Herzklappenersatz

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Als Herzklappenersatz bezeichnet man einen künstlich eingebrachten Ersatz für eine natürliche Herzklappe. Man unterscheidet dabei nach Position (Aortenklappe, Mitralklappe oder Trikuspidalklappe), nach Art (mechanische und biologische Herzklappen) sowie Verfahren (offen-chirurgisch oder minimal-invasiv) des Klappenersatzes.

Geschichte[Bearbeiten]

1. Starr-Edwards-Herzklappe
2. Starr-Edwards-Herzklappe
3. Smeloff-Cutter-Herzklappe

Am 11. September 1952 setzte Charles A. Hufnagel von der Georgetown University eine von ihm entwickelte Herzklappe in die Aorta descendens einer Patientin ein.[1][2][3]

Die erste künstliche Herzklappe mit einer Kugelprothese wurde 1961 durch die beiden Amerikaner Albert Starr und Lowell Edwards implantiert.

Im Jahr 2010 wurden in Deutschland insgesamt 30.492 Herzklappenersatzoperationen durchgeführt. Den größten Anteil daran machte mit 26.208 (86,0 %) der Aortenklappenersatz aus. Bei Mitralklappenvitien war häufig eine Rekonstruktion möglich (7.728 Eingriffe), ein Mitralklappenersatz wurde 4.146 Mal (13,6 %) durchgeführt. Der Trikuspidalklappenersatz spielte mit 138 Eingriffen (0,4 %) nur eine untergeordnete Rolle.[4]

Indikation[Bearbeiten]

Die Indikation zur Operation wird in Abhängigkeit von klinischer Symptomatik und objektivierbaren Kriterien gestellt.[5] Ziel ist neben der Symptomerleichterung vor allem die Verhinderung einer akuten oder chronischen Herzinsuffizienz. Die folgende Aufstellung gibt einen vereinfachten Überblick:

Aortenklappenstenose[Bearbeiten]

  • schwere Aortenklappenstenose und Symptomatik
  • schwere Aortenklappenstenose ohne Symptomatik mit reduzierter Pumpfunktion (EF < 50 %) oder pathologischem Belastungstest oder rascher Progredienz

Aortenklappeninsuffizienz[Bearbeiten]

  • schwere Aortenklappeninsuffizienz und Symptomatik
  • schwere Aortenklappeninsuffizienz ohne Symptomatik mit reduzierter Pumpfunktion (EF < 50 %) oder endsystolischem Durchmesser des linken Ventrikels > 50 mm

Mitralklappenstenose[Bearbeiten]

  • erhebliche Symptomatik und Klappenöffnungsfläche < 1,5 cm² und Valvuloplastie nicht möglich
  • geringe Symptomatik und Klappenöffnungsfläche < 1,0 cm² und Valvuloplastie nicht möglich

Mitralklappeninsuffizienz[Bearbeiten]

Offen-chirurgische Technik[Bearbeiten]

Nach Indikationsstellung zum offen-chirurgischen Aortenklappenersatz werden Untersuchungen zur Abschätzung des Operations- und Narkoserisikos durchgeführt. Diese umfassen z.B. eine Lungenfunktionsprüfung und eine Herzkatheteruntersuchung. Wird bei letzterer eine koronare Herzkrankheit festgestellt, wird in der Regel die Anlage von Koronararterienbypässen empfohlen, die in einer Sitzung mit dem Klappenersatz erfolgen kann.

Operationsablauf[Bearbeiten]

Die Operation erfolgt in Vollnarkose unter Verwendung der Herz-Lungen-Maschine. Der Brustkorb wird durch Aufsägen des Brustbeins eröffnet (mediale Sternotomie). Nach Eröffnung des Herzbeutels und Freilegung des Herzens, wird die Herz-Lungen-Maschine angeschlossen. Sie ermöglicht die Blutversorgung des Körpers unter Ausschaltung des Herzens durch Abklemmen der großen Gefäße. Mittels kardiopleger Lösung wird das Herz dazu zum Stillstand gebracht. Nun wird die betroffene Herzklappe freigelegt. Beim Aortenklappenersatz geschieht dies über die Aorta, der Zugang zur Mitralklappe erfolgt über den linken Vorhof. Die betroffene Herzklappe wird falls nötig zunächst entkalkt und anschließend entfernt. Dazu werden die Klappensegel aus dem Klappenring ausgeschnitten. Ziel ist es, Platz für eine möglichst große Klappenprothese zu schaffen. Zur Fixierung der Prothese werden Haltefäden mit Filzbewehrung vorgelegt. Über diese wird dann die künstliche Herzklappe in die richtige Position geführt und fixiert. Beim Aortenklappenersatz unterscheidet sich die Art der Fixierung in Abhängigkeit von der verwendeten Prothese. Biologische Klappen ohne mechanisches Gerüst werden entweder unter Erhalt der eigenen Koronargefäße (subkoronare Technik) oder, bei Verwendung eines größeren Aortensegments, mit Reimplantation der Koronargefäße eingesetzt. Anschließend erfolgt der Verschluss der Aorta beziehungsweise des linken Vorhofs und die Entfernung der Herz-Lungen-Maschine. Bei wieder schlagendem Herzen erfolgt dann der Verschluss von Herzbeutel und Brustkorb.[6]

Auswahl der Klappenprothese[Bearbeiten]

Grundsätzlich werden zwei Arten von Herzklappenprothesen unterschieden: mechanische Klappen werden künstlich hergestellt und bestehen zum größten Teil aus Metall, biologische Klappen stehen als Transplantate von Mensch oder Tier zur Verfügung.

Mechanische und biologische Klappenprothesen unterscheiden sich in einigen Punkten, anhand derer die Auswahl der für den Patienten am besten geeigneten Klappe erfolgt. Mechanische Herzklappen haben eine wesentlich höhere Lebensdauer als biologische Klappenprothesen. In Labortests haben mechanische Herzklappen eine (theoretische) Haltbarkeit von 100 bis 300 Jahren erreicht. Diese Angabe bezieht sich auf die Anzahl der Öffnungs- und Schließvorgänge gerechnet auf die normale Herzfrequenz von 60 bis 80 Schlägen pro Minute. Die Lebensdauer biologischer Herzklappen ist begrenzt, da sie im Vergleich zum eigenen Gewebe einem beschleunigten Alterungsprozess (Verkalkung) unterliegen. Dieser kann nach einigen Jahren zu sichtbaren und auch funktionell bedeutsamen Funktionsstörungen führen, die einen Austausch notwendig machen. Erfahrungsgemäß verkalken biologische Herzklappen bei Kindern früher und schneller als bei Erwachsenen.[7] Ein wesentlicher Nachteil der mechanischen Klappen besteht in der gerinnungsaktivierenden Metalloberfläche. Dies führt zu einem erhöhten Risiko von Thrombosen und Thrombembolien und macht eine lebenslange Antikoagulation notwendig.

Grundsätzlich werden mechanische Klappen damit bei Patienten eingesetzt, die eine hohe Lebenserwartung haben und bei denen keine Kontraindikation für eine Antikoagulation vorliegt. Die Entscheidung, welche Art von Klappenprothese verwendet wird, beruht jedoch immer auf individueller Abwägung aller Vor- und Nachteile für den einzelnen Patienten.

Mechanische Herzklappen[Bearbeiten]

Mechanische Herzklappen gibt es in verschiedenen Bauformen, die alle bauartbedingte Vor- und Nachteile haben. Grundsätzlich bestehen mechanische Klappen aus einem metallenen Korpus und einem Gerüst, das mit einer Polyestermanschette versehen ist. Alle mechanischen Bauformen verursachen ein mehr oder weniger stark hörbares Klappengeräusch („Prothesenklick“). Dieses Geräusch entsteht beim Schließen der Klappe, wenn der oder die Klappenflügel auf den Klappenring aufprallen. Die Klarheit dieses Geräusches ist auch ein Indiz dafür, ob sich Ablagerungen auf der Klappe gebildet haben. Alle mechanischen Klappen erzeugen in der Sonographie eine starke Reflexion und einen Schallschatten.

Bauformen[Bearbeiten]
  • St. Jude-Medical: Zweiflüglige Klappe (ab 1977)
  • Björk-Shiley: einflüglige Klappe (aufgehängter Diskus, ab 1968)
  • Medtronic-Hall: einflüglige Klappe (Diskus mit zentralem Loch). Der Diskus bewegt sich auf einem gebogenen Dorn innerhalb des Klappenrings. Der Klappenring ist ein gefräster Titan-Monoblock.
  • Starr-Edwards: Kugelkäfigprothese (erster Einsatz 1952). Als Ventil dient eine Kunststoffkugel, die sich in einem Drahtkäfig mit der Blutströmung bewegt. Dies war der erste künstliche Klappentyp und ist heute (fast) ohne Bedeutung, da bei dieser Variante durch das bauartbedingte Gewicht entscheidende Nachteile entstehen (Hämolyse).

Biologische Herzklappen[Bearbeiten]

Eine Herzklappe aus künstlich hergestelltem Gewebe

Bei biologischen Klappen besteht das Klappengewebe aus menschlichem (Homograft) oder tierischem (Xenograft) Gewebe. Klappen aus künstlich hergestelltem Gewebe (engl. tissue engineering) spielen im klinischen Alltag noch keine bedeutende Rolle. Das eigentliche Klappengewebe wird auf einem Gerüst („Stent“) befestigt oder gerüstfrei verwendet. Ebenso wie künstliche Herzklappen sind auch biologische Klappen zum Einnähen mit einer Polyestermanschette umgeben. Tier- und menschliche Spenderklappen müssen nach der Entnahme für die spätere Implantierung konserviert werden. Hierbei hat sich die Kryokonservierung in flüssigem Stickstoff als effektivstes Verfahren durchgesetzt. Alternativen sind die Präparation in einer antibiotischen Lösung bei 4 °C, Röntgenbestrahlung und Trockengefrierung.

Ross-Operation[Bearbeiten]

Eine Sonderform stellt die Ross-Operation dar. Dieses Verfahren wird vor allem bei Kindern und jungen Erwachsenen eingesetzt. Bei Vorliegen eines Aortenvitiums wird die Aortenklappe entfernt und durch die patienteneigene Pulmonalklappe ersetzt. Die Pulmonalklappe kann aufgrund der niedrigeren Druckbelastung dann durch eine biologische Klappe ersetzt werden.

Minimal-invasive Verfahren[Bearbeiten]

Transkatheter-Aortenklappenimplantation (TAVI)[Bearbeiten]

Neben der offen-chirurgischen Technik existiert ein kathetergestütztes Verfahren, bei dem ein Zugangsweg über die Leistenarterie (transfemoral) oder über die Herzspitze (transapikal) gewählt wird. Dieses Verfahren wird Transkatheter-Aortenklappenimplantation (engl. transcatheter aortic valve implantation, TAVI) genannt. Die Aortenklappe ist dabei in einem Metallgerüst eingebracht. Mittels Katheter wird die Klappe in Position gebracht. Anschließend wird sie entfaltet und dadurch im Klappenring verankert. Die körpereigene Aortenklappe wird dabei nicht entfernt, sondern durch die Prothese verdrängt. Es werden selbstexpandierende Klappen von solchen unterschieden, die – etwa vergleichbar mit einer PTCA – mittels Ballon expandiert werden.

Die Technik wurde erstmals von Alain Cribier und Kollegen im Jahr 2002 beschrieben.[8] Ziel der TAVI ist es, den Patienten einen Aortenklappenersatz anbieten zu können, deren Operationsrisiko für einen offen-chirurgischen Ersatz zu hoch eingeschätzt wird. Die minimal-invasive Form der Therapie ist jedoch bisher kein genereller Ersatz für die offen-chirurgische Technik. Langzeitergebnisse wie für die Transkatheter-Aortenklappenimplantation liegen aufgrund der Neuheit des Verfahrens noch nicht vor. Die Deutsche Gesellschaft für Kardiologie hat 2014 Qualitätsstandards zur Durchführung der TAVI veröffentlicht.[9]

Nachsorge[Bearbeiten]

Postoperative Phase[Bearbeiten]

Nach der Operation wird der Patient zunächst auf der Intensivstation überwacht. Hier wird auch die künstliche Beatmung beendet. Im weiteren Verlauf wird der Patient auf einer kardiochirurgischen oder kardiologischen Normalstation betreut. An den ein- bis zweiwöchigen Aufenthalt im Akutkrankenhaus schließt sich in der Regel eine mehrwöchige Rehabilitation mit kontrolliert ansteigender körperlicher Belastung an. Eine Wiederaufnahme der Berufstätigkeit ist etwa zehn bis zwölf Wochen nach der Operation möglich.

Verlaufskontrollen[Bearbeiten]

Zur Beurteilung des postoperativen Verlaufs spielt die Echokardiographie eine entscheidende Rolle, da hier die Klappenfunktion (Dichtigkeit, Druckgradienten) und, vor allem bei biologischen Klappen, die Klappenmorphologie beurteilt werden können. Die erste Verlaufskontrolle sollte nach etwa drei Monaten erfolgen.[5]

Antikoagulation[Bearbeiten]

Bei Verwendung eines mechanischen Herzklappenersatzes muss eine lebenslange Antikoagulation erfolgen. Dazu werden cumarinderivat­haltige Medikamente wie Marcumar, Falithrom oder Phenprogamma eingesetzt. Der angestrebte INR richtet sich nach der Position der Prothese.[5] Nach biologischem Klappenersatz ist eine Antikoagulation für drei Monate notwendig. Nach TAVI wird die Einnahme von Thrombozytenaggregationshemmern empfohlen.

Endokarditisprophylaxe[Bearbeiten]

Nach Herzklappenersatz ist eine lebenslange Endokarditisprophylaxe bei allen Eingriffen im Bereich des Mund-Rachen-Raums (z. B. Zahnchirurgie, Tonsillektomie) empfohlen.[5]

Siehe auch[Bearbeiten]

Aortenklappeninsuffizienz, Aortenklappenstenose, Mitralklappeninsuffizienz, Mitralklappenstenose, Prosthetic valve infection

Literatur[Bearbeiten]

  •  Martin Steiner: Beurteilung von biologischen und mechanischen Herzklappenprothesen anhand zeitaufgelöster Verfahren (Dissertation). VVB Laufersweiler Verlag, Gießen 2005, ISBN 3-89687-053-X, S. 319.
  •  Michael J. Eichler: In vitro Kavitationsuntersuchungen an mechanischen Herzklappenprothesen (Dissertation). Logos Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-8325-0398-6, S. 175.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. L. Wi Stephenson: History of Cardiac Surgery. In: L. H. Cohn, L. H. Edmunds Jr. (Hrsg.): Cardiac Surgery in the Adult. McGraw-Hill, New York (USA) 2003, S. 3–29.
  2. C. A. Hufnagel, M. N. Gomes: Late follow-up of ball-valve prostheses in the descending thoracic aorta. In: J Thorac Cardiovasc Surg. 72, Nr. 6, 1976, S. 900–909.
  3. Obituaries: Charles A. Hufnagel, 72, Surgeon Who Invented Plastic Heart Valve. In: New York Times. 1. Juni 1989 (englisch)
  4. J. F. Gummert, A. K. Funkat, A. Beckmann, M. Ernst, K. Hekmat, F. Beyersdorf, W. Schiller: Cardiac surgery in Germany during 2010: a report on behalf of the German Society for Thoracic and Cardiovascular Surgery. In: Thorac Cardiovasc Surg. 2011 Aug;59(5), S. 259–267.
  5. a b c d Hans Joachim Geißler, Christian Schlensak, Michael Südkamp, Friedhelm Beyersdorf: Herzklappenchirurgie heute: Indikationsstellung, OP-Technik und ausgewählte Aspekte der Nachsorge bei erworbenen Herzklappenvitien. In: Dtsch Arztebl Int. 2009; 106(13), S. 224–233.
  6. G. Ziemer, A. Haverich: Herzchirurgie. 3. Auflage. Springer Verlag, 2010, S. 614 ff. und 641 ff.
  7. Dietmar Boethig, Wolf-Rüdiger Thies, Hartmut Hecker, Thomas Breymann: Mid term course after pediatric right ventricular outflow tract reconstruction: a comparison of homografts, porcine xenografts and Contegras. In: Elsevier (Hrsg.): European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 27, Nr. 1, 2005, S. 58–66. doi:10.1016/j.ejcts.2004.09.009. Abgerufen am 8. Februar 2009.
  8. A. Cribier, H. Eltchaninoff, A. Bash, N. Borenstein, C. Tron, F. Bauer, G. Derumeaux, F. Anselme, F. Laborde, M. B. Leon: Percutaneous transcatheter implantation of an aortic valve prosthesis for calcific aortic stenosis: first human case description. In: Circulation. 2002;106(24), S. 3006–3008.
  9. Kuck et al. Positionspapier der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie – Qualitätskriterien zur Durchführung der transvaskulären Aortenklappenimplantation, 2014

Weblinks[Bearbeiten]

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