioartifiziellen Generierung kardialen Gewebes in greifbare Nähe zu rücken. Ob es gelingt, zukünftig durch Fortentwicklung der daraus gewonnenen Erkenntnisse eine alternative Therapieoption im Sinne eines regenerativen Ansatzes zu etablieren, wird dabei jedoch auch entscheidend von Fortschritten konkurrierender Entwicklungen mechanischer Unterstützungssysteme, pharmakologischer Ansätze und der xenogenen Transplantation abhängen.

6.3.3 Kardiale Zelltherapie

In den vergangenen 20 Jahren konnten enorme Fortschritte in der Therapie der ischämischen Herzerkrankung bzw. der daraus resultierenden Herzinsuffizienz verzeichnet werden.

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Trotz aller Errungenschaften stellen die koronare Herzerkrankung und die damit verbundenen Komplikationen jedoch noch immer die häufigsten Mortalitäts- bzw. Morbiditätsursachen westlicher Industrienationen dar (Fuster et al. 1992). Neben den bisher bekannten Therapieoptionen, bestehend aus pharmakologischen Ansätzen, perkutanen Kathetertechniken, der chirurgischen Anlage koronarer Bypasses, Organtransplantationen oder auch der Implantation elektromechanischer Geräte wie z. B. kardialer Unterstützungs- oder Herzschrittmachersysteme, ist in den letzten Jahren ein neuer, hochinteressanter Therapieansatz hinzugetreten. Basierend auf der Überlegung, dass die eingeschränkte kontraktile Funktion geschädigten Herzmuskelgewebes im Wesentlichen aus einer reduzierten Anzahl vitaler Kardiomyozyten resultiert, ist man bestrebt, die im Rahmen der Stammzellforschung gewonnenen Erkenntnisse auf das Herzmuskelgewebe zu übertragen und so neue Zellen in geschädigten Myokardarealen anzusiedeln. Im Gegensatz zur Zielsetzung bisheriger Therapieansätze soll hier also nicht nur eine Schadensbegrenzung, sondern vielmehr möglichst eine Restitutio ad integrum erreicht werden. Die gegenwärtig hierzu eingesetzten Zellen umfassen dabei folgende prinzipielle Zellquellen: kardiale Muskelzellen, gestreifte Skelettmuskelzellen und pluripotente adulte Stammzellen. 6.3.3.1 Skelettmuskelzellen

Skelettale Myoblasten sind residente, also ortsständige Stammzellen innerhalb der gestreiften Muskulatur. Der physiologische »Aktivierungsstimulus« für diese zunächst hauptsächlich im Ruhezustand vorliegenden Zellen ist ein muskulärer Schaden, der dann dazu führt, dass die Zellen proliferieren und anschließend mit anderen Zellen fusionieren. Im Gegensatz zu Stammzellen aus dem Knochenmark, deren Pluripotenz in vollem Umfang erhalten ist, sind diese Zellen bereits myozytär vordifferenziert und somit gewissermaßen keine »richtigen« Stammzellen mehr. Vor dem Hintergrund ihres autologen Ursprungs, der leichten Isolation aus Muskelbiopsien und der Fähigkeit, in vitro zu proliferieren, waren sie jedoch nahezu ideal geeignet, um erste klinische Studien durchzuführen (Menasche et al. 2003). Nach Injektion aufbereiteter Zellsuspensionen in linksventrikuläre Ischämiebezirke ließen sich tatsächlich auch verbesserte linksventrikuläre Funktionen erkennen (Taylor et al. 1998). Nachteilig war jedoch, dass sich keine Differenzierung in kardiale Muskelzellen einstellte, sondern vielmehr der Charakter gestreifter Skelettmuskulatur erhalten blieb und die Zellen darüber hinaus eigene elektrische Potenziale generierten, die zur Ausbildung ektoper Arrhythmieareale führten (Menasche et al. 2003). Vor dem Hintergrund dieser zumindest elektrophysiologisch ausbleibenden kardialen Integration der Zellen mussten Teilnehmern späterer Studien daher bereits vor der Zellinjektion interne Defibrillatoren implantiert werden (Moss et al. 2002a).

6.3.3.2

Knochenmarkstammzellen

Stammzellen, die aus dem Knochenmark gewonnen wurden, zeigten in ersten Studien an Mäusen, dass sie – in linksventrikuläre Ischämiebezirke injiziert – wie skelettale Myoblasten zu einer Verbesserung der linksventrikulären Funktion führen. Ein wesentlicher erster Unterschied zu Skelettmuskelzellen besteht jedoch darin, dass es nicht die Knochenmarkstammzelle gibt, sondern bei der Entnahme von Aspiraten immer ein Cocktail verschiedenster Zellen gewonnen wird. Betrachten wir ausschließlich den Stammzellanteil, so gibt es mesenchymale Zellen, die das Potenzial haben, sich in nahezu jede Zellart und damit in jedes Gewebe zu differenzieren, Progenitorzellen vaskulärer Strukturen und Progenitorzellen der hämatopoetischen Zelllinie. Es stellt sich hier also die Frage, welche Zellen in welcher Situation am besten geeignet sind. Darüber hinaus konnte – im Gegensatz zu skelettalen Zellen – zumindest in einigen Studien beobachtet werden, dass aus dem Knochenmark gewonnene Zellen die Fähigkeit zur Differenzierung in Kardiomyozyten aufzuweisen scheinen (Orlic et al. 2001). Obwohl auch unerwünschte Effekte wie z. B. die Ausbildung stärkerer Verkalkungen in den Injektionsarealen beobachtet werden konnten (Yoon et al. 2004), erachtete man die in Tierversuchen gewonnenen Resultate als so richtungweisend, dass man erste klinische Anwendungsstudien wie z. B. die TOPCARE-AMI-Studie initiierte (Assmus et al. 2002). Aus dem Knochenmark oder dem peripheren Blut von Patienten mit akuter Myokardischämie isoliert, wurden dort die Zellen nach entsprechender Aufbereitung und unter der Voraussetzung, dass eine Rekanalisierung der infarktbezogenen Arterie erreicht werden konnte, in die Koronararterie reinjiziert. Obwohl die Studien zumeist nicht randomisiert waren und nicht einfach- oder doppelblind durchgeführt wurden, zeigte sich auch hier eine verbesserte linksventrikuläre Ejektionsfraktion, die auch ein Jahr nach Studienbeginn noch beobachtet werden konnte. Unterschiede zwischen Stammzellen aus dem peripheren Blut und solchen, die aus dem Knochenmark gewonnen wurden, zeigten sich dabei nicht. In einer sich anschließenden randomisierten Studie (BOOST; bisher einzige abgeschlossene randomisierte Studie), bei der Stammzellsuspensionen unmittelbar nach akuter Myokardischämie injiziert wurden, zeigte sich ebenfalls eine verbesserte linksventrikuläre Funktion (Wollert et al. 2004). Darüber hinaus konnte im Vergleich zur Kontrollgruppe beruhigenderweise keine gesteigerte Inzidenz unerwünschter Nebenwirkungen beobachtet werden. Die Ergebnisse einer weiteren randomisierten Studie (REPAIR-AMI) stehen noch aus. Neben den genannten Vorteilen liegt ein wesentlicher Nachteil von Stammzelltherapien darin begründet, dass sich nur relativ kleine Zellmengen aus dem Knochenmark oder dem peripheren Blut isolieren lassen. In einigen kleineren Studien wurde daher versucht, diesem Nachteil dadurch zu begegnen, dass man Patienten, die sich nach Myokardinfarkt einer perkutanen transluminalen Koronarangioplastie


unterzogen hatten, zur Erhöhung der Stammzellkonzentration im peripheren Blut »granulocyte-colony stimulating factor« (G-CSF) verabreichte (Kang et al. 2004). Neben einer verbesserten kardialen Funktion und Angiogenese konnte dabei jedoch auch eine Zunahme von In-Stent-Re-Stenosen verzeichnet werden. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass G-CSF offenbar mit einer gesteigerten Morbidität und Mortalität kardialer Ischämien in Verbindung gebracht werden muss und dass die Patienten keine objektivierbaren kardialen Verbesserungen aufweisen (Hill et al. 2005). 6.3.3.3 Zelluläre Therapie kardialer Arrhythmien

Die optimale Funktion des Herzens hängt entscheidend von einer geordneten Synchronisation und zeitlichen Abstimmung mechanischer Kontraktionen der verschiedenen Regionen des Herzens und einer aktivitätsadaptierten Herzfrequenz ab. Sichergestellt wird diese Forderung durch die übergeordnete hierarchische Organisation und elektrische Spezialisierung des kardialen Reizleitungssystems, das von einer differenziellen Expression spezieller kardialer Ionenkanäle in den entsprechenden Kompartimenten gekennzeichnet ist (Schram et al. 2002). Der Ursprung elektrischer Erregung entstammt dem sinuatrialen Konten (Sinusknoten), setzt sich dann über die Atrien bis zum atrioventrikulären Knoten (AV-Knoten) fort und aktiviert schließlich über das spezialisierte His-Purkinje-Faser-System die Ventrikel. Kardiale Arrhythmien sind definiert als pathologische Abweichung von der normalen Herzfrequenzrate und/oder dem normalen Reizleitungsmuster. Allgemein können kardiale Arrhythmien mit einer abnormal langsamen Herzfrequenz einhergehen (Bradyarrhythmie), was dann z. B. der Implantation permanenter Herzschrittmachersysteme bedarf, oder auch mit abnormal schnellen und häufig unkoordinierten Erregungen (Tachyarrhythmien). Das klinische Spektrum möglicher Symptome insbesondere letzterer Rhythmusstörungen reicht dabei vom Auftreten harmloser Palpitationen bis hin zum plötzlichen Herztod und führt so dazu, dass Diagnostik und Therapie derartiger Rhythmusstörungen heute zentrale kardiologische Tätigkeiten darstellen. Gegenwärtige therapeutische Strategien, die darauf abzielen, zugrunde liegende abnormale elektrophysiologische Substrate dieser Arrhythmien zu verändern, lassen sich allgemein in 3 Kategorien einteilen: 4 Pharmakotherapien, 4 bewusstes Herbeiführen fokaler Myokardschädigungen im Sinne chirurgischer oder katheterbasierter abladierender Maßnahmen, 4 Implantation kardialer Schrittmacher- und Kardiovertersysteme. Pharmakotherapeutische Ansätze, die über viele Jahrzehnte den zentralen therapeutischen Ansatz zu Bekämpfung von Rhythmusstörungen dargestellt haben, geraten heute hinsichtlich ihres Nutzens zunehmend in Kritik. Gründe hier-

für sind ihre wenig spezifische fokale Wirkung, die relativ geringe Effizienz, die relativ hohe Inzidenz unerwünschter Arzneimittelwirkungen und die schlechte Verträglichkeit, insbesondere aber auch proarrhythmische Effekte, die in einigen Studien zu einer paradoxen Steigerung der Mortalität beigetragen haben (Echt et al. 1991). Neuere Techniken der Radiofrequenzkatheterablation haben das Feld der klinischen Elektrophysiologie revolutioniert, und zwar insbesondere dadurch, dass sich hiermit kurative Ansätze für eine ganze Reihe kardialer Arrhythmien ergeben, die dabei jedoch keiner lebenslangen pharmakologischen Therapie bedürfen. Insbesondere für die Therapie vieler supraventrikulärer, aber auch einer Reihe ventrikulärer Arrhythmien stellen abladierende Maßnahmen somit die Therapie der ersten Wahl dar (Scheinmann 1995). Limitierungen des Ansatzes ergeben sich insbesondere dadurch, dass auch hier nur ein Teil der Patienten mit Hilfe dieser Therapieoption behandelt werden kann. Implantierbare Devices wie Herzschrittmachersysteme stellen heute »State-of-the-art«-Therapien insbesondere bradykarder Arrhythmien dar, wohingegen implantierbare Kardiovertersysteme (Defibrillatoren) insbesondere zur palliativen Therapie lebensbedrohlicher Tachykardien eingesetzt werden. Der Benefit für diese Hochrisikopatienten, insbesondere solche mit eingeschränkter linksventrikulärer Pumpfunktion und Überlebende nach plötzlichem Herzstillstand, konnte klar gezeigt werden (AVID Clinical Trial Center 1997). Die Limitationen der Anwendbarkeit der Systeme ergeben sich jedoch auch hier aus einem nur umschriebenen Patientenkollektiv, das von diesen Systemen profitiert, lebenslang wiederholt durchzuführenden chirurgischen Interventionen, einem damit verbundenen hohen Komplikationsrisiko und dem nur geringen Nutzen für Patienten mit niedrigem Risiko und noch gut erhaltener Pumpfunktion. Trotz aller zur Verfügung stehenden, oben genannten therapeutischen Strategien existieren für eine ganze Reihe kardialer Arrhythmien auch heute noch keine (suffizienten) therapeutischen Optionen, sodass man bestrebt ist, weitere Behandlungsansätze und -alternativen zu identifizieren. Fortschritte auf den Gebieten der Molekular- und Zellbiologie, aber auch des »tissue engineering«, lassen auf zukünftige zell- und gentherapeutische Lösungen hoffen, die bereits heute im Rahmen erster Ansätze zu einer Verbesserung der myokardialen Perfusion und kontraktiler Eigenschaften chronischer ischämischer Herzerkrankungen sowie kongestiver Kardiomyopathien beigetragen haben (Hajjar et al. 2000; Isner 2002; Reinlib u. Field 2000). Diese Technologie könnte daher auch dafür eingesetzt werden, das elektrophysiologische Potenzial des Herzens im Sinne einer Generierung neuer Strategien zur Behandlung kardialer Arrhythmien zu nutzen. Dies könnte z. B. dadurch geschehen, indem man die Expression verschiedener kardialer Ionenkanäle, Modulatoren der Ionenkanalfunktion oder Proteine, die in der Zell-Zell-Interaktion von Be-

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deutung sind, gezielt manipuliert. Prinzipiell könnten zelltherapeutische Ansätze daher auf 3 unterschiedlichen Wegen zur Anwendung gelangen: 4 Ersatz gänzlich fehlender oder fehlfunktionierender Zellen des Reizleitungssystems, 4 gezielte gentechnische Beeinflussung und Modifizierung zellulärer Strukturen elektrophysiologisch relevanter Bestandteile des Myokards, die dann z. B. spezifische Ionenkanäle exprimieren und die Fähigkeit erwerben könnten, sich elektrophysiologisch in das Empfängergewebe zu integrieren, 4 Anregung des myokardialen Umfeldes zellulärer Grafts zur lokalen Sekretion spezifischer rekombinatnter Proteine.

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Verlust und Dysfunktion zellulärer Strukturen an kritischen Stellen des Reizleitungssystems können zu einer ineffizienten elektrischen Impulsinduktion oder Impulskonduktion führen, die dann z. B. durch Auftreten schwerer Bradykardien die Notwendigkeit der Implantation eines permanenten Schrittmachersysetms bedingen könnte. Neben dieser herkömmlichen Therapie könnte ein möglicher alternativer therapeutischer Ansatz darin bestehen, die normale Funktion des Reizleitungssystems durch Transplantation passender kardialer Zellpopulationen wiederherzustellen (Schrittmacherzellen, spezialisierte Reizleitungszellen etc.). Notwendige Schritte auf dem Weg zu einem solchen Lösungsansatz umfassen: 4 Identifizierung einer passenden Zellquelle, 4 In-vitro-Evaluation phänotypischer struktureller und funktioneller Eigenschaften dieser Zellen, 4 Entwicklung und Etablierung von Strategien zur Transplantation und gezielten Positionierung der Zellen an den angestrebten Lokalisationen des Reizleitungssystems, 4 Gewährleistung, dass sich die nach Transplantation überlebenden Zellen sowohl strukturell als auch funktionell in das native Herzmuskelgewebe integrieren und die angestrebten Effekte in vivo auch tatsächlich zur gewünschten Funktion führen. Eine wesentliche Hürde auf dem Weg zur Realisation eines solchen Ansatzes besteht darin, dass es an zellulären Quellen für humane Kardiomyozyten mangelt. Eine mögliche, wenngleich aus ethisch-rechtlichen Gründen derzeit eher theoretische Lösung wäre der Einsatz humaner embryonaler Stammzelllinien (Gepstein 2003), die bekanntermaßen über die Eigenschaft verfügen, sich auch undifferenziert gut und schnell in vitro expandieren zu lassen, um anschließend in die verschiedenen Zelllinien einschließlich der hier angestrebten Kardiomyozyten differenzierbar zu sein (Kehat et al. 2001b). Die Möglichkeit, ex vivo verschiedene Subtypen humaner Kardiomyozyten (solche mit Schrittmerchfunktion, ventrikuläre Purkinje-Faser-ähnliche Zellen etc.; Mummery et al. 2003) generieren zu kön-

nen, ist daher in Hinblick auf regenerative zelltherapeutische Ansätze eines geschädigten Reizleitungssystems von großer Bedeutung und hohem Wert. Die oben genannte Voraussetzung einer kompletten funktionellen Integration der Zellen in das kardiale Gewebe konnte dabei in ersten grundlegenden Studien unter Verwendung humaner embryonaler Stammzellen gezeigt werden (Kehat et al. 2001a). Obwohl ein solches Resultat bei Verwendung kardialer Myozyten und damit spezialisierter Zellen nicht verwunderlich erscheint (Isner 2002), konnte in weiteren Studien beobachtet werden, dass auch andere Zelltypen wie z. B. Fibroblasten (Fast et al. 1996; Gaudesius et al. 2003; Rook et al. 1992) in der Lage sind, »gap junctions« mit Empfängerkardiomyozyten auszubilden, sodass auch hier spezifische elektrische Interaktionen zwischen den Zellen nachgewiesen werden konnten. Weitere Unterstützung erhielt diese Beobachtung durch Studien, bei denen genetisch modifizierte Fibroblasten so transfiziert wurden, dass sie den »Voltage-gated«Kaliumkanal Kv 1.3 exprimierten. Die elektrophysiologischen Eigenschaften wurden hierdurch so verändert (Feld et al. 2002), dass es zu einer signifikanten Reduktion der lokalen extrazellulären Signalamplitude und zum Auftreten multipler lokaler Leitungsblöcke kam. Das Auftreten all dieser Blockierungen korrelierte dabei exakt mit der Verteilung der transfizierten Fibroblasten bzw. der Lokalisation manipulierter Kaliumkanäle und konnte durch Applikation spezifischer Kv-1.3-Blocker revidiert werden. Im Gegensatz zu an dieser Stelle nicht näher beschriebenen systemischen gentherapeutischen Ansätzen ist die genetische selektive Manipulation von Zellgrafts durch eine Reihe von Vorteilen gekennzeichnet – Vorteile wie eine höhere Effizienz und eine exaktere Kontrolle des Transfektionsprozesses ex vivo, die Fähigkeit, die phänotypischen Eigenschaften der Zellen vor Transplantation evaluieren zu können, und die Möglichkeit, Langzeiteffekte zu erzielen (Muller-Ehmsen et al. 2002). Wichtige weitere Schritte auf dem Weg zur klinischen Etablierung eines solchen therapeutischen Ansatzes bestehen in der Identifizierung des optimalen Applikationswegs, der Gewährleistung zellulären Überlebens nach Transplantation, einer vollständigen Integration der Zellen in das myokardiale Umfeld und der Etablierung von Möglichkeiten zur Kontrolle der angestrebten elektrophysiologischen Effekte. ! Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass trotz des bisher schon beachtlichen Fortschritts pharmakologischer und nichtpharmakologischer Strategien zur Behandlung kardialer Arrhythmien auf der Grundlage eines zunehmend detaillierten Verständnisses pathomechanischer Faktoren und deutlicher Fortschritte auf den Gebieten der Molekular- und Zellbiologie durch neue gen- und insbesondere zelltherapeutische Ansätze zukünftig eine weitere Steigerung der Spezifität und Effektivität therapeutischer Optionen zu erwarten ist (Gepstein et al. 2004).

129 6.4 · Fazit

6.3.3.4

Methoden zur Applikation zellulärer Substrate

Stammzellen können auf unterschiedlichem Wege in Zielgebiete eingebracht werden. Der einfachste Weg ist sicher der, die Konzentration endogener Stammzellen, z. B. durch Applikation von G-CSF, zu erhöhen und dann darauf zu hoffen, dass die Zellen von selbst an ihr Ziel gelangen. Neben dieser nicht besonders effektiven Methode können die Zellen aber auch direkt in ein geschädigtes Gewebe eingebracht werden. Intravenöse Injektionen sind dabei natürlich wenig effektiv, denn die meisten Zellen werden hierbei in Lunge, Milz oder lymphatischen Geweben abgefangen. Ein weiterer Weg ist die intraarterielle Injektion, die aber insbesondere bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung und somit häufig stenosierten Koronargefäßen ebenfalls zu wenig effektiv ist. Ein von vielen Arbeitsgruppen favorisierter Weg ist daher die transendokardiale Katheterapplikation, bei der das Zielgebiet unter Zuhilfenahme der Röntgendurchleuchtung (nicht sehr präzise), der intrakardialen Sonographie (zunehmend präziser), der Magnetresonanztomographie (nicht sehr praktikabel) oder des elektromechanischen Mappings identifiziert werden kann. Trotz des nach wie vor berechtigt großen Interesses und des potenziell immensen Nutzens, der mit dem Einsatz von Stammzelltherapien verbunden sein könnte, werden vor Etablierung dieser Methode insbesondere jedoch folgende Fragen zu beantworten sein: 4 Welche Zellen bieten die meisten Vorteile? 4 Wie werden die Zellen am besten isoliert und aufbereitet? 4 Können die Zellen markiert werden, sodass sie auch längere Zeit nach Verabreichung (nichtinvasiv) nachgewiesen werden können? 4 Welche Patienten bzw. Erkrankungen profitieren von einer Stammzelltherapie? 4 Wie sollten die Zellen appliziert werden? 4 Welche Mechanismen liegen der kardialen Integration injizierter Zellen zugrunde? 4 Wie entfalten diese Zellen ihre Wirkung?

6.4

Fazit

Die Erkenntnis, durch Bündelung vieler verschiedener wissenschaftlicher Fachdisziplinen die Effektivität der Generierung bioartifizieller Strukturen deutlich steigern zu können, hat in den vergangenen Jahren dazu geführt, dass das einst in weiter Ferne liegende hypothetische Ziel, Gewebe und Organe in der Retorte generieren zu können, in greifbare Nähe gerückt ist. In einer Zeit, die durch so viele wissenschaftliche Neuerungen gekennzeichnet ist, scheint es jedoch nahezu unmöglich, eine abschließende Bewertung all dieser wissenschaftlichen Bestrebungen vorzunehmen, sodass gegenwärtig lediglich eine Zwischenbilanz gezogen werden kann. Das ursprüngliche Ziel, nach Möglichkeiten zu fahnden, mit denen erkrankte Gewebestrukturen unter kurativen Aspekten ersetzt werden können, ist bereits erreicht, sodass nun die Genierung übergeordneter Organstrukturen als ein sich daran anschließender Schritt in den Fokus wissenschaftlicher Bestrebungen getreten ist. Insbesondere 3 wissenschaftliche Hauptrichtungen scheinen dabei in Zukunft von zentraler Bedeutug zu sein: 4 Entwicklung und Anpassung dynamischer In-vitroSysteme zur Mimikry pyhsiologischer Stimuli, 4 Identifizierung und Etablierung von Mikro- und Nanotechnologien zur Generierung vaskularisierter Matrizes, um so die konzeptionelle Basis für höhergradig strukturierte, komplexe, dreidimensionale Gewebe und Organsysteme zu schaffen, 4 selektive Isolation, kontaminationsfreie Expansion und Differenzierung multipotenter, primär undifferenzierter Zellen zur (Re-)Vitalisierung und zur gerichteten Funktionalisierung von Matrizes. Auf strenges Ordnen, raschen Fleiß Erfolgt der allerschönste Preis. (Faust II, Vers 11507; Chorus mysticus – Schlussverse Faust II) Dass sich das Werk vollende, Genügt ein Geist für tausend Hände. (Faust II, Vers 12104; Chorus mysticus – Schlussverse Faust II) Du kannst! So wolle nur! (Faust I, Vers 4544)

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6

7

7 Herzchirurgische Intensivmedizin A. Markewitz, A. Franke 7.5

7.1

Einleitung

7.2

Ziele der Intensivbehandlung

7.3

Allgemeine intensivmedizinische Maßnahmen – 136 Aufnahme auf die Intensivstation und Übergabe – 136 Erhebung des Aufnahmestatus – 137 Basismonitoring und Diagnostik – 138

7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.4

– 135 – 135

7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5 7.4.6 7.4.7

Ziele und Standardmaßnahmen der herzchirurgischen Intensivmedizin – 141 Ziele und Zielkriterien – 141 Sedierung und Analgesie – 141 Ulkusprophylaxe – 142 Antibiotikatherapie – 143 Gabe von Blut und Blutprodukten – 143 Ernährung – 145 Verlegung von der Intensivstation – 145

7.1

Einleitung

Die folgenden Abschnitte geben einen Überblick über die erforderlichen Maßnahmen im Rahmen der postoperativen Intensivmedizin nach herzchirurgischen Eingriffen. Es ist unmöglich, ein so komplexes Thema wie die herzchirurgische Intensivmedizin in einem Kapitel erschöpfend darzustellen. Der Leser sei daher in diesem Zusammenhang zusätzlich auf die weiterführende Literatur verwiesen. Das Kapitel gliedert sich orientierend am klinischen und zeitlichen Verlauf. Es vertieft nicht die physikalischen Grundlagen der erhobenen Messwerte und Parameter und gibt nur in Ansätzen Fehlermöglichkeiten dieser Methoden wieder. Es ist durch die unberechenbaren Abfolge des Tagwerks auf einer Intensivstation bedingt, dass man den hier wiedergegebenen Ablauf nicht immer einhalten kann, und es zeichnet den erfahrenen Kliniker aus, auch unter Zeitdruck die wesentlichen Dinge zu erfassen und trotz der hierdurch eingeschränkten Wahrnehmung zur richtigen therapeutischen Entscheidung zu kommen. Die im Folgenden dargestellten Inhalte sollen ein Grundgerüst zur Entscheidungshilfe geben.

Spezielle intensivmedizinische Maßnahmen – 145 7.5.1 Einleitung – 145 7.5.2 Herz-Kreislauf-System – 146 7.5.3 Nachblutung und Tamponade – 160 7.5.4 Lunge und Beatmung – 162 7.5.5 Niere – 171 7.5.6 Gastrointestinaltrakt – 173 7.5.7 Zentrales und peripheres Nervensystem – 174 7.5.8 Säure-Basen-Haushalt und Elektrolyte – 176 7.5.9 Fieber und Infektionen – 177 7.5.10 Dekubitus – 179 7.5.11 Gerinnungsstörungen – 180 7.5.12 Endokrinium – 180 7.6

Scores und Qualitätssicherung Literatur

7.2

– 181

– 182

Ziele der Intensivbehandlung

! Grundsätzlich ist es das Ziel der postoperativen intensivmedizinischen Maßnahmen, den Patienten nach zeitgerechter Extubation peripher warm und kardiopulmonal stabil so zeitnah wie möglich zu verlegen.

Dies beinhaltet die möglichst schnelle Widerherstellung der Homöostase, d. h. der Patient soll nach einer Herzoperation so schnell wie möglich 4 aufwachen, 4 extubiert werden, 4 normale Herz-Kreislauf-Verhältnisse aufweisen, 4 essen und trinken und 4 von Anfang an schmerzfrei sein. Dies setzt neben einer von operativer und anästhesiologischer Seite aus regelrecht durchgeführten und komplikationslos verlaufenen Herzoperation voraus, dass die übrigen körpereigenen Systeme normal funktionieren. Damit sind die nächsten Ziele definiert: 4 Verhinderung von Komplikationen durch entsprechendes präventives therapeutisches Eingreifen und 4 für den Fall, dass dies nicht ausreicht, rasche und konsequente Behandlung von Komplikationen.

136

Kapitel 7 · Herzchirurgische Intensivmedizin

. Abb. 7.1. Dauer des Aufenthalts auf der Intensivstation bei Patienten nach isolierter koronarer Bypassoperation, Aortenklappenersatz bzw. der Kombination von beidem. Nach den Ergebnissen der Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung (2008)

7

Nimmt man den Surrogatparameter »Dauer des Aufenthalts auf der Intensivstation« als Anhalt dafür, ob ein normaler oder ein komplizierter Verlauf vorliegt, und definiert eine Aufenthaltsdauer von weniger oder mehr als 3 Tagen als Trennlinie zwischen beiden, so zeigen die Ergebnisse der Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung (BQS; . Abb. 7.1), dass die ersten beiden Ziele im klinischen Alltag dieser Republik in etwa 80 % der Fälle erreicht werden. Ergebnisse der Literatur (Vargas-Hein et al. 2006) bestätigen diese Annahme: In einer monozentrischen Studie mussten 685 von 2683 Patienten (25,5 %) länger als 3 Tage auf der Intensivstation behandelt werden. Der im Vergleich zu den 19,3 % in . Abb. 7.1 höhere Prozentsatz wird verständlich, wenn man berücksichtigt, dass die BQS nicht alle Herzoperationen in Deutschland betrachtet und die nicht berücksichtigten Eingriffe nicht selten mit einem höheren Anteil von komplizierten Verläufen vergesellschaftet sind. Zusammengefasst kann man also davon ausgehen, dass etwa 75 % der herzchirurgischen Patienten einen Normalverlauf aufweisen und nur in ungefähr 25 % der Fälle Probleme auftreten, die einer längeren intensivmedizinischen Betreuung bedürfen.

7.3

Allgemeine intensivmedizinische Maßnahmen

7.3.1 Aufnahme auf die Intensivstation

und Übergabe Nach dem kontrollierten Transport des Patienten auf die Intensivstation durch den behandelnden Anästhesisten und einen Operateur erfolgt die Übergabe des Patienten an den diensthabenden Kollegen auf der Intensivstation. Im Rahmen der Übergabe müssen alle relevanten Informationen mitgeteilt werden, die erforderlich sind, um den weiteren Verlauf abzuschätzen und damit die Therapieziele für die folgenden 12–24 h festzulegen.

! Da das klinische Bild des Patienten (neben den Informationen aus dem Monitoring und den Laborverlaufskontrollen) das therapeutische Handeln bestimmt, kommt der körperlichen Untersuchung zum Zeitpunkt der Übernahme eine große Bedeutung zu.

Für die Übergabe notwendige Informationen aus der präund intraoperativen Phase. Die folgenden Punkte sollten

im Rahmen der Übergabe des Patienten besprochen werden. Vorteilhaft ist ein standardisiertes Übergabeprotokoll, welches folgende wichtige Punkte enthält: 4 Name, 4 Alter, 4 Größe und Gewicht präoperativ, 4 Anamnese (Vorgeschichte, Vorerkrankungen, Risikofaktoren), 4 präoperative Medikation, 4 Status zu Beginn der Operation (Intubationsprobleme, Lage der Zugänge, Herzzeitvolumen – sofern gemessen –, Ausgangswert der »activated clotting time«, auffällige Laborwerte), 4 Diagnose und durchgeführter Eingriff, 4 Narkoseführung und intraoperative Medikation, 4 Beatmungsparameter und Auffälligkeiten in der Blutgasanalyse, 4 intraoperativer Verlauf, 4 Komplikationen, 4 eventuelle inkomplette Versorgung/Restvitium, 4 EKG-Befund (Zeichen einer Ischämie?), 4 Blutungsneigung, 4 Lage der Drainagen, 4 gegebene und noch vorhandene Blutprodukte, 4 intraoperativer Füllungszustand und Pumpfunktion bei Abschluss der Operation (in Relation zu den erhobenen Messwerten: Herzfrequenz, systolischer Blutdruck, zentraler Venendruck, Herzzeitvolumen), 4 intraoperative Ausscheidung und Bilanzierung (Maschinenbilanz).

137 7.3 · Allgemeine intensivmedizinische Maßnahmen

Grundsätzlich ist die Übergabe auch in Form einer elektronischen Datei/Patientenakte möglich. Allerdings birgt diese Entlastung die Fehlermöglichkeit, die Wahrnehmung der behandelnden Kollegen einzuschränken – ein Aspekt, der bisher überhaupt noch nicht untersucht wurde.

7.3.2 7.3.2.1

Erhebung des Aufnahmestatus Körperliche Untersuchung

Generell erfolgt bei Übernahme die Untersuchung des Patienten in Form von Inspektion, Palpation und Auskultation. Die Erhebung des Untersuchungsbefundes zu diesem Zeitpunkt ist Voraussetzung für die Verlaufsbeurteilung des Patienten und die richtige Interpretation der im Weiteren erhobenen Messwerte und Befunde. Bei der Inspektion gilt es, die Pupillenreaktion und -stellung, ein eventuelles Grimassieren des Patienten, die Lage der Zugänge und Drainagen, die Positionierung des Beatmungstubus, die Stellung der Extremitäten, das Hautkolorit, eine evtl. vorhandene Stauung der Halsvenen sowie die Durchblutung der sichtbaren Schleimhäute und der Akren zu beurteilen. Im Rahmen der Palpation werden der Hautturgor, vorhandene Ödeme, das seitengleiche Heben des Thorax, die Bauchdeckenspannung sowie der Pulsstatus der Extremitäten erfasst. Um den Grad der durch relative Hypovolämie, Hypothermie oder endogene und exogene Katecholamine vermittelten Zentralisierung zu dokumentieren, werden die Extremitäten seitengleich von zentral nach peripher abgetastet und der Befund dokumentiert. Die Durchgängigkeit der Drainagen wird durch »anmelken« geprüft, um etwaige Koagel zu entfernen. Mittels Auskultation wird das Herz auf Strömungsgeräusche untersucht und die Belüftungssituation der einzelnen Lungenabschnitte im Seitenvergleich sowie die Qualität der Atemgeräusche erfasst. Darmgeräusche sind zu diesem Zeitpunkt meist nicht zu auskultieren. Bei fehlender Sekretion der liegenden Magensonde sollte eine auskultato-

rische Lagekontrolle durch Luftinsufflation unter Auskultation im Epigastrium erfolgen. Abschließend werden Qualität und Menge der Sekretion der Drainagen erfasst, zudem wird der Füllungsstand der Drainagen bei Übernahme markiert und dokumentiert. 7.3.2.2

Narkose- und Sedierungstiefe

Um die Sedierungstiefe festzustellen, erfolgen die Ansprache des Patienten, die Berührung beispielsweise an der Stirn und ggf. die Vermittlung eines adäquaten Schmerzreizes. Für den Transport, die Übergabe und das Lagern des Patienten sollte ein Ramsay-Score von 4–5 (. Tab. 7.1) angestrebt werden. Die erhobenen Befunde sind immer in Relation zu den applizierten Medikamentenmengen zu bewerten. 7.3.2.3

Neurologischer Status

Eine standardisierte Möglichkeit zur Verlaufskontrolle des neurologischen Status ist die Verwendung der Glasgow Coma Scale. Allerdings ist diese beim sedierten, intubierten und kontrolliert beatmeten Patienten nur von eingeschränkter Aussagekraft. Da zerebralen Ischämien und intrazerebralen Blutungen mit einer Inzidenz von 1–5 % nach herzchirurgischen Eingriffen (Markewitz u. Lante 2006) eine nicht unerhebliche Bedeutung zukommt, müssen bei der Übernahme und im Verlauf der Überwachung die Pupillenreaktion, die Stellung der Bulbi und die motorische Reaktion der Extremitäten dokumentiert werden, um frühzeitig Hinweise auf einen komplizierten Verlauf zu sichern sowie weitere diagnostische (z. B. kraniale Computertomographie) und therapeutische Maßnahmen zu ergreifen. 7.3.2.4

Volumenstatus, Zentralisation und Körpertemperatur

Das hämodynamische Monitoring und die Differenzialtherapie mittels adäquater Volumensubstitution sowie positiv inotroper und vasoaktiver Substanzen sind Grundpfeiler der postoperativen intensivmedizinischen Behandlung

. Tab. 7.1. Ramsay-Score Score-Wert

Sedierungsgrad

Beurteilung

0

Patient wach und voll orientiert (stressfrei)

keine Sedierung

1

Patient ängstlich, agitiert, unruhig

Sedierung evtl. zu flach

2

Patient wach, kooperativ, orientiert; Patient zeigt adäquate Reaktionen und toleriert/akzeptiert ggf. die Beatmung bzw. die Atemunterstützung

Adäquate Sedierung

3

Patient schläft; promptes Erwachen auf Berührung/laute Ansprache; Patient zeigt lebhafte Reaktionen auf Manipulation (Tubus oder Lagern)

4

Patient schläft; träges Erwachen auf Berührung/laute Ansprache

5

Patient schläft; kein Erwachen auf Berührung/laute Ansprache, aber Reaktion auf starke Schmerzreize

Sedierung evtl. zu tief

7

138


Reaktion

Aktion

Punkte

Augen öffnen

Spontan

4

Auf Ansprache

3

Auf Schmerzreiz

2

Gar nicht

1

Eingriffen mit kardiopulmonalem Bypass gehäuft bradyund tachykarde Rhythmusstörungen auftreten, muss eine regelmäßige Herzrhythmusanalyse mit kontinuierlicher Herzfrequenzerfassung erfolgen. Je nach EKG-Veränderung und Monitorsystem kann für die Frequenzaufzeichnung auch die Messkurve der arteriellen Druckaufzeichnung oder die Kurve der peripheren Pulsoxymetrie herangezogen werden. Im Zweifelsfall ist der Puls zu tasten.

Patient befolgt Aufforderungen

6

7.3.2.6

Gezielte Abwehr

5

Wegziehen

4

Pathologische Beugung

3

Strecken

2

Keine

1

Patient orientiert

5

Patient verwirrt

4

Wortsalat

3

Unverständliche Laute

2

Keine

1

Je nach Operation und präoperativ oder intraoperativ bestehenden Rhythmusstörungen erfolgt die Implantation von Schrittmacherdrähten auf den rechten Vorhof und/ oder Ventrikel, im Einzelfall auch auf den linken Ventrikel. Bedingt durch die hohe Inzidenz postoperativer Rhythmusstörungen, die das angestrebte Herzzeitvolumen reduzieren oder den Einsatz von Antiarrhythmika erforderlich machen, kommt der externen elektrischen Stimulation eine besondere Bedeutung zu. Aus diesem Grund ist die Funktion der vorhandenen Stimulationsdrähte zu prüfen und zu dokumentieren, da bei unsachgemäßer Anwendung, z. B. bei Stimulation des Ventrikels in der vulnerablen Phase des QRS-Komplexes, eine ventrikuläre Tachykardie ausgelöst werden kann; umso wichtiger ist eine einwandfreie Wahrnehmungsfunktion.

. Tab. 7.2. Glasgow Coma Scale

Beste motorische Reaktion

7

Beste verbale Antwort

herzchirurgischer Patienten. Umso wichtiger ist es, zu Beginn der Behandlung auf der Intensivstation abzuschätzen, ob der Patient über ein ausreichendes intravasales Volumen verfügt und mit welchem Grad der Zentralisierung bzw. der peripheren Vasokonstriktion dieser Status gehalten wird. In Relation zur gemessenen Körperkerntemperatur, zum kontinuierlich gemessenen zentralvenösen Druck (in Abhängigkeit vom applizierten positiven endexspiratorischen Druck –»positive endexpiratory pressure«, PEEP) sowie zur Undulation der arteriellen Druckkurve, der Herzfrequenz und des systolischen Blutdrucks kann der Volumenbedarf abgeschätzt werden. ! Sofern zum Zeitpunkt der Übernahme keine Hinweise auf eine Hypervolämie vorliegen (Lungenödem, zentrale Stauung auf der Röntgenaufnahme des Thorax, Rechtsherzversagen oder Trikuspidalinsuffizienz), sollte Volumen substituiert werden, um Blutdruckabfällen – bedingt durch einen raschen Abfall des peripheren Widerstandes im Rahmen der Wiedererwärmung – vorzubeugen.

7.3.2.5

Herzrhythmus und -frequenz

Um eine ökonomische Herzfunktion zu gewährleisten, sollte postoperativ eine Herzfrequenz zwischen 60 und 120/ min angestrebt werden. Hierbei stellt eine koordinierte Kontraktion von Vorhöfen und Ventrikel im Sinusrhythmus oder unter entsprechender Schrittmacherstimulation das Optimum dar, um ein Herzzeitvolumen von >2,0 l/ min/m2 KOF zu gewährleisten. Da nach herzchirurgischen

7.3.3

Schrittmachertest

Basismonitoring und Diagnostik

Ein einziges, ideales Monitoringverfahren, das alle Anforderungen an die hämodynamische Überwachung in der Herzchirurgie erfüllt, ist aktuell nicht verfügbar. Als Basismonitoring für postoperative herzchirurgische Intensivpatienten hat sich Folgendes etabliert (Carl et al. 2007): 4 EKG und 12-Kanal-EKG, 4 invasive Blutdruckmessung, 4 Messung des zentralen Venendrucks bzw. des rechtsatrialen Drucks, 4 Pulsoxymetrie, 4 Bilanzierung (Drainagen, Ein-und Ausfuhr), 4 zentrale Temperaturmessung. Diese Methoden stellen die Grundlage für die Verlaufskontrolle beim komplikationslosen Verlauf eines Patienten mit niedrigem Risiko dar und müssen ggf. bei entsprechender Indikation um weitere Parameter erweitert werden (s. unten). Nach der Aufnahme sollten das klinische Bild und die erhobenen Messwerte des Basismonitorings um folgende Untersuchungen ergänzt werden: 4 arterielle und zentralvenöse Blutgasanalyse, 4 Röntgenaufnahme des Thorax im Liegen und in Inspiration, 4 Routinelabordiagnostik.

7

139 7.3 · Allgemeine intensivmedizinische Maßnahmen

Im Weiteren werden die genannten Methoden und Maßnahmen kurz beschrieben. 7.3.3.1

EKG und 12-Kanal-EKG

Die kontinuierliche EKG-Überwachung erfolgt im Rahmen des Basismonitorings zur Arrhythmie- und Ischämiediagnostik. Sie sollte die Aufzeichnung der Ableitungen II und V5 oder alternativ II und V3 oder II und V4 oder, sofern technisch möglich, V3, V4 und V5 enthalten. Ein ST-Segment-Monitoring wird bei jeder EKG-Überwachung empfohlen. Bei herzchirurgischen Patienten wird ein 12-KanalEKG mit Dokumentation bei stationärer Aufnahme auf die Intensivstation sowie im Verlauf der ersten 3 postoperativen Tage des Aufenthalts auf der Intensivstation einmal täglich als ausreichend angesehen. Ab dem 3. Tag einer Weiterbehandlung auf der Intensivstation erfolgt die Indikationsstellung nach der jeweiligen klinischen Situation. 7.3.3.2

Invasive Blutdruckmessung

Die kontinuierliche Messung des arteriellen Blutdrucks ist bei herzchirurgischen Patienten in der postoperativen Phase integraler Bestandteil der intensivmedizinischen Überwachung. Die Erfassung des arteriellen Perfusionsdrucks ist prinzipiell nichtinvasiv oszillometrisch über eine Manschette oder invasiv durch eine arterielle Gefäßkanülierung möglich. Hierbei ist die oszillometrische Messung fehlerbehaftet und gibt nur unzureichend den intravasalen Perfusionsdruck wieder. Die invasive Blutdruckmessung erlaubt die Schlag-zuSchlag-Überwachung des Kreislaufs und damit über die atemabhängige Undulation der Kurve eine Abschätzung des Volumenstatus. Bei Einsatz von vasoaktiven und positiv inotropen Substanzen sind die Therapieeffekte kontinuierlich erfassbar, und repetitive Blutentnahmen für Blutgasund Laboranalysen sind problemlos durchzuführen. Fehlermöglichkeiten bestehen in der nicht korrekten Eichung des Druckaufnehmers oder im Auftreten von Luft im Messsystem, was die Impedanz des Systems beeinflusst und damit zur Verfälschung der Druckkurve durch Dämpfung führt. Als Zielwert zur Beurteilung des Blutdrucks hat sich in der Intensivtherapie herzchirurgischer Patienten der arterielle Mitteldruck (»mean arterial pressure«, MAP) etabliert, der sich wie folgt aus dem invasiv gemessenen systolischen (AP syst) und diastolischen Blutdruck (AP dia) errechnet: MAP [mmHg] = AP dia + 1/3 (AP syst – AP dia) 7.3.3.3

Messung des zentralen Venendrucks

Der in der V. cava superior etwa 1–2 cm oberhalb des rechten Atriums gemessene zentralvenöse Druck (ZVD) entspricht dem rechtsatrialen Druck und dieser – bei fehlender

Trikuspidalstenose – näherungsweise dem enddiastolischen Druck im rechten Ventrikel. Der ZVD hängt u. a. vom intravasalen Volumen, vom peripheren Gefäßtonus, von der rechtsventrikulären Compliance, vom pulmonalen Gefäßwiderstand sowie vom intrathorakalen Druck (PEEP-Beatmung/intrinsischer PEEP) ab. Der ZVD ist v. a. bei einem Volumenmangel vermindert sowie bei Rechtsherzversagen, Lungenembolie, Perikardtamponade, Spannungspneumothorax und Hypervolämie, aber auch bei hohen PEEP-Werten (Faustregel: ZVD real = ZVD – PEEP) erhöht. Wegen der hohen Compliance der venösen Kapazitätsgefäße ist die Aussagekraft des ZVD insgesamt begrenzt; im zeitlichen Verlauf kann er dennoch wertvolle Informationen über den Volumenstatus sowie die rechtsventrikuläre Vorlast und Compliance liefern. Hier ist z. B. im Rahmen der Übergabe des Patienten zu erfragen, bei welchem ZVD vom kardiopulmonalem Bypass entwöhnt wurde und welcher Zielwert zur Optimierung der rechts- und linksventrikulären Pumpfunktion angestrebt wird. 7.3.3.4

Pulsoxymetrie

Die perkutane spektralphotometrische Bestimmung der Sauerstoffsättigung ermittelt nichtinvasiv und kontinuierlich die periphere arterielle Sauerstoffsättigung (SaO 2), die als prozentualer Anteil des oxygenierten Hämoglobins an der Summe von oxygeniertem und desoxygeniertem Hämoglobin definiert ist. Sie ist in ihrer diagnostischen Bedeutung dem Sauerstoffpartialdruck (paO2) vergleichbar. Das respiratorische Monitoring ermöglicht die Beurteilung der pulmonalen Sauerstoffaufnahme und erlaubt bei Kenntnis der aktuellen Hämoglobinkonzentration darüber hinaus die Abschätzung des arteriellen Sauerstoffangebots an das Gewebe. Zusätzlich wird durch die Erfassung der Pulskurve die mechanische Herzaktion dargestellt. Eine Fehlerquelle liegt in der fehlenden Diskriminierungsfähigkeit der handelsüblichen Geräte für oxygeniertes Hämoglobin, Carboxyhämoglobin und Methämoglobin, was zu überhöhten Messwerten bei relevanten Konzentrationen dieser Dyshämoglobine führt. Orientierend entsprechen die in . Tab. 7.3 dargestellten peripheren Sauerstoffsättigungen dem gemessenen paO2 bei einem Kohlendioxidpartialdruck von 40 mmHg und einem pH-Wert von 7,4 bei normaler Temperatur. . Tab. 7.3. Anhaltswerte zur Abschätzung des Sauerstoffpartialdrucks (paO2) anhand der gemessenen Sauerstoffsättigungen (SaO2) Parameter

Werte

PaO2 [mmHg]

26

35

40

60

90

150

SaO2 [%]

50

66

75

90

95

100

140


7.3.3.5

Flüssigkeitsbilanzierung

Die postoperative Bilanzierung umfasst die Dokumentation der Flüssigkeitsein- und -ausfuhr unter Berücksichtigung der Diurese und der Drainagenverluste. In den ersten 24 h nach der Operation hat sich die stündliche Bilanzierung der »kristalloiden« Ein- und Ausfuhr bewährt. Danach kann die Bilanzierung in Abhängigkeit vom klinischen Zustand des Patienten in größeren Zeitintervallen, aber mindestens alle 4 h erfolgen. In manchen Kliniken ist es üblich, die »kristalloide« von der »kolloidalen« Bilanz zu trennen. Es spricht außer dem etwas erhöhten Dokumentationsaufwand nichts gegen dieses Vorgehen. Andererseits gibt es keine fundierten Hinweise darauf, dass dieses Vorgehen Vorteile hat.

fohlen. Die Messung kann über einen liegenden Blasenkatheter, ösophageal, über den Pulmonalarterienkatheter oder mittels Infrarottechnik (Mittelohrtemperatur) erfolgen. Die Interpretation erfolgt immer in Zusammenhang mit dem klinischen Bild: Während es völlig normal ist, dass sich die Körperkerntemperatur in der Phase der postoperativen Wiedererwärmung bei peripherer Vasokonstriktion innerhalb von 2–3 h auf 39°C erhöht, um dann nach peripherer Vasodilatation wieder auf Normalwerte abzusinken, ist eine Temperaturerhöhung bei peripherer Vasodilatation eher ein Hinweis auf eine prolongierte systemische Entzündungsreaktion (»systemic inflammatory response syndrome«, SIRS) oder ein septisches Geschehen. 7.3.3.8

7.3.3.6

7

Bilanzierung der Drainagen

Bei Aufnahme ist der Füllungstand der Drainagebehälter zu dokumentieren. Während es in der Allgemeinchirurgie umstritten ist, ob Drainagen suffizient eine Nachblutung anzeigen können, gilt dies in der Herzchirurgie als etabliert. Allerdings muss die Duchgängigkeit der Drainagen durch aktive Manipulation (»Anmelken«) immer wieder geprüft werden. Atem- oder pulssynchrone Bewegungen der Flüssigkeitsspiegel zeigen ebenfalls die Durchgängigkeit an. Bei Pleuradrainagen ist darüber hinaus zu prüfen, ob diese als Hinweis auf eine pulmonale Fistel atemabhängig Luft fördern. Die Gesamtfördermenge aller Drainagen sollte wünschenswerterweise 0,6 wird eine Blutgasanalyse alle 4 h, sonst mindestens alle 8 h empfohlen. Da der Transport aus dem Operationssaal auf die Intensivstation in der Regel mit einer FiO2 von 1,0 erfolgt, um bei Diskonnektion der Beatmung oder anderen Problemen eine gewisse Sauerstoffreserve zu haben, kann über den direkt nach Aufnahme bestimmten paO2 auf die Lungenfunktion geschlossen werden. Patienten, die unter den genannten Bedingungen (kontrollierte Beatmung mit einer FiO2 von 1,0 zum Transport) einen körpertemperaturkorrigierten paO2 von 8 mg/dl, 4 SaO2 von >92 % (peripher), 4 MAP von >65 mmHg, 4 Sinusrhythmus mit einer Herzfrequenz von 60–120/ min, 4 ausreichende ventrikuläre Pumpfunktion bei der orientierenden Echokardiographie, 4 ZVD von 8–12 mmHg (abhängig von der Beatmung), 4 stabile Diurese von >0,5 ml/kg KG/h bei stabilen oder fallenden Retentionswerten, 4 Laktatspiegel von 72 h, instabiler Patient

7

0,1

1–12

90

1,8

1–7

0,01

1–10

1,8

1–7

0,5

Midazolam (Dormicum) Esketamin (Ketanest)

5

90 1250

dingt durch unterschiedliche Pharmakokinetiken und unerwünschte Wechselwirkungen – mit sich bringt. Zur Anwendung kommen hier z. B. die in . Tab. 7.4 aufgeführten Medikamente. Zur Dämpfung vegetativer Begleitreaktionen bei der Entwöhnung von der Beatmung und im Rahmen der Extubation kann ergänzend eine Sedierung mit Clonidin erfolgen: 4 Sedierungsziel: Weaning; 4 Perfusordosierung: 1,5 mg/50 ml; 4 Konzentration: 0,03 mg/ml; 4 Fördermenge: 1–4 ml/h/70 kg KG. Eine tiefe Sedierung ist in der Herzchirurgie nur noch speziellen Indikationen vorbehalten: 4 komplizierte Langzeitbeatmung, 4 Bauchlagerung, 4 Sepsis mit der Gefahr einer inadäquaten Sauerstoffversorgung. Eine Relaxierung erfolgt in der Regel deswegen nicht, da zum frühestmöglichen Zeitpunkt eine Spontanatmung des Patienten angestrebt wird. Neben der Medikation zur Sedierung und zur Analgesie ist die standardisierte Gabe von peripher wirksamen Analgetika empfehlenswert. Als Basismedikation können die folgenden Nichtopioide zur Anwendung kommen: 4 Paracetamol: 1 g Perfalgan alle 6 h über 15 min i. v. oder 1-g-Suppositorium alle 6 h rektal (maximale Dosis: 6 g/ Tag); 4 Diclofenac: 50 mg alle 8 h als Suppositorium oder 75mg-Tablette alle 12 h oral (maximale Dosis: 150 mg/ Tag); 4 Ibuprofen retard: 800 mg alle 12 h (maximale Dosis: 2,4 g/Tag). Die Basismedikation sollte an den Patienten (Allergien, Alter, Nierenfunktion etc.) und den operativen Eingriff adaptiert sein und möglichst schnell oral gegeben werden.

25

2–10

Nach Beendigung der kontinuierlichen Analgosedierung kann diese Basismedikation um die Gabe eines Opiods ergänzt werden: Dipidolor (Piritramid), als Einzelbolus 5–15 mg i. v., als Titrationsdosis 0,03–0,06 mg/kg KG. Dies geschieht mit dem Ziel, den Patienten schmerzfrei und damit stressfrei zu halten und eine Atemdepression zu vermeiden. Die leicht sedierende Komponente des Opiods bei adäquater Dosierung ist hier ein zu begrüßender Nebeneffekt.

7.4.3

Ulkusprophylaxe

Nachdem die Inzidenz der früher häufiger zu beobachtenden Stressulzera in den vergangenen 25 Jahren deutlich zurückgegangen ist (50.000/μl

Anstieg

Thromboplastinzeit (Quick-Wert)

>50 %

Anstieg

Aktivierte partielle Thromboplastinzeit (»activated partial thromboplastin time«, aPTT)

60 %

Anstieg

Antagonisierung des Heparins nicht vollständig erfolgt ist. Die Gabe von 2500–5000 E Protaminhydrochlorid löst das Problem fast immer. Für alle anderen Situationen ist die Indikation für die Gabe von Blut oder Blutprodukten zu prüfen. 7.4.5.1

7.4.5

Gabe von Blut und Blutprodukten

Es ist nicht verwunderlich, dass Operationen unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine zu erheblichen, aber vorübergehenden Veränderungen des Gerinnungssystems führen. Die häufig zusätzlich zu beobachtende Dauermedikation mit mehreren Thrombozytenaggregationshemmern verbessert die Situation ebenfalls nicht. Daher existieren allenfalls näherungsweise Richtwerte für die üblicherweise bestimmten Parameter der Gerinnungsdiagnostik. In . Tab. 7.5 haben wir dargestellt, welche Werte wir erwarten und wie diese sich entwickeln sollten. Auf weitere Gerinnungstests wie die Thrombelastometrie und die Thrombelastographie, die eine differenzierte Analyse von Gerinnungsstörungen (z. B. Heparinüberhang, Faktorenmangel, Hyperfibrinolyse) erlauben, kann hier aus Platzgründen nicht eingegangen werden. Allerdings bedingt selbst eine erhebliche Abweichung der Laborergebnisse in die falsche Richtung nicht notwendigerweise eine sofortige therapeutische Reaktion. Erst der Kontext mit dem klinischen Bild entscheidet über den Aufforderungscharakter, d. h. insbesondere bei einer deutlich erhöhten Fördermenge über die Drainagen sollte zielgerichtet gehandelt werden. Ziel ist dabei, die Blutungsmenge zu reduzieren, und nicht, die Laborparameter zu normalisieren. Diese dienen nur als Anhalt dafür, wo therapeutisch anzusetzen ist. Der Therapieansatz ist vergleichsweise einfach, wenn eine verlängerte »activated clotting time« zeigt, dass die

Erythrozytenkonzentrate (EK)

Die Frage, ab welchem Hämoglobinwert, unterhalb welcher Anzahl von Thrombozyten oder ab welchem PTT-Wert Blut oder Blutprodukte verabreicht werden sollen, wird zumindest für die Gabe von EK kontrovers diskutiert. Es mehren sich die Hinweise darauf, dass die Gabe von Fremdblutkonserven mit einer erhöhten Letalität und Morbidität, insbesondere einer erhöhten Inzidenz an lokalen und systemischen Infektionen vergesellschaftet ist (Engoren et al. 2002; Whitson et al. 2007). Dabei ist nicht endgültig geklärt, ob die Gabe von EK per se das Risiko erhöht oder ob das erhöhte Risiko des Patienten die Gabe von EK notwendig macht. Für Letzteres spricht, dass die perioperative Anämie ab Unterschreiten eines präoperativen Ausgangshämoglobinwertes von 11 g/dl ebenfalls mit einer erhöhten Komplikationsrate in Zusammenhang gebracht werden konnte (Kulier et al. 2007). Die vorhandenen Leitlinien (The Society of Thoracic Surgeons Blood Conservation Guideline Task Force et al. 2007; Vorstand und Wissenschaftlicher Beirat der Bundesärztekammer 2003) sind für die Beantwortung der Frage ebenfalls nicht hilfreich. Immerhin wird ausgeführt, dass bei einem Hämoglobinwert von 2,0 l/min/m2 KOF, 4 pulmonalkapillärer Verschlussdruck (»pulmonary artery occlusion pressure«, PAOP; auch als »pulmonary capillary wedge pressure«, PCWP, bezeichnet) von 12– 15 mmHg, 4 linksventrikulärer enddiastolischer Querschnittsflächenindex (»left ventricular enddiastolic area index«, LV-EDAI) von 6–9 cm2/m2, 4 intrathorakaler Blutvolumenindex (ITBVI) von 850– 1000 ml/m2, 4 globaler enddiastolischer Volumenindex (GEDVI) von 640–800 ml/m2. Der MAP, d. h. der Gewebeperfusionsdruck, und der ZVD als unspezifischer rechtsventrikulärer Vorlastparameter werden von dem in den Leitlinien (Carl et al. 2007) empfohlenen Basismonitoring erfasst. Die stündliche Messung der Urinausscheidung als Parameter der Organperfusion zählt ebenso wie die Laktatspiegelbestimmung als Parameter der Organperfusion und -oxygenierung ebenfalls zum Standardprogramm der postoperativen Überwachung. Während die Messung der ScvO2 über den zentralvenösen Katheter als Maß der Gewebeoxygenierung ebenfalls keine das Basismonitoring übersteigenden Maßnahmen erfordert, macht die Messung der SvO2 ebenso wie die Messung des PAOP als linksventrikulärer Vorlastparameter die Insertion eines Pulmonaliskatheters notwendig, der auch für die Bestimmung des Herzindex als Maß der linksventrikulären Auswurfleistung verwendet werden kann. Der LV-EDAI als linksventrikulärer Vorlastparameter wird mittels transösophagealer Echokardiographie ermittelt. Der ITBVI und der GEDVI, die beide ebenfalls als Maß für die linksventrikuläre Vorlast gelten, werden durch die Pulskonturanalyse erfasst. Pulmonaliskatheter, transösophageale Echokardiographie und Pulskonturanalyse sind daher diejenigen Methoden, die in den Leitlinien (Carl et al. 2007) als erweitertes Monitoring definiert wurden und nicht routinemäßig Verwendung finden. In der Langfassung der Leitlinien findet sich eine ausführliche Diskussion über die Vor- und Nachteile sowie die Indikationen der jeweiligen Methoden.

7.5.2.3

Diagnostik der postoperativen Herz-Kreislauf-Insuffizienz

Folgende Parameter- und Befundkonstellation weist auf eine unmittelbar therapiebedürftige Herz-Kreislauf-Insuffizienz hin, die man auch als »low cardiac output syndrome« (LCOS) bezeichnet: 4 MAP von 0,5 ml/kg KG/h, ScvO2 von >70 %) nicht erreicht, muss umgehend durch Einsatz des erweiterten hämodynamischen Monitorings die Ursache des LCOS geklärt werden.

Perikardtamponade

7

Nach der Gabe von kristalloidem Volumenersatzmittel verbleiben nur etwa 25 % intravasal, sodass im Vergleich zu den Kolloiden deutlich mehr Volumen verabreicht werden muss, um den gleichen Effekt zu erzielen. Daher bevorzugen viele herzchirurgische Intensivmediziner kolloide Volumenersatzmittel, ohne dass der Beweis geführt wäre, dass eines der genannten Präparate hinsichtlich des Überlebens der Patienten überlegen wäre. Bei den synthetischen Kolloiden ist die Möglichkeit der anaphylaktischen Reaktion nach Verabreichung von Gelatinepräparaten zu beachten, wobei die succinylierte Form in dieser Hinsicht am wenigsten auffällig geworden ist. Die Gabe von HAES ist mit einer erhöhten Blutungsneigung in Zusammenhang gebracht worden, wobei dies offenbar nur für die hochmolekularen, hochsubstituierten Präparationen wie HAES 200/0,5 (10 %), HAES 200/0,62 (10 % und 6 %) und HAES 450/0,7 (6 %) gilt, nicht jedoch für das heutzutage fast ausschließlich verwendete mittelmolekulare und niedrigsubstituierte HAES 130/0,4 (6 %). Weiterhin gibt es Berichte darüber, dass HAES die Nierenfunktion negativ beeinflussen kann, was wiederum v. a. die hochmolekularen, hochsubstituierten Präparationen betrifft, aber auch hyperonkotische Lösungen wie Humanalbumin 10 % und 20 %. Daher sollten diese Präparate nicht verwendet und überdies die Tagesdosisbeschränkungen für HAES beachtet werden; für das heute üblicherweise verwendete HAES 130/0,4 (6 %) wird die Maximaldosierung mit 50 ml/kg KG angegeben. Beim Albumin müssen der hohe Preis und das nicht vollständig eliminierte Infektionsrisiko erwähnt werden, was in vielen Kliniken dazu geführt hat, dass Albuminpräparate überhaupt nicht mehr zum Einsatz kommen. Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Gabe von Blut und Blutprodukten als Volumenersatzmittel heutzutage als obsolet gilt (Nebenwirkungen wie TRALI und Infektionen, Kosten bei zunehmend schlechter Prognose).

Rhythmusstörungen Gleichzeitig mit der Überprüfung des intravasalen Volumenstatus müssen Rhythmusstörungen ausgeschlossen bzw. vorhandene und offensichtlich hämodynamisch wirksame Rhythmusstörungen umgehend therapiert werden. Wie dies im Einzelnen erfolgt, ist weiter unten erläutert. Werden trotz Beseitigung der Rhythmusstörungen und Vorlastoptimierung durch eine Volumenbolusgabe von

Eine Perikardtamponade demaskiert sich zumeist durch einen deutlich erhöhten ZVD, eine nachlassende Urinausscheidung und eine kalte Peripherie. Typischerweise tritt diese Komplikation dann auf, wenn initial höhere Fördermengen über die Drainagen plötzlich sistieren. Das Röntgenbild des Thorax zeigt ein deutlich verbreitertes Mediastinum, und anstelle der kranial und kaudal abgerundeten Herzsilhouette tritt die Zeltform. Alternativ oder zusätzlich kann die Diagnose durch eine transthorakale Echokardiographie gesichert werden; diese ist jedoch nicht immer eindeutig. Die Therapie besteht in der umgehenden Re-Thorakotomie, die bei instabilen Kreislaufverhältnissen und dadurch je nach lokalen Gegebenheiten fehlender Transportmöglichkeit auf der Intensivstation durchgeführt wird.

Myokardinfarkt Den perioperativen Myokardinfarkt erkennt man im EKG durch die typischen ST-Elevationen über der betroffenen Myokardregion, häufig begleitet von ventrikulären Rhythmusstörungen unterschiedlichen Schweregrades, sowie durch deutlich ansteigende Laborparameter wie TroponinI-Konzentration, Aktivität der CK und Aktivität der muskelspezifischen Unterform der CK, der CK-MB. Das weitere Vorgehen richtet sich nach patientenindividuellen Gesichtspunkten und dem Ausmaß der hämodynamischen Instabilität. Ist der Patient transportfähig, sollte eine notfallmäßige Koronarangiographie durchgeführt werden, der sich ggf. eine therapeutische perkutane Koronarintervention oder ein erneuter koronarchirurgischer Eingriff anschließt. Ist der Patient nicht transportfähig oder sind die Interventionsmöglichkeiten ausgeschöpft, wird die weiter unten beschriebene Stufentherapie der Herz-Kreislauf-Insuffizienz durch eine medikamentöse Therapie des Myokardinfarkts mit i. v. verabreichtem Nitroglyzerin, Acetylsalicylsäure, einem β-Blocker, einer adäquaten Analgesie und – je nach Gerinnungssituation – Heparin ergänzt. Weitere Details sind in der entsprechenden Leitlinie (Antman et al. 2004) festgehalten. Sind die genannten Ursachen ausgeschlossen, ist die differenzialdiagnostische Unterscheidung zwischen Linksherzversagen, Rechtsherzversagen, biventrikulärem Versagen und vasoplegischem Syndrom ohne das erweiterte Monitoring nicht möglich. In der Praxis wird das erweiterte Monitoring mittels transösophagealer Echokardiographie,

149 7.5 · Spezielle intensivmedizinische Maßnahmen

Pulmonalarterienkatheterisierung und Pulskonturanalyse durchgeführt.

Linksherzversagen Das Linksherzversagen bzw. die Linksherzinsuffizienz ist eine der wichtigsten postoperativen Komplikationen. Prädisponierend, aber nicht beeinflussbar sind: 4 hohes Lebensalter, 4 Ausmaß und Schweregrad der zugrunde liegenden Herzerkrankung, insbesondere eine Einschränkung der linksventrikulären Pumpfunktion, 4 vorausgegangene Herzoperationen, 4 Vorhandensein einer peripheren Gefäßerkrankung, 4 Dringlichkeit des herzchirurgischen Eingriffs. In Maßen beeinflussbar sind die intraoperativen prädisponierenden Faktoren wie die Dauer der Aortenabklemmzeit, die Qualität der Myokardprotektion sowie die Art und die Qualität der operativen Versorgung der zugrunde liegenden Herzerkrankung. Die wesentliche Ursache einer akuten Linksherzinsuffizienz nach einer Herzoperation ist eine myokardiale Überbeanspruchung durch Druck- und/oder Volumenbelastung. Sonderformen sind das »stunned myocardium« und das »hibernating myocardium«. Beim myokardialen »stunning« (Betäubung) handelt es sich um eine prinzipiell vollständig reversible, überwiegend diastolische, prolongierte myokardiale Dysfunktion nach einer kurzfristigen Myokardischämie. Erfolgt eine adäquate Revaskularisation und damit Reperfusion, treten keine irreversiblen Zellschäden auf; die Kontraktilität kann allerdings längerfristig eingeschränkt sein. Der Mechanismus des myokardialen »stunning« ist noch nicht vollständig geklärt. Es kann sowohl aus einer regionalen (akuter Koronararterienverschluss) als auch aus einer globalen Myokardischämie (kardioplegischer Herzstillstand) – eine anschließende adäquate Reperfusion vorausgesetzt – entstehen. Unter »hibernating myocardium« (Winterschlaf haltendes Myokard) wird die Reduktion der myokardialen Kontraktilität als sinnvolle Anpassung an eine reduzierte Koronardurchblutung im Sinne einer Drosselung der Myokardarbeit als Reaktion auf die verminderte Sauerstoffzufuhr verstanden. Nach Wiederherstellung der Sauerstoffzufuhr kann sich die kontraktile Funktion wieder erholen, bisweilen geht sie zunächst in einen »Stunned-Zustand« über. Alle Formen des erweiterten Monitorings sind zur Diagnostik eines Linksherversagens geeignet und zeigen eine Erniedrigung des Schlagvolumens und des Herzindex sowie eine Erhöhung von PCWP, ITBVI und/oder LV-EDAI bei eingeschränkter linksventrikulärer Kontraktionsleistung.

Rechtsherzversagen Das Rechtsherzversagen nach herzchirurgischen Operationen ist selten, stellt aber hohe Anforderungen an die behandelnden Intensivmediziner. Prädisponierend ist ein vorbestehender pulmonaler Hypertonus. Die Ursachen sind multifaktoriell; ein unzureichender kardioplegischer Schutz wird ebenso diskutiert wie ein Reperfusionsschaden oder eine perioperative Volumenüberlastung. Zusätzlich kann ein linksventrikuläres Versagen, eine anaphylaktoide Reaktion auf die Protamingabe oder die inflammatorische Reaktion auf den Eingriff die rechtsventrikuläre Nachlast akut erhöhen, die bei vorbestehendem pulmonalen Hypertonus bereits erhöht ist. Die Echokardiographie ist die Methode der Wahl und zeigt die für die akute rechtsventrikuläre Insuffizienz pathognomonische Kombination aus kleinem, gut kontrahierendem linken Ventrikel und großem, hypo- oder akinetischem rechten Ventrikel.

Vasoplegisches Syndrom Ein erniedrigter systemischer Gefäßwiderstand findet sich in etwa 20 % aller Fälle nach herzchirurgischen Operationen und wird üblicherweise mit Volumen und Noradrenalin therapiert (Carrel et al. 2000). In einem bestimmten Prozentsatz, der möglicherweise >5 % beträgt, findet sich eine noradrenalinrefraktäre Erniedrigung des systemischen Gefäßwiderstandes (Levin et al. 2004). Dieses bislang nur sehr schlecht verstandene Krankheitsbild wird als »vasoplegisches Syndrom« bezeichnet; ein Zusammenhang mit der präoperativen Gabe von ACE-Hemmern wird diskutiert (Carrel et al. 2000). Als Therapie finden Methylenblau und Vasopressin Verwendung, ohne dass derzeit eine endgültige Beurteilung über die Wirksamkeit der Therapie oder das Mittel der Wahl möglich wäre (Egi et al. 2007).

Herz-Kreislauf-Stillstand Die Maximalvariante des LCOS ist der Herz-Kreislauf-Stillstand, mit dem man in etwa 1–2 % der Fälle nach herzchirurgischen Operationen rechnen muss (European Resuscitation Council 2005). Häufigste Ursachen des postoperativen Herz-Kreislauf-Stillstandes sind (mod. nach European Resuscitation Council 2005): 4 Myokardischämie, 4 Spannungspenumothorax, 4 Perikardtamponade, 4 massive Blutung mit hypovolämischem Schock, 4 Schrittmacherdysfunktion bei Patienten mit geringem oder keinem Eigenrhythmus, 4 Elektrolytstörungen, v. a. Hypo- oder Hyperkaliämie Die Diagnosestellung gelingt unmittelbar durch die nur noch minimalen bzw. fehlenden Ausschläge der Blutdruckkurve auf dem Monitor; das EKG zeigt je nach Ursache unterschiedliche Konfigurationen mit den Maximalvarianten Asytolie und Kammerflimmern. Die Therapie muss

7

150

7


unmittelbar erfolgen. Die entsprechende Leitlinie ist 2005 erneuert worden (European Resuscitation Council 2005) und enthält auf den Seiten S155–S156 ein eigenes, allerdings extrem kurzes Kapitel über den Herz-Kreislauf-Stillstand nach herzchirurgischen Eingriffen. Bisweilen reicht es zur Beherrschung der Situation aus, leicht reversible Ursachen zu beheben: Der Spannungspneumothorax wird durch eine Drainage entlastet, die Schrittmacherdysfunktion durch Rekonnektion der Kabel oder Wechsel der Batterien etc. korrigiert, die Elektrolytstörung ausgeglichen. Die Myokardischämie manifestiert sich zumeist als Kammerflimmern und wird durch einen Defibrillationsschock mit maximaler Energie, vorzugsweise als biphasischer Schock, terminiert, an den sich unmittelbar die kardiopulmonale Reanimation für 2 min anschließt. Herzdruckmassage und Beatmung erfolgen dabei im Verhältnis 30 : 2. Besteht das Kammerflimmern fort, wird die Sequenz wiederholt. Unmittelbar vor einem evtl. erforderlichen dritten Schock wird Adrenalin als Bolus (1 mg) verabreicht. Ist das Kammerflimmern auch dann noch nicht beseitigt, wird vor dem vierten Schock die Gabe von 300 mg Amiodaron empfohlen. Bei weiterer Erfolglosigkeit kann ein zusätzlicher 150-mg-Amiodaronbolus verabreicht werden; eine kontinuierliche Infusion mit 900 mg über 24 h schließt sich an. Als Antiarrhythmikum der zweiten Wahl steht Lidocain (100 mg als Bolus, ggf. einmal wiederholen, danach kontinuierlich) zur Verfügung. Während dieser Bemühungen wird alle 3–5 min (d. h. bei jeder zweiten Schock-Reanimations-Sequenz) zusätzlich Adrenalin als Bolus gegeben. Persistiert das Kammerflimmern trotz aller Bemühungen, kann versucht werden, durch einen Wechsel der Position der Defibrillationselektroden und/oder das Aufbringen von

. Abb. 7.2. Therapeutisches Vorgehen bei HerzKreislauf-Stillstand. PEA pulslose elektrische Aktivität; VF Kammerflimmern; VT ventrikuläre Tachykardie. Mod. nach European Resuscitation Council 2005

mehr Elektrodengel die Erfolgsaussichten zu erhöhen. In extrem seltenen Fällen einer andauernden Erfolglosigkeit handelt es sich um einen nicht defibrillierbaren Rhythmus mit extrem ungünstiger Prognose (European Resuscitation Council 2005). Die kardiopulmonale Reanimation bei einem nicht defibrillationspflichtigen Rhythmus, z. B. bei pulsloser elektrischer Aktivität oder Asystolie, entspricht der oben angegebenen Abfolge ohne Schock und Gabe von Antiarrhythmica (European Resuscitation Council 2005). . Abbildung 7.2 fasst das Vorgehen zusammen. ! Insgesamt sollte man im Fall herzchirurgischer Patienten nicht zu viel Zeit mit der externen Herzdruckmassage verbringen, sondern bei offensichtlicher Erfolglosigkeit der Bemühungen eine sofortige ReThorakotomie durchführen. Eine Perikardtamponade als Ursache des Herz-Kreislauf-Stillstandes kann dadurch umgehend beseitigt, eine Blutung zumindest diagnostiziert, in vielen Fällen auch chirurgisch beherrscht werden. Zudem sind die Möglichkeiten der internen Herzdruckmassage und der internen Defibrillation gegeben.

Die Prognose der auf diese Art behandelten Patienten ist in Abhängigkeit von Zeitpunkt und Ort des Auftretens sowie vom Zeitintervall zwischen akutem Ereignis und Intervention nicht ungünstig: 33 % der Patienten, bei denen eine Re-Thorakotomie aufgrund eines Herz-Kreislauf-Stillstandes auf der Intensivstation erfolgte, überlebten; die Überlebensrate betrug 48 %, wenn die Re-Thorakotomie innerhalb der ersten 10 min nach dem akuten Ereignis durchgeführt werden konnte (Mackay et al. 2002).


7.5.2.5 Therapie des LCOS Medikamentöse Kreislaufunterstützung

Die Therapie des LCOS besteht – abgesehen von den oben genannten chirurgisch und/oder interventionell zu behebenden Problemen – zunächst in der kontinuierlichen Verabreichung von kreislaufwirksamen Substanzen, die im Folgenden kurz vorgestellt werden (eine ausführliche Übersicht mit entsprechenden Literaturhinweisen findet sich in der Langfassung von Carl et al. 2007). Natürliche Katecholamine. Hierzu zählen Dopamin, Adre-

nalin und Noradrenalin: 4 Dopamin: Dopamin aktiviert β- und α-Adrenozeptoren

und im Gegensatz zu anderen Katecholaminen auch dopaminerge Rezeptoren. Die über diese Rezeptoren vermittelten Effekte sind je nach Dosierung des Dopamins unterschiedlich: 5 Dosierung von 0,5–3 μg/kg KG/min: Vasodilatation der Gefäße der Niere und des Splanchnikusgebiets durch überwiegende Stimulation der dopaminergen Rezeptoren; 5 Dosierung von 3–5 μg/kg KG/min: Erhöhung der Herzfrequenz und des Herzzeitvolumens sowie Erhöhung des arteriellen und pulmonalarteriellen Drucks durch überwiegende Stimulation der β-Adrenozeptoren; 5 Dosierung von >5 μg/kg KG/min: Anstieg des systemischen Gefäßwiderstandes durch Stimulation von α-Adrenozeptoren, die durch eine zusätzliche Noradrenalinfreisetzung aus den sympathischen Vesikeln verstärkt wird. Gleichzeitig kommt es zu einem unerwünschten Anstieg des pulmonalarteriellen Mitteldrucks und des PCWP, die durch die Gabe von Vasodilatoren korrigierbar sein können. 5 An weiteren Nebenwirkungen – insbesondere bei längerer Anwendung – sind zu nennen: Suppression der Sekretion von Hypophysenvorderlappenhormonen, Ischämie der Mukosa des Gastrointestinaltrakts und, wie bei allen Katecholaminen, Erhöhung des myokardialen Sauerstoffverbrauchs. ! Die niedrigdosierte Gabe von Dopamin zur Prophylaxe oder Therapie eines Nierenversagens ist nach den Ergebnissen der Literatur (Lassnigg et al. 2000) sinnlos (s. auch Abschnitt 7.5.5, »Prävention«).

4 Adrenalin: Adrenalin aktiviert β1-, β2- und α-Adrenozeptoren. Die über diese Rezeptoren vermittelten Effekte sind je nach Dosierung unterschiedlich: 5 Dosierung von 0,02–0,05 μg/kg KG/min: Steigerung der Inotropie durch überwiegende Stimulation der β1-Adrenozeptoren; 5 Dosierung von 0,05–0,2 μg/kg KG/min: Steigerung der Inotropie und des Gefäßwiderstandes durch Stimulation der β- und α-Adrenozeptoren;

5 Dosierung von >0,2 μg/kg KG/min: Steigerung des Gefäßwiderstandes durch überwiegende Stimulation der α-Adrenozeptoren. 5 An Nebenwirkungen sind zu nennen: Tachykardie, Anstieg des pulmonalarteriellen Mitteldrucks und des PCWP, selektive Minderperfusion im Splanchnikusgebiet sowie Erhöhung des myokardialen Sauerstoffverbrauchs. ! Nicht zuletzt aufgrund der Nebenwirkungen ist man allgemein der Ansicht, dass Adrenalin nicht als Mittel der ersten Wahl eingesetzt werden sollte und wenn, dann nur in möglichst geringer Dosierung.

4 Noradrenalin: Noradrenalin aktiviert überwiegend α-Adrenozeptoren, stimuliert aber auch β-Adrenozeptoren und hier vornehmlich β1-Adrenozeptoren. Noradrenalin wirkt über eine Vasokonstriktion der peripheren Gefäße, wobei das Herzzeitvolumen durch eine gleichzeitige Steigerung der Kontraktilität über β1-Adrenozeptoren des Herzens trotz der Erhöhung des peripheren Widerstandes meist unbeeinflusst bleibt. In der Summe resultiert eine Steigerung des systemischen Perfusionsdrucks aller Organe. An Nebenwirkungen sind zu nennen: Tachykardie (allerdings weniger ausgeprägt als bei Adrenalin) sowie Anstieg des pulmonalarteriellen Mitteldrucks und des PCWP. Im Gegensatz zu Dopamin und Adrenalin bewirkt Noradrenalin offensichtlich keine selektive Minderperfusionen bestimmter Versorgungsgebiete, insbesondere keine Einschränkung des renalen Blutflusses. ! Noradrenalin ist der Vasopressor der ersten Wahl und wird klinisch v. a. in 2 Situationen eingesetzt: 4 wenn sich bei einem stark erniedrigten peripheren Gefäßwiderstand und dadurch erhöhtem Herzzeitvolumen durch die Verabreichung von Volumen und/oder positiv inotropen Substanzen kein ausreichender Blutdruck erzielen lässt, 4 um den initialen Blutdruckabfall bei der Therapie mit Phosphodiesterase-III-Hemmern abzufangen.

Synthetische Katecholamine. Hierzu zählen Dobutamin und Dopexamin: 4 Dobutamin: Dobutamin ist ein synthetisches Dopaminderivat, das relativ spezifisch die β1-Adrenozeptoren und deutlich weniger die β2- und α-Adrenozeptoren aktiviert. Dobutamin wirkt positiv inotrop und positiv lusitrop (verbesserte Myokardrelaxation während der Diastole) und führt überdies zu einer gewissen Vasodilatation. Dadurch steigt das Herzzeitvolumen. An Nebenwirkungen ist v. a. die Tachykardie, aber auch die Erhöhung des myokardialen Sauerstoffverbrauchs zu nennen.

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! Es fehlen die bei anderen Katecholaminen beobachtete Steigerung des pulmonalarteriellen Mitteldrucks und des PCWP, ebenso die selektive Minderperfusion bestimmter Versorgungsgebiete. Daher gilt Dobutamin als Katecholamin der ersten Wahl zur Steigerung der myokardialen Kontraktilität und wird insbesondere beim LCOS, das mit erhöhten kardialen Füllungsdrücken bzw. erhöhten systemischen und/oder pulmonalen Widerständen einhergeht, eingesetzt.

4 Dopexamin: Dopexamin ist ein synthetisches dopaminanaloges Katecholamin und aktiviert die β2- sowie dopaminerge Rezeptoren, insbesondere die DA1-Rezeptoren, weniger ausgeprägt auch die DA2-Rezeptoren. Daraus resultiert eine vasodilatierende Wirkung.

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! Nachdem Berichte über den Einsatz von Dopexamin zur Verbesserung der intestinalen und renalen Perfusion widersprüchliche Ergebnisse erbrachten, gibt es derzeit keine Indikation zum Einsatz dieser Substanz.

Vasodilatatoren. Hierzu zählen folgende Substanzen: 4 Phosphodiesterase-III-Hemmer: Phosphodiesterase-

III-Hemmer, die als Amrinon, Milrinon und Enoximon im klinischen Einsatz sind, wirken im Gegensatz zu den Katecholaminen rezeptorunabhängig. Sie erhöhen die intrazelluläre cAMP-Konzentration durch Blockade des cAMP-Abbaus. Der Konzentrationsanstieg des cAMP führt zu einem vermehrten Kalziumeinstrom in die Zelle und zu einer erhöhten Kalziumfreisetzung aus dem sarkoplasmatischen Retikulum. Gleichzeitig wird in der glatten Gefäßmuskulatur durch die erhöhte cAMP-Konzentration die intrazelluläre Kalziumsequestrierung gesteigert, was eine Relaxation der glatten Muskulatur und damit eine Vasodilatation bewirkt. Weiterhin führen Phosphodiesterase-III-Hemmer am Sinusknoten über einen cAMP-abhängigen Kalziumeinstrom zu einer Steigerung der Herzfrequenz und verbessern die atrioventrikuläre Reizleitung. Dennoch – und damit in deutlichem Gegensatz zu den Katecholaminen – nimmt der kardiale Sauerstoffverbrauch bei Gabe von Phosphodiesterase-III-Hemmern kaum zu, da die Effekte der positiv inotropen Wirkung auf den kardialen Sauerstoffverbrauch durch die gleichzeitige Vor- und Nachlastsenkung ausgeglichen werden. In der Summe resultiert eine positiv inotrope Wirkung mit Anstieg des Herzzeitvolumens bei deutlicher Reduktion der kardialen Füllungsdrücke sowie des pulmonalen und systemischen Gefäßwiderstandes in Verbindung mit einer positiv chronotropen und positiv dromotropen Wirkung. Eine positiv lusitrope Wirkung durch Steigerung der Kalziumwiederaufnahme in das sarkoplasmatische Retikulum wird diskutiert. An Nebenwirkungen des Amrinons ist die Thrombozytopenie zu nennen, die für Milrinon und Enoximon bislang nicht

berichtet wurde. Weiter sind die Erhöhung des pulmonalen Shunt-Volumens und die ausgeprägte Vasodilatation zu erwähnen, wobei Letztere häufig den zusätzlichen Einsatz von Vasopressoren erforderlich macht. Ebenso sind die lange Halbwertszeit und die dadurch bedingte schlechte Steuerbarkeit als Nachteile zu betrachten. ! Daher beschränkt sich der klinische Einsatz der Phosphodiesterase-III-Hemmer zumeist auf Situationen, in denen das sehr ähnlich wirkende Dobutamin aufgrund einer vorbestehenden medikamentösen β-Blockade oder einer Herunterregulation der β-Rezeptoren wirkungslos bleibt.

4 Kalziumsensitizer: Levosimendan als derzeit einziger klinisch verfügbarer Kalziumsensitizer wirkt rezeptorunabhängig und ohne Vermittlung eines »second messenger« wie cAMP durch Sensibilisierung des kardiospezifischen Troponin C für Kalzium. Dadurch wird die Ausbildung von Aktin-Myosin-Querbrücken erleichtert, was eine erhöhte Kraftentwicklung der kontraktilen Elemente der Herzmuskelzelle zur Folge hat. Da dieser Vorgang von der intrazellulären Kalziumkonzentration abhängig ist, findet er nur während der Systole statt, wohingegen die diastolische Funktion nicht beeinflusst wird. Der kardiale Sauerstoffverbrauch nimmt allenfalls geringfügig zu. Auf die glatte Muskulatur wirkt Levosimendan über eine Aktivierung der ATP-abhängigen Kaliumkanäle relaxierend. ! Nachdem Levosimendan über den gleichen Mechanismus möglicherweise Zellschädigungen verhindern kann, erscheint sein Einsatz zur Steigerung der Inotropie beim ischämischen »Stunned-Myokard« besonders vorteilhaft. Dem steht als wesentlicher Nachteil insbesondere die bisweilen ausgeprägte Vasodilatation entgegen, sodass die Verabreichung von Levosimendan zum jetzigen Zeitpunkt lediglich im Sinne eines Heilversuchs bei Patienten mit einem LCOS, das durch eine systolische Dysfunktion bedingt ist, empfohlen werden kann. Die bislang nicht erfolgte Zulassung schränkt die Anwendung weiter ein.

4 Nitroglyzerin: Nitroglyzerin führt zu einer Erweiterung der Gefäße, v. a. im venösen und koronaren, aber auch im arteriellen Gefäßgebiet. Es hat sein primäres Einsatzgebiet in der Prophylaxe und Therapie einer Myokardischämie. Weiter wird es, zumeist additiv, zur Therapie eines erhöhten pulmonalarteriellen Drucks und der Rechtsherzinsuffizienz eingesetzt. An wesentlichen Nebenwirkungen sind die Herzfrequenzsteigerung und, insbesondere bei höherer Dosierung, der Abfall des systemischen Blutdrucks zu nennen. Weiter kann die Hemmung der hypoxischen pulmonalen Vasokonstriktion über eine Erhöhung des intrapulmonalen Rechts-links-Shunts zu einer Verschlechterung der


Oxygenierung sowie zu einer Erhöhung der alveoloarteriellen Sauerstoffpartialdruckdifferenz führen. Schließlich kann es bei höherer Dosierung zu heftigen Kopfschmerzen kommen und bei längerer Anwendung zur Entwicklung einer Toleranz, d. h. zur Abschwächung der Wirkung. ! Die aufgrund der geringen Ausprägung limitierte klinische Relevanz der unerwünschten Wirkungen lässt jedoch eine nahezu uneingeschränkte Empfehlung für den Einsatz von Nitraten zur Vor- und Nachlastsenkung bei akuter Herzinsuffizienz zu.

4 Natriumnitroprussid: Natriumnitroprussid führt über eine Senkung insbesondere der Nachlast, aber auch der Vorlast zur systolischen und diastolischen Entlastung des Herzens und damit sekundär zu einer Verbesserung der Pumpfunktion. Gleichzeitig wird der myokardiale Sauerstoffverbrauch gesenkt. ! Natriumnitroprussid findet daher in Situationen Anwendung, in denen ein LCOS mit einem erhöhten periphervaskulären Widerstand einhergeht. Wie Nitroglyzerin kann Natriumnitroprussid zu einer Verschlechterung der Oxygenation führen. Die klinisch schwerwiegendere unerwünschte Wirkung ist jedoch die mögliche Zyanidvergiftung. Daher sollte jede Natriumnitroprussidinfusion von der Verabreichung einer Natriumthiosulfatlösung begleitet sein.

4 Prostanoide: Prostaglandin E1 ist der Prototyp dieser Substanzklasse. Prostanoide steigern die Aktivität der Adenylatzyklase. Die resultierende intrazelluläre Erhöhung der cAMP-Konzentration führt zu einer Abnahme der Kalziumkonzentration in den Gefäßmuskelzellen. Das Endresultat ist eine Gefäßdilatation. ! Prostaglandin E1 wird, wenn überhaupt, zur Therapie einer pulmonalen Hypertonie eingesetzt, hat sich aber im Routinebetrieb nicht durchsetzen können, da es neben dem pulmonalen Gefäßwiderstand auch den systemischen Gefäßwiderstand senkt und zu intrapulmonalen Rechts-links-Shunts führt

4 Inhalative Vasodilatatoren: Demgegenüber werden die inhalativ verabreichbaren Vasodilatatoren wie Stickstoffmonoxid (NO), Prostazyklin oder das Prostazyklinanalogon Iloprost häufiger zur Therapie einer pulmonalen Hypertonie eingesetzt. NO wirkt über eine Aktivierung der Guanylatzyklase (cGMP) und führt zu einer selektiven Dilatation der pulmonalen Gefäße. Der Abfall des pulmonalvaskulären Widerstandes und die Umverteilung des pulmonalen Blutflusses in ventilierte Lungenbezirke reduzieren den pulmonalarteriellen Druck und verbessern die arterielle Oxygenierung. NO wird rasch durch Hämoglobin inaktiviert, sodass im Gegensatz zu i. v. Vasodilatatoren kein Effekt auf den systemischen Gesamtwiderstand resultiert. NO ist al-

lerdings nur für den Einsatz bei Neugeborenen zugelassen. Zudem wird ein speziell für die Verneblung von NO geeignetes Beatmungsgerät benötigt, was die klinische Anwendung limitiert. Letzteres trifft v. a. deswegen zu, weil für NO lebensbedrohliche Rebound-Phänomene bei abruptem Absetzen der NO-Verneblung beschrieben sind, sodass im Prinzip ein Ersatzgerät bereitgehalten werden muss, was die Ressourcen vieler Kliniken überfordern dürfte. Demgegenüber scheinen die ebenfalls als Nebenwirkungen genannte toxische Methämoglobinämie und die verstärkte Blutungsneigung bei den üblicherweise verwendeten Dosierungen von ≤20 ppm keine Rolle zu spielen. ! Für die inhalativ verabreichten Prostanoide treffen die genannten Limitationen nicht zu, sodass insbesondere Iloprost häufiger als NO mit ähnlich positiven Ergebnissen eingesetzt wird. Es ist aber zu betonen, dass eine Therapieempfehlung momentan bei fehlender Zulassung nur im Sinne eines Heilversuchs ausgesprochen werden kann.

4 Alternative Vasodilatatoren: Die Einschränkung einer nicht möglichen Therapieempfehlung bei fehlender Zulassung gilt noch mehr für den oral zu verabreichenden Phosphodiesterase-V-Hemmer Sildenafil, für den Wirkungen wie bei NO und Prostanoiden beschrieben wurden, für den bislang aber nur sehr wenige Erfahrungsberichte vorliegen. Vasopressoren. Primäres Einsatzgebiet der Vasopressoren

sind Situationen, in denen die Kombination einer Optimierung des Volumenstatus und einer positiv inotropen Therapie trotz eines Anstiegs des Herzzeitvolumens nicht ausreichend ist, um einen arteriellen Perfusionsdruck zu erzielen, der eine ausreichende Organdurchblutung gewährleistet. Zu den Vasopressoren zählen außer dem bereits oben erwähnten Noradrenalin das Vasopressin und das Methylenblau: 4 Vasopressin: Vasopressin entfaltet seine Wirkung über eine Vasopressin-1-Rezeptor-vermittelte Erhöhung der intrazellulären Kalziumkonzentration. Vasopressin ist ein außerordentlich wirksamer Vasopressor und scheint insbesondere beim seltenen vasoplegischen Syndrom, d. h. in Situationen, in denen trotz hochdosierter Noradrenalingabe der systemische Gefäßwiderstand nicht oder nur marginal ansteigt, nützlich zu sein. Allerdings konnte sowohl bei hoch- als auch bei niedrigdosiertem Einsatz von Vasopressin eine erhebliche Beeinträchtigung der Mikrozirkulation nachgewiesen werden. ! Daher erfolgt der Einsatz von Vasopressin derzeit nur als Ultima Ratio und nach Möglichkeit in niedriger Dosierung. In der mehrfach erwähnten Leitlinie (Carl et al. 2007) wird auf eine Empfehlung ganz verzichtet.

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. Tab. 7.7. Dosierungen positiv inotroper und vasoaktiver Substanzen. Mod. nach Carl et al. (2007) Substanz

Bolusgabe

Dosierungsrate

Dopamin

Keine

4 5 μg/kg KG/min: β- und α-adrenerge Wirkung

Dobutamin

Keine

2–20 μg/kg KG/min (β-adrenerge Wirkung)

Adrenalin

In Reanimationssituationen

0,05–2,5 μg/kg KG/min

Noradrenalin

Keine


Milrinon

Dosis: 25–75 μg/kg KG über 20 min

0,375–0,75 μg/kg KG/min

Enoximon

Dosis: 0,25–0,75 μg/kg KG


Levosimendan

Dosis: 12–24 μg/kg KG*

0,1 μg/kg KG/min (0,05–0,2 μg/kg KG/min)

* Bei Patienten mit Hypotension sollte auf eine Bolusgabe verzichtet werden.

7

4 Methylenblau: Das für Vasopressin Erwähnte gilt auch für den Einsatz von Methylenblau, da die derzeitige Datenlage unzureichend ist. Gleichwohl gibt es auch für Methylenblau ermutigende Berichte über den Einsatz dieser Substanz beim noradrenalinrefraktären vasoplegischen Syndrom (Literatur bei Carl et al. 2007). In . Tab. 7.7 sind weitere Details der klinischen Anwendung der genannten Substanzen zusammengefasst. Grundzüge der medikamentösen Kreislaufunterstützung.

In der bereits mehrfach zitierten Leitlinie (Carl et al. 2007) sind die Therapiealgorithmen je nach Ursache des LCOS aufgeführt, sodass die Therapie im Folgenden komprimiert dargestellt wird. In der Praxis vergeht häufig eine gewisse Zeit, bis die Ergebnisse des erweiterten Monitorings mittels Pulmonalarterienkatheterisierung, Pulskonturanalyse und/ . Abb. 7.3. Stufentherapie der Linksherzinsuffizienz in Abhängigkeit von den Ergebnissen des erweiterten Monitorings. IABP intraaortale Ballonpumpe; ITBVI intrathorakaler Blutvolumenindex; LV-EDAI linksventrikulärer enddiastolischer Querschnittsflächenindex; OP erneute Operation; PAK Pulmonalarterienkatheterisierung; PAOP pulmonalkapillärer Verschlussdruck; PDE III Phosphodiesterase III; TEE transösophageale Echokardiograhie; VAD »ventricular assist device«. Mod. nach Carl et al. (2007)

oder transösophagealer Echokardiographie vorliegen und die in . Abb. 7.4 sowie . Abb. 7.5 dargestellten Algorithmen zur Anwendung kommen können. Da ein LCOS jedoch umgehend therapiert werden muss, erfolgt zunächst eine kalkulierte medikamentöse Kreislaufunterstützung. Dabei ist man auf die Ergebnisse des Basismonitorings angewiesen. Folgende Faustregeln können hilfreich sein: 4 Ein MAP von 12 mmHg mit positiv inotropen Substanzen angehoben werden. 4 Je schlechter die linksventrikuläre Funktion ist, desto eher sollte man diese Substanzen einsetzen. 4 Je schlechter die linksventrikuläre Funktion ist, desto empfindlicher reagiert das Herz auf Volumen. Dies gilt insbesondere bei bereits präoperativ erhöhten linksventrikulären Füllungsdrücken und erhöhten Pulmonalisdrücken.


. Abb. 7.4. Stufentherapie der Rechtsherzinsuffizienz in Abhängigkeit von den Ergebnissen des erweiterten Monitorings. IABP intraaortale Ballonpumpe; LV linksventrikulär; MAP mittlerer arterieller Blutdruck; NO Stickstoffmonoxid; OP erneute Operation; PAK Pulmonalarterienkatheterisierung; PAOP pulmonalkapillärer Verschlussdruck; PDE III Phosphodiesterase III; PHT pulmonale Hypertonie; RV rechtsventrikulär; SVR systemischer Gefäßwiderstand; TEE transösophageale Echokardiographie; VAD »ventricular assist device«; ZVD zentraler Venendruck. Mod. nach Carl et al. (2007)

4 Als Substanz steht Dobutamin in Kombination mit Noradrenalin und/oder Adrenalin mit den genannten Vor-und Nachteilen zur Verfügung. Dobutamin hat den Vorteil, dass es neben seiner positiv inotropen Wirkung die beim LCOS häufig erhöhten Widerstände im systemischen und pulmonalen Gefäßsystem senkt. Geschieht dies überschießend, kann mit Noradrenalin gegenreguliert werden. Nicht selten reicht aber Dobutamin allein nicht aus, sodass zusätzlich Adrenalin verabreicht werden muss. Steigt trotz medikamentöser Kreislaufunterstützung nur der ZVD und nicht der MAP, ist das Herz zu voll und bedarf der raschen Volumenentlastung mittels Diuretika und/oder Nierenersatztherapie. Weiterhin ist an das Vorliegen einer zusätzlichen bzw. vorwiegenden Rechtsherzinsuffizienz zu denken, die eine zusätzliche, v. a. rechtsventrikuläre Nachlastsenkung, in erster Linie mit Nitroglyzerin und in zweiter Linie mit inhalativen Vasodilatatoren, notwendig machen kann. Kommt es trotz medikamentöser Kreislaufunterstützung nicht zu einer hämodynmaischen Stabilisierung und/ oder muss die Dosierung der kreislaufwirksamen Substanzen ständig gesteigert werden, ist spätestens ab einer Dosierung des Adrenalins bzw. des Noradrenalins von >0,2 μg/ kg KG/min und ab einer Dosierung des Dobutamins von >10 μg/kg KG/min eine rasche Entscheidung über den Einsatz mechanischer Kreislaufunterstützungssysteme herbeizuführen. Es versteht sich von selbst, dass die medikamentöse Kreislaufunterstützung von einer adäquaten Therapie der anderen Körpersysteme und Organe begleitet werden muss. Als für die Kreislauftherapie wesentlich seien erwähnt:

4 adäquate Oxygenierung, 4 ausgeglichener Säure-Basen-Haushalt, da insbesondere Katecholamine im sauren pH-Bereich schlecht wirken, 4 straffe Blutzuckerspiegeleinstellung mit dem nach wie vor nicht unumstrittenen Zielwert von 110 mg % (van den Berghe et al. 2001).

Mechanische Kreislaufunterstützung Intraaortale Ballonpumpe (IABP). Das aufgrund seiner vergleichsweise unkomplizierten Implantationstechnik (Robicsek et al. 2003) und seiner zumindest an herzchirurgischen Zentren ständigen Verfügbarkeit am häufigsten angewendete Prinzip der mechanischen Kreislaufunterstützung ist das der intraaortalen Ballongegenpulsation. Der wesentliche Wirkmechanismus besteht zum einen in einer Augmentation des diastolischen Blutdrucks durch Inflation des in der deszendierenden Aorta platzierten Ballons während der Diastole und zum anderen in einer akuten Senkung der linksventrikulären Nachlast durch Deflation des Ballons während der Systole. Dadurch wird die Koronardurchblutung verbessert und die Herzarbeit verringert. Das Nettoresultat ist ein verbessertes Sauerstoffangebots-Verbrauchs-Verhältnis; man spricht auch von einer Ökonomisierung der Herzarbeit. Trotz des weit verbreiteten Einsatzes der IABP existieren derzeit keine konsentierten Empfehlungen, bei welchen Patienten und welcher Befundkonstellation der Einsatz der IABP erfolgen sollte. Die Autoren sind der Meinung, dass die IABP so früh wie möglich genutzt werden sollte, da die Ergebnisse offenbar eng mit dem Zeitpunkt der IABP-Implantation korrelieren: plakativ formuliert: Je eher, desto besser (Baskett et al. 2002; Christensen et al. 2002; Ramnarine et al. 2005).

7

156

7


Immerhin besteht Einigkeit darüber, dass die IABP zur Therapie eines perioperativen LCOS eingesetzt werden sollte, wobei dies insbesondere für Patienten nach koronarer Bypassoperation gilt (Baskett et al. 2002) und bereits die Phase der Entwöhnung von der Herz-Lungen-Maschine einschließt. Wie schon erwähnt, kann als Faustregel gelten, dass spätestens ab einer Adrenalin- und/oder Noradrenalindosierung von >0,2 μg/kg KG/min und ab einer Dosierung des Dobutamins von >10 μg/kg KG/min die Indikation für die IABP gegeben ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehr als eine positiv inotrop wirkende Substanz hochdosiert verabreicht wird und die Inotropikadosierung ständig gesteigert werden muss, ohne dass eine hämodynamische Stabilisierung gelingt. Es mehren sich zudem die Hinweise darauf, dass der Einsatz der IABP bei bestimmten Risikokonstellationen, z. B. Vorliegen einer linksventrikulären Ejektionsfraktion von 92 % ist ebenso wie ein Normovolämie sicherzustellen, da eine Hyokaliämie ebenso wie eine Hypoxie, eine Hypovolämie oder eine Hypervolämie Vorhofflimmern begünstigen kann. Gleiches gilt für zu ausgeprägten Stress, z. B. durch Schmerzen, die es zu behandeln gilt. Schließlich ist man sich trotz relativ schwacher Evidenz inzwischen einig, dass Patienten mit Vorhofflimmern spätestens nach 48 h mit einem Ziel-INR von 2–3 antikoaguliert werden sollten. Die Frage der Fortführung einer Antikaogulation, nachdem der Patient in Sinusrhythmus konvertiert ist, bleibt nach wie vor umstritten. Weitere, wesentlich seltenere supraventrikuläre Tachykardien sind im Folgenden kurz dargestellt: 4 Sinustachykardie: Sie ist zumeist Ausdruck von Stress, z. B. einer zu flachen Sedierung, und sollte durch Beseitigung der Stressursache behandelt werden. Im Zwei-

. Tab. 7.9. Übersicht über die verfügbaren Substanzen bzw. Maßnahmen bei Vorhofflimmern und das Ausmaß ihrer Wirksamkeit in der Literatur Substanz/ Maßnahme

Rhythmuskontrolle

Frequenzkontrolle

Prophylaxe

Flecainid

(+)

(+)

(+)

Propafenon

(+)

(+)

(+)

β-Blocker

+

++

+++

Amiodaron

++

+

++

Sotalol

++

+

++

Verapamil

+

++

+

Diltiazem

+

++

+

Digitalis

+

++

+

Magnesium

–

–

++

Kardioversion

+++

+++

–

– unwirksam; (+) Wirksamkeit umstritten; + Wirksamkeit möglich; ++ Wirksamkeit wahrscheinlich; +++ Wirksamkeit hoch wahrscheinlich

felsfall sind Therapieversuche mit β-Blockern, Digitalis oder Verapamil gerechtfertigt. 4 Vorhofflattern: Diese Rhythmusstörung demaskiert sich durch die sägezahnartige Konfiguration der P-Wellen und ist relativ therapieresistent. Überleitungsverzögernde Medikamente (z. B. Verapamil) oder Vagusreize (z. B. Karotisdruck) können zwar durch AV-Blockierungen die Zyklusdauer der Tachykardie verlängern, nicht jedoch das Vorhofflattern beenden. Häufig bleibt nur die Kardioversion oder die Überführung der Rhythmusstörung in Vorhofflimmern durch Überstimulation. 4 AV-Knoten-Reentry-Tachykardie: Sie ist akut einer medikamentösen Intervention mit Adenosin oder Verapamil zugänglich. Weniger wirksam sind Flecainid, Propafenon und β-Blocker. Ein Therapieversuch mit Ajmalin, das ansonsten kaum noch verwendet wird, ist bei Erfolglosigkeit möglicherweise wirksam. Dies gilt v. a. dann, wenn die Ursache der Tachykardie ein bis dahin unerkanntes Wolff-Parkinson-White-Syndrom ist, bei dem es sich genau genommen um eine atrioventrikuläre Reentry-Tachykardie handelt. Wenn man überhaupt nicht weiß, um was für eine Tachykardie es sich handelt, so ist die i. v. Gabe von 1–2 Ampullen Adenosin häufig richtungsweisend: Kommt es zu einer abrupten Frequenzverlangsamung bis hin zum kompletten AV-Block mit längerer Pause, so handelt es sich fast immer um eine supraventrikuläre oder atrioventrikuläre Tachykardie, häufig ausgelöst durch eine kreisende Erregung; bleibt Adenosin wirkungslos, hat der Patient fast immer eine ventrikuläre Tachykardie.

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7


Ventrikuläre Tachykardien. Vereinzelte ventrikuläre Extrasystolen treten nach herzchirurgischen Eingriffen relativ häufig auf und bedürfen zunächst keiner Therapie. Allerdings sollten Elektrolytstörungen und Hypoxien als Ursache ausgeschlossen bzw. beseitigt werden. In Einzelfällen kann die Gabe eines β-Blockers oder von Amiodaron wirksam sein. Gleiches gilt für die nicht anhaltenden, zumeist monomorphen ventrikulären Tachykardien (»non-sustained ventricular tachycardia«, NSVT), die jedoch Vorboten einer anhaltenden ventrikulären Tachykardie sein können, sodass bei Auftreten einer NSVT erhöhte Wachsamkeit geboten ist. Eine anhaltende, zumeist polymorphe ventrikuläre Tachykardie ist postoperativ fast immer hämodynamisch wirksam. Dies gilt ohne Einschränkung für die Maximalvarianten Kammerflattern und Kammerflimmern, die umgehend durch eine elektrische Kardioversion – d. h. bei Kammerflattern durch einen R-Zacken-synchronisierten Elektroschock (monophasisch: 100 J → 200 J → 360 J; biphasisch: 100 J → 200 J) bzw. bei Kammerflimmern durch einen asynchronen Defibrillationsschock – terminiert werden müssen. Nicht selten ist in dieser Situation zusätzlich eine kardiopulmonale Reanimation notwendig. Das weitere Vorgehen entspricht dann dem in Abschnitt 7.5.2 (»Herz-KreislaufStillstand«) Dargestellten. Bei einer relativ langsamen ventrikulären Tachykardie mit noch vorhandenem Kreislauf kann eine medikamentöse Intervention mit 100–150 mg Lidocain oder 300 mg Amiodaron versucht werden.

In . Abb. 7.8 ist das Vorgehen bei Tachykardien nochmals als Übersicht dargestellt. . Tabelle 7.10 gibt einen Überblick über die häufig verwendeten Antiarrhythmika, ihre üblichen Dosierungen sowie ihre Indikationen.

7.5.3

Nachblutung und Tamponade

7.5.3.1

Inzidenz, Ursachen und Diagnostik

Über Komplikationen redet keiner gerne, insofern ist die Datenlage zur postoperativen Nachblutung übersichtlich. Man muss offensichtlich in 1–3 % der Fälle damit rechnen, wobei auch die Frage, ab wann die Drainagenfördermengen Anlass zu Sorge geben sollten, nicht klar definiert ist. Insofern mögen die in . Tab. 7.11 angegebenen Grenzwerte dem einen zu großzügig, dem anderen zu restriktiv erscheinen und sollen daher nur als Anhalt verstanden werden. Zudem sind es nicht nur die Blutmengen, die die Entscheidung darüber, welches therapeutische Vorgehen gewählt werden soll, beeinflussen – der wesentliche Punkt ist die mögliche Ursache, die kausal therapiert werden muss. Zunächst ist festzuhalten, dass nach herzchirurgischen Operationen mit der Herz-Lungen-Maschine das gesamte Gerinnungssystem derangiert ist. Die Thrombozyten als zelluläre Anteile sind nicht selten bereits präoperativ durch die Gabe von Thrombozytenaggregationshemmern in ihrer Funktion eingeschränkt; die Hämodilution reduziert die Zahl an Thrombozyten weiter, und die Hypothermie trägt

. Abb. 7.8. Vorgehen bei Tachykardien. AF Vorhofflimmern; SR Sinusrhythmus; SVT supraventrikuläre Tachykardie; VT ventrikuläre Tachykardie. Mod. nach European Resuscitation Council 2005


. Tab. 7.10. Übersicht über häufig verwendete Antiarrhythmika, ihre üblichen Dosierungen bei i. v. Applikation sowie ihre Indikationen Antiarrhythmikaklasse

Substanz

Dosierung (Akuttherapie)

Indikation

Ajmalin

25–100 mg

Medikamentöse Kardioversion, Wolff-ParkinsonWhite-Syndrom

Disopyramid

50–100 mg

Vorhof- und Kammertachykardien

1B

Lidocain

100–150 mg

Kammertachykardien

1C

Flecainid

100–150 mg

Prophylaxe von Vorhofflimmern

Propafenon

100–150 mg

Metoprolol

5–20 mg

Esmolol

25–50 mg

Amiodaron

5 mg/kg KG über 20 min (bis 450 mg)

Kammertachykardie, Vorhofflimmern

Sotalol

20–100 mg

Vorhofflimmern

Verapamil

5–10 mg

Vorhoftachykardien, Frequenzkontrolle bei Vorhofflimmern

Diltiazem

20–30 mg

Vorhoftachykardien, Frequenzkontrolle bei Vorhofflimmern

Adenosin

6–18 mg als Bolus

Alle Vorhoftachykardien (außer Vorhofflattern), Differenzialdiagnostik von Rhythmusstörungen

Digitalis

0,4–0,6 mg

Frequenzkontrolle bei Vorhofflimmern

1 (Natriumkanalblocker) 1A

2 (β-Blocker)

3 (Kaliumkanalblocker)

4 (Kalziumkanalblocker)

Sonstige

. Tab. 7.11. Grenzwerte für postoperative Drainagenfördermengen Zeit nach der Operation

Maximal tolerable Blutmenge [ml] pro Std.

Erste Stunde

400

Zweite Stunde

300

Dritte Stunde

250

Ab der vierten Stunde

200

das Ihrige zur Funktionsstörung der Blutplättchen bei. Hinzu kommen die komplette Hepariniserung, ein nahezu regelhaft zu beobachtender Fibrinogenmangel sowie die (Hyper-)Fibrinolyse, die umso stärker ausgeprägt ist, je länger die extrakorporale Zirkulation andauert. Hohe Drainagenfördermengen sind daher zunächst keine Überraschung, sollten jedoch umgehend 2 Konsequenzen nach sich ziehen: 4 Zum einen sollten der Operateur und – falls nicht identisch – derjenige, der den Thoraxverschluss durchgeführt hat, nach der Qualität der Blutstillung befragt werden. Die hierbei erhaltenen Informationen erleichtern in vielen Fällen die Entscheidung über das weitere Vorgehen und können kostspielige sowie zeitraubende diagnostische Maßnahmen überflüssig machen.

Supraventrikuläre und ventrikuläre Extrasystolen, Frequenzkontrolle bei Vorhofflimmern

4 Zum anderen, insbesondere wenn eine chirurgische Blutungsquelle unwahrscheinlich erscheint, sollte eine Gerinnungsdiagnostik durchgeführt werden, um ggf. eine entsprechende Therapie einleiten zu können, z. B. 5 Gabe von 2500–5000 E Protamin bei deutlich verlängerter »activated clotting time«, um die häufigste Maßnahme zu nennen, 5 Gabe von Thrombozytenkonzentraten bei Thrombopenie, 5 Gabe von FFP bei Faktorenmagel, 5 in ihrer Wirksamkeit umstrittene Verabreichung von Desmopressin bei Thrombozytenfunktionsstörungen. Weitere diagnostische Schritte sind – sofern stabile Kreislaufverhältnisse vorliegen – engmaschige Kontrollen der Hämoglobinkonzentration, die Bestimmung von Sauerstoffpartialdruck und Hämoglobinkonzentration im Drainagenblut, die Anfertigung eines Kontrollröntgenbildes des Thorax und eine Echokardiographie zum Ausschluss einer Tamponade. 7.5.3.2

Prävention

Die wichtigste vorbeugende Maßnahme ist eine sorgfältige Blutstillung, die eine intraoperative Kontrolle auf Bluttrockenheit aller Stellen, die man chirurgisch mit Messer, Schere oder Nadel bearbeitet hat, beinhaltet.

7

162


Die aus medizinischen und ökonomischen Gründen kontrovers diskutierte Gabe von Antifibrinolytika wie Aprotinin (zum Zeitpunkt der Manuskripterstellung nicht mehr erhältlich) oder Tranexamsäure trägt mit überzeugender Evidenz dazu bei, die postoperativen Drainagenfördermengen zu reduzieren. Die ε-Aminocapronsäure, von der man in amerikanischen Publikationen immer wieder liest, ist in Deutschland auf normalen Wegen zurzeit nicht erhältlich. 7.5.3.3

7

ein Transport in den Operationssaal unter geordneten Bedingungen stattfinden kann. Neben der ungünstigen Lagerung sind es häufig die schlechten Lichtverhältnisse, die für den Operateur einen Eingriff auf der Intensivstation zur Herausforderung werden lassen. Das Vorhandensein einer ausreichenden Lichtquelle, z. B. einer Stirnlampe, kann hier äußerst hilfreich sein. Für die bisweilen gegen dieses Vorgehen vorgebrachten hygienischen Bedenken finden sich in der Literatur keine Hinweise.

Therapie

Gerinnungsstörungen müssen wie bereits beschrieben therapiert werden (s. oben, 7.4.5). Bei Blutungen aus Stichkanälen der Sternumdrähte, die sich durch größere Fördermengen an dunklem Blut mit niedrigem Sauerstoffpartialdruck aus der substernalen Drainage demaskieren, hilft es bisweilen, den PEEP auf Werte um 10 mmHg zu erhöhen. In allen anderen Fällen sollte eine Überschreitung der oben genannten Fördermengen Anlass dazu sein, die Indikation zur Re-Thorakotomie zu prüfen. Die Entscheidung wird umso leichter, je höher die Hämoglobinkonzentration und der Sauerstoffpartialdruck des Drainagenblutes sind, außerdem wenn die Hämoglobinkonzentration im Blut deutlich abfällt. Wenn der Patient ein katecholaminpflichtiges LCOS entwickelt bzw. die Katecholamindosierung gesteigert werden muss, ist man mit der Entscheidung eigentlich schon zu spät – das aggressive Zuwarten, bis der Patient hämodynamisch instabil wird, sollte vermieden werden. Insgesamt gilt auch hier der alte chirurgische Grundsatz, dass in Fällen, bei denen man nicht sicher ist, ob man operieren soll oder nicht, die Entscheidung für eine Operation gefallen ist. Dabei sollte man im Einzelfall nicht zögern, die Re-Thorakotomie auch auf der Intensivstation durchzuführen, wenn es die hämodynamische Situation erfordert. Einfache Nachblutungen lassen sich so zügig beherrschen, und in komplizierteren Fällen kann man den Zustand des Patienten zumindest so weit stabilisieren, dass

. Abb. 7.9. Dauer der Nachbeatmung von Patienten nach isolierter koronarer Bypassoperation, Aortenklappenersatz bzw. der Kombination von beidem nach den Ergebnissen der Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung (2008)

7.5.4 Lunge und Beatmung

Die Lungen eines Patienten sind nach einem herzchirurgischem Eingriff durch verschiedenste Mechanismen in der Funktion kompromittiert. Daraus ergibt sich die Rationale, herzchirurgische Patienten postoperativ nachzubeatmen. Da die maschinelle Beatmung über einen endotrachealen Tubus jedoch eine unphysiologische, invasive und zudem nicht komplikationsfreie Maßnahme darstellt, sollte es das Ziel sein, den Patienten frühzeitig zu entwöhnen und innerhalb der ersten 4–12 h postoperativ zu extubieren. . Abbildung 7.9 zeigt, dass fast zwei Drittel der von der BQS erfassten Patienten innerhalb der ersten 12 h extubiert werden; lediglich etwa 10 % müssen länger nachbeatmet werden. Dies entspricht cum grano salis den Ergebnissen der Literatur, wonach ungefähr 5 % der herzchirurgischen Patienten eine Langzeitbeatmung über >72 h benötigen (Murthy et al. 2007). Prinzipiell unterscheidet man 2 Formen der Beatmung: die kontrollierte (mandatorische) und die assistierte (unterstützende, augmentierende) Beatmung. Die kontrollierte Beatmung wird dabei entweder druck- oder volumenkontrolliert durchgeführt. Letzteres hat momentan eher historische Bedeutung; die druckkontrollierte Beatmung ist heute die Beatmungsform der Wahl. Dabei verfolgt die kontrollierte Beatmung v. a. das Ziel, den Gasaustausch durch Optimierung des Ventilations-


. Tab. 7.12. Übliche Beatmungsformen Kontrollierte Beatmung

Assistierte Beatmung

Kontrollierte und assistierte Beatmung

4 IPPV: »intermittent positive pressure ventilation« (intermittierende Überdruckbeatmung) 4 CPPV: »continuous positive pressure ventilation« (kontinuierliche Überdruckbeatmung) 4 VCV: »volume-controlled ventilation« (volumengesteuerte mechanische Ventilation) 4 PCV: »pressure-controlled ventilation« (druckgesteuerte mechanische Beatmung)

4 SIMV: »synchronized intermittent mandatory ventilation« (synchronisierte intermittierende mechanische Beatmung) 4 MMV: »mandatory minute volume« (Beatmung mit vorgegebenem Minutenvolumen) 4 PSV: »pressure support ventilation« (unterstützte Spontanbeatmung)/ASB: »assisted spontaneous breathing« (unterstützte Spontanatmung) 4 CPAP: »continuous positive airway pressure« (kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck)

4 BIPAP: »biphasic positive airway pressure« (zweiphasische positive Atemdruckuntersützung)

Perfusions-Quotienten zu verbessern, wohingegen die assistierte Beatmung durch ihre Unterstützung insbesondere die Atemarbeit reduzieren soll. Einige der am häufigsten verwendeten Beatmungsformen sind in . Tab. 7.12 aufgeführt, wobei die Liste keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt. 7.5.4.1

Beatmungsparameter und Einstellung des Beatmungsgeräts

Eine Reihe von Beatmungsparametern sind an den Beatmungsgeräten frei oder in gewissen Grenzen einstellbar. Die wesentlichen seien im Folgenden kurz vorgestellt: 4 Sauerstoffkonzentration (inspiratorische Sauerstofffraktion, FiO2): Die Sauerstoffkonzentration lässt sich üblicherweise in Grenzen von 21–100 % einstellen. Dies entspricht einer FiO2 von 0,21–1,0. 4 Atemfrequenz: Die Atemfrequenz entspricht der Anzahl der von der Beatmungsmaschine durchgeführten Beatmungszyklen pro Minute. Üblicherweise stellt man Atemfrequenzen von 8–12/min ein. 4 Tidalvolumen: Als »Tidalvolumen« wird das eingestellte Atemzugvolumen bezeichnet. Das Atemzugvolumen entspricht dem Volumen, das pro Atemhub abgegeben wird; es sollte bei 5–8 ml/kg Soll-KG liegen. Das Atemzugvolumen eines etwa 70 kg schweren Patienten beträgt demnach 350–560 ml. 4 Atemminutenvolumen: Das Atemminutenvolumen entspricht dem Produkt aus der eingestellten Atemfrequenz und dem eingestellten Tidalvolumen und liegt üblicherweise bei Werten von 5–8 l/min. 4 Inspirationsflow: Der Inspirationsflow entspricht dem Gasfluss während der Inspiration bezogen auf diejenige Zeit, in der Gas fließt. Er kann konstant, dezelerierend (abnehmend) oder akzelerierend (zunehmend) sein. Der Inspirationsflow wird üblicherweise so gering wie möglich und nur so hoch wie nötig gewählt und zumeist dezelerierend abgegeben. 4 Maximaler Inspirationsdruck: Dieser als »pmax« bezeichnete Parameter rückte in den 1990er Jahren in das Zentrum des Interesses, als sich zeigte, dass man durch

Auswahl eines zu hohen pmax mit den daraus resultierenden hohen intrapulmonalen Scherkräften nahezu regelhaft pulmonale Probleme induzierte. Dies führte dazu, dass heutzutage fast ausschließlich die druckkontrollierte Beatmung, d. h. eine Beatmungsform mit definierter Obergrenze für den Inspirationsdruck, zur Anwendung kommt. 4 Inspirations-Exspirations-Verhältnis: Ein Atemzyklus besteht aus Inspiration und Exspiration. Normalerweise ist die Exspiration länger als die Inspiration, damit die gesamte eingeatmete Luft komplett entweichen kann, d. h. das Inspirations-Exspirations-Verhältnis beträgt etwa 1 : 2. 4 Positiver endexspiratorischer Druck (»positive endexpiratory pressure«, PEEP): Beim spontan atmenden Gesunden liegt der PEEP bei etwa 4–5 cm H2O. Sinn des PEEP ist es zu vermeiden, dass Alveolen kollabieren, wodurch unerwünschte Scherkräfte auf die Membranen einwirken und Ventilations-Perfusions-Fläche im Lungenparenchym verloren geht. Die Einstellung der Beatmungsparameter berücksichtigt Größe, Gewicht und klinischen Zustand des Patienten. Bestimmte Grenzwerte sollten dabei nicht überschritten werden. So mehren sich Hinweise darauf, dass eine inspiratorische Sauerstoffbeimischung von >60 % (FiO2 von >0,6) langfristig schädlich für die Lunge ist (Oxytrauma). Von einem hohen pmax sowie einem Tidalvolumen von 12 ml/kg Soll-KG weiß man, dass sie nicht nur die Lungen schädigen, sondern auch mit einer schlechteren Prognose vergesellschaftet sind (Malhotra 2007; Wheeler u. Bernard 2007). So sind die in . Tab. 7.13 aufgeführten Einstellungen als Vorschlag zu verstehen, da mit Ausnahme des Tidalvolumens keine harten Daten (allerdings eine Menge klinischer Erfahrung) vorliegen, die den Vorschlag ausreichend begründen würden. Die Einstellung des Beatmungsgeräts wird mittels Blutgasanalyse und/oder Pulsoxymetrie überprüft und entsprechend angepasst.

7

164


. Tab. 7.13. Vorschlag für die Einstellung der Beatmungsparameter beim Normalverlauf Parameter

Zielwert/Einstellung

Sauerstoffkonzentration (inspiratorische Sauerstofffraktion, FiO2)

92 % (bzw. präoperativer Wert),

. Abb. 7.10. Prinzip der Entwöhnung von der Beatmung. FiO2 inspiratorische Sauerstofffraktion

4 4 4 4 4 4

PEEP von ≤8 cm H2O, Druckunterstützung von 3–5 cm H2O über PEEP, Atemzugvolumen von ≥5 ml/kg Soll-KG, Atemminutenvolumen von 0,5 ml/ kg KG/h gefordert. Hier sind wir der Auffassung, dass eine vorübergehende Niereninsuffizienz oder eine extrakorporale Nierenersatztherapie keine Kontraindikation für eine Extubation darstellt, solange die anderen aufgeführten Kriterien erfüllt sind. In etwa 5 % der Fälle muss man den Patienten re-intubieren (Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung 2008). Daher ist es umso wichtiger zu wissen, bei welcher Befundkonstellation der Extubationsversuch nahezu regelhaft nicht funktioniert. Ein Patient, der in der Ausleitungsphase eine Atemfrequenz von >35/min zeigt und bei der Aussicht, bald extubiert zu werden, agitiert und mit einer Tachykardie und/oder einem Blutdruckanstieg reagiert oder verstärkt zu schwitzen beginnt, muss weiter beatmet werden. Dabei ist eine milde Analgosedierung für alle Beteiligten von Vorteil. 7.5.4.3

Respiratorische Insuffizienz

Das wesentliche pulmonale Problem in der Intensivmedizin ist das akute Lungenversagen. Es entspricht der täglichen Erfahrung, dass bestimmte Befundkonstellationen und Begleitumstände ein höheres Risiko für diese Komplikation beinhalten als andere. Die folgenden Risikofaktoren für pulmonale Komplikationen nach herzchirurgischen Operationen zählen dazu: 4 präoperativ: 5 Notfalleingriff, 5 kardiale Re-Operation, 5 Alter von >75 Jahren, 5 hoher Harnstoffspiegel, 5 niedriger Hämatokrit, 5 Body Mass Index von >30 kg/m2, 5 pulmonaler Hypertonus, 5 linksventrikuläre Ejektionsfraktion von 120 min, 5 >10 Bluttransfusionen, 5 Kreislaufstillstand; 4 postoperativ: 5 Serumalbuminwert von 0,5 mg/dl

3 Monate

GFR glomeruläre Filtrationsrate

7

172


. Tab. 7.15. Schweregradeinteilung der akuten Niereninsuffizienz entsprechend der Konsensuskonferenz des Acute Kidney Injury Network (AKIN) (Mehta et al. 2007) Schweregrad

Laborbefunde

Urinausscheidung

1

Anstieg des Kreatininwertes um ≥0,3 mg/dl oder um >150–200 %

200–300 %

300 % oder um >4 mg/dl mit akutem Anstieg um >0,5 mg/dl

80 % an einer Lungenembolie verstorbener Patienten autoptisch eine tiefe Beinvenenthrombose vor, doch nur bei 19 % war dies klinisch erkannt worden (Sandler u. Martin 1989). In einer weiteren Studie konnte eine Lungenembolie bei 40 % pulmonal unauffälliger Patienten mit einer tiefen Beinvenenthrombose szintigraphisch aufgedeckt werden (Moser et al. 1994).

30.2.3 30.2.4 30.2.5 30.2.6 30.2.7 30.2.8 30.2.9

Diagnostik – 808 Operationsindikationen und chirurgische Techniken – 809 Postoperative Therapie – 812 Flüssigkeitsbilanz und Diurese – 812 Antikoagulation und Rezidivprophylaxe – 813 Ergebnisse – 813 Persistenz der pulmonalen Hypertonie – 814 Literatur

– 814

Noch heute gilt wesentlich die Virchow-Trias aus Gefäßwandläsion (Wandfaktor), Hämodynamikstörung mit Stase (Kreislauffaktor) und Hyperkoagulabilität (Blutfaktor) als Ursache der venösen Thrombusbildung. Risikofaktoren sind: 4 höheres Lebensalter, 4 Operationen (je nach Art und Dauer des Eingriffs und Art der Anästhesie, insbesondere Hüft- oder Kniegelenkersatz), 4 thrombophile Diathese, 4 angeborener Antithrombin-III-Mangel, 4 Protein-C- oder -S-Mangel, 4 Resistenz gegenüber aktiviertem Protein C, 4 Malignomerkrankung, 4 vorangegangene venöse Thromboembolie, 4 Immobilisierung, 4 Extremitätentrauma, 4 schwere internistische Erkrankungen mit Bettlägerigkeit (z. B. Herzinsuffizienz), 4 Einnahme oraler Kontrazeptiva oder postmenopausale Hormonsubstitution, 4 Wochenbett, 4 Übergewicht, 4 lange (Flug-)Reisen.

804

30

Kapitel 30 · Pulmonale Thrombembolektomie und pulmonale Thrombendarteriektomie

Aufgrund der Vielfalt des klinischen Erscheinungsbildes ist die Diagnosestellung erschwert – einerseits in Abhängigkeit vom Schweregrad der Lungenembolie und/oder des Allgemeinzustandes des Patienten, andererseits ist kein einziges Symptom bzw. kein einziger Symptomenkomplex für die Diagnosestellung ausreichend spezifisch. Die Diagnose wird in weniger als der Hälfte der Fälle gestellt (Moser 1997). Die akute partielle bis totale Verlegung der arteriellen Lungenstrombahn bewirkt je nach Grad der Obstruktion eine Störung des Gasaustausches, aber v. a. eine erhöhte Rechtsherzbelastung. Das Auftreten und das Ausmaß des rechtsventrikulären Versagens bestimmen die Akutprognose des Patienten. Bei einem massiven Emboliegeschehen ist die Symptomatik meist sehr dramatisch, mit plötzlicher Dyspnoe, Tachypnoe, Tachykardie, Thoraxschmerz und Angstgefühl. Ein Blutdruckabfall bis hin zur Entwicklung eines Schocks kann die weitere Folge sein. Die Behandlung der akuten Lungenembolie richtet sich nach dem klinischen Schweregrad der Erkrankung, wobei hauptsächlich die hämodynamischen Auswirkungen des thromboembolischen Geschehens den Verlauf und die Folgen für den Patienten bestimmen. Im Allgemeinen ermöglichen die pathophysiologischen Veränderungen und deren klinische Manifestation eine Einteilung in verschiedene Schweregrade. Die frühere Einteilung nach Greenfield und Grosser ist heute weitgehend verlassen worden. Hingegen ist die für die Therapie relevante Differenzierung zwischen nicht hämodynamisch bedeutsamen – d. h. ohne Rechtsherzbelastung einhergehenden (Grosser-Greenfield-Stadium I–II) – und hämodynamisch wirksamen Embolien (Grosser-Greenfield-Stadium III–IV) bedeutsam. ! Eine Rechtsherzbelastung gilt als entscheidender Faktor für die Kurzzeitprognose der akuten Lungenembolie.

Die Aggressivität von Diagnostik und Therapie folgt dem Ausmaß der rechtsventrikulären Dysfunktion (Konstantinidis et al. 1997; Lualdi u. Goldhaber 1995).

30.1.2 Diagnostik

Zur Basisdiagnostik der akuten Lungenembolie gehören die Röntgenuntersuchung des Thorax, die arterielle Blutgasanalyse sowie die sensible Bestimmung der D-DimerKonzentration im Serum. Besteht eine Lungenembolie, sind die D-Dimer-Spiegel in >90 % der Fälle erhöht. Ein normaler D-Dimer-Wert ist ein mit entscheidendes Ausschlusskriterium für eine Lungenembolie (Bounameaux et al. 1991). Konzentrationsanstiege kardialer Troponine und des pro-BNP (BNP: »brain natriuretic peptide«) sind Marker für das Ausmaß der rechtsventrikulären Dysfunktion und Schädigung (Konstantinides et al. 2002). Maßgeblich v. a. für die Festlegung der Therapie sind die Sicherung der Diagnose mit Hilfe bildgebender Verfahren sowie die Evaluation der rechtsventrikulären Funk-

tion. Die Mehrzeilenangiocomputertomographie hat die umständlichere Pulmonalisangiographie als »Goldstandard« verdrängt. Waren die ersten Generationen der Angiocomputertomographen mit einer Rate von 30 % falsch-negativen Ergebnissen bei der Diagnostik der akuten Lungenembolie behaftet, ist heute mit geringem Aufwand und insbesondere zeitsparend eine sichere Diagnosestellung möglich. Zudem können – obwohl mit einer höheren Strahlenbelastung einhergehend – im Rahmen der gleichen Untersuchung Aussagen über eine Rechtsherzbelastung sowie über das Ausmaß einer tiefen Beinvenenthrombose getroffen werden (Goldhaber 2005; Loud et al. 2005; Perrier et al. 2005; Stein et al. 2004). Die Magnetresonanztomographie als nichtinvasive Untersuchungsmethode liefert sichere diagnostische Daten. Das Verfahren ist jedoch zeitaufwendig, teuer und nicht überall verfügbar. Insbesondere für kreislaufinstabile Patienten ist diese diagnostische Option weniger gut geeignet (Madani u. Jamieson 2003). Bei gefährdeten Patienten ist die Echokardiographie mit ihren flexiblen Einsatzmöglichkeiten gefordert. In geübten Händen kann man sich innerhalb von Minuten einen Überblick über die Bedrohung des Patienten verschaffen, die Überwachungsintensität festlegen und einen Behandlungsplan erstellen. Diese Methode mag subjektiv, bezüglich der Übersicht eingeschränkt und für die Differenzialdiagnostik der Ursachen einer Rechtsherzbelastung nur bedingt nützlich sein. Jedoch lässt sich anhand wichtiger Parameter – Größe des rechten Ventrikels und des rechten Vorhofs, Kontraktion der freien Wand, Bewegung des Ventrikelseptums, Nachweis flottierender Thromben in den rechten Herzhöhlen – sowie der Möglichkeit der Einschätzung einer pulmonalen Hypertonie anhand einer Insuffizienz der Trikuspidalklappe wie auch mittels Beurteilung der linksventrikulären Funktion gut zwischen einer akuten Rechtsherzinsuffizienz und chronischen Vorschädigungen bzw. einer Linksherzinsuffizienz differenzieren. Bei einer akuten Rechtsherzbelastung infolge eines akuten embolischen Ereignisses ohne rechtsventrikuläre Vorschädigung kann der rechte Ventrikel einen systolischen Druck von >40 mmHg nicht aufbringen. Bei einer fulminanten Lungenembolie fällt der Druck jedoch ab, und dieser Parameter ist entsprechend nur im klinischen Kontext zu interpretieren (Wacker et al. 2003). Für unselektionierte Patienten mit Verdacht auf Lungenembolie ergibt sich eine Sensitivität von 30 mmHg lediglich 30 % beträgt und bei Mitteldrücken von >50 mmHg sogar nur 10 %. Unterhalb des Grenzwertes von 30 mmHg steigt die Überlebensrate dagegen sprunghaft auf nahezu 90 % an (Riedel et al. 1982). Die medikamentöse Behandlung der pulmonalvaskulären Hypertonie ist trotz einiger Fortschritte eine wenig befriedigende Therapieoption mit überwiegend palliativem Charakter (Bresser et al. 2006; Galiè et al. 2004; Ghofrani et al. 2003). So beträgt die Mortalität einer konservativen Therapie in Abhängigkeit vom Ausmaß der Hypertonie nach 18 Monaten 31,5 % (Lewczuk et al. 2001). Die Diagnose wird häufig zunächst verkannt, zumal die Symptome unspezifisch sind und der Krankheitsverlauf schleichend ist. Die vordergründigen Symptome sind zum einen die schleichende und progrediente Belastungsdyspnoe, zum anderen eine sich im Spätstadium allmählich entwickelnde Rechtsherzinsuffizienz. Bei bis zu 2/3 der Patienten ist keine eindeutige Anamnese einer akuten Lungenembolie zu eruieren (Lang 2004). Die pulmonale Thrombendarteriektomie als Ausschälplastik der arteriellen Lungenstrombahn hat sich in der Behandlung der durch chronisch-persistierende oder rezidivierende Lungenembolien bedingten pulmonalen Hypertonie etabliert und als potenziell kurativ Therapieform erwiesen (Archibald et al. 1999; Daily et al. 1999; D’Armini et al. 2000; Iversen 1994; Jamieson et al. 2003). Die chronischthromboembolisch bedingte pulmonale Hypertonie ist somit eine chirurgisch beherrschbare Form des Lungenhochdrucks geworden. Jedoch ergeben sich im täglichen Umgang mit diesem Patientenkollektiv häufig Unsicherheiten oder kontroverse Beurteilungen hinsichtlich der Operationsindikation, der Patientenselektion sowie des Operationszeitpunktes (Auger et al. 1999; Riedel 2003; Thistlethwaite et al. 2002).

30.2.2 30.2

30.2.1

Chronisch-thromboembolisch bedingte pulmonale Hypertonie – pulmonale Thrombendarteriektomie Krankheitsbild

Die chronisch-thromboembolisch bedingte pulmonale Hypertonie als Folge abgelaufener Lungenembolien ist eine seltene Erkrankung. Bei etwa 4 % der Patienten entwickelt sich innerhalb der ersten 2 Jahre nach einer Embolisierung ein pulmonaler Hochdruck (Pengo et al. 2004; Tapson u. Humbert 2006). Die Inzidenz hinsichtlich eines chirurgischen Behandlungsbedarfs wird auf 0,1 % aller Lungenem-

Pathophysiologie

Anders als bei einer mehr oder weniger kompletten Verlegung des Gefäßlumens durch frische Thromben im akuten Stadium einer Embolie sind chronisch-thromboembolische Läsionen der Pulmonalarterien organisiert, d. h. in die Gefäßwand inkorporiert, in fibröse und elastische Fasern umgewandelt und endothelialisiert. Die Gefäße weisen ein typisches Bild mit membranösen Verschlüssen, intraluminären Narbensträngen und Stenosen auf (Wagenvoort u. Wagenvoort 1977). Die zentralen Abschnitte der Strombahn können durch Appositionsthromben unterschiedlichen Alters mehr oder weniger ausgefüllt sein. Dieser Befund ist jedoch nicht obligat. Wesentlich für die Progres-

30

808

30


sion der pulmonalen Druckerhöhung ist die allmähliche Entwicklung einer präkapillären Vaskulopathie im perfundierten Gefäßbett. Durch die Umleitung des gesamten Herzminutenvolumens in die nichtobstruierten Lungengefäße wird eine reaktive Vaskulopathie – eine Art Eisenmenger-Reaktion – in den kleinen Gefäßen ausgelöst, die mit einer Gefäßengstellung, einer Mediahypertrophie und schließlich der Ausbildung einer Sklerose einhergeht. Das Gesamtbild der Gefäßveränderungen ist eine Mischform aus mechanischen und somit chirurgisch korrigierbaren Verlegungen der Stamm-, Lappen- und/oder (Sub-)Segmentarterien sowie einer zuletzt irreversiblen Vaskulopathie auf Ebene der Arteriolen, die sich einer chirurgischen Therapie entzieht. Der Ausmaß dieser Mikroangiopathie trägt maßgeblich zum Ergebnis einer chirurgischen Desobliteration bei (Galiè u. Kim 2006; Moser u. Bloor 1993; Timby et al. 1990; Yi et al. 2000). Dieses Mischbild ist bei allen Patienten individuell und variabel ausgebildet. Folglich sind die Befunde der angiographischen Untersuchungen, der Krankheitsverlauf bis zum Zeitpunkt der Diagnosestellung sowie der Zustand des Patienten fallspezifisch unterschiedlich. Die Progredienz aller Gefäßveränderungen bewirkt über die Zeit – neben der simultan sich einstellenden Hypoxämie durch Reduktion der Gasaustauschfläche – einen zunehmenden Anstieg der rechtsventrikulären Nachlast, welcher zunächst mit kompensatorischen Veränderungen von rechtsventrikulärer Funktion und Größe einhergeht, bis schließlich das Stadium der rechtsventrikulären Dysfunktion und des Rechtsherzversagens erreicht ist.

30.2.3

Diagnostik

Diagnostische Maßnahmen sollen zum einen die korrekte Diagnose einer thromboembolisch bedingten pulmonalen Hypertonie sowie deren Stadium sichern und zum anderen die Möglichkeiten der chirurgischen Intervention aufzeigen. Berücksichtigt werden müssen Parameter der kardialen und pulmonalen Funktionsdiagnostik, etwaige zugrunde liegende Gerinnungsstörungen sowie eine womöglich vorhandene Ko-Morbidität, die als Kontraindikation für den Eingriff gelten würde. 30.2.3.1

Basisdiagnostik

Die allgemeine Diagnostik muss bei Patienten mit Dyspnoe unklarer Genese zunächst das Spektrum der Differenzialdiagnosen berücksichtigen. EKG, Röntgenuntersuchung des Thorax, arterielle Blutgasanalyse und Lungenfunktionsdiagnostik schließen anderen Ursachen der Dyspnoe aus und richten den Fokus auf die pulmonale Hypertonie. Das EKG stellt durch Achsendrehung, ein P pulmonale sowie Endteilveränderungen die Rechtsherzbelastung dar. Auf der Röntgenaufnahme des Thorax deuten beidseitig prominente Lungenhili, eine Rechtsherzvergrößerung und

eine spärlich (irreguläre) Lungengefäßzeichnung auf die pulmonale Hypertonie hin. Die arterielle Blutgasanalyse zeigt in frühen Stadien lediglich eine Hypokapnie und erst später eine Hypoxämie. Bei der Lungenfunktionsanalyse ist die alveoloarterielle Diffusionskapazität vermindert; bei der Mehrzahl der Patienten ist die Lungenfunktion jedoch ansonsten unauffällig. In 20 % der Fälle kommt es aufgrund einer Narbenbildung des Parenchyms auf der Basis der Minderperfusion zu einer Reduktion der Vitalkapazität auf 30 % gehalten, um einerseits die Sauerstofftransportkapazität zu erhöhen und andererseits der Entwicklung eines pulmonalen Reperfusionsödems vorzubeugen.

30.2.7 Antikoagulation und Rezidivprophylaxe

Zur Rezidivprophylaxe der Lungenembolie und zur Verhinderung einer sekundären Thrombosierung bei Reststenosen im pulmonalen Strombett werden die Patienten zeitlebens antikoaguliert. Dies erfolgt zunächst durch eine i. v. Heparingabe auf der Intensivstation nach Auschluss einer postoperativen Blutungskomplikation als übliche Thromboseprophylaxe und setzt sich als Vollantikoagulation mit überlappender Einleitung einer Marcumartherapie fort. Sofern nicht bereits präoperativ erfolgt, wird zusätzlich dauerhaft ein Filter in die untere Hohlvene eingesetzt. Da der pulmonale Hochdruck bei vielen Patienten in unterschiedlichem Ausmaß fortbesteht, ist der zusätzliche mechanische Schutz vor weiteren Embolien in Kombination mit der Dauerantikoagulation unabdingbar, auch wenn phlebologisch keine Emboliequelle festgestellt werden konnte. Eine Ausnahme besteht allenfalls bei Nachweis anderer Emboliequellen in der oberen Körperhälfte (beispielsweise von Schrittmacherelektroden, Shunt-Ventilen oder Ähnlichem ausgehend) und nach Ausschluss einer kongenitalen oder erworbenen Koagulopathie.

30.2.8 Ergebnisse

Der Erfolg der pulmonalen Thrombendarteriektomie zeigt sich in Korrelation mit dem Ausmaß der Wiedereröffnung der Lungenstrombahn zunächst in einem bereits intraoperativen Abfall des pulmonalvaskulären Widerstands. Dies führt unmittelbar zu einer Verbesserung des Herzzeitvolumens. Dadurch ist zunächst jedoch nur eine mäßige Reduktion des pulmonalen Hochdrucks zu beobachten. Dieser bildet sich erst im Verlauf parallel mit der Rechtsherzhypertrophie zurück (D’Armini et al. 2000; Iversen et al. 1992; Madani et al. 2003; Mayer et al. 1996; Moser et al. 1987). So konnten eigene Untersuchungen eine Reduktion des Widerstands um >80 % von im Mittel 1945 auf

194 dyn/s/cm5 nachweisen (Iversen et al. 1992). Diese Ergebnisse wurden von anderen Arbeitsgruppen bestätigt (Daily et al. 1999; Moser et al. 1987; Tscholl et al. 2001). Auch ist die frühe Entlastung des rechten Ventrikels im Rahmen echokardiographischer Verlaufsbeobachtungen nachweisbar (Dittrich et al. 1989). Die Normalisierung der rechtskavitären Volumina, die Rückbildung der Trikuspidalinsuffizienz und das Verschwinden der paradoxen Septumbewegung mit Verdrängung des linken Ventrikels sind schon in den ersten Tagen nach der Operation zu erkennen. Relativ konstant ist der pulmonale Gasaustausch in der ersten postoperativen Phase weiter beeinträchtigt und hinkt der hämodynamischen Rekonvaleszenz nach. Regelmäßig fallen die arteriellen Blutgasanalysen in den ersten Wochen sogar schlechter aus als präoperativ, und u. U. bleibt die kontinuierliche Gabe von Sauerstoff erforderlich. Nach Resorption des interstitiellen pulmonalen Ödems, Verschwinden von Infiltraten und entsprechender Verbesserung der pulmonalvaskulären Mikrozirkulation bessert sich durch das zunehmend physiologischer werdende Ventilations-Perfusions-Verhältnis auch der Gasaustausch (Kapitan et al. 1990). Mit der Normalisierung der Gefäßstrombahn ist auch noch im späteren postoperativen Verlauf eine weitere Reduktion des Lungengefäßwiderstands nachzuweisen (Fadel et al. 2004; Hirsch et al. 1996; Iversen 1994; Moser et al. 1987). Endgültige Aussagen über das Operationsergebnis können indessen erst nach einem Jahr getroffen werden. Die operativ erzielten Ergebnisse sind in aller Regel anhaltend. Berichte über Langzeitverläufe weisen eine Überlebensrate von >75 % nach 6 Jahren auf. Im Rahmen der Langzeitbeobachtungen werden die meisten Patienten funktionell den NYHA-Stadien I und II zugeordnet (Archibald et al. 1999; D’Armini et al. 2000; Mayer et al. 1996). Eine Leistungsverbesserung bis hin zur Heilung ist in Abhängigkeit vom präoperativen Zustand beschrieben worden, wobei bei ungenügender chirurgischer Entfernung peripher lokalisierter Obstruktionen im Überlebensfall das Persistieren des pulmonalen Hochdrucks und eine unzureichende Minderung der Symptome zu erwarten sind. Hingegen ist eine erneute Verschlechterung des Zustands im Langzeitverlauf in einzelnen Fällen zu beobachten. Ein Grund hierfür sind Rethrombosierungen, insbesondere bei bestehenden Thrombophilien, v. a. aber durch eine unaufhaltbare Progredienz der sekundären Vaskulopathie bei Patienten, die in einem späten Stadium zur Operation überwiesen wurden. Re-Thrombendarteriektomien sind in einzelnen Fällen möglich, allerdings ist dies nur selten der Fall. Aus eigener Erfahrung und korrelierend mit der Literatur (Mo et al. 1999) werden erneute Eingriffe fast ausschließlich nach einer unzureichenden Primäroperation notwendig. Sicherlich kann dann bei Persistenz oder Progredienz des pulmonalen Hochdrucks eine Rezidivoperation in Betracht

30

814


gezogen werden. Diese bleibt jedoch ausgewählten Patienten vorbehalten. Ungeachtet dieser Erfolge gehört die pulmonale Thrombendarteriektomie auch heute noch zu den Eingriffen mit einem hohen perioperativen Risiko. Haupttodesursachen sind respiratorisches Versagen infolge eines pulmonalen Reperfusionsödems, Herzversagen aufgrund einer fehlenden Senkung des pulmonalvaskulären Widerstands und die Kombination beider Komplikationen. Dennoch konnte das Risiko in den vergangenen 15 Jahren signifikant gesenkt werden. Ursächlich hierfür ist die gewonnene Erfahrung bezüglich Patientenselektion, Operationstechnik und perioperativem Management. Die Ergebnisse mehrerer Zentren aus den vergangenen 10 Jahren geben eine perioperative Sterblichkeit von 4,5–23,5 % an (D’Armini et al. 2000; Doyle et al. 2004; Hartz et al. 1996; Iversen 1994; Jamieson et al. 2003; Tscholl et al. 2001). Die große Spannbreite der operativen Ergebnisse spiegelt nicht nur die unterschiedliche Erfahrung einzelner Zentren, sondern auch die Variation der Selektionskriterien wider. Analysen der Ergebnisse konnten erwartungsgemäß das Patientenalter, die Höhe des pulmonalvaskulären Widerstands und das Stadium der Erkrankung als unabhängige Risikofaktoren für die perioperative Mortalität identifizieren. So erreicht das Sterberisiko auch heute noch 40 % und mehr, wenn Patienten im Stadium IV oder mit manifesten Zeichen des Rechtsherzversagens zur Operation kommen (Hartz et al. 1996; Iversen 1994; Tscholl et al. 2001).

30

30.2.9 Persistenz der pulmonalen Hypertonie

Da die unzureichende Reduktion des pulmonalvaskulären Widerstands einen der Hauptrisikofaktoren darstellt, werden Fälle mit ausschließlich peripherer Thrombuslokalisation und fortgeschrittener Erkrankung hinsichtlich der Operationsindikation kontrovers diskutiert. So halten Jamieson und Kollegen grundsätzlich alle Patienten für operabel, sind aber bei solchen mit Risikofaktoren zurückhaltend (Jamieson et al. 2003; Thistlethwaite et al. 2002). Sicherlich birgt der Eingriff hier ein weit höheres Risiko des Misserfolgs, dennoch sollte gerade bei diesen Patienten angesichts fehlender Therapiealternativen jeder Fall individuell beurteilt werden. Des Weiteren wird die Operationsindikation im frühen Erkrankungsstadium bei noch geringer Ausprägung der klinischen Symptome skeptisch diskutiert. Ausgehend vom hohen perioperativen Risiko wäre die Operation erst nach Versagen einer medikamentösen Therapie zu erwägen (Riedel 2003). Dies scheint uns allerdings die falsche Behandlungsstrategie zu sein, denn das »Grundrisiko« des Eingriffs steigt im fortgeschrittenen Erkrankungsstadium deutlich (Hartz et al. 1996; Iversen 1994). Gerade in Hinblick auf die unaufhaltsame Progredienz der Erkrankung durch die reaktive Vaskulopathie erscheint es sinnvoll, diese Entwicklung durch eine frühzeitige Operation zu ver-

hindern. Nur im frühen Stadium ist eine komplette Restitutio ad integrum möglich. Im fortgeschrittenen Stadium kann es gar für eine pulmonale Thrombendarteriektomie zu spät sein. Zusätzlich bedeutet die medikamentöse Therapie für diese Patienten – wenn überhaupt – nur einen kurzfristigen Erfolg. Im späten Stadium bleibt dann evtl. nur die Transplantation als einzige Option. Die ein- oder beidseitige Lungentransplantation (7 Kap. 31) ist jedoch – abgesehen von der stark limitierten Verfügbarkeit der Spenderorgane – für dieses Patientengut mit einer sehr hohen Mortalität von 17–32 % verbunden. Des Weiteren beträgt die Langzeitüberlebensrate nach 2 Jahren derzeit nur 50 % (Bando et al. 1994; Doyle et al. 2004; Whyte et al. 1999). Somit ist die Transplantation nur als ein zeitlich begrenztes Palliativverfahren zu bewerten und keine echte Alternative zur potenziell kurativen Thrombendarteriektomie. Sie sollte daher denjenigen Patienten vorbehalten bleiben, die durch eine Thrombendarteriektomie nicht zu behandeln sind.

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31

31 Lungentransplantation W. Klepetko, C. Aigner 31.1

Einleitung

31.2

Indikationen – 817

31.3

Kontraindikationen – 819

31.4

Evaluation – 819

31.5

Gesetzlicher Hintergrund – 820

31.6 31.6.1 31.6.2 31.6.3 31.6.4

Spenderkriterien – 820 Postmortale Spende – 820 Lebendspende – 820 »Non heart beating donation« Xenotransplantation – 821

31.7

Organentnahme

31.8

Operationstechniken – 821 Lagerung und Zugang – 821 Standardtechnik – 821 Extrakorporale Unterstützung – 823 Spezielle Operationstechniken – 823 Re-Transplantation – 824

31.8.1 31.8.2 31.8.3 31.8.4 31.8.5 31.9

31.1

– 817

Immunsuppression – 825 Cyclosporin A – 825 Tacrolimus (FK 506) – 825 Mycophenolsäure – 825 Prednisolon – 825 Sirolimus – 825 Everolimus – 825 OKT3 (Muromonab CD3) – 826 Antithymozytenglobulin (Thymoglobulin, Atgam) – 826 31.10.9 Interleukin-2-Rezeptor-Antagonisten (Basiliximab, Daclizumab) – 826 31.10.10 Alternative Therapien – 826

– 821

– 821

Peri- und postoperatives Management – 824

Einleitung

Die Lungentransplantation ist eine etablierte therapeutische Option für nichtmaligne Lungenerkrankungen im Endstadium. Fortschritte sowohl in der chirurgischen Technik als auch in der Immunsuppression sowie neue Erkenntnisse über das peri- und postoperative Management haben zu deutlichen Verbesserungen der Langzeitergebnisse und der Lebensqualität nach der Transplantation geführt. Die Zahl der durchgeführten Lungentransplantationen ist weltweit im Verlauf der vergangenen Jahre kontinuierlich gestiegen (. Abb. 31.1).

31.2

31.10 31.10.1 31.10.2 31.10.3 31.10.4 31.10.5 31.10.6 31.10.7 31.10.8

Indikationen

Es gibt ein breites Spektrum an Lungenerkrankungen, welche im Endstadium eine Indikation zur Lungentransplan-

31.11.1 31.11.2 31.11.3 31.11.4 31.11.5 31.11.6

Komplikationen und Behandlungsstrategien – 826 Bronchuskomplikationen – 826 Hyperakute Abstoßung – 826 Akute Abstoßung – 826 Chronische Abstoßung – 827 Infektionen – 827 Malignome – 828

31.12

Ergebnisse

31.11

Literatur

– 828 –829

tation darstellen können (. Abb. 31.2). Generelle Voraussetzungen sind: 4 eine reduzierte Lebenserwartung und eine deutlich reduzierte Lebensqualität aufgrund der Erkrankung, 4 das Versagen von allen anderen konservativen und chirurgischen Therapieoptionen, 4 eine kontinuierliche Verschlechterung der Erkrankung. Die Grunderkrankungen können prinzipiell in parenchymatöse und vaskuläre Lungenerkrankungen eingeteilt werden (. Tab. 31.1). Wie in . Abb. 31.2 dargestellt, ist die Hauptindikation zur Lungentransplantation die chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (Emphysem), gefolgt von zystischer Fibrose und idiopathischer Lungenfibrose. Ander parenchymatöse und vaskuläre Erkrankungen stellen geringere Indikationsanteile am Volumen der weltweit durchgeführten Lungentransplantationen dar. In ausgewählten Einzelfällen

818

Kapitel 31 · Lungentransplantation

. Abb. 31.1. Jährliche Anzahl an Lungentransplantationen nach Angaben der Internationalen Gesellschaft für Herz- und Lungentransplantation (ISHLT) (ISHLT; 2008 J Heart Lung Transplant 27: 937–983)

. Abb. 31.2. Hauptindikationen zur Lungentransplantation nach Angaben der Internationalen Gesellschaft für Herz- und Lungentransplantation (ISHLT) (ISHLT; 2008 J Heart Lung Transplant 27: 937–983)

31

. Tab. 31.1. Indikationen zur Lungentransplantation Parenchymatöse Lungenerkrankungen

Vaskuläre Lungenerkrankungen

4 4 4 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4

Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung α1-Antitrypsin-Mangel Zystische Fibrose Idiopathische Lungenfibrose Bronchiektasien Exogen-allergische Alveolitis Histiozytosis X Sarkoidose Lymphangioleiomyomatose

Primär pulmonale Hypertension Sekundär pulmonale Hypertension, z. B. bei: Eisenmenger-Syndrom aufgrund eines Vorhof- oder Ventrikelseptumdefekts mittels pulmonaler Thrombendarteriektomie nicht korrigierbarer chronischer thromboembolischer pulmonaler Hypertension

wurde die Lungentransplantation auch zur Behandlung des multifokalen bronchioloalveolären Karzinoms angewandt (de Perrot et al. 2004). ! Die Entscheidung zur Lungentransplantation wird letztlich nicht nur basierend auf den funktionellen Kriterien getroffen, sondern zieht auch die Prognose der jeweiligen Erkrankung, den subjektiven Leidensdruck und die Lebensqualität in Betracht (Cupples et al. 2006).

Funktionelle Parameter, die die Notwendigkeit für eine Lungentransplantation untermauern, sind:

4 bei chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung: 5 forciertes Einsekundenvolumen (FEV1) von 55 mmHg mit oder ohne begleitende pulmonale Hypertension; 4 bei zystischer Fibrose: 5 FEV1 von 40 Jahren: – Tumormarkerbestimmung – gynäkologische/urologische Untersuchung – Mammographie 4 Zusätzliche Untersuchungen, je nach individuellem Risikoprofil

Kontraindikationen

Die Kontraindikationen sind von Zentrum zu Zentrum etwas unterschiedlich, basierend auf der Erfahrung des jeweiligen Zentrums und der Verfügbarkeit von Spenderorganen. In vielen Zentren liegt das oberste Alterslimit bei 65 Jahren. Weitere absolute Kontraindikationen sind: 4 schwere extrapulmonale Systemerkrankungen oder Organdysfunktionen, 4 kürzlich durchgemachte maligne Erkrankungen, 4 aktive Infektion mit HIV, 4 aktive Hepatitis B oder C, 4 Infektion mit panresistentem MRSA (methicillinresistenter Staphylococcus aureus) oder Burkholderia cepacia, 4 aktiver Nikotin-, Alkohol- oder Drogenabusus. Es gibt eine große Zahl an relativen Kontraindikationen, welche individuell anhand der Gesamtsituation des Patienten evaluiert werden müssen. Dazu gehören: 4 Osteoporose, 4 Muskel- oder Skeletterkrankungen, 4 extreme Kachexie oder Adipositas, 4 Langzeitkortikoidtherapie, 4 Infektionen mit Mykobakterien, 4 koronare Herzerkrankung, 4 eingeschränkte linksventrikuläre Funktion, 4 ausgeprägte periphere Gefäßerkrankungen, 4 Niereninsuffizienz, 4 schwere Thoraxdeformitäten, 4 psychosoziale Instabilität.

31.4

. Tab. 31.2. Evualuationsuntersuchungen

Evaluation

Bevor ein Patient auf die Warteliste für eine Lungentransplantation gesetzt werden kann, ist eine genaue Abklärung hinsichtlich der Eignung erforderlich. Die tatsächlich verlangten Untersuchungen variieren etwas von Zentrum zu Zentrum und sind natürlich von der individuellen Grunderkrankung sowie eventuellen Begleiterkrankungen des potenziellen Empfängers abhängig. . Tabelle 31.2 führt exemplarisch die gängigsten Evualuationsuntersuchungen an. Wie bereits angesprochen, sind neben den objektiven Befunden der klinische Gesamteindruck des Patienten und die Lebensqualität wesentliche Faktoren für die Entschei-

Röntgenuntersuchung des Thorax Computertomographie des Thorax Lungenfunktionsuntersuchung Ventilations-Perfusions-Scan Echokardiographie Knochendichtemessung Abdomensonographie

CMV Zytomegalievirus; EBV Epstein-Barr-Virus; HAV Hepatitis-AVirus; HBV Hepatitis-B-Virus; HCV Hepatitis-C-Virus; HIV humanes Immundefizienzvirus; Ig Immunglobulin; TSH thyreoideastimulierendes Hormon

dung über eine Transplantation. Während der Wartezeit sollte der Patient physiotherapeutisch betreut werden, um einen möglichst guten muskulären Ausgangsstatus zu erreichen, der postoperativ die Entwöhnung von der Beatmung und die Mobilisierung erleichtert. Die Entscheidung über eine bilaterale oder »Singlelung«-Transplantation hängt von mehreren Kriterien ab. Eine bilaterale Transplantation ist bei Erkrankungen mit häufigen Infektionen wie bei zystischer Fibrose oder Bronchiektasien bzw. bei Patienten mit anderen Grunderkrankungen und rezidivierenden Infekten immer notwendig. Bei anderen parenchymatösen Erkrankungen wird die Entscheidung individuell getroffen. Bei vaskulären Erkrankungen gibt es unterschiedliche Ansätze, welche von der unilateralen über die bilaterale Lungentransplantation bis

31

820

Kapitel 31 · Lungentransplantation

zur kombinierten Herz-Lungen-Transplantation reichen. In Anbetracht des Mangels an Spenderorganen wird in einzelnen Studien über unilaterale Tranplantationen berichtet, welche jedoch den Nachteil mit sich bringen, dass aufgrund des persistierenden pulmonalarteriellen Hypertonus in der Nativlunge ein Großteil des »cardiac output« durch die transplantierte Lunge fließt, was insbesondere initial für diese eine erhebliche Belastung bedeutet. Dieses Problem lässt sich mit der bilateralen Transplantation lösen. Die kombinierte Herz-Lungen-Transplantation ist aufgrund des Spendermangels nahezu ausschließlich Fällen mit komplexen kardialen Vitien, welche zu einer EisenmengerRekation geführt haben, vorbehalten. Bei einfachen Vorhof- oder Ventrikelseptumdefekten kann dieser Defekt üblicherweise im Rahmen einer bilateralen Transplantation mit Einsatz der Herz-Lungen-Maschine korrigiert werden (Pielsticker et al. 2001). Aufgrund der unterschiedlichen Verfügbarkeit von Spenderorganen variiert die Wartezeit für eine passende Spenderlunge beträchtlich. Die Breite liegt zwischen wenigen Monaten in Ländern mit hohem Organaufkommen und durchschnittlichen Wartezeiten von mehreren Jahren in Ländern mit geringerem Aufkommen. Das jährliche Spenderaufkommen variiert von durchschnittlich etwa 12/1 Mio. Einwohner, z. B. in Deutschland, bis zu 32/1 Mio. Einwohner, z. B. in Spanien.

31.5

31

Gesetzlicher Hintergrund

Derzeit gibt es mit feinen Abstufungen in den einzelnen Ländern 3 grundsätzlich unterschiedliche gesetzliche Lösungen: 4 Widerspruchslösung (z. B. Österreich, Belgien, Luxemburg, Slowenien, Spanien). Jede sich im betroffenen Land aufhaltende Person ist ein potenzieller Organspender – es sei denn, man hat sich in einem »Widerspruchsregister« eintragen lassen. 4 Zustimmungslösung (z. B. Deutschland, Dänemark, Holland). Jeder, der bereit ist, Organe zu spenden, muss sich als potenzieller Spender in ein Register eintragen lassen, oder die nächsten Verwandten geben im Fall des Hirntods die Erlaubnis zur Organentnahme, und zwar in dem Wissen, dass der Verstorbene zu Lebzeiten den Wunsch geäußert hat, im Todesfall Organspender zu sein. 4 »Required request« (z. B. USA). Der den potenziellen Spender betreuende Arzt ist verpflichtet sicherzustellen, dass mit den Angehörigen über eine potenzielle Organspende gesprochen wird.

31.6

Spenderkriterien

31.6.1 Postmortale Spende

Primäre Voraussetzung ist die Feststellung des Hirntods, welche durch einen vom Transplantationsteam unabhängigen Neurologen erfolgt. Der Hirntod ist definiert als kompletter und irreversibler Verlust aller Hirn- und Hirnstammfunktionen. Dies wird durch repetitive klinische Untersuchungen sowie Funktionstests, welche den Verlust der Hirnaktivität bzw. das Sistieren des intrazerebralen Blutflusses dokumentieren, festgestellt. ! Die Lunge ist speziell anfällig für bakterielle Infektionen oder eine Aspiration vor Eintritt des Hirntods und außerdem den potenziell schädlichen Folgen der mechanischen Beatmung ausgesetzt.

Bei einer Beatmung mit einer inspiratorischen Sauerstofffraktion (FiO2) von 1,0 (100 % Sauerstoff) und einem PEEP (»positive endexpiratory pressure«, positiver endexspiratorischer Druck) von 5 cm H2O sollte der pO2 bei >300 mmHg liegen. Bei einer FiO2 von 0,4 sollte der pO2 >120 mmHg betragen. Hinsichtlich des akzeptablen Spenderalters existieren unterschiedliche Richtlinien, jedoch werden Spender in einem Alter über 65 Jahren generell nicht akzeptiert. Hinsichtlich der Raucheranamnese sollte die Exposition bei 90 % der »baseline« und FEV25–75 von >75 % der »baseline«

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FEV1 von 81–90 % der »baseline« und/oder FEV25–75 von 300 mmHg betragen. Liegt der Wert darunter, muss man nach dem Grund suchen und ggf. versuchen, die Ursache zu beseitigen (Atelektase, Pleuraerguss, Überwässerung), um danach erneut zu evaluieren. Das Größenverhältnis von Spender- zu Empfängerthorax muss beachtet werden. Falls Röntgenbilder – in einem standardisierten Abstand von 1 m aufgenommen – verglichen werden können, ist dieser Methode der Vermessung der Vorrang gegeben worden (. Abb. 32.11). Ansonsten werden die Körpergrößen von Spender und Empfänger herangezogen. Größenunterschiede bis 10 % können akzeptiert werden – wobei etwas kleinere Spendermaße von Vorteil sind. Zu große Organe können eine Herztamponade bedingen, was zur Volumenreduktion (atypisch) der Lungen oder zur Resektion des gesamten linken Unterlappens zwingt. Wichtig ist die Bronchoskopie, wobei man häufig Eiter absaugen kann (Proben für die Bakteriologie und die Antibiotikatestung sollten entnommen werden). Nachdem man das Bronchialsystem durch Absaugung gründlich gereinigt hat, sollte das Eiterexsudat nicht mehr nachlaufen. Ein

. Abb. 32.11. Thoraxmaße, die einen fernmündlich erhebbaren Vergleich von Spender- und Empfängerdaten erlauben: 1 Sternumlänge (Jugulum bis Xiphoid), 2 Jugulum bis untere Thoraxapertur, 3 Jugulum bis Akromion, 4 Thoraxumfang auf der Höhe der Mamillen und 5 in Höhe der unteren Thoraxapertur

gegenteiliger Befund, starke diffuse Rötungen und eine Schwellung der Schleimhäute stellen potenzielle Kontraindikationen zur Organentnahme dar, insbesondere bei bereits längerfristiger (>7 Tage andauernder) Intensivbehandlung. Die klassischen Regeln der Lungenentnahme sind in den letzten Jahren mit Erfolg gelockert worden (Patterson u. Cooper 1988). Eine Raucheranamnese spielt heute ebenso wenig eine Rolle wie kleinere Hämatome nach einem Trauma (die man mit Stapler-Klemmen exkludieren kann), und das tolerierte Spenderalter wurde angehoben.

32.3.4 Spenderoperation

Zunächst präpariert man analog zur Entnahme für eine orthotope Herztransplantation (s. oben, »Präparation für die orthotope Herztransplantation«). Die V. azygos wird durchtrennt, ebenso das Lig. arteriosum. Beide Pleuren schlitzt man anterior. Zusätzlich zur Konservierung des Herzens muss die der beiden Lungen erfolgen. Dazu legt man einen 16-F-Katheter in den Truncus pulmonalis und leitet darüber 4000 ml LPD-Lösung (Perfadex; Müller et al. 1999), der man TrisPuffer (0,5 ml/l) beimischt, ein. Vor Beginn der Explantation des Organblocks gibt man systemisch Heparin und Epoprosterenol (500 μg Flolan i. v.). Die obere Hohlvene wird doppelt ligiert und durchtrennt. Die V. cava inferior und die Aorta ascendens werden quer geklemmt. Man beginnt simultan mit der 4°C kalten Perfusion des Herzens (z. B. BretschneiderLösung) sowie der Lungen (s. oben). Extern wird eiskalte Kochsalzlösung in den Thorax appliziert. Die untere Hohlvene wird durchtrennt und das linke Vorhofohr inzidiert, um ein Entweichen der Perfusionslösungen möglich zu machen. Die Explantation beginnt mit dem Durchtrennen der A. ascendens kurz vor dem Abgang des Truncus brachiocephalicus. Die darunter liegende Trachea klemmt man deutlich oberhalb der Carina ab (proximales Durchtrennen der Luftröhre). Zuvor hat man die Lunge zu etwa einem Drittel gebläht, und der Anästhesist hat noch einmal beide Seiten tief abgesaugt. Mittels der Klemme an der Trachea erfolgt ein stetiger anteriorer Zug durch den Assistenten. Die Rückseite der Trachea und die Hauptbronchien werden vom Ösophagus abpräpariert, wobei man von kranial nach kaudal vorgeht. Die Reste von Perikardsack und Pleura werden durchtrennt, ebenso das rechte wie das linke Lig. pulmonale. Anschließend wird das Organpaket entnommen. Das »En-bloc«-Herz-Lungen-Präparat wird in eine Schüssel mit eiskalter Kochsalzlösung getaucht. Nach luftdichter Sicherung des trachealen Stumpfes mittels Klammernahtreihe hüllt man den Organblock sequenziell in 3 Plastikbeutel, die mit Ringerlösung gefüllt sind.

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842

Kapitel 32 · Herz- und Herz-Lungen-Transplantation

32.3.5 Technik der Herz-Lungen-Transplantation

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Siehe hierzu auch Reitz et al. (1980). Die Operation wird regelhaft über eine mediane Sternotomie durchgeführt. Das Perikard wird längs gespalten. Erfolgten Voroperationen – was nicht selten ist –, ist es ratsam, den Thorax (bilateral in Höhe des 4. Interkostalraums) unter querer Durchtrennung des Sternums zu eröffnen. Nur über diesen Zugang ist es möglich, bestehende Verwachsungen im Bereich der Lungen überall präzise zu lösen und eventuelle Blutungen mittels Ligatur und Elektrokauterisierung zu versorgen. Es folgt der Anschluss der HerzLungen-Maschine. Dabei kanüliert man den rechten Anteil des Aortenbogens sowie die obere und untere Hohlvene; die Aorta ascendens wird quer geklemmt. Als erstes erfolgt die Exstirpation des Herzens wie zur orthotopen Herztransplantation. Dann schlitzt man den rechten und linken Pleurasack in gehörigem Sicherheitsabstand unterhalb des N. phrenicus (. Abb. 32.12). Liegt eine persistierende linke obere Hohlvene vor, mündet diese normalerweise in den Sinus coronarius; diese Struktur ist dann an der Hinterwand zwischen linkem Vorhof und Ventrikel deutlich sichtbar. Bei der Herzentnahme achtet man darauf, das Gefäß nicht zu zerstören, vielmehr präpariert man es mit einem Elektrokauter nach kranial. Wenn notwendig, kann man eine zusätzliche venöse Kanüle einbringen und damit einen Rückfluss zur Herz-LungenMaschine schaffen. Später verbindet man die linke obere Hohlvene mit der V. anonyma des Spenders, die man für jede Herz-Lungen-Entnahme lang belassen sollte. Anschließend folgt die linksseitige Pneumonektomie (. Abb. 32.13). Die Separation von rechtem und linkem Lungenvenenpaar geschieht entlang des Sinus obliquus; die linken Lungenvenen werden zum Hilus hin präpariert. Man teilt die Lungenarterie im Bereich der Bifurkation, durchtrennt das Lig. arteriosum (Cave: N. recurrens) und präpariert die linke A. pulmonalis zum Hilus hin. Abschließend erfolgt die Darstellung des linken Hauptbronchus. Dazu wird die Pleura visceralis schrittweise durchtrennt, und die häufig reichlich vorhandenen Blutgefäße werden ligiert oder – besser – mit Gefäßclips versorgt. Das Lig. pulmonale wird Stück für Stück ligiert. Dabei kann man im Bereich des Hilus eher großzügig vorgehen, da er später mitsamt der proximalen Bronchusanteile und der Carina entfernt werden muss. Der Bronchus wird proximal im Bereich des Hilus mittels Klammernahtreihe verschlossen und die linke Lunge entfernt. Mit der rechten Lunge verfährt man analog, wobei man sich von dorsal des Stumpfes der Aorta ascendens und der oberen Hohlvene nach peripher vorarbeitet. Anschließend wird die Trachea rechts unterhalb der verbleibenden Aorta ascendens präpariert (. Abb. 32.14). Dort ist das Bindegewebe sehr blutreich; häufig finden sich große Lymphknoten. Bronchialarterien müssen durchtrennt und mit Ligaturen bzw. Gefäßclips versorgt werden.

. Abb. 32.12. Situs und Präparation einer links- (oben) und rechtsseitigen (unten angezügelten) Perikardmanschette, die den jeweiligen N. phrenicus trägt. Die Exzision des Empfängerherzens ist bereits erfolgt, man blickt auf die dorsale Wand des linken (oben) und rechten Vorhofs. Aorta und A. pulmonalis wurden abgeklemmt und durchtrennt. Zur sequentiellen Mobilisation beider Lungen wird die dorsale Wand des linken Vorhofes medial in kraniokaudaler Richtung durchtrennt

. Abb. 32.13. Die linke Lunge wurde durch Teilung des linken Vorhofes, Absetzen des Hauptbronchus zwischen 2 Klammernahtreihen und Durchtrennen der Pulmonalarterie vollständig mobilisiert. Nach diesen Maßnahmen wird nun die linke Lunge aus dem Thorax entfernt

Man schneidet die Trachea etwa 1 cm oberhalb der Carina ab und lässt sie offen. Der periphereAnteil – proximale Bronchusstümpfe samt Carina – werden nun vorsichtig abpräpariert. Dabei ist es wichtig, auf eine perfekte Blutstillung zu achten. Dies gilt auch für das gesamte hintere Mediastinum, in dem sich – von Resten des Perikards bedeckt – der Ösophagus, die beiden Vagusnerven und die Aorta descendens befinden.

843 32.4 · Postoperative Behandlung

. Abb. 32.14. Situs nach vollständiger Entfernung von Herz und beiden Lungen des Transplantatempfängers. Die unmittelbar oberhalb der Carina durchtrennte Trachea ist nur zum Teil hinter der Aorta zu sehen

. Abb. 32.15. Situs und Einbringen der Spenderorgane in den Thorax. Die linke Lunge wurde hinter der gleichseitigen Phrenikusmanschette, die rechte hinter dem rechten Vorhof entlang in den entsprechenden Hemithorax verlagert. Die Implantation beginnt mit der trachealen Anastomose, deren Hinterwand hier fertiggestellt wird

. Abb. 32.16. Beginn der rechtsatrialen Nahtreihe von Spender (oben) und Empfänger. Beim Spender wurde die Inzision wie bei der orthotopen Transplantation geführt. Beide Aortenstümpfe sind noch offen dargestellt, ihre Vereinigung erfolgt als letzte der 3 Anastomosen bei der Herz-Lungen-Transplantation

wobei man 4/0-Polypropylen in einfach fortlaufender Nahttechnik verwendet. Ungleiche Lumina korrigiert man entlang der Pars membranacea. Sodann werden die rechten Vorhöfe von Spender und Empfänger mittels 4/0-Polypropylen und letztlich die beiden Aortenstümpfe (nach entsprechender Längenreduktion) wie bei der orthotopen Herztransplantation anastomosiert (4/0-Polypropylen, überwendlich fortlaufend; . Abb. 32.16). Es folgen das Entlüften (wobei man nicht vergessen darf, das linke Herzohr zu übernähen), das Lösen der Aortenklemme und der Beginn des Wiederaufwärmens, der Reperfusion. Thoraxdrainagen werden in den jeweiligen Sinus phrenico costalis und in den Apexbereich der Pleura eingelegt. Anschließend entwöhnt man den Patienten von der extrakorporalen Zirkulation und verschließt den Thorax schichtweise. Atriale und ventrikuläre Schrittmacherdrähte werden aufgesteppt.

32.4

Postoperative Behandlung

32.4.1 Immunsuppression

Die Spenderorgane werden nach Entfernen der Klammernahtreihe an der Trachea in den Empfängerthorax eingebracht (. Abb. 32.15). Bakteriologische Proben werden aus dem rechten und dem linken Spenderbronchus entnommen. Die linke Lunge wird durch den Perikardschlitz unterhalb des linken N. phrenicus geschoben; die rechte Seite bewegt man unterhalb der Vv. cavae, der rechten Vorhofreste und des N. phrenicus dexter in die rechte Thoraxhälfte. Anschließend beginnt man mit der Implantation: Zunächst verbindet man Spender- mit Empfängertrachea,

Bis Anfang der 1990er Jahre bestand die standardisierte Dreifachimmunsuppression nach Herz- bzw. kombinierter Herz-Lungen-Transplantation aus Cyclosporin A, Azathioprin und Prednisolon. Viele Zentren führten zusätzlich eine Induktionstherapie unter Verwendung von Antikörperpräparaten wie polyklonalem Antithymozytenglobulin oder OKT3 durch. Zur Induktionstherapie wird in Deutschland bis heute am häufigsten Thymoglobulin eingesetzt, ein polyklonales Immunglobulin, das die zirkulierenden T-Lymphozyten

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depletiert. Das Antithymozytenglobulinpräparat wird in einer Tagesdosis von 1–1,5 mg/kg KG an 3–10 Tagen nach der Transplantation verabreicht. Das durch die Immunisierung von Kaninchen gewonnene Antikörperserum hat allerdings Nachteile: Es kann zu anaphylaktischen Reaktionen und zu einem Wirkverlust durch Anti-AntikörperBildung kommen. Inzwischen wurden 2 spezifischere Antikörperpräparate entwickelt, die gegen Interleukin-2-Rezeptoren gerichtet sind und keine Gegenreaktionen induzieren. Basiliximab (Simulect, Novartis) ist ein chimärischer (Mensch/ Maus) Immunglobulin-G1-Antikörper, der in einer Dosis von 20 mg/Tag direkt vor der Transplantation und am 4. postoperativen Tag verabreicht wird. Daclizumab (Zenapax, Roche) ist ein humanisierter Antikörper, der in einer Dosis von 1 mg/kg KG direkt vor der Transplantation sowie an den postoperativen Tagen 14, 28, 42 und 56 gegeben wird. ! Insgesamt ist die Induktionstherapie bei Patienten mit vorbestehender, fortgeschrittener oder aber operativ induzierter Niereninsuffizienz zu empfehlen, um unter dem Schutz des Antikörperpräparats die potenziell nephrotoxische Calcineurininhibitortherapie langsamer und damit nierenschonender beginnen zu können.

32

Die medikamentöse Immunsuppression basiert nach wie vor hauptsächlich auf Calcineurininhibitoren. Ihre wesentliche Wirkung besteht in der Hemmung der Produktion von Interleukin 2 in der frühen Phase der Aktivierung von T-Zellen, womit deren Proliferation verhindert wird. Neben dem schon erwähnten Cyclosporin A (Sandimmun, Novartis) wird seit Mitte der 1990er Jahre in zunehmendem Maße Tacrolimus (Prograf, Astellas) nach Herz- und HerzLungen-Transplantation verwendet. Beide Medikamente haben jeweils Vor- und Nachteile: Während Tacrolimus stärker immunsuppressiv wirkt, weniger Hypertonien und weniger Hypercholesterinämien verursacht, ist Cyclosporin weniger diabetogen; beide Medikamente sind vergleichbar nephrotoxisch (Meiser et al. 1998; Reichart et al. 1998; Rinaldi et al. 1997; Taylor et al. 1999). Tacrolimus sollte entweder in Kombination mit der oben genannten Induktionstherapie schonend oral oder alternativ (ohne Induktionstherapie) direkt postoperativ per infusionem verabreicht werden (Meiser 2005a). Hierzu erhalten die Patienten eine Dauerinfusion in einer Dosierung von 0,01 mg/kg KG/Tag. Sobald der Patient stabil und die Darmmotilität wiederhergestellt ist, wird auf die orale Gabe umgestellt (0,05–0,1 mg/kg KG/Tag). Die Zielblutspiegel liegen in den ersten 6 Monaten nach der Transplantation bei 10–15 ng/ml, im späteren Verlauf genügen 8–12 ng/ml (Taylor et al. 2001). Cyclosporin wird in ähnlicher Weise postoperativ entweder schonend oral mit Induktionstherapie oder i. v. (1 mg/kg KG/Tag) verabreicht. In letzterem Fall wird wiederum nach Stabilisierung des Patienten auf die orale Gabe

(3–8 mg/kg KG/Tag) umgestellt. Hier werden in der initialen Phase Zielblutspiegel zwischen 200 und 300 ng/ml sowie nach dem 6. postoperativen Monat zwischen 100 und 200 ng/ml angestrebt. Antimetabolite sind ein weiterer wichtiger Baustein für die medikamentöse Immunsuppression. Das lange Zeit verwendete Azathioprin, eines der ersten Immunsuppressiva überhaupt, wurde inzwischen fast vollständig durch die Mycophenolsäure ersetzt. Mycophenolsäure hemmt selektiv die Inosinmonophosphatdehydrogenase, ein Schlüsselenzym der De-novo-Purinsynthese (Kobashigawa et al. 1998). Es sind derzeit 2 Myocophenolsäureabkömmlinge auf dem Markt: Mycophenolat Mofetil (CellCept, Roche) und Myocophenolat-Natrium (Myfortic, Novartis). Die beiden Derivate haben eine etwas unterschiedliche Pharmakokinetik, aber identische Wirkmechanismen. Die empfohlene initiale Dosis von CellCept beträgt zweimal 1 g/Tag, diejenige von Myfortic zweimal 720 mg/Tag, wobei es sich hier um äquimolare Mengen von Mycophenolsäure handelt. CellCept kann in der frühen postoperativen Phase (in der gleichen Dosierung) als Kurzinfusion verabreicht werden. Für das bereits länger auf dem Transplantationsmarkt befindliche Medikament gibt es inzwischen Konsensusempfehlungen, die Dosierung nach Herztransplantation basierend auf den Mycophenolsäurespiegeln anzupassen; es werden Zielblutspiegel zwischen 1,5 und 3 μg/ml angestrebt (Meiser 2005b; Shaw et al. 2001; van Gelder et al. 2006). Erfahrungsgemäß benötigen die Patienten bei der spiegeladaptierten Gabe in der initialen Phase nach der Herztransplantation etwas höhere Dosierungen (etwa 3 g/ Tag) als in der späten Phase (etwa 2 g/Tag; Meiser et al. 1999). Außerdem werden in Kombination mit Cyclosporin etwa 30–50 % mehr CellCept benötigt als mit Tacrolimus, um vergleichbare Spiegel zu erreichen (Meiser et al. 2004). Die neueste Gruppe vielversprechender Immunsuppressiva umfasst sog. mTOR-Inhibitoren (mTOR: »mammalian target of rapamycin«). Es handelt sich hierbei um lipophile Makrolidantibiotika, die eine Progression aus der G1- in die S-Phase des Zellzyklus verhindern, ohne Einfluss auf die Interleukin-2-Synthese zu nehmen. Dieser Effekt ist allerdings nicht spezifisch für Lymphozyten, sondern betrifft alle proliferierenden Zellen (was zu Wundheilungsstörungen auch an Trachealanastomosen führen kann). Auf dem Markt erhältlich sind 2 Derivate: das Makrolid Rapamycin (Sirolimus, Wyeth Ayerst) und das halbsynthetische Präparat Everolimus (Novartis), welches sich von Sirolimus durch die erheblich kürzere Halbwertszeit unterscheidet (31,5 vs. 62 h). Während mTOR-Inhibitoren per se nicht nephrotoxisch sind, scheinen sie die Nephrotoxizität der Calcineurininhibitoren zu erhöhen. Deshalb muss bei der immunsuppressiv zweifellos sehr wirksamen Kombination mit Cyclosporin oder Tacrolimus darauf geachtet werden, dass beide Medikamentengruppen mit niedriger Dosierung und halbierten Zielblutspiegeln (z. B. Tacrolimus: 6–8 ng/ml;

845 Literatur

Sirolimus: 5–7 ng/ml) verabreicht werden (Kobashigawa et al. 2006; Meiser et al. 2007). Bei Patienten mit vorbestehender oder fortschreitender Niereninsuffizienz sollte eine Reduktion der Calcineurininhibitorendosis oder alternativ eine komplett cyclosporinbzw. tacrolimusfreie Immunsuppression angestrebt werden. Hier bietet sich die Kombination von mTOR-Inhibitor und Mycophenolsäure an (Groetzner et al. 2004; Meiser et al. 2005). Aufgrund der potenten Kombinationsmöglichkeiten der neuen Substanzen kann bei der Mehrzahl der Patienten auf die Gabe von Kortikosteroiden bereits etwa 6 Monate nach der Transplantation gänzlich verzichtet werden. Vor allem Kinder, die von den Nebenwirkungen der Steroide besonders betroffen sind, profitieren von dieser Maßnahme. Bei Herz-Lungen-Transplantierten wird dagegen auf das komplette Absetzen der Steroide verzichtet, um eine Verschlechterung der Lungenfunktion zu verhindern. ! Zusammengefasst gibt es heute keine standardisierte Immunsuppression mehr. Vielmehr sollte individuell, basierend auf dem Alter und den Vorerkrankungen des Patienten sowie dem Zeitraum nach der Transplantation, entschieden werden, welche Kombination den höchsten Nutzen und die geringsten Nebenwirkungen hat.

32.4.2 Medikamentöse Prophylaxe

Nach Herz- bzw. Herz-Lungen-Transplantationen müssen Substanzen zur Infektionsprophylaxe, zur Abmilderung der Nebenwirkungen und zur Behandlung der vorbestehenden Erkrankungen verabreicht werden. Zur Vorbeugung von Pilzinfektionen im Magen-DarmBereich wird häufig (solange die Patienten beatmet sind) ein lokal wirksames Antimykotikum (z. B. Nystatin) gegeben. Darüber hinaus erhalten die Transplantierten 2-mal wöchentlich für 6 Monate eine Pneumozystisprophylaxe (Cotrimoxazol). Bei zytomegalieviruspositivem Spender sollte der Empfänger zunächst für die ersten 7 postoperativen Tage mit Ganciclovir (5 mg/kg KG alle 12 h i. v.) behandelt werden. Anschließend wird die Prophylaxe mit dem oral verabreichbaren Valganciclovir (Valcyte, 2-mal 450 mg/Tag) für 3 Monate fortgesetzt. Bei eingeschränkter Nierenfunktion muss die Dosierung adaptiert werden. Zur medikamentösen Langzeittherapie sollten auch die HMG-CoA-Reduktase-Hemmer (Statine) gehören. Bei dieser Medikamentengruppe konnte inzwischen nachgewiesen werden, dass sie nicht nur effektiv die Spiegel des Gesamt- und des LDL-Cholesterins senken und die Entwicklung der Transplantatvaskulopathie verzögern können, sondern dass sie darüber hinaus auch zu einem signifikant verbesserten Überleben nach Herztransplantation führen (Wenke et al. 2005).

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33

33 Herzunterstützungssysteme und Kunstherzimplantation R. Körfer, L. Arusoglu 33.1

Einleitung

– 848

33.7.3

33.2

Geschichte der mechanischen Herzunterstützung und des Kunstherzens – 848

33.3

Definition der mechanischen Kreislaufunterstützung – 850

33.7.4 33.7.5 33.7.6 33.7.7 33.7.8 33.7.9

33.4

Indikationen zur Herzunterstützungstherapie – 850 Allgemein – 850 Überbrückung zur Transplantation (»bridge to transplantation«, BTT) – 850 Überbrückung zur Organerholung (»bridge to recovery«, BTR) – 851 Überbrückung zur weitergehenden Überbrückung (»bridge to bridge«, BTB) – 851 Definitive Organersatztherapie (»destination therapy«, DT) – 852

33.4.1 33.4.2 33.4.3 33.4.4

33.4.5

33.5 33.5.1

33.5.2 33.5.3

Indikationen und Auswahl des Unterstützungsverfahrens – 852 Linksventrikuläres Unterstützungssystem (»left ventricular assist device«, LVAD) – 852 Biventrikuläres Unterstützungssystem – 852 Kunstherz – 853

33.6

Kontraindikationen für eine mechanische Kreislaufunterstützung – 853

33.7

Komplikationen der mechanischen Kreislaufunterstützung – 853 Blutungen – 853 Luftembolien – 854

33.7.1 33.7.2

33.8 33.8.1 33.8.2 33.8.3 33.8.4

Neurologische Komplikationen und Thromboembolien – 854 Hämolyse – 855 Rechtsherzversagen – 855 Infektionen – 855 Arrhythmien – 856 Psychologische Probleme – 857 Funktionsstörungen und technische Probleme der Herzunterstützungssysteme – 857 Herzunterstützungssysteme – 857 Extrakorporale Herzunterstützungssysteme – 857 Parakorporale Herzunterstützungssysteme – 858 Teilweise implantierbare Herzunterstützungssysteme – 859 Vollimplantierbares pusatiles Linksherzunterstützungssystem LionHeart – 866

33.9

Kunstherzsysteme (»total artificial heart«, TAH) – 866

33.10

33.10.1 33.10.2 33.10.3 33.10.4 33.10.5 33.10.6 33.10.7

Nachbehandlung von Patienten mit Herzunterstützungssystem oder Kunstherz – 868 Antikoagulation – 868 Hämodynamisches Monitoring – 868 Mobilisation – 868 Ernährung – 869 Weitere Medikation – 869 Wundpflege – 869 Ambulante Nachbehandlung – 869

33.11

Zusammenfassung und Ausblick – 870 Literatur

– 871

848

Kapitel 33 · Herzunterstützungssysteme und Kunstherzimplantation

33.1

33

Einleitung

Seit Jahren ist weltweit ein Anstieg der Inzidenz und Prävalenz der Herzinsuffizienz zu beobachten. Es wird geschätzt, dass zurzeit ungefähr 10 Mio. Patienten in Europa daran leiden. Für Deutschland wird diese Zahl auf etwa 1,6 Mio. geschätzt. Prävalenz und Inzidenz sind altersabhängig. In der Altersgruppe der 65- bis 70-Jährigen entwickeln 2–5 % eine Herzinsuffizienz, bei über 75-Jährigen wird geschätzt, dass sogar etwa 10 % betroffen sind (Hoppe et al. 2001). Durch die zunehmende Überalterung der Gesellschaft handelt es sich daher um ein weiter wachsendes Problem, dass nicht nur eine medizinische Herausforderung für die Gesellschaft darstellt, sondern auch sozioökonomische Belastungen umfasst. Insbesondere die schwere, fortgeschrittene Herzinsuffizienz (NYHA-Stadien III–IV, AHA/ACC-Stadium D) geht mit einer hohen Letalitätsrate einher. Von den Patienten der NYHA-IV-Gruppe sterben innerhalb eines Jahres 30–40 %. Goldstandard der Behandlung der schweren Herzinsuffizienz ist bis heute die Herztransplantation. Fortschritte in der pharmakologischen Therapie sowie bei interventionellen Maßnahmen führen ferner dazu, dass immer mehr Patienten das Stadium der terminalen Herzinsuffizienz erreichen. Seit Jahren besteht jedoch ein limitiertes Angebot an Spenderherzen, sodass die immer längeren Wartezeiten bei gleichzeitig steigenden Patientenzahlen eine Suche nach Therapiealternativen auslösten. In den vergangenen 30 Jahren haben mechanische Kreislaufunterstützungssysteme zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dabei haben die Kreislaufunterstützungssysteme einen langen Entwicklungsprozess durchlaufen, der noch nicht abgeschlossen ist. Es wurde zunehmend an miniaturisierten, implantierbaren Geräten gearbeitet, denn außer hoher technischer Zuverlässigkeit und Effektivität sollen die Geräte dem Patienten auch eine annehmbare Lebensqualität bieten. Mit den neueren Unterstützungssystemen ist fast immer eine ambulante Nachbehandlung möglich. Mittlerweile haben sich mechanische Kreislaufunterstützungsgeräte nicht nur im kurzfristigen Einsatz bewährt, z. B. bei Postkardiotomieherzversagen, sondern v. a. auch als Überbrückungsmaßnahme bis zur Transplantation, als »bridge to transplantation«. Bei immer längeren Überbrückungszeiten konnten auch die Zuverlässigkeit und die Effektivität der Geräte im Langzeiteinsatz nachgewiesen werden, sodass man zurzeit den Einsatz der Systeme als echte Therapiealternative zur Transplantation, als definitive Organersatztherapie (»destination therapy«), überprüft. Die REMATCH-Studie (Randomized Evaluation of Mechanical Assistance for the Treatment of Congestive Heart Failure) zeigte sogar einen Vorteil für Patienten mit Herzunterstützungssystem gegenüber einer medikamentös behandelten Kontrollgruppe (Rose et al. 1999, 2001). In anderen klinischen Studien wird der Einsatz der Unterstützungssysteme bis zur Erholung des eigenen Herzens – als »bridge to recovery« – evaluiert.

Für bestimmte Patienten mit ausgedehntem myokardialen Schaden, z. B. nach massivem Myokardinfarkt, ist eine biventrikuläre Unterstützung erforderlich. Unserer Erfahrung nach profitieren einige, sorgsam zu selektionierende Patienten – z. B. diejenigen mit so großem myokardialen Schaden, dass eine Ventrikelkanülierung ausgeschlossen ist, oder jene mit Shunts oder ventrikulären Thromben – am meisten von der Entfernung des nativen Herzens und dem orthotopen Ersatz desselben durch ein Kunstherz (»total artificial heart«, TAH). Indikation und Anwendung der mechanischen Kreislaufunterstützung ist ein komplexes Thema, das in den folgenden Jahren im Rahmen der Behandlung der terminalen Herzinsuffizienz vermutlich noch mehr an Bedeutung gewinnen wird. Dazu müssen sich die Geräte in der kommenden Zeit v. a. im Einsatz als Alternative zur Herztransplantation bewähren.

33.2

Geschichte der mechanischen Herzunterstützung und des Kunstherzens

Ein wachsendes Interesse an mechanischer Kreislaufunterstützung und der Entwicklung eines Kunstherzsystems bestand seit Einführung der Chirurgie am offenen Herzen in den 1950er Jahren. Insbesondere wenn ein Patient nicht vom kardiopulmonalen Bypass entwöhnt werden konnte, wurde nach einer Möglichkeit gesucht, dieses Postkardiotomieherzversagen mittels mechanischer Kreislaufunterstützung bis zur Erholung des eigenen Herzens zu überbrücken. Im Jahre 1966 gelang DeBakey bei einer 37-jährigen Frau mit Postkardiotomieherzversagen nach Doppelklappenersatz der Einsatz einer pneumatisch angetriebenen Pumpe für 10 Tage. Die Patientin wurde erfolgreich von der Unterstützung entwöhnt und konnte das Krankenhaus später verlassen (DeBakey 1971). Wiederum DeBakey gelang im Jahre 1971 die erfolgreiche klinische Anwendung einer mechanischen Kreislaufunterstützung bei 2 Patienten mit Postkardiotomieherzversagen, denen er eine linksventrikuläre Bypasspumpe als »bridge to recovery« einsetzte (Campbell et al. 1988). Der initiale Wunsch nach der Entwicklung eines kompletten Herzersatzes war technisch nicht leicht zu realisieren, sodass sich als alternative Therapieform Ende der 1970er und Anfang der 1980er Jahre zunächst die Herztransplantation durchsetzte. Die zunehmende Verbreitung der Herztransplantation bei gleichzeitigem Mangel an Spenderorganen führte zunächst zur Entwicklung von Herzunterstützungssystemen, die es erlaubten, den Patienten bis zur Transplantation zu unterstützen. Im September 1984 berichteten Portner und Kollegen von der Stanford-Universität über die erste erfolgreiche Herztransplantation nach Implantation eines Novacor-Linksherzunterstützungssystems durch Oyer und Kollegen (Portner

849 33.2 · Geschichte der mechanischen Herzunterstützung und des Kunstherzens

et al. 1985). Im Jahre 1986 wurde das HeartMate-I-System eingeführt, und 1992 erfolgte die erste erfolgreiche Überbrückung bis zur Transplantation mit der pneumatisch betriebenen HeartMate-I-P-Linksherzunterstützung durch Frazier und Kollegen (Frazier et al. 1992). Im Jahre 1994 erhielt das HeartMate als erstes »left ventricular assist device« (LVAD) die FDA-Zulassung als »bridge to transplantation«. Im Herzzentrum NRW gelang die erste erfolgreiche Überbrückung zur Transplantation mit einem Herzunterstützungssystem im Jahre 1989. Am Deutschen Herzzentrum Berlin erfolgte 1990 bei einem 8-jährigen Jungen erstmals der Einsatz eines LVAD als Überbrückung zur Transplantation (Verwendung eines für Erwachsene hergestellten LVAD). Die ersten pulsatilen Herzunterstützungssysteme wurden durch große, parakorporale Konsolen angetrieben, und so mussten die Patienten bis zur Transplantation stationär im Krankenhaus bleiben und konnten nur eingeschränkt mobilisiert werden. Anfang der 1990er Jahre kamen dann immer mehr kleinere, portable Antriebskonsolen zum Einsatz, sodass die Patienten die Überbrückungsphase nach Erholung von der Implantation zu Hause oder in einer Rehabilitationseinrichtung verbringen konnten. Im Jahre 1993 wurde von Loisance in Paris mit einem Novacor mit portablem Antrieb eine erfolgreiche Überbrückung bis zur Transplantation durchgeführt (Loisance et al. 1994). Die erste Implantation eines Novacor als Überbrückung zur Transplantation mit ambulanter Nachbehandlung in Deutschland erfolgte 1994 im Herzzentrum NRW. Im Gegensatz zur ersten Generation pulsatiler Pumpen, die zumeist mit positiver Verdrängung arbeiteten, arbeitete man später vermehrt an der Entwicklung nichtpulsatiler, miniaturisierter Rotationspumpen. Die erste Implantation eines solchen miniaturisierten Geräts (Rotationspumpe mit axialem Fluss; Micromed DeBakey) wurde 1998 von R. Hetzer am Deutschen Herzzentrum Berlin vollzogen (Noon et al. 2001). Mit zunehmender Miniaturisierung der Geräte wurde die ambulante Nachbehandlung der Patienten erleichtert, was entscheidend zur Verbesserung der Lebensqualität beitrug. So konnten auch immer längere Wartezeiten auf ein Spenderherz akzeptabel überbrückt werden. Noch heute ist die »bridge to transplantation« die häufigste Indikation zur Implantation eines Herzunterstützungssystems, jedoch konnte mit der multizentrischen REMATCH Studie (s. oben) die Evidenz erbracht werden, dass Patienten mit Herzunterstützung gegenüber denen, die nur medikamentös behandelt werden, einen deutlichen Überlebensvorteil haben, und zwar sowohl nach einem Jahr als auch nach 2 Jahren (Rose et al. 2001). Auf Basis der Studienergebnisse der REMATCH-Studie erhielt das HeartMate VE eine FDA-Zulassung für die definitive Organersatz-Therapie. Zusätzlich wurde der Weg für weitere Studien geebnet, die

zeigen sollen, inwieweit Herzunterstützungssysteme als Dauertherapie geeignet sind und somit bei schwerem, terminalem Herzversagen eine echte Alternative zur Transplantation darstellen. Eine besondere Bedeutung für den Einsatz der Herzunterstützungssysteme als Alternativtherapie spielte das erste komplett implantierbare System, das LionHeart, das erstmals 1999 im Herzzentrum NRW implantiert wurde (El-Banayosy et al. 2003; Mehta et al. 2001). Leider ist dieses System aus logistischen Gründen nicht mehr erhältlich. In den vergangenen 15 Jahren wurden diverse Modelle von Rotationspumpen der zweiten Generation als LVAD getestet. Inzwischen ist diese Generation der Herzunterstützungssysteme durch die dritte Generation abgelöst. Hierbei handelt es sich um Rotationspumpen, die ohne Lager und mit magnetisch gelagertem Rotor konstruiert sind. Diese Pumpen sind daher wartungsärmer und gleichzeitig weniger schädlich für Blutbestandteile, sodass einige häufige Komplikationen wie Hämolyse und Thromboembolien deutlich verringert werden konnten. Im Jahre 2001 wurde das erste System mit magnetisch gelagertem Impeller, das CorAide (Arrow Inc, Reading, USA), erstmals im Herzzentrum NRW implantiert. Die ersten klinischen Studien mit diesen neuen Herzunterstützungssystemen sind inzwischen abgeschlossen und konnten zeigen, dass es zu einer Reduktion einiger unerwünschter Nebenwirkungen bei gleichzeitiger Verbesserung der Lebensqualität gekommen ist. Das erste CE-zugelassene (CE: Conformité Européenne) System dieser Gruppe ist das DuraHeart (Terumo Heart Inc, Ann Arbor, USA), das 2004 ebenfalls im Rahmen einer klinischen Studie erstmals im Herzzentrum NRW implantiert wurde (Gazzoli et al. 2007; Nishinaka et al. 2006). Parallel zur Entwickling von Herzunterstützungssystemen bestanden weitere Bemühungen darin, ein komplettes Kunstherz zu entwickeln. Pionierarbeit für das Syncardia CardioWest wurde von Kolff, Olsen und Jarvik geleistet. Ihr Ziel war die Entwicklung eines Kunstherzens zum permanenten Ersatz des nativen Organs. Anfang der 1980er Jahre wurde das Jarvik-7 bei 4 chronisch herzkranken Patienten implantiert. Zwei dieser Patienten erlitten zerebrovaskuläre Insulte, und alle 4 Patienten verstarben an einer Sepsis. Im Jahre 1985 gelang – ebenfalls mit dem Jarvik-7 – die erste erfolgreiche Überbrückung bis zur Transplantation. Der Patient wurde transplantiert und konnte danach seine Arbeit wieder aufnehmen. Im Jahre 1991 wurde das Jarvik-7 in CardioWest umbenannt. Seit 2001 wird das Gerät von SynCardia Cardiosystems (Tucson, USA) hergestellt. Weltweit kam das System bei über 500 Patienten zum Einsatz. Dabei konnte man 79 % der Patienten erfolgreich bis zur Transplantation überbrücken (Copeland et al. 2004, 2006; Leprince et al. 2003). Der größte Nachteil des Systems war lange Zeit eine sehr große Antriebskonsole, die eine dauerhafte stationäre Behandlung des Patienten erforderlich machte. Seit 2004

33

850


steht mit einer modifizierten Version des BerlinHeart Excor Driver ein mobiler Antrieb zur Verfügung, mit dem Patienten auch ambulant nachbehandelt werden können. Für die Kombination dieser Geräte liegt inzwischen eine CE-Zertifizierung vor, die aufgrund der Ergebnisse einer ersten, zentrumsinitiierten klinischen Studie am Herzzentrum NRW erteilt wurde. Außer dem CardioWest erfolgte auf Betreiben von Abiomed in Zusammenarbeit mit dem Texas Heart Institute die Entwicklung eines komplett implantierbaren Kunstherzsystems. Nach extensiven präklinischen Studien wurde das Abiocor erstmals 2001 implantiert. Beim Abiocor gibt es keine perkutanen Zugänge. Eine erste klinische Studie ist abgeschlossen. Dabei setzte man das Abiocor nur bei solchen Patienten ein, die keine Transplantationskandidaten waren und eine Lebenserwartung von 7 Tage) angewiesen und weisen – bedingt durch das niedrige Herzzeitvolumen – ein beginnendes Endorganversagen auf, z. B. zunehmende Nieren- oder Leberinsuffizienz oder Hyponatriämie. Während der Anfänge der BTT-Therapie bezog sich die Indikation oft auf typische hämodynamische Parameter dieser Population, z. B. »cardiac index« (5 mg/dl oder einer Aktivitätssteigerung der Transaminasen um das 3fache der Norm, erachten wir eine biventrikuläre Unterstützung ebenfalls als ratsam. Bis heute fehlen genaue Richtlinien darüber, wann ein LVAD und wann ein biventrikuläres Kreislaufunterstützungssystem implantiert werden sollte. Die Kriterien sind häufig schwer abgrenzbar. Entscheidender als hämodynamische Parameter allein (z. B. »cardiac index« von 18 mmHg, peripherer Gefäßwiderstand von >500 dyn/sec/cm5 oder niedriger Pulmonalarteriendruck) bleibt das klinische Gesamtbild. Ausschlaggebend sind insbesondere Schädi-

853 33.7 · Komplikationen der mechanischen Kreislaufunterstützung

gungen, die auf ein Multiorganversagen hinweisen. Der vorraussichtliche Bedarf an postoperativen Katecholaminen sollte abgeschätzt werden. Bei niedrigem »right ventricular stroke work index« und einem vorraussichtlich höheren Bedarf an Katecholaminen kann die Erholung der Endorgane beeinträchtigt sein, sodass auch in diesem Fall eine biventrikuläre Unterstützung ratsam erscheint.

33.5.3 Kunstherz

Ein Kunstherz (»total artificial heart«, TAH) sollte implantiert werden bei: 4 schwerem biventrikulären Herzversagen mit beginnendem Multiorganversagen, 4 schwersten angeborenen Herzfehlern, 4 intrakavitären Thromben, 4 Shunts, 4 kardialen Tumoren, 4 akuter fulminanter Myokarditis/Riesenzellmyokarditis, 4 anhaltenden, malignen, therapierefraktären Rhythmusstörungen (da in der Arrhythmiephase die Funktion des rechten Ventrikels außer Kraft gesetzt wird), 4 ausgedehntem Myokardinfarkt mit massiver Schädigung des linken Ventrikels, sodass eine Kanülierung der linksventrikulären Spitze nicht möglich ist.

33.6

Kontraindikationen für eine mechanische Kreislaufunterstützung

Es gibt absolute und relative Kontraindikationen für die Implantation einer mechanischen Kreislaufunterstützung: 4 absolute Kontraindikationen: 5 Sepsis, 5 schwere Komorbidität, die das Überleben stark limitiert und daher den Aufwand für die Unterstützungstherapie nicht rechtfertigt, z. B. HIV-Infektion, irreversibler Hirnschaden oder aggressives Tumorleiden, 5 anatomische Vorraussetzungen, welche die Implantation einer mechanischen Kreislaufunterstützung nicht erlauben (hier können u. U. die Exzision des nativen Herzens und eine Kunstherzimplantation erfolgen), 5 schwere psychische Störung, 5 ausgeprägter Alkohol-, Drogen- oder Medikamentenabusus, 5 ungenügende Patienten-Compliance, 5 irreversibles Endorganversagen, 5 schwere Gerinnungsstörung; 4 relative Kontraindikationen: 5 Aorteninsuffizienz mehr als ersten Grades (evtl. biologischer Klappenersatz),

5 Vorhandensein einer mechanischer Klappe in Aortenklappenposition (evtl. Klappenaustausch oder Implantation eines Kunstherzens möglich), 5 fixierte pulmonale Hypertonie von >6 Wood-Einheiten (7 Kap. 8).

33.7

Komplikationen der mechanischen Kreislaufunterstützung

Trotz großer Anstrengungen, die Herzunterstützungsgeräte zu optimieren, kann es während der Therapie zu unerwünschten Nebenwirkungen kommen. Die Erfahrungen der vergangenen 20 Jahre haben einige typische Komplikationen gezeigt, die mit der mechanischen Kreislaufunterstützung einhergehen. Man kann nach dem zeitlichen Auftreten der Ereignisse zwischen peri- und frühpostoperativen sowie Langzeitkomplikationen unterscheiden.

33.7.1 Blutungen

Blutungen sind in der perioperativen Phase eine häufige Komplikation, da viele der Patienten Gerinnungsstörungen aufweisen. Durch erhöhte zentralvenöse Drücke und eine Leberstauung kann die Synthese der Gerinnungsfaktoren durch eine eingeschränkte Leberfunktion stark gestört sein. Zusätzlich sind viele Patienten mit Antikoagulanzien, z. B. Phenprocoumon, vorbehandelt. Nicht immer bleibt vor der Operation ausreichend Zeit, die Gerinnung zu optimieren. Die Pumpenoberflächenmaterialien können eine Verbrauchskoagulopathie induzieren. Operative Blutungen können durch stark geschädigtes Myokardgewebe, das sich bei vielen Patienten nachweisen lässt, begünstigt werden. Eine streng atraumatische chirurgische Technik und eine sorgfältige intraoperative Blutstillung sind bei der Implantation eines LVAD unumgänglich. Die Gerinnung sollte durch die präoperative Gabe von gefrorenem Frischplasma, Thrombozytenkonzentraten, Faktor VII und evtl. Vitamin K optimiert werden. Die früher teilweise geübte Applikation von Aprotinin ist zurzeit nicht möglich, das das Medikament aus dem Handel genommen wurde. Die intraoperative Heparinisierung sollte man komplett ausgleichen. Die Gerinnung muss in der frühen postoperativen Phase regelmäßig kontrolliert werden. Es sollten auch Thrombelastogramme oder weitere Thrombozytenfunktionstests zum Einsatz kommen. ! Für die ersten 24 h nach der Implantation eines Unterstützungssystems empfehlen wir, auf die Gabe von Heparin zu verzichten, um erst bei akzeptablen Gerinnungswerten und nicht erhöhten Drainagemengen vorsichtig mit einer systemischen Heparinisierung zu beginnen.

33

854


Blutungskomplikationen treten immer noch bei bis zu 40 % der Implantationen auf (Mc Bride et al. 1999). Unsere Erfahrungen mit den Herzunterstützungspumpen der ersten Generation (Novacor, Thoratec PVAD, HeartMate VE) ergaben bei 22–35 % der Patienten Blutungskomplikationen (El-Banayosy et al. 2001). Bei Systemen der dritten Generation sind weniger Blutungskomplikationen zu verzeichnen. Unsere Erfahrungen mit dem DuraHeart zeigen eine Blutungsinzidenz von etwa 15 %. Andere rotierende Pumpen erzielen ähnliche Ergebnisse und haben damit die Inzidenz postoperativer Nachblutungen signifikant verringert.

33.7.2 Luftembolien

Luftembolien können durch Luft hervorgerufen werden, die im Ventrikel oder im Unterstützungssystem eingeschlossen ist. Zusätzlich können negative Pumpendrücke durch etwaige poröse Conduits Luft ansaugen. Bei der Implantation muss immer auf eine ausreichende Entlüftung geachtet werden, ebenso auf eine ausreichende Volumenzufuhr, insbesondere wenn die Pumpe negative Drücke aufbaut. Sollten die Einfluss-Conduits nicht dicht sein, empfiehlt sich ein vorheriges Abdichten (»preclotting«). Ferner empfiehlt sich eine intraoperative transösophageale Echokardiographie, um Hinweise auf eingeschlossene Luft zu erhalten. Insgesamt sind Luftembolien eher selten, sodass keine konkreten Angaben über Inzidenz und Prävalenz zu finden sind.

33.7.3 Neurologische Komplikationen

und Thromboembolien

33

Neurologische Komplikationen treten unter mechanischer Kreislaufunterstützungstherapie häufig auf und sind oftmals schwerwiegend. Sie können in der perioperativen Phase insbesondere durch Embolien von Luft oder kleinen Partikeln aus Thromben in das Gehirn entstehen. Die Mobilisation eines vorhandenen Thrombus aus Vorhof oder Ventrikel ist die häufigste Ursache neurologischer Komplikationen. In der Folge kann der Thrombus in den Kreislauf gelangen und die typischen thromboembolischen Komplikationen (Niereninfarkte, Schlaganfälle, periphere Gefäßverschlüsse etc.) hervorrufen. Eine transösophageale Echokardiographie sollte bei der Implantation eines Unterstützungssystems immer erfolgen, ebenso die genaue visuelle Inspektion der Ventrikel und Vorhöfe. Eventuell vorliegende Thromben müssen entfernt werden. Thromben bilden sich u. a. durch den Kontakt von Blut mit dem Pumpenmaterial. Die eingesetzten Systeme sollten daher eine optimale Biokompatibilität und eine athrombogene Oberfläche aufweisen.

Auch in der Spätphase der Unterstützungstherapie können neurologische Komplikationen wie transitorische ischämische Attacken, Insulte und intrazerebrale Blutungen auftreten. Das Risiko einer Thromboembolie ist auch von der Art des Unterstützungssystems abhängig und kann durch das Pumpendesign bedingt sein. Thromben entstehen z. B. durch unphysiologische Strömungsverhältnisse des Blutes innerhalb der Pumpe oder durch den Kontakt des Blutes mit Kunststoffoberflächen. Je nach Systen variiert die Rate an thromboembolischen Komplikationen zwischen 5 % und 37 % (Copeland et al. 2001; El-Banayosy et al. 2000; Goldstein et al. 2003; Pae et al. 2007b; Rose et al. 2001; Thomas et al. 2001). Im Herzzentrum NRW verzeichneten wir bei Pumpen der ersten Generation in etwa 20 % der Fälle thromboembolische Komplikationen (El-Banayosy et al. 2001). In der REMATCH-Studie war die Rate an neurologischen Komplikationen bei Patienten mit LVAD höher als bei jenen, die nur mittels optimaler Medikation behandelt wurden (Rose et al. 1999, 2001). Jedoch waren 76 % der mittels LVAD unterstützten Patienten frei von schweren neurologischen Komplikationen, obwohl sie keinerlei routinemäßige Antikoagulation erhielten. Zehn Prozent der LVAD-Patienten erlitten einen ischämischen Schlaganfall. Bei 47 % der neurologischen Zwischenfälle konnte eine rasche Rückbildung der Symptome erreicht werden, da die Ursache toxischer oder metabolischer Genese war. Ein Vergleich der thromboembolischen Komplikationen zwischen pulsatilen Pumpen der ersten Generation (Novacor, Berlin Heart Excor) und Axialflusspumpen (Micromed DeBakey, BerlinHeart Incor) am Deutschen Herzzentrum Berlin ergab für die pulsatilen Pumpen bei 15 % der Patienten Schlaganfälle und bei 17,5 % Thromboembolien. Bei den Axialpumpen wurden bei 37 % der Patienten messbare Thromben bei der Passage durch die Pumpe festgestellt, und es kam in 25 % der Fälle zu thromboembolischen Komplikationen. Das Gerinnungsmanagement beider Gruppen war identisch (Koster et al. 2000). Die neueste Generation, z. B. CorAide, Ventracor und DuraHeart, weist nach unserer Erfahrung bisher nur eine Rate von 50 mg/dl messbar ist. Auch die Hämolyse ist vom Pumpendesign abhängig und geht häufig auf Scherkräfte zurück, denen die Erythrozyten bei ihrer Passage durch die Pumpe ausgesetzt sind. Außerdem kann ein Kinking von Einfluss- bzw. Ausflussprothese eine Hämolyse verursachen oder auch eine akute Klappeninsuffizienz. Systemabhängig lassen sich u. a. verschiedene durchschnittliche Aktivitäten der Laktatdehydrogenase (LDH) beobachten. Unsere Erfahrungen zeigen, dass z. B. Patienten mit Thoratec und SynCardia CardioWest deutlich höhere LDH-Werte aufweisen (im Mittel 600 U/l), während diese z. B. beim DuraHeart nur etwa 200 U/l betragen. In unserer Klinik hatten 6 % der Thoratec- und 7 % der CardioWest-Patienten eine Hämolyse. Bei jenen mit Novacor trat keine Hämolyse auf. Ergebnisse einer multizentrischen Studie aus den USA mit dem HeartMate II wiesen bei 3 % der Patienten eine Hämolyse nach, was auch die niedrige Inzidenz bei den »rotary blood pumps« anzeigt (Miller et al. 2007). ! Hämolyseparameter (Konzentration des freien Hämoglobins, LDH-Aktivität) sind regelmäßig zu kontrollieren. Bei Anzeichen für eine Hämolyse muss die Ursache eruiert und entsprechend behandelt werden.

33.7.5 Rechtsherzversagen

Ein akutes Rechtsherzversagen ist in der Frühphase direkt nach Initiierung einer Linksherzunterstützung möglich. Zum einen kann dies durch einen erhöhten venösen Rückfluss zum rechten Herzen bei gleichzeitig verminderter Kontraktilität auch des rechten Ventrikels bedingt sein. Zum anderen kann der Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses einen Anstieg des pulmonalen Gefäßwiderstandes bedingen, insbesondere wenn viele Blutkonserven und Infusionen verabreicht wurden. Das Rechtsherzversagen bewirkt wiederum einen Anstieg des zentralen Venendrucks und beeinträchtigt u. U. die Nierenfunktion. Es sollte daher versucht werden, den pulmonalen Widerstand zu senken, um die Nachlast des rechten Ventrikels zu minimieren. Dies ist z. B. mit Hilfe von Phosphodiesterase-III-Hemmern, Levosimendan und synthetischen Prostaglandinderivaten möglich. Prostaglandine und Stickstoffmonoxid lassen sich auch inhalatorisch zuführen. Ein Rechtsherzversagen kann auch im weiteren Verlauf der Unterstützungstherapie auftreten. Ursächlich kommt dann z. B. eine Luftembolie oder ein zunehmendes Pumpversagen des rechten Herzens durch Septumdeviation nach links durch die Entlastung des linken Ventrikels infrage.

Diagnostisch wegweisend ist die transösophageale Echokardiographie. Nach unseren Erfahrungen tritt ein Rechtsherzversagen bei 5–20 % der Patienten mit Linksherzunterstützung auf. In den meisten Fällen ist eine medikamentöse Therapie ausreichend. In etwa 3 % der Fälle ist die zusätzliche Unterstüzung des rechten Ventrikels mit einem mechanischen Herzunterstützungssystem erforderlich. In unserer Klinik beobachteten wir nach der Implantation bei etwa 25 % der Novacor-, ungefähr 19 % der Thoratec- und 26 % der HeartMate-Patienten ein Rechtsherzversagen. Dies kam häufiger bei jenen Patienten vor, denen das LVAD im Rahmen einer Notfalltherapie implantiert wurde (El-Banayosy et al. 2001). Bei einer amerikanischen Multicenterstudie mit dem HeartMate II trat in 13 % der Fälle ein Rechtsherzversagen auf, das länger als 14 Tage anhielt und/ oder mittels Rechtsherzunterstützung therapiert werden musste. Im Rahmen der DuraHeart-Studie stellten wir bei 37 % der Patienten Episoden eines Rechtsherzversagens fest, die sich jedoch in 78 % der Fälle durch Gabe von Inotropika behandeln ließen. Kein Patient mit einem DuraHeart benötigte zusätzlich eine Rechtsherzunterstützung.

33.7.6 Infektionen

Infektionen sind bei Patienten mit einem mechanischen Kreislaufunterstützungssystem insgesamt die häufigste Komplikation. Sie stehen dabei häufig ursächlich mit dem Unterstützungssystem in Zusammenhang. So können sich die chirugischen Wunden, die Pumpentasche oder die perkutanen Zugänge (Drivelines) zur Pumpe entzünden. Derartige Infektionen, die direkt mit der Pumpe in Zusammenhang stehen, lassen sich nur durch komplett implantierbare Systeme wie das LionHeart deutlich reduzieren. Bei der LionHeart-CUBS-Studie (Clinical Utility Baseline Study to determine the safety and performance of the LionHeart) kam es bei 4 von insgesamt 23 Patienten zu Lokalinfektionen, und bei einem Patienten trat eine schwere Tascheninfektion auf. Weitere 3 Patienten erlitten eine Sepsis, die jedoch ursächlich nicht auf das Unterstützungssystem zurückzuführen war (Pae et al. 2007a). Die REMATCH-Studie zeigte hohe Raten an Drivelineund Tascheninfektionen mit 0,39 Infektionen pro Patientenjahr. Ferner wurde dort eine Inzidenz von 0,60/Jahr für septische Syndrome unter der Unterstützungstherapie beschrieben (Rose et al. 2001). Septische Komplikationen führten häufig zum Tod des Patienten, traten aber eher in der frühen postoperativen Phase auf (Holman et al. 2003). Diese Infektionen sind meist durch den multimorbiden Zustand der Patienten bei der Implantation bedingt. In der Folge einer Sepsis kann es insbesondere auch zu zerebralen Embolien und Multiorganversagen kommen (Gordon et al. 2006).

33

856

33


In der Literatur werden Infektionsraten von 12–48 % – je nach Unterstützungssystem – angegeben. Infektionen an Austrittsstellen von Kabeln wurden bei uns bei den Novacor-Patienten zu etwa 24 % beobachtet. Bei den HeartMatePatienten bestand eine Infektionsrate von 30 %, die durch viele Tascheninfektionen zustande kam. Ab 1998 entwickelten wir eine neue Methode zur Prävention dieser Tascheninfektionen: An der oberen Seite des Systems wird ein etwa 10 cm großer Hemashield-Patch mit Silikon angeklebt und zusätzlich mit 4 Nähtren fixiert. Diese Prothese führt zu Verwachsungen, welche die ständigen Bewegungen des Systems an der Bauchdecke blockieren. Durch diesen Effekt konnte die Infektionsrate erheblich reduziert werden. Eine Endokarditis, hervorgerufen durch ein Einfluss- bzw. Ausfluss-Conduit, kam bei etwa 3–4 % der Novacor- und HeartMate-Patienten vor (El-Banayosy et al. 2001). Die Thoratec-Pumpe verursachte in einer multizentrischen Studie mit insgesamt 39 Patienten in 2 Fällen eine Tascheninfektion, und bei 5 Patienten kam es zu einer Driveline-Infektion. Diese Komplikationen traten innerhalb von 30 Tagen nach der Implantation auf. Bei einem von 39 Patienten trat eine Sepsis auf, die zum Tod führte (Slaughter et al. 2007). Die neueren Rotationspumpen haben eine etwas geringere Infektionsrate, da z. B. die Präparation einer Pumpentasche bei einigen Systemen entfällt. Beim DuraHeart entwickelten 15 % unserer Patienten Infektionen, die mit der Pumpe in Zusammenhang standen. Davon waren 3 Driveline-Infektionen. Außerdem bestanden eine Tascheninfektion und eine Kombination aus Driveline- und Tascheninfektion. Ein Duraheart-Patient entwickelte eine Sepsis. Beim CorAide erkrankte ein Patient an einer Sepsis, aber wir verzeichneten keine lokalen Infektionen. Generell sind alle »rotary blood pumps« der dritten Generation am ehesten mit Driveline- bzw. mit Infektionen an der Austrittsstelle der perkutanen Leitung behaftet. Bei einer multizentrischen Studie mit dem HeartMate II hattten 14 % der Patienten eine Infektion, die mit dem Unterstützungssystem zusammenhing, und 28 % litten an anderen lokalen Infektionen. Zu einer Sepsis kam es in 20 % der Fälle. Das Auftreten der Infektionen ist vom allgemeinen Zustand des Patienten bei der Implantation und von der Art des Unterstützungssystems, aber auch von sekundären Faktoren wie z. B. frühe Mobilisation oder Ernährung abhängig. Generell muss bereits die Implantation des Unterstützungssystems sorgfältig und aseptisch vorgenommen werden. Perioperativ bis zum Entfernen der Drainagen ist eine Antibiotikatherapie mit Cephalosporinen anzuraten. Treten im Langzeitverlauf Infektionszeichen auf, sollte möglichst gezielt nach der Infektionsquelle gesucht werden, und die antibiotische Therapie ist anhand der mikrobiologischen Untersuchungsergebnisse festzulegen. Das strenge Einhalten steriler Bedingungen beim Verbandwechsel sollte selbstverständlich sein. Insbesondere zur Prävention ei-

ner Infektion ist das sorgfältige Befolgen eines Hygieneprotokolls unerlässlich. Dies gilt auch für die Zeit nach der Entlassung aus dem Krankenhaus Eine kürzlich erschienene Arbeit postuliert ebenfalls einen möglichen Zusammenhang zwischen der Dauer der Unterstützung und spät auftretenden Infektionen. Der Median der spät auftretenden Driveline-Infektionen bei den dort beschriebenen Patienten, die entweder mit dem Novacor oder dem HeartMate unterstützt wurden, lag bei 158 Tagen. Dabei waren die spät auftretenden Infektionen schlechter therapierbar und gingen mit einer erhöhten Morbidität einher (Zierer et al. 2007). In einer kürzlich veröffentlichen Arbeit untersuchten Lietz et al. (2007) den Erfolg einer Unterstützungstherapie in der Post-REMATCH-Ära. Dabei wurde bestätigt, dass Patienten mit sehr schlechtem Allgemeinzustand bei der Implantation die schlechtesten Überlebenschancen hatten, und zwar insbesondere dann, wenn zum Zeitpunkt der Implantation ein Infektionsrisiko bestand. Diese Patienten verstarben vermehrt bereits in der frühen postoperativen Phase an Multiorganversagen und/oder Sepsis.

33.7.7 Arrhythmien

Arrhyhmien sind in der perioperativen Phase eine häufige Komplikation. Sie treten bei bis zu 20 % der Patienten auf. Diese Arrhythmien sind jedoch meist medikamentös beeinflussbar und im weiteren Verlauf der Unterstützungstherapie durch die Entlastung des Ventrikels oftmals rückläufig. Bei unseren langzeitunterstützten Patienten, die ambulant nachbehandelt werden, treten nur zu 6–7 % Rhythmusstörungen auf. Sie sind in aller Regel nicht hämodynamisch relevant. Von unseren 200 ambulanten Patienten benötigten unter der mechanischen Kreislaufunterstützung nur 2 einen neuen implantierbaren Kardioverter/Defibrillator (»implantable cardioverter/defibrillator«, ICD). Patienten, die unter schweren Arrythmien litten und bereits einen ICD implantiert bekommen haben, können auch unter einer Unterstützungstherapie weiter zu schwer beherrschbaren Arrythmien neigen. Die Implantation eines ICD ist für Patienten mit therapierefraktären, malignen Arrhythmien u. U. empfehlenswert. Es ist sehr schwer, die exakten Auswirkungen einer Kammertachykardie oder eines Kammerflimmerns auf die Leistung des Unterstützungssystems vorherzusagen. In der multizentrischen HeartMate-II-Studie kam es bei 24 % der Patienten zu ventrikulären Arrythmien, die mittels Kardioversion/Defibrillation behandelt werden mussten. Eine präoperativ bestehende antiarrythmische Therapie ist unbedingt fortzusetzen, z. B mit Amiodaron. Unserer Erfahrung nach haben insgesamt 1,3 m2 als rechts-, links- oder biventrikuläres Unterstützungssystem eingesetzt werden. Eine ambulante Nachbehandlung der Patienten ist möglich. Die Pumpe ist für den Langzeiteinsatz geeignet. 33.8.3.4

. Abb. 33.3. HeartMate XVE

5000 Patienten eingesetzt und hat, obwohl es überwiegend als BTT Verwendung findet, dank der positiven Ergebnisse der REMATCH-Studie auch eine Zulassung zur DT. Es handelt sich ebenfalls um eine pulsatile Pumpe. Der maximale Pumpenfluss beträgt bis zu 10 l/min. Die Blutpumpe besteht überwiegend aus Titan, wiegt etwa 1200 g und wird retromuskulär epigastrisch in die Rektusscheide implantiert. Die Pumpe setzt sich aus 2 Kammern zusammen, einer Blut- und einer Luft-/Motorkammer. Ein flexibles Diaphragma trennt die beiden Kammern und bewegt sich durch den Antrieb des Motors auf und nieder. Die Pumpe ist über eine Einlasskanüle (Durchmesser: 25 mm) mit der linken Ventrikelspitze und über eine Auslasskanüle (Durchmesser: 20 mm) mit der Aorta verbunden. Biologische Klappen dienen als Ein- bzw. Auslassventile. Eine perkutane Driveline verbindet die Pumpe mit dem Systemcontroller, der den korrekten Betrieb der Pumpe gewährleistet. Der externe Controller wiegt weniger als 300 g. Um das HeartMate unabhängig vom Netzstrom betreiben zu können, stehen wiederaufladbare Batterien zur Verfügung. Der Strom der beiden Batterien reicht ohne Aufladen für etwa 4–7 h aus. Auch dieses System ermöglicht die ambulante Weiterbehandlung der Patienten. Das besondere Merkmal des HeartMate ist die Oberflächenbeschaffenheit der eigentlichen Blutpumpe in der Art einer Biopseudointima, die als besonders thrombusabweisend gilt. 33.8.3.3

»Implantable ventricular assist device« (IVAD)

Auch das Thoratec IVAD (Thoratec Inc., Pleasanton, USA) besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten: Blutpumpe, Kanülen mit 2 mechanischen Klappen und tragbare Antriebseinheit. Diese implantierbare Pumpe ist sehr klein, wiegt nur 339 g, hat ein Titangehäuse und wird

Axiale Rotationspumpen

Mit den Rotationspumpen mit axialem Fluss enstand die zweite Generation teilweise implantierbarer Herzunterstützungspumpen. Die Größe dieser Rotationspumpen (»rotary pumps«) konnte deutlich reduziert werden. Die Pumpen arbeiten nicht pulsatil, sondern mit einem kontinuierlichen Fluss. Ihr Konzept basiert auf dem Prinzip der ArchimedesSchraube, die von einem rotierenden Impeller angetrieben wird. Weitere Unterschiede zur ersten Generation der pulsatilen LVAD sind nicht nur der geringere Umfang, sondern auch die Abwesenheit von Klappen zur Flussregulierung und von Compliance-Kammern (Windkesselfunktion) und Ähnlichem sowie ein geringerer Stromverbrauch und zudem insgesamt geringere Kosten durch weniger Verschleißteile, geringere Wartung und niedrigeren Energieverbrauch. Außerdem sind die Geräte deutlich leiser als pulsatile Pumpen. Alle Rotationspumpen mit axialem Fluss erlauben die schnelle Mobilisierung der Patienten und deren ambulante Behandlung. Dadurch steigern sie wesentlich die Lebensqualität. Da sie chirurgisch einfacher zu implantieren sind als die Pumpen der ersten Generation, werden auch unerwünschte Nebenerscheinungen wie Infektionen und Blutungen positiv beeinflusst. Es ist jedoch abzuwarten, inwieweit Unterschiede zwischen pulsatilen und nichtpulsatilen Flüssen langfristig Auswirkungen auf die Patienten haben. In die Gruppe der Rotationspumpen mit axialem Fluss gehören z. B. die Micromed DeBakey LVAD, das HeartMate II LVAD, das Jarvik 2000 und das Incor von BerlinHeart.

Mikromed DeBakey LVAD Die Micromed-DeBakey-Pumpe wurde in Zusammenarbeit mit der NASA von Michael DeBakey und George Noon entwickelt. Zum ersten klinischen Einsatz kam es im Jahre 1998 in Europa, und zwar im Deutschen Herzzentrum Berlin. Es handelt sich um eine miniaturisierte, elektromagnetisch betriebene Titanpumpe, die einen gleichmäßigen, nichtpulsatilen Fluss erzeugt und etwa 100 g wiegt. Das Prinzip beruht auf der archimedischen Schraube. Im Innern einer Röhre, durch die das Blut fließt, befindet sich ein Metallzylinder mit einem Gewindegang. Außen ist die Schraube von Elektromagneten umgeben, die ein schnell

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rotierendes elekromagnetisches Feld erzeugen. Die Rotation wird auf den Metallzylinder übertragen. Bei einer Drehzahl von 8000–12.000/min kann ein Fluss von bis zu 6 l/min erzeugt werden. Die Pumpe wird in das Perikard zwischen linkem Ventrikel und Aorta ascendens implantiert. Das System besteht aus einer L-förmigen Einflusskanüle, die mit der Spitze des linken Ventrikels verbunden ist, der Kammer um die Pumpe und einer Dacronausflusskanüle zum Anschluss an die Aorta ascendens. Eine Ultraschallsonde an der Ausflusskanüle misst direkt und ständig den Pumpenfluss. Die Driveline ist flexibel und verbindet die Pumpe mit dem extern gelegenen Controller. Weltweit wurde die Pumpe mittlerweile über 300-mal implantiert. Dabei führte man mehrere Software- und Hardware-Modifikationen ein. Der größte Nachteil besteht darin, dass sich – designbedingt – Thromben am Rotor bilden können, die den Pumpenfluss u. U. stark beeinträchtigen bzw. die Pumpe zum Stillstand bringen. Das System erfordert eine aggressive Antikoagulationstherapie und strenge, regelmäßige Kontrollen. Daher ist es nicht für ältere Patienten und nicht für die DT geeignet.

HeartMate II LVAD

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Das HeartMate II LVAD (Thoratec Inc., Pleasanton, USA; . Abb. 33.4) wurde zunächst im Juli 2000 von R. Kormos in Israel implantiert (Lietz et al. 2007). Eine erste erfolgreiche klinische Anwendung erfolgte kurz danach im Herzzentrum NRW im Rahmen einer Machbarkeitsstudie. Es folgten weitere Implantationen in verschiedenen europäischen Studienzentren. Bei den ersten Patienten, die mit dieser Pumpe unterstützt wurden, traten schwere unerwünschte Ereignisse auf, die im Wesentlichen durch eine Thrombenbildung in der Pumpe bedingt waren. Daher wurden das Pumpendesign und insbesondere die Oberflächenkontaktstellen überarbeitet. Seit 2003 wird eine neue Version des HeartMate II implantiert. Inzwischen wurden mehr als 250 Patienten mit diesem System unterstützt. Auch diese Pumpe mit axialem Blutfluss wird elektrisch angetrieben. Sie wiegt etwa 350 g. Die Pumpeneinflusskanüle wird an der Spitze des linken Ventrikels angeschlossen und zieht das Blut aus dem Ventrikel in die Pumpe, die parallel zum Zwerchfell angebracht ist. Die Pumpe, die sich in einem Titangehäuse befindet, besteht aus einem einzigen, sich drehenden Impeller, der minütlich 6000–15.000 Umdrehungen leisten kann und damit Blutflüsse von bis zu 10 l/min erzielt. Die Rotorbaugruppe wird mittels der vom Motor erzeugten elektromotorischen Kraft bewegt. Die Drehung des Rotors leistet die Antriebskraft, mit der das Blut in den nativen Kreislauf gepumpt wird. Die Leistung ist von der Drehgeschwindigkeit des Rotors und der Druckdifferenz zwischen Pumpeneingang und Pumpenausgang abhängig. Das Blut wird über die Ausflusskanüle in die Aorta ascendens gepumpt. Der Systemcontroller ist über die

. Abb. 33.4. HeartMate II

Driveline mit dem LVAD verbunden. Die Energieversorgung stammt entweder aus einer externen Stromquelle oder aus wiederaufladbaren Batterien. Auch das HeartMate II ist klein, arbeitet weitestgehend geräuschlos und erlaubt eine schnelle Mobilisierung der Patienten mit ambulanter Nachbehandlung während der Wartezeit auf ein Spenderherz. Die Indikation zur Implantation eines HeartMate-IIUnterstützungssystems ist bei 70 % der Patienten die BTT. Das System wird jedoch auch zur Organerholung und im Rahmen der DT eingesetzt. Im Moment läuft noch eine Studie zum Einsatz des HeartMate II als DT. Über erste Ergebnisse berichtete L.W. Miller auf dem ACC-Kongress 2007 (Miller et al. 2007). Dabei zeigte sich, dass das System effektiv als BTT eingesetzt wurde. Die Patienten wiesen eine mediane Unterstützungszeit von 126 Tagen auf, und 75 % wurden erfolgreich länger als 180 Tage unterstützt oder waren transplantiert. Es gab nur wenige Driveline- und keine Tascheninfektionen. Technische Probleme mit der Elektromechanik der Pumpe traten ebenfalls nicht auf. Implantation. Zur Implantation erfolgen eine mediane

Sternotomie und der Anschluss an den kardiopulmonalen Bypass. Die Pumpe soll unter dem linken Rippenbogen pa-

863 33.8 · Herzunterstützungssysteme

rallel zum Zwerchfell unter dem linken M. rectus abdominis implantiert werden. Wir bevorzugen die präperitoneale Positionierung, da Adhäsionserscheinungen am Darm auf diese Weise unwahrscheinlich sind. Man präpariert die Tasche und positioniert die Pumpe unterhalb des Zwerchfells. Die Einflusskanüle wird durch das Zwerchfell mit der Spitze des linken Ventrikels verbunden. Dazu legt man eine Linksherzspitzenkanüle ein, nachdem das Perikard umgeschlagen wurde und die linksventrikuläre Spitze freiliegt. Die Auslasskanüle wird mit der Aorta ascendens verbunden. Das perkutane Kabel der Driveline führen wir transmuskulär in den rechten oberen Quadranten des Abdomens, da die Driveline-Infektionsrate bei Tunnelung durch das subkutane Fettgewebe deutlich höher ist.

Jarvik 2000 Das Jarvik 2000 (Jarvik Heart Inc., New York, USA; . Abb. 33.5) wurde von Robert Jarvik entwickelt und wiegt nur 85 g. Es ist 5,5 cm lang und hat einen Durchmesser von 2,5 cm. Es wird elektrisch angetrieben und pumpt kontinuierlich Blut vom linken Ventrikel zur Aorta descendens, und zwar mit einem einzigen sich drehenden Rotor, der in einem Titangehäuse liegt. Das Design dieser miniaturisierten Rotationspumpe ist einzigartig, da sie – im Gegensatz zu den anderen Unterstützungspumpen – direkt im linken Ventrikel zu platzieren ist und nicht an eine Einflusskanüle angeschlossen werden muss. Das Jarvik 2000 gibt es in 2 verschiedenen Versionen. Das System besteht aus der Blutpumpe, einer Dacronausflusskanüle (16 mm), dem perkutanen Antriebskabel (Driveline) und einem Controller, der wie die Batterie zur Stromversorgung extern an einem Gürtel befestigt wird. Batterien und Controller wiegen etwa 1 kg bei einer Betriebsdauer von bis zu 7 h. Die Pumpe besteht aus einem einzigen Antriebsrotor (Impeller), der elektrisch angetrieben wird. Die Drehzahlen liegen bei 8000–12.000 Umdrehungen/min. Dabei entstehen Flüsse von bis zu 6 l/min. Die Oberflächen der Pumpe, die mit Blut in Berührung kommen, sind sämtlich mit Titan beschichtet.

Anfängliche Erfahrungen mit dem Jarvik 2000 zeigten, dass es durch die Verbindung mit der Aorta descendens in der Ausflusskanüle zu Flussstörungen (Stase) im Bereich der Aortenwurzel kommen kann, insbesondere wenn die Kontraktilität des linken Ventrikels nicht ausreicht, um die Aortenklappe zu öffnen. Daher wurde ein intermittierend arbeitender Geschwindigkeitscontroller eingebaut, der die Drehzahl in jeder Minute automatisch für 9 s auf 6000 Umdrehungen/min herabsetzt, wodurch ein verbessertes linksventrikuläres Füllungsvermögen entsteht, was durch die verbesserte linksventrikuläre Ejektion eine Stase an der Aortenwurzel verhindert. Anfänglich wurde das Energieübertragungskabel nicht unterhalb des Zwerchfells ausgeleitet, sondern am Kopf des Patienten, und zwar retroaurikulär. Mittlerweile wurde das System weltweit bei über 200 Patienten eingesetzt. Ein Patient wurde für 5 Jahre damit unterstützt. Hauptindikation zur Implantation war mit 75 % die BTT. Dabei konnte in rund 70 % der Fälle erfolgreich bis zur Transplantation überbrückt werden. Einige Patienten erhielten das Gerät als Langzeitunterstützung (DT). Probleme gab es mit Thromben, die sich an der Basis der Pumpe im Ventrikel bildeten und zu Einflussstörungen führten. Implantation. Die Pumpe wird nach Thorakotomie und

Anschluss an die extrakorporale Zirkulation implantiert. Zunächst werden die Femoralarterie und die Femoralvene zur Kanülierung freipräpariert. Der Zugang zum Herzen erfolgt über eine linksseitige Thorakotomie im 5. oder 6. Interkostalraum. Auf diese Weise lassen sich Herz und Aorta descendens darstellen. Dann folgen der Anschluss des Outflow-Conduits an die Aorta, die Kanülierung der Femoralgefäße und der Übergang auf die extrakorporale Zirkulation. Anschließend wird der linke Ventrikel bei Kammerflimmern mit einem zirkulären Messer eröffnet. Die Herzspitze wird punktiert. Dann kann man das Stromkabel (Antriebskabel) von links nach rechts subkutan tunneln, sodass es unterhalb des Zwerchfells rechts anterior am oberen Abdomen aus der Haut austritt. Die Pumpe wird danach in den linken Ventrikel eingebracht und über das vorher platzierte Ausfluss-Conduit mit der Aorta verbunden. Nun können die Defibrillation des Herzens sowie die sorgfältige Entlüftung des linken Ventrikels, der Pumpe und des Conduits erfolgen. Es schließt sich die schrittweise Entwöhnung vom kardiopulmonalen Bypass an.

BerlinHeart Incor

. Abb. 33.5. Jarvik 2000

Das Berlin Heart Incor LVAD (Berlin Heart GmbH, Berlin) ist 200 g schwer, 12 cm lang und hat einen Durchmesser von 3 cm. In der Pumpe dreht sich ein Rotor mit 5000– 10.000 Umdrehungen/min. Er wird nur mittels magnetischer Lagerung in Position gehalten. Dadurch arbeitet die Pumpe völlig geräusch- und reibungsfrei und ähnelt den Zentrifugalpumpen der dritten Generation. Durch die Haut

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führt ein Stromversorgungskabel nach außen. Dieses wird an die Steuereinheit und 2 Akkumulatoren angeschlossen, die der Patient in einer Umhängetasche bei sich trägt. Mit der Pumpe lassen sich bei 8000–10.000 Umdrehungen/min Flüsse von bis zu 7 l/min erzielen. Die Inflow-Kanüle aus Silikon wird an der Spitze des linken Ventrikels angeschlossen. Diese gebogene Kanüle zieht das Blut in die Axialpumpe, und zwar zunächst in das Vorleitrad, welches für die laminare Anströmung des eigentlichen Rotors sorgt. Erst dananch erfolgt die Rotation des Blutes durch den berührungsfrei agierenden, magnetisch gelagerten Rotor mit einer Umdrehungsrate von 5000–10.000/min. Das Nachleitrad nimmt mit einer speziell ausgerichteten Beschaufelung die Drehbewegung aus dem Blut und baut zusätzlich Druck auf, um das Blut in die Ausflusskanüle zu lenken. Die Ausflusskanüle, ebenfalls aus Silikon, wird mit der Aorta ascendens verbunden. Da das Incor komplett innerhalb des Perikards implantiert ist, entfällt die Präparation einer Tasche. Die Oberfläche von Teilen der Pumpe, die mit Blut in Kontakt kommen, bestehen aus Titan, welches mit Heparin überzogen ist (»carmeda coating«), um eine Thrombosierung zu verhindern. Das Gerät ist seit 2003 CE-zertifiziert und wurde bisher bei etwa 300 Patienten implantiert. Es wird als BTT, zur definitiven Therapie und als BTR eingesetzt. Bisherige Erfahrungen zeigen, dass der Einsatz dieses Unterstützungssystems eine aggressive Antikoagulation erfordert.

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Die erste Generation der teilweise implantierbaren Pumpen und auch der parakorporalen Systeme hat den Weg für die mechanische Kreislaufunterstützung geebnet und im klinischen Einsatz zunächst beweisen können, dass diese Behandlung vielen Patienten mit terminaler Herzinsuffizienz als letzte Therapiemöglichkeit helfen kann, damals initial zumeist allerdings als BTT. So wurde mehr und mehr der Bedarf an verbesserter Technologie und weiterentwickelten Pumpen offenbar, insbesondere um Komorbiditäten, die mit der mechanischen Kreislaufunterstützung einhergehen, zu reduzieren. 33.8.3.5

CorAide LVAD Das CorAide LVAD war das erste System mit magnetischer Levitation (7 33.8.1.1) der Pumpe. Es wurde erstmals im Mai 2003 im Herzzentrum NRW implantiert. Da es zu massiven Hämolyseproblemen kam, wurde das Pumpendesign nochmals überarbeitet, und die erste multizentrische klinische Studie mit dem CorAide startete im Februar 2005. Das CorAide wird elektrisch angetrieben. Die Pumpe kann in einem kontrollierten, festen Modus arbeiten oder auch im Automodus, bei dem sich die Pumpengeschwindigkeit an der Pulsrate und dem systemischen Blutdruck orientiert. Sie wiegt zusammen mit dem Kabel 303 g und besteht aus Titan. Die tragbaren Energiequellen (2 Batterien, die für etwa 6 h ausreichen) und der tragbare Controller haben ein Gewicht von 1350 g. Auch beim CorAide sind die Oberflächen der Pumpe, die mit Blutbestandteilen in Berührung kommen, mit einem speziellen Schutzfilm versehen, um eine Thrombenbildung zu verhindern. Die Pumpe läuft mit einer Geschwindigkeit von 2000–3000 Umdrehungen/min und kann damit Flüsse von 1,5–8 l/min erzeugen. Teile der Zentrifuge bedienen sich sowohl hydrodynamischer als auch magnetischer Kräfte. Die implantierbaren Bestandteile des Systems bestehen aus der eigentlichen Pumpe und einer Einflusskanüle, die fest mit der Pumpe verbunden ist, sowie dem Ausflussgraft, das im rechten Winkel zur Einflusskanüle angebracht ist. Die Implantation erfolgt intrathorakal nach medianer Sternotomie. Die erste multizentrische Studie mit dem CorAide wurde inzwischen abgeschlosssen. Insgesamt wurden mehr als 20 Patienten untertsützt. Dabei erwies sich das CorAide als zuverlässige Herzunterstützung, auch für längere Zeiträume. Es gab kaum Infektionskomplikationen und eine nur geringe Rate an Thromboembolien. Bei längerer Unterstützungsdauer zeigte sich eine Instabilität der magnetischen Lagerung des Rotors, sodass es zu einer späten Hämolyse kommen konnte. Dieses Problem wird gegenwärtig bearbeitet. Bis zu dessen Lösung ist das CorAide LVAD nicht verfügbar.

Miniaturisierte Zentrifugalpumpen

Die neueste, dritte Generation von Herzunterstützungspumpen sind die miniaturisierten Zentrifugalpumpen. Wie die Pumpen der zweiten Generation, arbeiten sie nonpulsatil und sorgen für einen kontinuierlichen Blutfluss. Dieser ist jedoch nicht axial, da Ein- und Ausflusskanülen im 90°Winkel angeordnet sind. Außerdem laufen sie mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, d. h. mit geringeren Umdrehungsraten von 1000–2400/min. Zu dieser Gruppe gehören das DuraHeart LVAD (Terumo Heart Inc., Ann Arbor, USA), das CorAide LVAD (Arrow International Inc., Reading, USA) und das VentrAssist LVAD (Ventracor, Chatswood, Australien).

DuraHeart LVAD Das DuraHeart LVAD (. Abb. 33.6) ist die erste Zentrifugalpumpe mit rein aktiv magnetisch bewegtem, frei schwebendem Impeller. Hierdurch erfolgt die Rotation völlig ohne Kontakt zu Verschleißteilen, sodass von einer hohen Haltbarkeit des Materials ausgegangen werden kann. Die Pumpe liegt in einem Titangehäuse und ist so hermetisch gegenüber Blutbestandteilen und Gewebekontakten abgeschirmt. Alle Bestandteile der Pumpe, die mit Blut in Berührung kommen, sind speziell vorbehandelt, um eine Thrombusformation zu verhindern, insbesondere in Gebieten mit niedrigem Fluss. Die Pumpe wiegt 540 g bei einem Durchmesser von 72 mm und einer Dicke von 45 mm. Weitere Bestandteile des Systems sind ein Inflow-Conduit aus Titan, ein Outflow-

865 33.8 · Herzunterstützungssysteme

Conduit (verstärkte Vascutek-GelWeave-Gefäßprothese mit Titankonnektor), das die Pumpe mit der Aorta verbindet, ein Controller, Batterien, ein Ladegerät und eine Krankenhaus-PC-Konsole. Das DuraHeart kann bei einer Umdrehungsrate von 1200–2400/min einen Fluss von bis zu 8 l/ min erzeugen. Die Flussrate ist von der Aktivität des Patienten und somit vom physiologischen Bedarf, dem sich das System anpasst, abhängig. Das Gerät arbeitet sehr leise. Die Driveline ist ein sehr dünnes und flexibles Kabel. Es gibt diverse Einfluss-Conduits, sodass eine optimale Anpassung an die anatomischen Verhältnisse möglich ist. Eine erste europäische multizentrische Studie, bei der 33 Patienten ein DuraHeart erhielten, ist abgeschlossen. Im Rahmen dieser Studie erfolgte die erste Implantation eines DuraHeart LVAD im Januar 2004 im Herzzentrum NRW. Die Ergebnisse zeigen, dass das DuraHeart auch über einen längeren Zeitraum zuverlässig arbeitet. Die mittlere Unterstützungsdauer der Studienpatienten betrug 231 ± 194 Tage, die kumulative Unterstützungsdauer 7610 Tage (entsprechend 20 Jahren). Ein Patient wurde für mehr als 800 Tage mit dem DuraHeart unterstützt. Bei 12 Patienten war das System für mehr als 6 Monate im Einsatz sowie in 4 weiteren Fällen über ein Jahr. Die Gesamterfolgsquote betrug 79 %, die Überlebensrate nach einem und 2 Jahren jeweils 77 %. Die Ergebnisse der Studie waren für die CE-Zertifizierung, die das DuraHeart als erstes System der dritten Generation Anfang 2007 erhielt, mitentscheidend. Es zeigte sich zudem eine niedrige Rate an Thromboembolien und Hämolysekomplikationen, troz nur moderater Antikoagulation. Auch die Infektionsrate war deutlich niedriger als bei Herzunterstützungssystemen der ersten Generation. Die guten Langzeitergebnisse mit dem DuraHeart haben die Bedeutung einer mechanischen Kreislaufunterstützung als Alternativtherapie zur Herztransplantation untermauert.

. Abb. 33.6. DuraHeart

flusskanüle an der Spitze des linken Ventrikels mit dem Kreislauf verbunden. Diese kurze Kanüle besteht aus Silikon. Von der Pumpe gelangt das Blut über eine Ausflussprothese in die Aorta ascendens. Die Ausflussprothese ist mit Gelatine imprägniert und hat einen Durchmesser von 10 mm (Vascutek Ltd, Renfrewshire, Schottland). Die Pumpe ist über eine dünne Driveline (Durchmesser: 6,4 mm) mit dem Controller verbunden. Die Driveline wird transmuskulär getunnelt und verlässt den Körper im rechten oberen Quadranten des Abdomens. Zwei Batterien werden extern angebracht. Im Jahre 2003 erfogte die erste Implantation eines VentrAssist beim Menschen. Die erste klinische multizentrische Studie mit diesem Herzunterstützungssystem ist abgeschlossen, und eine CE-Zertifizierung besteht. Im Rahmen der Studie kam es zu keinem Ausfall des Systems, und das VentrAssist hat sich auch bei Patienten mit DT-Indikation bewährt.

VentrAssist LVAD Das VentrAssist LVAD (Ventracor; . Abb. 33.7) ist eine weitere Zentrifugalpumpe ohne Lager mit elektromagnetisch angetriebenem Rotor mit hydrodynamischer Aufhängung. Der Durchmesser der Pumpe beträgt nur 67 mm, das Gewicht 298 g. Die Pumpe besteht ebenfalls aus Titan. Der Rotor ist konisch und wird von 4 Rotorblättern angetrieben. Durch dieses Design soll verhindert werden, dass sich in der Pumpe Thromben bilden. Alle Oberflächen von Pumpenbestandteilen, die mit Blut oder Gewebe in Kontakt kommen, sind speziell vorbehandelt (Überzug mit einer Carbonschicht), um die Biokomptabilität zu erhöhen und mögliche Thrombozytenablagerungen zu vermeiden. Die Pumpe kann einen Fluss von bis zu 10 l/min erzielen. Die geringe Größe der Pumpe ermöglicht eine Implantation innerhalb des Thorax oder unterhalb des Zwerchfells (extraperitoneal, hinter der Rektusscheide) im linken oberen Quadranten. Auch diese Pumpe wird über eine Ein-

. Abb. 33.7. VentrAssist

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33.8.4

Vollimplantierbares pusatiles Linksherzunterstützungssystem LionHeart

Seit 1999 stand mit dem LionHeart LAVD 2000 (Arrow LionHeart LVAD, Arrow International, Reading, USA) das erste komplett implantierbare Linksherzunterstützungssystem zur Verfügung. Es wurde speziell für den Langzeitgebrauch als Alternative zur Transplantation konzipiert. Entwickelt wurde das LionHeart von einer Gruppe der Pennstate University (USA). Implantiert wurde es erstmals im Jahre 1999 im Herzzentrum NRW, eine Testung erfolgte im Rahmen der CUBS-Studie (Clinical Utility Baseline Study). Obwohl sich nach initialen Hämolyseproblemen zeigte, dass das LionHeart ein zuverlässiges System ist, und Komplikationen wie Infektionen signifikant reduziert werden konnten, hat sich dieses LVAD nicht durchgesetzt. Es traten relativ viele thromboembolische Komplikationen auf, sodass eine Weiterentwicklung zur Systemverbesserung erforderlich wäre. Aus finanziellen Gründen hat sich der Hersteller hierzu jedoch nicht in der Lage gesehen, und daher ist das LionHeart aktuell nicht verfügbar.

33.9

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Kunstherzsysteme (»total artificial heart«, TAH)

Der Vorteil von Kunstherzsystemen gegenüber einem linksventrikulären Unterstützungssystem besteht primär darin, dass beide Herzkammern unterstützt werden. Indiziert ist ein Kunstherz bei schwerem biventrikulären Herzversagen sowie bei ausgedehnten Shunt-Vitien oder Herztumoren. Unserer Erfahrung nach profitieren auch Patienten mit ausgedehnten Schäden am gesamten Myokard, z. B. nach massivem Myokardinfarkt, von einem TAH. Zurzeit sind 2 komplette Kunstherzsysteme erprobt, zum einen das SynCardia CardioWest TAH (SynCardia Systems Inc., Tucson, USA), zum anderen das Abiocor (Abiomed Inc., Danvers, USA). Das SynCardia CardioWest TAH ist das am häufigsten implantierte TAH. Dabei handelt es sich um ein 4-Kammer-System (2 Ventrikel, 2 Vorhofmanschetten), das orthotop das Herz ersetzt. Die Vorhofmanschetten werden mit den nativen Vorhöfen anastomosiert und die Ventrikel über Gefäßprothesen mit der Aorta bzw. der Pulmonalarterie verbunden. Dieses TAH-System wird pneumatisch mittels einer großen, parakorporalen Konsole über eine perkutane Kabelverbindung angetrieben. Seit 2004 steht ein mobiler Antrieb mit einer modifizierten Version des BerlinHeart-Excor-Drivers zur Verfügung. Das Abiocor ist ein pulsatiles Gerät, das jedoch nicht pneumatisch, sondern elektrohydraulisch angetrieben wird. Das System besteht aus 5 implantierbaren Komponenten (thorakale Einheit, Controller, transkutanes Energieübertragungssystem, Kabel) und einer externen An-

triebskonsole. Der Antrieb wird von der Konsole über das transkutane Energieübertragungssystem übertragen, sodass es hier keine Driveline gibt. 33.9.1.1

SynCardia CardioWest TAH

Eines der am häufigsten eingesetzten Kunstherzsysteme ist das SynCardia CardioWest TAH (. Abb. 33.8). Dabei handelt es sich um eine modifizierte Version des Jarvik-7 TAH. Das SynCardia CardioWest TAH hat sich im klinischen Alltag als BTT bewährt und wurde weltweit über 500-mal implantiert. Der größte Nachteil besteht in einer sehr großen Antriebskonsole, die die Mobilisierung des Patienten stark limitiert und einen stationären Aufenthalt für die gesamte Unterstützungsdauer bis zur Herztransplantation notwendig macht. Außerdem sind die Ventrikel sehr groß, und so kann das System nur bei Patienten mit einer Körperoberfläche von >1,7 m2 zum Einsatz kommen. Technische Beschreibung. Das SynCardia Cardiowest TAH

ist ein biventrikuläres, pneumatisch angetriebenes TAH, das die nativen Ventrikel durch 2 einzelne künstliche Ventrikel orthotop ersetzt. Mit Draht verstärkte und mit Dacron überzogene Conduits verbinden die Ventrikel transkutan mit der externen Antriebskonsole. Das Außengehäuse der Ventrikel ist starr. Im Innern sind 4 segmentierte Diaphragmen aus Polyurethran eingebaut. Ein- und Ausfluss werden über Klappen geregelt (Auslass: 25 mm Medtronic Hall; Einlass: 27 mm Medtronic Hall). Die komplette Länge des Blutflusses innerhalb eines Ventrikels beträgt 21 cm. Die Bewegung des Diaphragmas innerhalb der Ventrikel reicht von einem Ende zum anderen, und dabei werden 70 ml Blut je Pulsschlag bewegt. Ein flexibler, mit Polyurethan überzogener Einflusskonnektor wird mit den Vorhöfen und dann mit dem Klappeneinflussventil der TAH-Ventrikel verbunden. Am Ausfluss sind Dacronkonnektoren der Ausflussprothesen mit den Ausflussklappen verknüpft. Die externe Konsole besteht aus 2 pneumatischen Antrieben, von denen einer als »backup« fungiert. Außerdem sind Batterien für die Mobilisation, Luftreservetanks, ein Alarmsystem und ein Computersystem für das Monitoring der Pumpenfunktion enthalten. Der primäre Antrieb wird so eingestellt,

. Abb. 33.8. CardioWest TAH

867 33.9 · Kunstherzsysteme (»total artificial hearts«, TAH)

dass das gesamte Blutvolumen komplett bei jedem Schlag des TAH in den Kreislauf gelangt. Rechts wird der Auswurfdruck daher 30 mmHg höher eingestellt als der pulmonalarterielle Druck, links 60 mmHg höher als der systolische arterielle Druck. Das Ausmaß der Füllung der Ventrikel wird durch die Schlagfrequenz und die Dauer der Systole bestimmt und sollte bei 50–60 ml/Schlag liegen. So entsteht eine Pufferzone im Luftdiaphragma für den Fall eines erhöhten venösen Rückstroms, z. B. bei vermehrter Aktivität des Patienten. Der Druck in den Ventrikeln des TAH wird auf –10 bis –15 mmHg festgesetzt. Der zentrale Venendruck des Patienten sollte 8–15 mmHg betragen. Das TAH erreicht so einen Auswurf von 7–8 l/min bei einem mittleren arteriellen Druck von 70–90 mmHg und einem Perfusionsdruck von 55–80 mmHg. Dieser hohe Durchfluss garantiert nicht nur eine gute Versorgung der Endorgane, sondern wäscht in gewisser Weise auch die Kontaktflächen des TAH, sodass durch die geringe Stagnation kaum eine Möglichkeit zur Thrombenbildung besteht. Seit Oktober 2003 steht eine modifizierte Version des BerlinHeart-ExcorDrivers als Antrieb für das SynCardia CardioWest TAH zur Verfügung. Es handelt sich um einen portablen Antrieb, sodass die Patienten auch mit dem TAH aus der Klinik entlassen werden können, bis ein Spenderherz gefunden ist. Die Kombination ist nach einer ersten klinischen, zentrumsinitiierten Studie am Herzzentrum NRW zugelassen. Implantation. Für die Implantation eines CardioWest TAH

werden folgende Systemkomponenten verwendet (. Abb. 33.9):

4 4 4 4 4

rechter und linker CardioWest-Ventrikel, 2 Vorhofmanschetten, 2 Outflow-Prothesen, Driveline, Werkzeuge zur Prüfung auf Dichtigkeit.

Vor der systemischen Heparinisierung werden die arteriellen Ausfluss-Conduits abgedichtet. Für diese Abdichtung

. Abb. 33.9. Kunstherzsystem. Übersicht über die Systemkomponenten

benutzen wir am Herzzentrum NRW CoSeal Surgical Sealant, das auf die Prothesen aufgesprüht wird und diese so versiegelt. Danach erfolgt das Zuschneiden der Outflow-Prothesen auf eine geeignete Länge von etwa 4–5 cm für die Aorten- und ungefähr 5–6 cm für die Pulmonalisprothese. Im Anschluss daran kann die Tunnelung für die Prothesen unterhalb des Rippenbogens durchgeführt werden. Es folgen die Heparinisierung des Patienten und der Anschluss an die extrakorporale Zirkulation. Nach Abklemmen der Aorta ascendens durchtrennt man die Aorta und den Stamm der A. pulmonalis knapp oberhalb der Klappenebene. Die beiden Ventrikel des nativen Herzens werden auf Höhe der AV-Ebene abgesetzt. Die AV-Klappen selbst sowie ein etwa 1–2 cm breiter Ventrikelstreifen bleiben erhalten. Danach erfolgt der Verschluss des Sinus coronarius. Es sollte geprüft werden, ob ein offenes Foramen ovale vorhanden ist, welches man ggf. verschließen sollte. Das linke Vorhofohr wird ligiert, um eine mögliche Thrombenbildung an dieser Stelle zu verhindern. Danach werden die zurechtgeschnittenen Vorhofmanschetten mittels fortlaufender Naht und mit Hilfe stabilisierender Polytetrafluorethylenfilzstreifen auf Höhe der AV-Ebene anastomosiert. Hiernach erfolgt die Anastomosierung der 2 Outflow-Prothesen mit der Aorta bzw. der A. pulmonalis mit Hilfe einer fortlaufenden Naht. Alle Anastomosen sollten auf Dichtigkeit überprüft und zusätzlich mit CoSeal Surgical Sealant versiegelt werden. Nach einer Hautinzision an geeigneter Stelle zum Ausleiten der Driveline kann man das System zusammenstecken. Dabei wird der linke Ventrikel zuerst mit der Vorhofmanschette und anschließend mit der Aorta ascendens verbunden. Zur sorgfältigen Entlüftung des Systems werden die Lungen gebläht und die Aortenklemme sukzessive gelöst. Anschließend steckt man den rechten Ventrikel in vergleichbarer Weise zusammen. Nun kann das System in Betrieb genommen werden. Der Abgang von der Herz-LungenMaschine und der Wundverschluss erfolgen in üblicher Weise.

33

868


33.9.1.2

AbioCor

Als erstes vollimplantierbares, batteriebetriebenes Kunstherz wurde das AbioCor seit 1988 für Patienten mit biventrikulärem, terminalem Herzversagen als permanenter Herzersatz entwickelt. In einer ersten klinischen Studie wurde es ausschließlich als Alternative zur Transplantation eingesetzt. Im Rahmen der Studie erhielten 14 Patienten mit einer Lebenserwartung von 1,5 liegen, die Thrombozytenzahl bei >100.000/μl und der Zielwert der partiellen Thromboplastinzeit bei 50–60 s. Ist 24 h nach der Implantation keine vermehrte Blutungsneigung festzustellen und befinden sich die Gerinnungsparameter weitestgehend im Normbereich, kann mit einer vorsichtigen systemischen Heparinisierung be-

gonnen werden, um thromboembolische Komplikationen zu vermeiden. Nach 48 h kann eine Heparinisierung mit einem Zielwert der partiellen Thromboplastinzeit um 60 s erfolgen. Sind alle Drainagen entfernt und ist der Patient extubiert und zeigt keine wesentlichen Zeichen für ein Endorganversagen, erhält er zusätzlich Marcumar nach INR (Ziel: 2,5–3,5). Nach 14 Tagen verabreicht man ergänzend Azetylsalizylsäure (1 mg/kg KG). Bei Azetylsalizylsäureunverträglichkeit empfehlen wir die Gabe von Clopidogrel. Das genaue Vorgehen kann je nach System variieren. Im Fall einer heparininduzierten Thrombozytopenie (tritt bei niedermolekularem Heparin selten auf, und zwar mit einer Häufigkeit von 90 % aller herzchirurgischen Eingriffe als Zugang zum Herzen. Sie ist technisch einfach durchzuführen, bietet einen guten Überblick über alle für den Herzchirurgen wichtigen Strukturen und ermöglicht fast alle Eingriffe am zentralen kardiovaskulären System. Der nachfolgende Thoraxverschluss ist technisch wenig aufwändig und für den Patienten normalerweise auch problemlos zu bewältigen. Aufgrund der zunehmend älter werdenden Patienten und der steigenden Ko-Morbidität treten jedoch heutzutage eher mehr als weniger Sternumkomplikationen auf; diese stellen Herz- und plastische Chirurgen ggf. vor erhebliche Herausforderungen. Die Inzidenz postoperativer Sternumkomplikationen nach Herzoperationen wird in der Literatur aufgrund fehlender klarer Definitionen zwischen 0,2 % und 10 % angegeben, in Deutschland mit 1–4 %. Es handelt sich hierbei um ein großes Spektrum von sehr harmlosen, nicht chirurgisch behandlungsnotwendigen Komplikationen bis hin zur lebensbedrohlichen septischen Kreislaufentgleisung. Umfassende Klassifizierungen der septischen Sternumkomplikationen wurden von El Oakley und Wright (1996; . Tab. 34.1) sowie von den US-amerikanischen Centers for Disease Con-

34.4 34.4.1 34.4.2 34.4.3

Operative Therapie – 875 Sternuminstabilität – 875 Wundheilungsstörungen – 876 Infizierte Sternuminstabilität – 876 Literatur

– 877

trol and Prevention (CDC; Mangram et al. 1999; . Tab. 34.2) vorgeschlagen; diese werden jedoch kaum verwendet. Zumeist erfolgt eine mehr oder weniger unterschiedliche Beschreibung der sternalen Instabilität und der Wundinfektionen, wobei der Weichteilbefall, die ossäre und mediastinale Beteiligung sowie das Vorhandensein einer septischen Kreislaufsituation analysiert werden. . Tab. 34.1. Klassifikation der Mediastinitis nach einer Operation mit der Herz-Lungen-Maschine nach El Oakley und Wright (1996) Typ

Befund

1

Mediastinitis innerhalb von 2 Wochen nach einer Operation ohne Risikofaktoren

2

Mediastinitis 2–6 Wochen nach einer Operation ohne Risikofaktoren

3a

Typ 1 mit einem oder mehr Risikofaktoren

3b

Typ 2 mit einem oder mehr Risikofaktoren

4a

Typ 1, 2 oder 3 mit einem fehlgeschlagenen Behandlungsversuch

4b

Typ 1, 2 oder 3 mit mehreren fehlgeschlagenen Behandlungsversuchen

5

Mediastinitis >6 Wochen nach einer Operation

874

Kapitel 34 · Postoperative Sternumkomplikationen

. Tab. 34.2. Definition der Mediastinitis nach den Centers for Disease Control and Prevention (CDC; Mangram et al. 1999)

verlängerter Krankenhausaufenthalt mit einer entsprechenden Kostenzunahme sowie eine verkürzte Lebenserwartung (Sjogren et al. 2006).

Kultureller Erregernachweis aus Mediastinalgewebe oder -flüssigkeit Klinisches Bild einer Mediastinitis bei der operativen Revision Brustschmerz oder Sternuminstabilität oder Fieber (>38°C) plus Eiterentleerung oder kultureller Erregernachweis aus dem Blut oder der Drainageflüssigkeit Mindestens einer der 3 Punkte muss zutreffen.

Die Pathogenese der Sternumkomplikationen ist bis heute noch in weiten Bereichen unklar. Bei reinen, primär aseptischen Sternuminstabilitäten liegt wahrscheinlich ein ausschließlich mechanisches Problem vor. Eine erhöhte Belastung des Sternums, z. B. aufgrund einer ausgeprägten Adipositas, einer falschen Mobilisierung oder eines schweren Durchgangssyndroms, wie auch ein stark osteoporotisches und zerbrechliches Sternum sind die vermuteten Hauptursachen. Bei infizierten Sternuminstabilitäten wird die Entstehung dagegen sehr kontrovers diskutiert. Einerseits wird vermutet, dass eine Sternuminstabilität zur Wundinfektion führt, andererseits aber auch, dass zuerst eine lokale Osteomylitis entsteht, die sekundär zu einer Sternumdehiszenz führt. Eine weitere Hypothese beruht auf einer inadäquaten Drainage des Mediastinums mit retrosternalem Sekretverhalt (El Oakley u. Wright 1996). Als Risikofaktoren wurden 4 Adipositas, 4 Diabetes mellitus, 4 Osteoporose, 4 chronisch-obstruktive Lungenerkrankung, 4 längere Beatmungszeiten und 4 die Verwendung beider Aa. thoracicae internae im Rahmen der Koronarchirurgie

34

in zahlreichen Studien nachgewiesen, wobei die Risikofaktoren additive Effekte aufweisen (Eagle et al. 2004; El Oakley u. Wright 1996). Die beidseitige Verwendung der Aa. thoracica interna wird besonders kontrovers diskutiert, da die Sternumdurchblutung um >90 % abnimmt und somit ein mutmaßlich höherer Nutzen durch die arterielle Revaskularisation einem mutmaßlich höheren Risiko einer Sternumproblematik gegenübersteht (Seyfer et al. 1988). Inwieweit die Verwendung von Knochenwachs eine Sternuminstabilität begünstigt, ist ebenfalls noch unklar (Nelson e al. 1990; Prziborowski et al. 1008). Die Letalität ist bei infektiösen Sternumkomplikationen heutzutage dank hoher Antibiotikawirksamkeit und verschiedenartigen Behandlungsmöglichkeiten deutlich gesunken, variiert aber – bedingt durch die Ko-Morbidität – immer noch zwischen 5 % und 50 % (Domkowski et al. 2003). Problematisch sind darüber hinaus ein wesentlich

34.2

Diagnostik

34.2.1 Sternuminstabilität

Eine Sternuminstabilität bezeichnet per se eine aseptische Lockerung der Sternalhälften ohne assoziierte Infektion. Sie ist im Vergleich zur infizierten Sternuminstabilität seltener und wird im postoperativen Verlauf meist später, d. h. nach Wochen bis Monaten, diagnostiziert. Bei unauffälligen äußerlichen Wundverhältnissen beklagen die Patienten anhaltende oder rezidivierende Schmerzen oder berichten über Krepitationsphänomene. Die Laborwerte sind normal. Die Diagnosestellung kann in eindeutigen Fällen palpatorisch erfolgen, häufig ist jedoch eine thorakale Computertomographie erforderlich. Hier zeigt sich dann ein deutlicher Sternotomiespalt bzw. eine Sternumdehiszenz, die lokalisiert sein oder das gesamte Sternum betreffen kann. Als Ursachen dafür lassen sich gelockerte oder ausgerissene Draht-Cerclagen nachweisen, nicht selten auch ein multipel frakturiertes Sternum. In seltenen Fällen findet sich auch eine Pseudarthorse, die jedoch zumeist fest ist, d. h. ausreichend Stabilität verleiht und keine operative Korrektur notwendig macht.

34.2.2 Wundheilungsstörungen

Wundheilungsstörungen nach Sternotomie sind in der Regel Ausdruck einer Weichteilinfektion. Hauptsächlich betroffen sind adipöse Patienten und Diabetiker. Perioperativ applizierte Antibiotika erreichen das Fettgewebe nur schlecht, und dicke Hautfalten sind schwierig sauber zu halten. Bei Diabetikern konnte gezeigt werden, dass die Inzidenz sternaler Infektionen durch eine strikte Kontrolle des Blutzuckerspiegels deutlich abnahm (Zerr et al. 1997). Schlechte, nicht heilende Weichteilverhältnisse entstehen auch bei Re-Operationen und nach mehrmaligen chirurgischen Revisionen über denselben Zugang, die zu einem erheblichen Weichteiltrauma führen (The Parisian Mediastinitis Study Group 1996). Die Diagnosestellung erfolgt durch klinische Blickdiagnostik einer geröteten und sezernierenden Wunde, welche sich in 70–90 % der Fälle findet, zumeist 9–11 Tage nach der Operation (Wouters et al. 1994). Auch schmerzhafte Indurationen und fluktuierende/abszedierende Schwellungen sind nicht selten. Blutparameter einschließlich Blutkulturen können die Diagnose bestätigen, aber niemals ausschließen. Ein Röntgenbild des Thorax ist wenig hilfreich. In Abhängigkeit von der Tiefe werden oberflächliche von tiefen Wundinfektionen unterschieden.

875 34.4 · Operative Therapie

Oberflächliche sternale Wundheilungsstörungen betreffen nur das mehr oder weniger dicke Subkutangewebe, während tiefe Wundheilungsstörungen bis auf das Sternum reichen. Die häufigsten Keime sind Staphylococcus aureus und Staphylococcus epidermidis, die mit i. v. verabreichten, aber auch mit lokal applizierten Antibiotika gut zu eliminieren sind. Seltener finden sich Enterokokken, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca, Propionibacterium acnes und andere.

34.2.3 Infizierte Sternuminstabilität

Die Kombination einer Sternuminstabilität mit einer Infektion ist häufiger als eine isolierte (aseptische) sternale Lockerung. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind unklar (s. oben). Die Risikofaktoren entsprechen denen der Wundheilungsstörung, wobei in praxi 4 eine ausgeprägte Adipositas (häufig in Verbindung mit einem osteoporotischen Sternum), 4 ein verlängerter postoperativer Intensivstationsaufenthalt (aufgrund von respiratorischen Problemen oder schweren Durchgangssyndromen) und 4 eine mangelnde Patienten-Compliance im Rahmen der Mobilisierung heutzutage als Hauptursachen angesehen werden. Dieselben Risikofaktoren sowie 4 hohes Alter, 4 eingeschränkte Nierenfunktion und 4 hohe Dringlichkeit wurden auch in den Leitlinien der amerikanischen Gesellschaften ACC (American College of Cardiology) und AHA (American Heart Association) für die Mediastinitis nach aortokoronarer Bypassoperation formuliert (Eagle et al. 2004). Allerdings wurde hier die Dialysepflicht als mehr und der Diabetes mellitus als weniger bedeutsam bewertet. Die Diagnostik ist relativ einfach. Die Patienten beklagen thorakale Schmerzen und Krepitationen. Aus der Wunde, in der sich das Sternum sondieren lässt, entleert sich putrides Sekret, während die Infektparameter steigen und sich der Allgemeinzustand verschlechtert. Sofern der Befund bis jetzt noch nicht eindeutig ist, sichert ein thorakales Computertomogramm die Diagnose. In jedem Fall sollten zusätzlich Wundabstriche durchgeführt werden, um das Keimspektrum zu bestimmen.

34.3

Indikationsstellung zur Operation

Kleine lokale sternale Instabilitäten können belassen werden, insbesondere wenn sie wenig symptomatisch sind, da deren Korrektur keinen sicheren Nutzen bringt und mit

nicht negierbaren Risiken assoziiert ist. Hierbei ist nicht die Spaltbreite im Sternum entscheidend, sondern das klinische Bild, d. h. die Beschwerden und die palpable Krepitation. Größere Instabilitäten im Sinne einer weitgehenden oder vollständigen Sternumdehiszenz stellen eine klare Operationsindikation dar und werden nur dann konservativ behandelt, wenn sie dem Patienten keine oder nur geringe Beschwerden bereiten und eine operative Revision mit inadäquaten Risiken behaftet ist. Stark sezernierende Infektionen erfordern fast immer chirurgische Maßnahmen und eine i. v. Antibiotikagabe. Eine ausschließliche Antibiotikagabe ist nicht ausreichend. Es ist dennoch wichtig, den Keim und seine Resistenzlage zu bestimmen, um schwierige Keime wie z. B. einen methicillinresistenten Staphylococcus aureus erfolgreich therapieren zu können. Nach dem Eröffnen und dem Säubern der Wunde sind chirurgische und konservative Maßnahmen teilweise alternativ anwendbar. Abszessbildungen, Sekretverhalte und Nekrosenbildungen erfordern jedoch stets eine chirurgische Intervention.

34.4

Operative Therapie

Bei einer sternalen Instabilität besteht das Ziel darin, möglichst wieder ein belastungsstabiles Sternum herzustellen, während bei einer Infektion eine vollständige Elimination derselben im Vordergrund steht. Des Weiteren ist es vordringlich, den Patienten möglichst schnell wieder zu mobilisieren, um ggf. auch eine ambulante Therapie durchführen zu können. Die Therapiemaßnahmen orientieren sich am Befund.

34.4.1 Sternuminstabilität

Bei der operativen Revision wird die Sternotomienarbe wiedereröffnet. Sind die Drähte bei eindeutig aseptischen Verhältnissen nur gelockert, können sie nachgezogen werden. Sind die Drähte ausgerissen, werden sie entfernt und die beiden Sternalhälften freipräpariert. Auch wenn nur eine partielle Sternuminstabilität vorliegt, sollte die Sternotomie vollständig eröffnet werden, da neue Drähte andernfalls nicht adäquat eingebracht werden können. ! In jedem Fall ist darauf zu achten, dass bei der Freilegung der Sternumränder keine mediastinalen Strukturen (z. B. koronares Bypassgefäß) verletzt werden.

Für die erneute Stabilisierung des Sternums stehen mehrere Vorgehensweisen zur Verfügung, wobei kein sog. Goldstandard existiert und kein Verfahren klar vorteilhaft erscheint: 4 Re-Verdrahtung. Die frakturierten Sternalhälften werden zunächst stabilisiert. Hierzu können jeweils einzelne Drahtschlingen, ggf. wie bei der Erstverdrah-

34

876

Kapitel 34 · Postoperative Sternumkomplikationen

tung, oder 2 zusätzliche, fortlaufende, durchflechtende Drahtschlingen (Robicsek-Technik, . Abb. 34.1; Robicsek et al. 1977) zur Anwendung kommen. Danach werden die beiden konsolidierten Sternalhälften in üblicher Weise mit einzelnen Draht- oder Achterschlingen oder mit Sternalbändern readaptiert. 4 Verplattung. Für die Verplattung eines multipel frakturierten Sternums bestehen 2 Möglichkeiten: 5 Eine großflächige Titanium-Aluminium-Platte mit seitlichen Nahtlöchern, die in verschiedenen Formen und Größen erhältlich ist (Astudillo-Ley-Prothese; Astudillo et al. 2001), kann auf das Sternum gelegt werden. Daran lassen sich die Sternumfragmente mittels Drähten befestigen. Das auf diese Weise rekonstruierte Sternum ist bedingt übungsstabil. 5 Alternativ lassen sich winkelstabile Titanplatten, wie sie in der Unfallchirurgie verwendet werden, quer über das Sternum und die Rippen legen und an Letzteren festschrauben. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass eine relativ gute thorakale Stabilität erreicht wird, selbst bei ausgedehnter Sternumdestruktion. Allerdings ist der operative Aufwand erheblich größer als bei den anderen Verfahren. Mittlerweile sind auch neuere Fixationssysteme und Platten erhältlich, die jedoch in erster Linie für den prophylaktischen Einsatz bei der Erstoperation von Risikopatienten vorgesehen sind.

34

Bei einer ausgedehnten Fragmentierung des Sternums, die meist auch mit ossären Defekten einhergeht, kann eine Re-Stabilisierung des Sternums unmöglich sein. Wenn Sequesterbildungen evident sind, müssen die zerstörten knöchernen Anteile des Sternums entfernt werden. Solche kleinen ossären Defekte lassen sich über eine Pektoralisverschiebeplastik decken (Jurkiewicz et al. 1980). Problematischer ist es, wenn das gesamte Sternum entfernt werden muss. Sofern noch kein granulierendes Mediastinum vorliegt, kann eine Defektdeckung durch plastische Maßnahmen notwendig werden. Es ist daher immer sinnvoll, auch einen Teil des Sternums zu erhalten, v. a. wenn dieser dem Brustkorb Stabilität verleiht.

34.4.2 Wundheilungsstörungen

Eine erfolgreiche Therapie einer sternalen Wundinfektion erfordert neben einer adäquaten Antibiotikagabe auch eine Elimination der Infektion. Oberflächliche Wunden können durch Exzision der Nekrosen und ausgiebige Spülung mit H2O2 (wird kontrovers diskutiert: Zelltoxizität), Polyvinylpyrrolidon-Jod oder anderen wundreinigenden Lösungen so weit gesäubert werden, dass sie sich unmittelbar wieder chirurgisch verschließen lassen. Hierzu eigenen sich am besten Einzelknopfnähte, da die Wunde hierdurch bei einer Re-Infektion ggf. partiell wieder eröffnet werden kann.

. Abb. 34.1. Robicsek-Technik zur Re-Verdrahtung eines instabilen Sternums

Tiefe Wundinfektionen sind schwieriger zu behandeln, da ein Übergreifen der Infektion auf das Sternum bzw. die Draht-Cerclagen visuell nicht sicher beurteilbar ist. Auch hier muss das Weichteilgewebe durch Nekrosektomie und Spülung radikal und vollständig gesäubert werden. Gelingt dies gut und verbleiben keine größeren Weichteildefekte, ist ein Primärverschluss möglich. Geraten die Wundränder unter Spannung, kann der Wundverschluss durch Mobilisierung der Pektoralismuskulatur erleichtert werden. Bei großen Defekten und insbesondere bei einer ausgedehnten und unklaren Infektionssituation haben sich mittlerweile die sog. Vakuumsysteme als sehr vorteilhaft erwiesen: Die gesamte Wunde oder der infizierte Teil der Wunde bleibt offen und wird mit einem Schwamm abgedeckt. Über den Schwamm wird eine Drainage gelegt und die Wunde dann mit einer Folie verschlossen. Durch Sog an der Drainage (etwa 100 mmHg) kommt es zu einer Entfernung der Wundsekrete. Zudem wird die Kontraktion der Wundränder unterstützt und ein Granulationsreiz für die Wunde geschaffen. Bei einer ausreichenden Granulation kann die Wunde dann zweizeitig verschlossen oder ohne Vakuumsystem weiter konservativ versorgt werden. Cowan et al. (2005) konnten zeigen, dass sich die Anzahl der chirurgischen Interventionen und die Dauer des Krankenhausaufenthalts durch die Vakuumtherapie deutlich senken ließen.

34.4.3 Infizierte Sternuminstabilität

Eine Wundheilungsstörung in Verbindung mit einer Sternuminstabilität stellt die größte therapeutische Herausfor-

877 Literatur

derung dar. Die Behandlungskonzepte sind nicht standardisiert, jedoch ist in jedem Fall eine möglichst vollständige Infekteradikation wichtig. Im ersten Schritt wird die infizierte Wund eröffnet und das zerstörte Gewebe entfernt. Das Sternum wird – unter Entfernung vorhandener Draht-Cerclagen – wieder eröffnet. Das Mediastinum wird inspiziert, um zu prüfen, ob sich auch hier eine Infektion findet. Liegt der Verdacht dafür nahe, empfiehlt es sich, das gesamte Mediastinum mit mehreren Litern NaCl- oder Ringer-Lösung zu spülen. Auch die Verwendung von H2O2 (s. oben) und Polyvinylpyrrolidon-Jod ist möglich. Bei ausgedehnter Infektion wird nun zumeist eine SpülSaug-Drainage angelegt, d. h. die zuführenden Schläuche liegen jugulär und die abführenden Drainagen subxiphoidal (Shumaker u. Mandelbaum 1963). Dem Vorteil des primären Thoraxverschlusses steht hierbei die Gefahr einer Intoxikation durch die Spüllösung und einer Bildung von nicht durchspülten Toträumen, in denen die Infektion persistiert, entgegen. Optional kann nun auch das Omentum majus hochgeklappt und auf die mediastinalen Strukturen gelegt werden, jedoch bedingt dies einen Zweihöhleneingriff, der bei älteren Patienten mit einem deutlich erhöhten Risiko assoziiert ist (Lee et al. 1976). Zum Wiederverschluss werden die Sternalränder zunächst mit einem scharfen Löffel gesäubert und ggf. mit einer Sternumsäge geglättet. Die Pektoralismuskulatur wird mobilisiert (Jurkiewicz et al. 1980). Die Stabilisierung erfolgt analog zu den Verfahren bei einer aseptischen Lockerung (s. oben), jedoch versucht man in der Regel mit möglichst wenig Fremdmaterial bzw. Implantaten auszukommen. Andererseits ist die definitive Festigkeit der Sternumhälftenadaptionen die Grundlage und die Voraussetzung für den weiteren Heilungsverlauf. In Abhängigkeit vom deckenden Weichteilgewebe entscheidet man nachfolgend, ob die Wunde wieder primär verschlossen oder ob das Sternum partiell oder ganz so lange offen behandelt wird, bis die Wunde sauber ist und gut granuliert. Für letzteres Vorgehen wird heutzutage ein Vakuumverband eingesetzt, da dieser hocheffizient, pflegeleicht und für den Patienten angenehm ist. Eine vollständig offene Behandlung mit Kompressen und Tüchern wird heutzutage kaum noch durchgeführt, da sie häufig eine längere Beatmung des Patienten erfordert, das Risiko einer Verletzung des rechten Ventrikels deutlich erhöht und einer zügigen Mobilisierung entgegensteht. ! Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass zur Stabilisierung eines instabilen Sternums heutzutage mehrere Optionen bestehen. Infizierte Sternumwunden werden eröffnet und möglichst radikal gesäubert. Für eine infizierte Sternuminstabilität gibt es 2 Behandlungsalternativen, und zwar die Spül-Saug-Drainage mit primärem Sternumverschluss und die Vakuumtherapie mit zweizeitigem Sternumweichteilverschluss.

Literatur Astudillo R, Vaage J, Myhre U et al. (2001) Fewer reoperations and shorter stay in the cardiac surgical ward when stabilising the sternum with the Ley prosthesis in post-operative mediastinitis. Eur J Cardiothorac Surg 20: 133–139 Cowan KN, Teague L, Sue SC, Mahoney JL (2005) Vacuum-assisted wound closure of deep sternal infections in high-risk patients after cardiac surgery. Ann Thorac Surg 80: 2205–2212 Domkowski PW, Smith ML, Gonyon DL Jr et al. (2003) Evaluation of vacuum-assisted closure in the treatment of poststernotomy mediastinitis. J Thorac Cardiovasc Surg 126: 386–390 Eagle KA, Guyton RA, Davidoff R et al. (2004) ACC/AHA 2004 guideline update for coronary artery bypass graft surgery: summary article. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee to Update the 1999 Guidelines for Coronary Artery Bypass Graft Surgery). J Am Coll Cardiol 44: e213–e310 El Oakley RM, Wright JE (1996) Postoperative mediastinitis: classification and management. Ann Thorac Surg 61: 1030–1036 Jurkiewicz MJ, Bostwick J 3rd, Hester TR et al. (1980) Infected median sternotomy wound. Successful treatment by muscle flaps. Ann Surg 191: 738–744 Lee AB Jr, Schimert G, Shaktin S, Seigel JH (1976) Total excision of the sternum and thoracic pedicle transposition of the greater omentum; useful strategems in managing severe mediastinal infection following open heart surgery. Surgery 80: 433–436 Mangram AJ, Horan TC, Pearson ML et al. (1999) Guideline for Prevention of Surgical Site Infection, 1999. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Hospital Infection Control Practices Advisory Committee. Am J Infect Control 27: 97–132; quiz: 133–134; discussion: 96 Nelson DR, Buxton TB, Luu QN, Rissing JP (1990) The promotional effect of bone wax on experimental Staphylococcus aureus osteomyelitis. J Thorac Cardiovasc Surg 99: 977–980 Prziborowski J, Hartrumpf M, Stock UA et al. (2008) Is bonewax safe and does it help? Ann Thorac Surg 85: 1002–1006 Robicsek F, Daugherty HK, Cook JW (1977) The prevention and treatment of sternum separation following open-heart surgery. J Thorac Cardiovasc Surg 73: 267–268 Seyfer AE, Shriver CD, Miller TR, Graeber GM (1988) Sternal blood flow after median sternotomy and mobilization of the internal mammary arteries. Surgery 104: 899–904 Shumaker HB Jr, Mandelbaum I (1963) Continuous antibiotic irrigation in the treatment of infection. Arch Surg 86: 384–387 Sjogren J, Malmsjo M, Gustafsson R, Ingemansson R (2006) Poststernotomy mediastinitis: a review of conventional surgical treatments, vacuum-assisted closure therapy and presentation of the Lund University Hospital mediastinitis algorithm. Eur J Cardiothorac Surg 30: 898–905 The Parisian Mediastinitis Study Group (1996) Risk factors for deep sternal wound infection after sternotomy: a prospective, multicenter study. J Thorac Cardiovasc Surg 111: 1200–1207 Wouters R, Wellens F, Vanermen H et al. (1994) Sternitis and mediastinitis after coronary artery bypass grafting. Analysis of risk factors. Tex Heart Inst J 21: 183–188 Zerr KJ, Furnary AP, Grunkemeier GL et al. (1997) Glucose control lowers the risk of wound infection in diabetics after open heart operations. Ann Thorac Surg 63: 356–361

34

879

Sachverzeichnis A A. epigastrica inferior 577 A. gastroepiploica dextra 577 A. lusoria 527, 547 A. mammaria interna (LIMA) – Präparation 574 A. radialis 576, 577 A. vertebralis – isolierter Abgang 527 A. mammaria interna 512 A. mesenterica superior 721 aberranter Abgang des Truncus brachiocephalicus 543, 546 AbioCor 866, 868 Abott-Arterie 527, 528 Acorn-Device 598 acute respiratory distress syndrome (ARDS) 205 Adams-Stokes-Anfälle 755 Adenosin 196 Adrenalin 151, 154, 188, 189 adulte Stammzelle 125 AESOP – Automated Endoscopic System for Optimal Positioning 684 AICD 756, 757, 766, 768–771 Aktionspotenzial 727 akute Abstoßung 826 akute Dissektion 711, 717 akute myokardiale Ischämie 513 akute Niereninsuffizienz 172 – Schweregradeinteilung 172 akutes Lungenversagen 164 akutes Nierenversagen 171 akzessorische Leitungsbahn 760, 763, 764 akzessorischer AV-Knoten 496 ALCAPA-Syndrom 507, 512, 513 Alfieri-Plastik 657 Allen-Test 576 Alpha-Stat-Blutgasprotokoll 797 alveoloarterielle Diffusionskapazität 808 Analgosedierung 141, 167, 176, 194 Anastomosentechnik – automatisierte 579 Aneurysma Ductus Botalli 557 Angiosarkom 776 Anomalien der Koronararterien 559 antegrade Hirnperfusion 464

anterolaterale Thorakotomie rechts 228 Antiarrhythmika 161 Antibiotikaprophylaxe 143 Antikoagulation 356 antitachykarde Funktion 734 Antithrombin III (AT III) 144 – -Mangel 95 Antithymozytenglobulin 826, 827, 843 Anulusabszess – Mitralklappe 659 Aorta ascendens – bei Fallot Tetralogie 394 Aorta ascendens: Atherosklerose 585 aortaler Homograft 698 Aortenatresie 334, 461 Aortenbogen – unterbrochener 535 Aortenisthmus 465, 525, 526 Aortenisthmusstenose 334, 335, 342, 461, 470, 483, 525 – infantil/adult 526 – kritisch 526 – prä-/postductal 526 – Residuum, Rezidiv 532–533 Aortenklappe 602 Aortenklappendilatator 602 Aortenklappenendokarditis 628 Aortenklappenersatz 601, 627, 673 – bei älteren Patienten 623 – perkutaner 627 – transapikaler 627, 673 – transfemoraler 673 – und Dialyse 623 – und Schwangerschaft 623 Aortenklappeninsuffizienz 372, 428, 455, 603 Aortenklappenrekonstruktion 609, 612 Aortenklappenstenose 603 Aortenwurzel 422, 454, 602, 613 Aortenwurzelabszess 628 Aortenwurzelaneurysma 453, 694 Aorto-aortaler Bypass 532–533 aorto-coronary bypass, ACB 570 aortomitraler Übergang 641 aortopulmonales Fenster 473, 511, 557 aortorechtsventrikulärer Shunt 414 aortorechtsventrikulärer Tunnel 521 Aortotomie 619

Aortotrunkopexie 546, 547 Arginin-Vasopressin 190 Aristotle-Score 29, 32, 33, 35 arterielle Switch-Operation 488, 493 arteriokoronare Anastomose 511 ASD – secundum 224 – sinus venosus 224 – -Okkludersysteme 670 Asplenie 335 Asytolie 149 Atherosklerose der Aorta ascendens 585 atriale Switch-Operation 497, 501 atrialisierte Kammer 296 Atrioventrikularkanaldefekt 239 Atrioventrikularseptumdefekt 239 – imbalancierter 534 – intermediärer 245 Atrium Commune 224 Atriumseptumdefekt 222–231 Aufenthalt auf der Intensivstation 136 Autograft, Pulmonalklappe 620 Autografttechnik – tracheale 551 autologes Perikard 370 automatic internal cardioverter/ defibrillator (AICD) 756 automatische implantierbare Defibrillatoren, AICD 766 AV-Block 197, 494–496, 729 AV-Kanal-Defekt 240 AV-Knoten 728 AV-Knoten-Reentry-Tachykardie 159, 303 AV-Synchronizität 195 AV-Überleitung 372 AVSD – bei Fallot Tetralogie 250 – Einflickentechnik 248 – intermediärer 244 – komplizierend bei anderen Herzfehlern 242 – linksventrikuläre Ausflusstraktobstruktion 252 – modifizierte Einflickentechnik 248 – Re-Operationen 251 – Reizleitungssystem 242 – Zweiflickentechnik 245 Azathioprin 844 Azidose 475 Azygoskontinuum 840

A

880

Sachverzeichnis

B Balkenagenesie 203 Ballonpumpe – intraaortale 572 Ballonvalvuloplastie, kritische Aortenstenose 431 – Mitralklappe 283 Bändelung der Pulmonalarterie 498 Barlow-Syndrom 654 Basiliximab 844 Basismonitoring 138, 147 bathmotrop 727 Bauchaortenaneurysma 799 Bauchlagerung 167 Beating-heart-Technik 667 Beatmungsform 163 Becker, Peter 12 beidseitige Lungentransplantation 823 Beinvenenthrombose 803, 804 Bentall-Operation 623, 697 Beraprost 200 Beschwerdemanagement 59 bidirektionaler Glenn 463 bikavaler Einflussstopp (»inflow occlusion«) 215, 222 Bikuspidalisierung – Trikuspidalklappenrekonstruktion 662 bikuspide Aortenklappe 422, 442, 604 bilaterale Lungentransplantation 819, 823, 840 Bio-Bentall 623, 703 biodegradables Polymer 119 biologische Prothese – Mitralklappenersatz 646 Bioreaktor 112, 115, 122 biventrikuläre Stimulation 158, 744 Blalock, Alfred 214 Blalock-Parks 528 Blalock-Taussig-Shunt 380, 463 – modifiziert 384 Bland-White-Garland-Syndrom 280, 507 Bläschenoxygenation 78 Blausucht 380 Blutgasanalyse 140, 198 Blutkardioplegie 105 – nach Buckberg 103 Blutungskomplikation 617 Bock, Herbert 12 Borst, H.G. 12 BQS 136, 173

Brady-Tachy-Syndrom 734, 735 Bradyarrhythmie 189, 195 bradykarde Rhythmusstörung 357, 728 Bradykardie-Tachykardie-Syndrom 729 Bradykardie 157, 496, 734 Bretschneider, Hans Jürgen 17 Bretschneider-Lösung 834 bridge to transplantation 831 Brom-Technik 451 Bronchiolitis obliterans 827, 829 Bronchusanastomose 823 Bronchuskomplikation 826 Brugada-Syndrom 771 Bücherl, Emil 17 Bundesgeschäftsstelle für Qualitätssicherung (BQS) 136, 173 Bypass 528

C Calafiore 105 Calcineurininhibitor 844, 845 Carboxyhämoglobin 139 CardioWest TAH 866, 867 Carrel, Alexis 4 Celsior-Konservierungslösung 834 chimney patch 412 Chirurgie der KHK 571 Chloralhydrat 194 Choreoathetose 204 Chromosomendeletion 22q11 368 chronische Abstoßung 827 chronische Dissektion 711, 717 chronische Reizschwelle 754 chronisches Vorhofflimmern 736 chronotrop 727, 728 Clamshell-Inzision 399, 707, 821, 822 Clamydia pneumoniae 603 Cleft 246 Clonidin 157, 194 CMV-Infektion 828 CO2-Insufflation 666, 675 – in den Situs 594, 606 Coarctatio pulmonalis 382, 386, 390, 398, 411, 413, 542, 548 Cockcroft-Gault-Gleichung 171 Composite-Prothese 705 Compositprothese 623 Computertomographie – kardiale 570 Conduit 491 – klappenlose 491 – klappentragende 491

Congenital Heart Surgery Nomenclature and Database Project 224, 332 Contusio cordis 789, 790 Cortisontherapie 181 Cor triatriatum dextrum 238, 239 Cor triatriatum sinistrum 239, 254 Cox-Maze-Prozedur 303 Cox-Regression 40, 43 Crafoord, Clarence 214 Critical illness polyneuropathy 176 Cyclosporin A 825, 832, 843

D D-Dimer-Spiegel 804 Da-Vinci-System 684 Daclizumab 844 Dacron 117 Damus 351 Darmischämie 174 David-I-Methode 701 David-Operation 455, 613, 614 De-Vega-Plastik 661 debranching des Aortenbogens 718 definitive Palliation 339 Degenerationsrate biologischer Prothesen 618 dekompressive Kraniektomie 175 Dekubitus 179 Dekubitusprophylaxe 180 Delphi-Prozess 43 Derra, Ernst 8, 9 Desobliteration der Pulmonalarterien 810 Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie 13, 63 Deutsche Stiftung für Organtransplantation (DSO) 832 de Wall, Richard 217 Dezelerationstrauma 789 Di-George-Syndrom 475 Dialyse 623 diastolische Dysfunktion 595 dilatative Kardiomyopathie 508 DINAMIT-Studie 766 Dip-Plateau-Phänomen 784 Dispersionsoxygenator 10 Disseketion des AV-Sulcus 647 distaler Bogen 715 Dobutamin 151, 154, 189 Dominoherz 840 Dopamin 151, 154, 189, 201

881 Sachverzeichnis

Dopexamin 152 Doppel-Switch 494, 497, 498 Doppelflügelklappe 617 doppelter Aortenbogen 543, 544 doppelter RIVA 382 DORV – Koronaranomalien 408 DORV mit subaortalem VSD (Fallot-Typ) 405, 406 DORV mit subarteriellem VSD 409 DORV mit subpulmonalem VSD 405, 406 DORV plus Malposition der großen Arterien 404 Doty-Technik 451 Double-chambered right ventricle 415 Double-inlet-Ventrikel 332 double outlet both ventricles 407, 409 Double-switch 501, 503 Drainage des Liquor cerebrospinalis 720 dreidimensionale Echokardiographie 435 Driveline 860, 862, 863, 865, 866, 869–871 Druckgeschwür 179 Ductus arteriosus (Botalli) 429, 462, 489, 552, 554, 561 – bei Säuglingen und Kleinkindern 554 – des Frühgeborenen 552 – fehlend 401 – im Erwachsenenalter 555 – infiziert 556 – Minimalinvasiver Zugang 668–669 – verkalkt 556 duktusabhängig 538 duktusabhängige Systemzirkulation 425 Duktus Aneurysma 557 Duktusdivertikel 557 Durchgangssyndrom 175 Dyshämoglobine 139 Dyspnoe 165

E EACTS Adult Cardiac Database 70 EACTS Congenital Database 70 Ebstein-Anomalie 290, 293, 495 – Klappenkonstruktion 296–305 – Trikuspidalklappenersatz 299

ECMO 167, 205, 206 ECST-Studie 795, 796 Edge-to-edge-Technik 677 Eineinhalbventrikelkonzept 352, 408, 411–413 Eisenmenger-Syndrom/-Reaktion 367, 808, 840 ektope atriale Tachykardie 196 Elastinarteriopathie 452 Elastingen 449 Elefantenrüsselprothese 705, 712 Elektrodenbruch 750 Elektrodendislokation 749 Elektrodeninfekt 752 Elephant-trunk-Technik 705, 712 Elfengesicht 449 EMAH: Erwachsene mit angeborenen Herzfehlern 391 embryonale Stammzelllinie 128 Emmrich, Karl 21 Emphysem 817 En-bloc-Herz-Lungen-Präparat 841 Endatherektomie – koronare 584 – von Koronargefäßen 584 endogene Stammzelle 129 Endokardfibroelastose 421, 426, 470, 838 endokardiale Fibroelastose 410 Endokarditis 427, 856 Endokarditisprophylaxe 376 Endokardkissendefekt 239, 335 endoluminale Klemmtechnik 666, 674, 683 endoskopische Venenentnahme 573 Endovaskularprothese 691, 706 Enoximon 154, 190 enterale Ernährung 167 Entkalkungsmanöver 614 Entlüftung des Herzens 640 Entlüftung des linken Ventrikels 607, 608 Epstein-Barr-Virus 828 Ermüdungsbruch 857 Erweiterungsplastik der Aortenwurzel 615 Etacrynsäure 201 Etomidat 194 Euro-Collins-Lösung 834 Euroscore 27, 28, 39, 40, 63 Eurotransplant 832 Everolimus 825 Ex-situ-Operation 780 exit block 749 externe Schockelektrode 675

B–F

extrakorporale Lungenersatztherapie 167 extrakorporale Membranoxygenierung 205 extrapleurale Perikardiotomie 745 Extrasystole 732 Extubation 164, 169

F Facharztfrage 18 Fahrtauglichkeit 769 Faktor VII 193 Faktor VIIa 144 Fallot-Tetralogie – Aorta ascendens 394 – rechter Aortenboden 385 – transatriale Korrektur 388–389 – transinfundibuläre Korrektur 385–387 Fallot-Tetralogie mit komplettem AV-Kanal 382, 383 Fallot Tetralogie – bei AVSD 250 Fenestrierung 352 – VSD-Flicken 400 Fenoldopam 201 Fenster – aortopulmonales 536 Fentanyl 194 Fibrome 776 Fibrosa – mitral-aortale intervalvuläre 641 Fieber 177, 178 Fixierklemme nach Borst 704 Flachmembranoxygenation 79 Flüssigkeitsatmung 167 fokale atriale Tachykardie 759–761 Fontan-Konversion 338, 357 Fontan-Modifikation 338 Fontan-Operation 332, 466 Fontan-Palliation 503 Fontan-Zirkulation 339, 340, 357 Foramen ovale 222, 224, 834 Forßmann, Werner 6 Fossa ovalis 223, 638 Frater stitch 373 freie IMA-Arterien 580 freies Hämoglobin 855 Frey, Emil Karl 5 frozen elephant trunk, Hybridprothese 707, 713 fulminante Lungenembolie 851 Furosemid 201

882

Sachverzeichnis

G Gallagher-Schemata 763 Ganzkörperhypothermie 215 Gasaustausch 77, 78 gastrointestinale Blutung 173, 202 gebändelte Physiologie 470 gefrorenes Frischplasma 144 Gelatin-Resorcin-FormaldehydGewebekleber 711 Gelatinepräparat 148 Generatordekubitus 751 Generatorimplantation 743, 747 Gerota-Faszie 721 Gibbon, John 215 Gitterpumpoxygenators 10 Glasgow Coma Scale 137, 138 Glenn, William L. 214 Glenn-Operation 466, 468 Glutaraldehydlösung 370 gooseneck deformity 252 GOSE-Punktebewertungssystem 294 Great Ormond Street Echo (GOSE) 293 Gross, Robert E. 213, 218 Grosser-Greenfield-Stadium 804 GUCH: »grown-ups with congenital heart disease« 391 Güttler, Josef 12

H Häcker, Rudolf 4 Hallesche Herz-Lungen-Maschine 19 Hallesche Symposium 20 Hamburger Statistik 17, 63 Hammock-Klappe 279 hammock mitral valve 278, 284 Hämolyse 855 Hämoperikard 787 Harvey, William 214 HCH-Score 29, 30 HeartPort-System 666 Hegar-Stift 435, 443 Hellner, Hans 8 Hemi-Fontan-Operation 340, 346, 353, 468 Hemitrunkus 558 Heparinallergie 95 heparinbeschichtetes System 94 heparininduzierte Thrombozytopenie (HIT) 180 Herbst, Martin 19

Herz-Kreislauf-Stillstand 150 Herz-Lungen-Maschine 10, 11, 20, 75, 81, 216 Herz-Lungen-Transplantation 840 Herzchirurgie 665 – minimal-invasive 665 Herzdruckmassage 150 Herzinfarkt 589 Herzinsuffizienz 589, 848 Herzklappenverletzung 790 Herzkontusion 789, 790 Herzkrankheit, koronare (KHK) 569 Herzohramputation 640 Herzschrittmacherausweis 754 Herzstichverletzung 3 Herztransplantation 357, 414, 488, 848 Herzunterstützungstherapie 850 heterotope Herztransplanttion 834 Heyde-Syndrom 604 Hiatus aorticus 720 hibernating myocardium 149, 508, 597 hirnorganisches Psychosyndrom 175 Hirntod 820 His-Bündel 728, 764 HLA-Typisierung 833 Hochfrequenzbeatmung 199 hockeyschlägerförmig 441, 446 Hohlfaseroxyenation 79 Homograft 421, 436, 439, 443, 466, 620, 693, 698 Homograftbank 116 homologe Herzklappenprothese, Homografts 121 Horner-Syndrom 204 Horovitz-Quotient 165 Hraska-Technik 403 HTK-Lösung nach Bretschneider 103 humane Kardiomyozyten 128 Hybridoperation 469 Hybridoperationssaal 683, 668 Hybridprothese 693 Hybridverfahren 375, 718 Hydrochlorothiazid 201 Hydroxyethylstärke 148 hyperakute Abstoßung 826 Hyperkaliämie 177 Hyperkapnie 812 Hypernatriämie 177 Hypernephrom 776 hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie 440 Hypokaliämie 177 Hyponatriämie 177

Hypoplasie des Aortenbogens 335 hypoplastischer Linksherzkomplex 461, 483 hypoplastisches Linksherzsyndrom 461, 839 Hypothyreoidismus 190

I iatrogen 442 iatrogene Hypernatriämie 177 Ibuprofen 553 ICHD-Schrittmachercode 735 idiopathische Lungenfibrose 817 Iloprost 200 IMA-Revaskularisation – bilaterale 580 IMA: internal mammary artery, A. mammaria interna 576 Immunsuppression 817, 845 Impellerpumpe 77 In-flow-Okklusion 789 In-situ-IMA-Graft 580 Indomethacin 553 Infektion 177, 178 – des Schrittmachersystems 750, 751 Infektionsprophylaxe 193, 195 Inhalation von NO 200, 824 inhalative Vasodilatatoren 153 instabiles Sternum 175, 874 Insufflation von CO2 685 Insulintherapie 180, 181 Intensivmedizin 135, 141 Interkostalarterienabgang 717 Interkostalgefäß 720 Intermediate-care-Station 145 Interstage-Letalität 469 interstage mortality 541 Interventionelle transluminale Pulmon alklappenimplantation 392 intraaortale Ballonpumpe 155 intraaortomuraler Verlauf einer Kranzarterie 483 intrakavitäre Thromben 591 intramurales Hämatom 692 intramuraler Koronararterienverlauf 489 intraoperative transösophageale Echokardiographie 372 Ischämiezeit 821 ischämische Kardiomyopathie 590, 597 ischämischer Schlaganfall 174

883 Sachverzeichnis

isolierter Linksherzbypass 714 Isomerismus der Vorhöfe 335 Isthmus 462 Isthmusplastik nach Vossschulte 530, 531

J J-Elektrode 742 Jeger, Ernst 4 jet lesion 381, 386, 389, 416 junktionale ektope Tachykardie 197

K Kälberjugularvenen-Conduits 392 Kalzium-Sensitizer 152, 191 Kammerersatzrhythmus 728 Kammerflattern 160 Kammerflimmern 149, 150, 160 kardiale Metastase 775 Kardiomyopathie 336 – hypertrophe obstruktive 287 Kardioplegielösung 104 kardiopulmonale Reanimation 150 Karotisstenose 793, 794, 798 Kavafilter 807 kavopulmonaler Shunt 353 Kavum des linken Ventrikels 593 Kawasaki-Syndrom 518 Kawashima-Operation 353, 406 Kay-Plastik 662 Kaye 351 Ketamin 194 Kippscheibenprothese 617 Kirklin, John 217 klappenloser Conduit 478 Klappenöffnungsfläche 605 Klappenprothesenwahl 642 Klappentasche 422, 602 Klappentaschenprolaps 431 Klappentaschenverziehung 434 Klappenthrombose 626 klappentragende Conduits 500 Klappenwahl 616 klassischer Blalock-Taussig-Shunt 383 Klinner, Werner 11, 214 Knochenmarkstammzelle 126 Knochenwachs 874 Koaptation 277, 422, 642, 649, 659

Koaptationsfläche 432, 597, 602, 641, 642, 649, 654 Koch-Dreieck 728 Kombinationseingriff 665 Kombinationsprothese 696 Kommerell-Divertikel 543, 547 Komorbidität 141 kompletter Aortenbogenersatz 712 kompletter AV-Block 446–448, 496, 497, 501, 729 Komplikation der Beatmung 170 Konno-Rastan-Operation 442, 443 kontraktile Reserve 605 Konusseptum 380, 381 Konversionsrate 680 Koronaranomalie 382 – bei AP-Fenster 559 – bei DORV 408 Koronararterien-Ostiumplastik 584 Koronarchirurgie – konventionelle 572 – Venenentnahme 572–574 Koronare Herzkrankheit (KHK) 569 koronares Steal-Phänomen 508 Koronarfistel 414, 518 – bei PA/IVS 410 Koronarfistel/-sinusoide 411 Koronarkompression 515 Koronarostiumplastik 515 Koronarperfusion – RV-abhängig 414 Koronarsinus ASD 224, 466, 749 Koronartransfer 483 Kortikoid 825 Kortikosteroid 845 Kreislaufstillstand 693 – tiefhypothermer 385, 534–536, 538 Krepitation 875 Krepitationsphänomen 874 kritische Aortenstenose 424 Kryo- oder Radioablation 593 KTQ 50, 51 Kunstherz 853

L Laboruntersuchung 141 Laktatspiegelerhöhung 188, 205 Langzeitperfusion 81 laryngeal release 550 lateraler Tunnel 347 Lebendspende 820

G–M

Lecompte-Manöver 403, 407, 408, 492, 509 left ventricular assist device 849, 852 Leonardo da Vinci 214 Levosimendan 154, 191 Lezius, Albert 8 Lig. arteriosum 552 Lillehei, C. Walton 213, 216 LIMA-Grafts – sequenzielle 580 – left internal mammary artery 569 limitierte posterolaterale Thorakotomie rechts 228 limitierte Sternotomie 228 Linder, Fritz 8 linksatrialer Druckmesskatheter 624 Linksherzsyndrom – hypoplastisches 536 Linksherzversagen 148, 149 Linksisomerismus 335, 345 linksventrikuläre Rekonstruktion 590, 591 Linksventrikulotomie 368, 371 LionHeart 866 low cardiac output syndrome (LCOS) 147, 187 Luftembolie 105, 106, 854 Lungen-Compliance 166 Lungenerkrankung 817, 818 Lungenödem 605 Lungensequester 232 Lungentransplantation 561 Lungentumor 800 Lungenvene – Stenteinlage 273 Lungenvenenfehlmündung 229, 259 Lungenvenenobstruktion 261 Lungenvenenstenose – nach Radiofrequenzablation 253 Luxatio cordis 783 Lysetherapie 805

M M. Lancisi 443 MACCE, major adverse cardiac and cerebrovascular events 585, 680 MADIT-II-Studie 766 Magen-Darm-Atonie 202 magnetische Levitation 857, 864 major adverse cardiac and cerebrovascular events, MACCE 585, 680 Malalignment 483, 493

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Sachverzeichnis

Malalignment-Ventrikelseptumdefekt – posteriorer 540 Malalignment-VSD 380, 401 Malperfusion 702, 706 – -pathologien 701 Malposition der großen Arterien 404 Manouguian 615, 630 Manouguian-Technik 435 MAPCA-abhängige Perfusion 395 Mapping 761, 770 Marfan-Syndrom 280, 654 Mayo-Gibbon-Herz-Lungen-Maschine 217 Maze-Operation 357 Maze-Prozedur 682, 685, 757–759 mechanische Fixierung des Patienten 175 Mediadegeneration 692 mediane Sternotomie 94, 606, 745, 873 Mehretagenstenose 421 Mehrfachklappenersatz 622 Melbourne-Shunt 398 membranöses Septum 367 Membranoxygenation 78 Mesenterialischämie 176 Meshalkin 214 metabolische Alkalose 177 metabolische Azidose 176, 425 Methämoglobin 139 Methylenblau 154 midaortic syndrome (Segmentale Aortenhypoplasie) 541 Midazolam 194 MIDCAB (Minimally-invasive-directcoronary-artery-bypass) 569 MIDCAB-Konzept 581 MIDCAB-Operation 570 MIDCAB-Technik 582 Milrinon 154, 190, 200 minimally invasive direct coronary artery bypass (MIDCAB) 678 MiniMAZE 682 Ministernotomie 670 Mischzirkulation 343 Mitral-Ballonvalvuloplastie 283 Mitralchordae-Agenesie 286 Mitralchordae-Ruptur 286 Mitralcleft 240 Mitralinsuffizienz – doppeltes Orifizium 285 Mitralklappen-Cleft 285 Mitralklappenanulus 642 Mitralklappenendokarditis 658, 659

Mitralklappenersatz – biologische Prothese 646 – mechanische Prothese 645 – Ventrikelruptur 646–647 – Zweiflügelprothese 645 Mitralklappeninkompetenz – kongenitale 279 Mitralklappeninsuffizienz 649, 660 – ischämisch bedingte 657 Mitralklappenkommissurotomie 647, 648 Mitralklappenrekonstruktion 276, 278, 591, 597 – Ringprothese 652–653 Mitralklappenrekonstruktion (Rekonstruktion der Chordae) 654 Mitralklappenrekonstruktion (Rekonstruktionen von Segel tund Anulus) 648 Mitralklappensegel 641, 642 Mitralklappensprengung 677 Mitralklappenstenose – kongenitale 278 modifizierter Blalock-Taussig-Shunt 380, 383, 498 modifizierte Ultrafiltration 353 Mohrenheim-Grube 738 Monocusp-Klappe 388 monoklonaler Antikörper 826 Morbus caeruleus 380 Morbus Ebstein 497 Morbus Uhl 770 Morphin 194 mTOR-Inhibitor 844 mukozystische Degeneration 439 multifokale Lungenperfusion 396, 398 Mustard, Vorhofumkehroperation 485 Mustard-Operation, Teil des »DoppelSwitch« 501 Mycophenolsäure 825, 844 Myokarddysfunktion 205 myokardiale Dysfunktion 187, 196 Myokardperforation 748 Myokardruptur 791 Myosplintimplantation 598 Myxom 775–780 Myxomrezidiv 780

N Nachblutung 140 Nakata-Index 400 NASCET-Studie 795, 796

Natriumnitroprussid 153, 190, 200 near-infrared spectroscopy (NIRS) 204 nekrotisierende Enterokolitis 462 Neoaorta 340, 437 Neoaorteninsuffizienz 438 Neoaortenklappe 493, 503 neonatale Palliation 340 Neosinus 701 Nesiritide 191 Neugeborenenalter 217 neurologische Komplikation 174 Neuroprotektion 691, 708 Nierenersatztherapie 172, 173 Nierenersatzverfahren 173 Nikaidoh-Operation 491, 492 NIRS (near-infrared spectroscopy) 204 Nitroglyzerin 152, 157, 190 Noduli Arantii 422, 602, 610 NOMOVAD (no membrane oxygenator ventricular assist device) 206 Noradrenalin 151, 154, 190 Norwood-Operation 340, 342, 351, 463 Nylon 118

O Oberflächenhypothermie 9, 10 Oberflächenoxygenation 77 off-pump-Chirurgie 667 off-pump coronary artery bypass (OPCAB) 570, 678 Okklusion der Aorta ascendens 667 – endoluminale 667 OKT3 826, 827, 843 one and half ventricle repair 502 Ontogenese 213 OPCAB (Off-pump-coronary-arterybypass) 570, 678 OPCAB-Technik 581 Operationskonzepte bei KHK 571 Orciprenalin 190 orthotope Herztransplantation 502, 833 Os infundibuli 381, 415 Ösophagus-EKG 196 Ostium primum 222 Ostium secundum 222

885 Sachverzeichnis

P Paneth-Plastik 654 Panzerherz 4, 783 parachute mitral valve 278, 279, 283 parachute valve, AV-Kanal Korrektur 249, 250 paradoxe Embolie 222, 223 parakorporales Herzunterstützungstsy stem 858 parasternale minimalinvasive Thorakotomie 670 paravalvuläres Leck 627, 644 parenterale Ernährung 145 partieller Atrioventrikularseptumdefek t 244, 245 partieller AV-Block 729 partieller AVSD 239 partieller Bogenersatz 709 partielle Sternotomie 606 Patientensicherheit 55 PDCA-Zyklus 50, 51 PEEP 198, 200 percutaneous coronary intervention, PCI 570 Pericarditis constrictiva 783 Perikardektomie 784 Perikarderguss 781 Perikardfensterung 782, 783 Perikardtamponade 748, 781, 787, 790 Perikardverletzung 790 Perikardzyste 785 perimembranöser VSD 367 periphere arterielle Verschlusskrankheit 800 periventrikuläre Leukomalazie 203 perkutaner Klappenersatz 677 permissive Hyperkapnie 166 persistierende linke obere Hohlvene 233 persistierender fünfter Aortenbogen 542 Pferdeperikard 611, 644 pH-Stat-Protokoll 797 Phosphodiesterase-III-Hemmer 152, 190 Phylogenese 213 Phylum chordata 213 Pink-Fallot 382, 401 Piritramid 194 plötzlicher Herztod 427, 450, 488, 513 Pneumozystisprophylaxe 845 Polyneuropathie 176 Polysplenie 335

positiver endexspiratorischer Druck 198 Postkardiotomieherzversagen 848, 851, 852, 858 postoperative Infektion 178 Postperikardiotomiesyndrom 229 posttransplant lymphoproliferative disorder 828 posttraumatisches Aorta-descendensAneurysma 719 Potts, Willis 214 PPSB 144 pro-BNP 804 proCum Cert 50, 51 Propensity-Score 41, 43, 798 Prostaglandinsynthesehemmung 553 Prostaglandintherapie 425, 526 Prostanoide 153 Prostazyklin 200 prosthesis-patient mismatch 624 Prothesenendokarditis 626 Prothesenummantelung (graft inclusion) 720 Prothesenwechsel 644 pulmonalarterielle Schlingenbildung 549 Pulmonalarterienbändelung 501 Pulmonalarterienreduktionsplastik bei Pulmonalklappenagenesie 402 Pulmonalarterio-linksatriale Fistel 561 Pulmonalarterio-venöse Fistel 561 pulmonale Embolektomie 806 pulmonale Hypertension 479, 519 pulmonale Hypertonie 625, 807, 808, 809 pulmonaler Autograft 443 pulmonaler Hochdruck 475, 813 pulmonales Reperfusionsödem 813 pulmonale Thrombendarteriektomie 807 Pulmonalisangiographie 809 Pulmonalklappenagenesie 401 pulmonalvaskulärer Widerstand 808, 809 Pulmonalvene – Stenteinlage 273 Pumpenstopp 857, 870 Pumpenthrombose 871 Punktmutation 449 Purkinje-Fasern 727

M–R

Q Qualitätsmonitoring 36 Qualitätssicherung 37 – im Internet 38 Qualitätssicherungsmaßnahme 18 Querinfundibulotomie 406, 540

R RACHS-1 29, 31, 32, 35, 39, 40 Radialarterie 576, 577 Radiofrequenzablation 253 – Lungenvenenstenose 253 Raghib-Typ ASD 234 Ramsay-Score 137, 141 Rankin-Einteilung 794 Rankin-Scale 795 Rapid-two-stage-Switch-Operation 218, 490, 501 Rastelli-Operation 407, 491, 498, 501 Re-Implantationsmethode nach David 699, 700 re-intubieren 164 Re-Operation 101 – koronare 583 Re-Sternotomie – mediane 583 Re-Thorakotomie 162 – auch auf der Intensivstation 162 Re-Transplantation 824, 827, 838, 839 Re-Verdrahtung 875 rebound-pulmonale Hypertonie 201 rechter Aortenbogen/linksseitiges Lig. arteriosum 543 Rechtsherzbelastung 804, 805, 808 Rechtsherzinsuffizienz 155 Rechtsherzversagen 148, 149, 855 – unter LVAD-Therapie 852 Rechtsisomerismus 335 rechtsventrikulärer Ausflusstrakt 477 – Rekonstruktion 477 rechtsventrikuläres Remodeling 393 Rechtsventrikulotomie 371 Reduktionsplastik der Aorta 699 reentry 711, 732, 733 Reentry-Tachykardie 731 Rehn, Ludwig 3 Reithosenplastik 450 Reizleitungsystem 367 Reizschwellenanstieg 750

886

Sachverzeichnis

Rekonstruktion der Aortenklappe nach Trusler 373 Rekonstruktion der Mitralklappe nach Alfieri 592 Relaxationstörung 427 REMATCH-Studie 848, 849, 854, 855, 857, 861, 870 Remodellierung der Aortenwurzel nach Yacoub 699 rescue protocol hydrocortisone 192 Residualbefund nach Korrekturoperation 186 Resoniumeinlauf 177 restriktives bulboventrikuläres Foramen 336 restriktive Lungendurchblutung 336 restriktive Physiologie 390 – des rechten Ventrikels 389, 390, 411 Restventrikelseptumdefekt 479 retrograde Dissektion 716 Reverse-subclavian-flap 528, 534, 538 Rhabdomyom 776 rheumatisches Fieber 603 Rhythmusstörung 488 Richmond Agitation and Sedation Scale 175 RIFLE-Klassifikation 171 right internal mammary artery, RIMA 576 Rinderjugularvenen-Conduit 478, 491, 493, 500 Rinderperikard 611 Ringknorpel 549 Ringprothese – Mitralklappenrekonstruktion 652–653 – Trikuspidalklappenrekonstruktion 662 Risiko-Score 35 Risikodefinition 55 Risikoidentifizierung 57 Risikomanagement 55 risk rating matrix 61 Rodewald, Georg 11 Rollerpumpe 76 Ross-Kabbani-Operation 280, 282 Ross-Konno-Operation 426, 437, 443, 448, 470 Ross-Operation 421, 452, 601, 620 Rotationsbett 167 Rotationspumpe 861 Ruhepotenzial 727 RV-abhängige Koronarperfusion 414 RV-PA-Conduit 466, 467

S Sarkom 775, 776 Sauerbruch, Ferdinand 4, 5 Sauerstoffpartialdruck 139 Sauerstoffsättigung 139 Säuglingsalter 217 Schadenspyramide 56 Schlaganfall 356 Schlaganfallprävention 794, 795 Schlaganfallrate 793–795 Schlagvolumen 595 Schleifendiuretika 173 Schober, Karl Ludwig 19 Schrittmacherkabel 624 Schrittmachersysteminfektion 752 Schrittmachertherapie 734 Schussverletzung 788, 789 Schwangerschaft 623 Scimitar-Vene 232 Score 27, 44 sea-gull sign 382, 390 Segelbeweglichkeit 649 Segelprolaps 277 Segmentale Aortenhypoplasie (midaortic syndrome) 541 Sehnenfadenplastik 655, 656 Sekumdum-ASD 222 sekundäre arterielle Switch-Operation 488 selektive antegrade Hirnperfusion 708, 709 Semilunarklappe 602 Senning, Vorhofumkehroperation 485 – Teil des »Doppel-Switch« 501 Senning-Rastelli 501 – -Operation 498 Sepsis 177, 179 Septum primum 222, 223 Sequenzialbypass 578 Shone-Komplex 279, 421, 461, 534 Shunt-Operation 337 Shunt-Physiologie 468 Shunt-Thrombose 355 Sick-sinus-Syndrom 729, 730, 735, 736 Sildenafil 200 Single-lung-Transplantation 819, 821 singulärer Ventrikel 331 sinotubulärer Übergang 611 Sinus-Valsalvae-Aneurysma 453, 694 Sinus-Venosus-Defekt 225, 226, 230 Sinusknoten 728 Sinusknotendysfunktion 197, 357

Sinusoide bei PA/IVS 410 Sinusrhythmus 728 Sinustachykardie 159 Sinus Valsalvae 422, 602 sinutubulärer Übergang 422 Sirolimus 825, 827 SIRS »systemic inflammatory response syndrome« 177 Situs inversus 496 skelettale Myoblasten 126 Sludge-Phänom 731 Spenderbronchusstumpf 822 spinale Blutversorgung 716 spinale Schädigung 720 Split-lung-Transplantation 824 Spontanletalität Typ A-Dissektion 701 Spulenoxygenation 79 St.-Thomas-Lösung 103 Standardkonzept 571 Stansel 351 Stentless-Prothesen 619 Sternotomie – limitierte untere 228 – mediane 636 – partielle obere 638 Sternumdehiszenz 875 Sternumdurchblutung 874 Steroide 192 Stichverletzung 788, 789 Stickstoffmonoxid 869 Straddling 333 – -Phänomene 311 – einer AV-Klappe 503 Stressulkus 202 Stridorsymptomatik 546 STS-Datenbank 70 STS-Score 29 stunned myocardium 149, 156 subclavian-flap (-plasty) 528, 533, 534 subkoronare Implantationstechnik Bioklappenprothesen 619 Subpulmonalstenose 415 subvalvulärer Apparat 642 Sulcus interatrialis 637 Supramitraler Ring 258, 259 supraventrikuläre Tachykardie 158, 160, 189, 195, 196, 734 Swan-Ganz-Katheter 624 Synkope 733 systemic inflammatory response syndrome, SIRS 140, 178, 191 systemisches inflammatorisches Reaktionssyndrom (SIRS) 176 Systemperfusion – duktusabhängige 537

887 Sachverzeichnis

T Tabaksbeuteleffekt 433 Tabaksbeutelnaht 593 tachykarde Rhythmusstörung 357, 729 Tachypnoe 165 Tacrolimus 825, 827, 844 Takeuchi-Operation 510, 511 Taschenklappe 602 Taschenklappenkalzifikation 603 Taschenprolapses 433 Taussig, Helen 214 Taussig-Bing-Anomalie 493, 534 Taussig-Bing-Herz 405 Tawara-Schenkel 729, 732 Teflon 118 tertiäre Syphilis 604 The Thoracic and Cardiovascular Surgeon 15 thorakoabdominales Aortenaneurysma 720 thromboembolisches Ereigniss 617 Thrombolysetherapie 805 Thrombookklusionsoperation 717 Thrombozytenaggregationshemmung 354 tiefe Hypothermie 107, 715 tissue engineering 120, 121 total artificial heart 853 totale kavopulmonale Anastomose, Konnektion 339, 463 totaler Arkusersatz 710 totaler AVSD 239 totally endoscopic coronary artery bypass (TECAB) 678 Trachea 549 tracheale Verschiebeplastik 550 Trachealhypoplasie 551 Tracheotomie 169 Transfusionsreaktion 144 transösophageale Echokardiographie 591, 605, 609, 624, 675, 701 Transplantatvaskulopathie 838 traumatischer Ventrikelseptumdefekt 791 Trendelenburg, Friedrich 5 Trijodthyronintherapie 181 Trikuspidalatresie 333 Trikuspidalinsuffizienz 497 Trikuspidalisierung 438 Trikuspidalklappenbeutel 292 Trikuspidalklappenersatz 290, 497, 661 Trikuspidalklappeninsuffizienz 290

Trikuspidalklappenrekonstruktion 295, 636, 661 – Bikuspidalisierung 662 – Ringprothese 662 Trisomie 21 366 Trommelschlägelfinger 382 Truncus-coeliacus 720 Truncus arteriosus Typ A4 536 Truncus bicaroticus 534 Truncus brachiocephalicus 464 Trunkustypen nach Van Praagh 474 Trusler-Formel 343, 372 Tumorembolie 777 Tumorembolisation 778 Typ-B-Dissektion 713

U Übergabeprotokoll 136 Überreitphänomen 312 Uhrglasnägel 382 Ulkusprophylaxe 171 Ultrafiltration 192, 200 Umbilikalvene 116 unfraktioniertes Heparin 94, 95 Unifokalisation 398 – MAPCA Schicksal 400 Unifokalisierung 399, 400 unikuspide Aortenklappe 424 univentrikuläre Palliation 352, 426, 463 univentrikuläres Herz 331, 332 University of Wisconsin-(UW)-Lösung 834 Unterbrechung des Aortenbogens 473 unterbrochener Aortenbogen 334 Unterdruckkammer 5 Urapidil 157 Ursinus, Wolfgang 21

V V. azygos 345 Valciclovir 828 Valvula Eustachii 223 Varco, Richard L. 216 Vasodilator 190 Vasopressin 153 Venenbypass – aortokoronarer 572 Venenentnahme – endoskopische 574

R–W

– für Koronarchirurgie 572–574 venöser Zweistufenkatheter 606 Ventrikelruptur – am AV-Übergang 643 – Mitralklappenersatz 646–647 1½-Ventrikel-Korrektur 502 Ventrikelseptumdefekt (VSD) 477, 495, 671 – Verschluss 477 Ventrikeltraining 501 ventrikuläre Extrasystole 748 ventrikulärer Ersatzrhythmus 732 ventrikuläre Rhythmusstörung 595, 732, 765 ventrikuläres Remodeling 590, 597 ventrikuläre Tachykardie 160, 195, 197 ventrikuläres Unterstützungssystem (ventricular assist devices, VAD 156 Ventrikulotomie 371 Venturi-Effekt 368 Verbrauchskoagulopathie 853 Verengung der Iliofemoralgefäße 432 – Ballonvalvuloplastie 432 Verletzung des Ramus circumflexus 643 Verletzung der Herzklappe 790 Virchow-Trias 803 Volumenentlastung 344 Vorhofablation 682 Vorhofflattern 159, 195, 196, 731, 757 Vorhofflimmern 158, 160, 161, 196, 730, 757, 759 – chronisches 643 Vorhoftachykardie 161 Vorhofumkehr – nach Mustard 485 – nach Senning 485 Vossschulte, Karl 8 Vossschulte-Plastik 528, 531, 532 VSD-Flicken Fenestrierung 400 VSD bei DORV 404

W Waldhausen-Plastik 528, 533, 534 Wangensteen, Owen H. 216 Warnke, Harry 20 Warteliste 16, 819, 828 Wartezeit 820 Waterston, David 214 Wheat-Verfahren 695 Whooler-Plastik 652, 658 Widerspruchslösung 820

888

Sachverzeichnis

Williams-Beuren-Syndrom 203, 449, 541 Windsack 453 Wolff-Parkinson-White-Syndrom 291, 303 Wood-Einheit 187 WPW-Syndrom 760–763, 766 Wundheilungsstörung 874 Wurzelersatz 620

Y Yacoub-Operation 455, 604, 613 Yassargil-Clips 479

Z Z-Wert 41 zahnärztlicher Eingriff 628 Zeitschrift Thoraxchirurgie 15 Zeitschrift Thoraxchirurgie und vaskuläre Chirurgie 15 Zell-Matrix-Struktur 112 Zenker, Rudolf 8, 10 zentraler aortopulmonaler Shunt 384, 398 zentraler Shunt 413 Zentrifugalpumpe 77, 863, 864 zerebrale Sauerstoffsättigung 702, 706 zervikaler Aortenbogen 541 Zindler, Martin 9 Zustimmungslösung 820 Zwechfellstimulation 754 Zweiflügelprothese – Mitralklappenersatz 645 Zweistufenkatheter 707 Zwerchfellstimulation 749 Zwerchfellzucken 749 Zyanidintoxikation 190 Zylinder- oder Wurzelinklusionstechnik 620 zystische Fibrose 817, 820

Herzchirurgie: Die Eingriffe am Herzen und an den herznahen Gefäßen, 3. Auflage (German Edition)

Baubetrieb, 3.Auflage GERMAN

Kindernotfalle im Rettungsdienst, 3. Auflage (German Edition)

Die Pharmaindustrie: Einblick, Durchblick, Perspektiven, 3. Auflage (German Edition)

Gesundheits- und Krankheitslehre 2. Auflage (German Edition)

Aortenchirurgie - Operationen am Herzen (Patientenratgeber)

Regelungstechnik III - 3.Auflage GERMAN

Stress, Mobbing und Burn-out am Arbeitsplatz 3. Auflage

Taschenatlas Notfall und Rettungsmedizin: Kompendium für den Notarzt 3. Auflage

Arbeitswissenschaft, dritte Auflage (German Edition)

Herzklappenchirurgie - Ein Patientenratgeber 3 Aufl. - Operationen am Herzen

Herzschrittmacher und Defibrillatoren: Ein Patientenratgeber (Operationen am Herzen)

Kostenrechnung und Kostenmanagement, 3. Auflage

Verwaltungsverfahrensrecht und Verwaltungsgerichtsbarkeit, 3. Auflage

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Debian GNU Linux: Grundlagen, Einrichtung und Betrieb, 3.Auflage GERMAN

Die Herzen aller Mädchen

Die Puppenspieler (German Edition)

Stress, Mobbing und Burn-out am Arbeitsplatz 4. Auflage (German Edition)

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Physikalische Grundlagen der Materialkunde 3. Auflage (Springer-Lehrbuch) (German Edition)

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Erfolgreich gegen Kopfschmerzen und Migrane 5. Auflage (German Edition)

Die Online-Redaktion: Praxisbuch für den Internetjournalismus (X.media.press) (German Edition)

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