Martin Schweiger
Medizinische Universität Graz, Universitätsklinik für Chirurgie

 
OA. Dr. Martin Schweiger, Fellow European Borad of Surgery
Medizinische Universität Graz
Universitätsklinik für Chirurgie
Klinische Abteilung für Transplantationschirurgie
Tel: 0043 316 385 81220
Fax: 0043 316 385 4446
martin(dot)schweiger(at)klinikum-graz(dot)at

Viele Herzerkrankungen können in Ihrer Spätphase zum Herzversagen führen. Dieses bezeichnet ein so starkes Nachlassen der Pumpkraft der linken, und in einigen Fällen auch der rechten Herzkammer, dass das Herz nicht mehr genügend Blut für die Versorgung der Organe des Menschen pumpen kann. Kunstherzsystemen, im englischen als ventricular assist device (VAD) bezeichnet können den linken Ventrikel (left ventricualr assist device, LVAD), den rechten Ventrikel (right ventricular assist device, RVAD) oder beide Ventrikel des Herzens (biventricular assist device, BVAD) unterstützen und so ein Pumpversagen des Herzens vermeiden. Die meistens VAD System unterstützten das eigene Herz welches bei der Operation belassen wird; lediglich bei einem totalen Kunstherz (total artificial heart, TAH) wird das eigene Herz entfernt.
Bereits vier Jahre vor der ersten Herztransplantation (HTx) im Jahre 1963 wurde die erste Kunstherzpumpe nach einer vorausgegangenen Herzoperation eingesetzt. Die Geräte der ersten Generation arbeiteten mit einem pulsatilem Fluss, waren groß, hatten eine nicht unerhebliche Anzahl an technischen Malfunktionen und waren deshalb auch nicht für die Langzeitanwendung konstruiert sondern lediglich als Überbrückung bis zu einer HTx. Verglichen mit dem Überleben nach HTx waren diese alten Systeme deutlich schlechter. Der Mangel an geeigneten Spenderorganen stimulierte die Weiterentwickelung und Optimierung der VAD Systeme sodass diese heute nicht mehr nur als Überbrückungsmaßnahme sondern durchaus als Langzeitunterstützung Verwendung finde.
VAD Systeme arbeiten heute mit einem kontinuierlichem Blutfluss, welcher keinen Pulsschlag spüren lässt, außer das eigene Herz hat noch einen eigenen Auswurf. Dadurch konnten kleinere VAD Pumpen konstruiert werden, welche leichter chirurgisch zu implantieren sind, eine deutlich geringere Komplikationsrate aufweisen, eine höhere Zuverlässigkeit und eine deutlich länger Haltbarkeit. Initiale Bedenken bezüglich des nicht physiologischen kontinuierlichen Blutflusses konnten in vielen Studien widerlegt werden [1-3]. Mit der neuesten Generation an VAD Systemen (siehe Figur 1) werden 91% 6-Monatsüberleben und 86%  Ein-Jahresüberleben erreicht [4]. Eine Entlassung des Patienten mit VAD, zuerst in ein Rehabilitationszentrum und danach in häusliche Pflege, wird immer angestrebt. Schulungen bezüglich Blutgerinnungsmessung und –einstellung, technische Schulungen (Handhabung des Systems, Batteriewechsel, Komplikationsmanagment) und Verbandsschulungen werden vor Entlassung mit dem Patienten durchgeführt. Ziel der VAD-Therapie ist nicht mehr alleinig das Überleben des Patienten zu sichern sondern auch die Integrierung des Patienten in den Arbeitsprozess und die Möglichkeit der aktiven Freizeitgestaltung (siehe Figur 2).
Für die Stromversorgung des VAD Systems ist ein Kabel (perkutane Driveline) welches im Bauchbereich ausgeleitet wird, nötig; dieses limitiert die Freizeitgestaltung dahingehend, dass baden und schwimm nicht erlaubt sind. Als weitere Einschränkung der Lebensqualität gilt noch die beschränkte  Akkulaufzeit (6-16h). Kampfsportarten sollten nicht ausgeführt.
Neben der Überbrückung bis zur HTx (bridge to transplantation, BTT) können VAD Systeme auch bei  Vorhandensein von Kontraindikation für eine HTx eingesetzt werden (z.B. pulmonaler Hypertonus, behandelte bösartige Tumore ohne der geforderten Nachsorgeperiode). Einige Kontraindikationen für eine HTx wie z.B. die pulmonale Hypertonie (PHT), sind unter Einsatz eines LVADs reversibel. Auffallend war in der letzten Zeit ein deutlicher Trend hin zur permanenten Kreislaufunterstützung (bridge to destination, BTD), nicht zuletzt weil es kein oberes oder unteres Alterslimit gibt. Technische Analysen haben ergeben, dass die einzelnen Komponenten der derzeitigen Systeme weit über zehn Jahre halten können [5] Die Industrie berichtet über Patienten welche sechs bis acht Jahre am Assistdevice unterstützt werden.
Die Komplikationsraten nach VAD Implantationen sind stetig gesunken. Solange der Patient am VAD System therapiert wird, ist eine orale Anticoagulation, da es sich um eine Fremdoberfläche handelt, lebensnotwendig. Um eine gute Balance zwischen einem erhöhtem Blutungsriskio und thromembloischen Risko zu finden sind Kontrollen der international normalized ratio (INR Messung), der Thromozytenaggregation  (TEG Messung) und der Thrombozytenfunktion (TAT Messung) nötig. Studien belegen dass ungefähr 3% der Patienten mit einer thrombembolischer Komplikationen rechnen müssen [6]. Eine Thrombose des Kunstherzsystems gehört zu den sehr seltenen, potenziell aber lebensbedrohlichen Zuständen, welche meist einer sofortigen operativen Revision bedürfen. Die Austrittsstelle der perkutanen Driveline ist eine immerwährende Eintrittspforte und macht regelmäßige Verbandswechsel, ein fachgerechter Umgang bei diesem und bei den ersten Zeichen eine Infektion, fachmännische Inspektion nötig[7, 8]. Technische Malfunktionen sind in den letzten Jahren in den Hintergrund getreten. Der Erfolg der VAD Therapie ist aber maßgeblich von der Patientenselektion und dem richtigen Implantationszeitpunkt abhängig. Oftmals ist die einzige Überlebenschance für Patienten im Therapierefraktärem kardiogenem Schock die notfallmäßige VAD Implantation. Allerdings entwickeln Patienten welche kardiogen schockiert, mit hochdosierten i.v. Katecholaminen und sekundären Organversagen (Lungen-, Nieren-, Leberversagen) eine VAD Implantation erhalten mehr und schwerere Komplikationen als Patienten im preoperative stabilen Zustand unter Katecholamintherapie. Wichtig ist eine möglichst frühe Vorstellung des betroffenen Patienten an einem Herzchirurgischen Zentrum mit Erfahrung mit Kunstherztherapieformen (in Österreich die Medizinische Universitäten: Wien, Graz, Innsbruck), sowie die interdisziplinäre Zusammenarbeit aller derer, die für die Versorgung von Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz verantwortlich sind. Ein intaktes familiäres sowie soziales Netwerk ist ebenso unerlässlich für den Erfolg.
Eine Erholung der Herzfunktion kann zu einem operativer Ausbau es VAD Systems führen. Positive beeinflussende Faktoren für eine Erholung des Herzmuskels und VAD Ausbau sind: junges Alter, Pulsatilität, vollständig entlastetes Herz während der  VAD Therapie sowie ein kurzer Krankheitsverlauf  [9]. Auch auf diesem Sektor hat sich in den letzten Jahres einiges getan; waren es früher meist Einzelfällen so wird diese wenn auch sehr kleine Patientenpopulation (3-5% der Patienten am VAD System) intensiv beforscht und standardisierte Waeningprotokolle entworfen (E.Potapov, M.Schweiger, T.Krabatsch. Percutaneous balloon occlusion of a left ventricular assist device outflow cannula to facilitate evaluation of myocardial recovery. Journal of Heart and Lung transplantation, in press). Auch hier macht sich die geringere Größe der implantierten Geräte positive bemerkbar; die Explantationsoperation kann mit einem geringeren operativen Trauma durchgeführt werden (M.Schweiger et al. Minimal invasive explantation of a Heartware LVAD after myocardial recovery, submitted).
Dank der guten Ergebnisse hat bereits in den USA ein Trend des Umdenkens bezüglich früherer Indikationsstellung zur VAD Therapie begonnen. In einer kürzlich durch die Food and Drug Administration (FDA) zugelassenen Studie werden VAD Systeme bereits bei stabile herzinsuffiziente Patienten welche noch genug Kraft haben um einige Meter zu gehen (NYHA IIIb; "ENDURANCE" Studie) eingesetzt. Ziel ist ein Progression bzw. Regression der Herzinsuffizienz zu erreichen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass auf Grund des Organspendermangels, bestehenden   Kontraindikationen zur HTx und Patienten im therapierefraktärem kardiogenem Schock die Kunstherztherapie für viele Patienten die einzige Chance zum Überleben ist. Der Trend zu immer kleineren Unterstützungspumpen wird anhalten (siehe Figur 3). Einige Hersteller beforschen die transcutane Energieübertragung sehr intensiv, welches dann  ein vermeiden von Driveline Infektionen ermöglichen könnte. Durch Weiterentwicklung und intensive Betreuung können die Patienten mehrerer Jahre ein nahezu normales Leben führen. 

    
Figur 1. Moderne Kunstherzpumpen mit welchen ein Ein-Jahres-Überleben von über 85%  erzielt werden kann.  

Figur 2. Ziel der mechanischen Kreislaufunterstützung ist das Patienten in das aktive Leben wie auch den Arbeitsprozess zurückkehren können.

Figur 3. Ausblick in die Zukunft; die VAD Pumpen werden noch kleiner und handlicher werden.

[1]    Radovancevic B, Vrtovec B, de Kort E, Radovancevic R, Gregoric ID, Frazier OH. End-organ function in patients on long-term circulatory support with continuous- or pulsatile-flow assist devices. J Heart Lung Transplant. 2007 Aug;26(8):815-8.
[2]    Slaughter MS, Tsui SS, El-Banayosy A, Sun BC, Kormos RL, Mueller DK, et al. Results of a multicenter clinical trial with the Thoratec Implantable Ventricular Assist Device. The Journal of thoracic and cardiovascular surgery. 2007 Jun;133(6):1573-80.
[3]    Kamdar F, Boyle A, Liao K, Colvin-adams M, Joyce L, John R. Effects of centrifugal, axial, and pulsatile left ventricular assist device support on end-organ function in heart failure patients. J Heart Lung Transplant. 2009 Apr;28(4):352-9.
[4]    Wieselthaler GM, G OD, Jansz P, Khaghani A, Strueber M. Initial clinical experience with a novel left ventricular assist device with a magnetically levitated rotor in a multi-institutional trial. J Heart Lung Transplant.  Nov;29(11):1218-25.
[5]    Sheikh FH, Russell SD. HeartMate(R) II continuous-flow left ventricular assist system. Expert review of medical devices.  Jan;8(1):11-21.
[6]    Boyle AJ, Russell SD, Teuteberg JJ, Slaughter MS, Moazami N, Pagani FD, et al. Low thromboembolism and pump thrombosis with the HeartMate II left ventricular assist device: analysis of outpatient anti-coagulation. J Heart Lung Transplant. 2009 Sep;28(9):881-7.
[7]    Slaughter MS, Rogers JG, Milano CA, Russell SD, Conte JV, Feldman D, et al. Advanced heart failure treated with continuous-flow left ventricular assist device. The New England journal of medicine. 2009 Dec 3;361(23):2241-51.
[8]    Drews T, Dandel M, Krabatsch T, Potapov E, Stepanenko A, Hennig E, et al. Long-term mechanical circulatory support in 198 patients: largest single-center experience worldwide. Asaio J.  Jan-Feb;57(1):9-16.
[9]    Krabatsch T, Schweiger M, Dandel M, Stepanenko A, Drews T, Potapov E, et al. Is Bridge to Recovery More Likely With Pulsatile Left Ventricular Assist Devices Than With Nonpulsatile-Flow Systems? The Annals of thoracic surgery.  Mar 26.

Zuletzt geändert am: 28.09.2011 um 18:14 Uhr