E
ine Herzinsuffizienz liegt defini- tionsgemäß dann vor, wenn der Körper aufgrund einer kardialen Funktionsstörung nicht mehr ausrei- chend mit Blut und damit mit genü- gend Sauerstoff versorgt werden kann, um den Gewebestoffwechsel in Ruhe und unter Belastung sicherzustellen.Die chronische Herzinsuffizienz ge- hört zu den häufigsten internistischen Erkrankungen weltweit und zeigt eine deutlich altersabhängige Prävalenz und Inzidenz. Epidemiologischen Stu- dien zufolge liegt in den Industrielän- dern die Prävalenz altersabhängig bei 2 bis 5 Prozent bei Patienten zwischen dem 65. und 75. Lebensjahr und bei na- hezu 10 Prozent bei Patienten über dem 75. Lebensjahr (20).
Die häufigsten Ursachen sind ne- ben idiopathischen Kardiomyopathi- en, Myokarditiden und Herzvitien ins- besondere die arterielle Hypertonie und die koronare Herzerkrankung.
Seit Anfang der 80er-Jahre konnte klinisch wissenschaftlich Wesentliches zur Aufklärung der Pathophysiologie und der Kompensationsmechanismen in der Entwicklung einer chronischen Herzinsuffizienz beigetragen werden.
Aufbauend auf die Ergebnisse klinik- naher Grundlagenforschung wurde durch eine Verbesserung der medika- mentösen Therapie die Morbidität und Mortalität chronisch herzinsuffi- zienter Patienten deutlich reduziert (7, 13, 29).
Die Behandlung der chronischen Herzinsuffizienz ist primär eine Do- mäne der medikamentösen Therapie.
Gleichwohl bleiben viele dieser Patien- ten trotz maximal tolerierter Medika- mentendosierung symptomatisch und stellen ein zunehmendes therapeuti- sches Problem dar.
Angesichts der schlechten Prognose der Erkrankung gewinnen neuere, nichtmedikamentöse Therapieverfah- ren zunehmend an Bedeutung, auch als additive Behandlungsoptionen bei schwerster Herzinsuffizienz.
Ziel der
Herzinsuffizienztherapie
Die Behandlung der Herzinsuffizienz hat das Ziel, die Beschwerden und damit die Lebensqualität des Patienten zu ver- bessern, die Herzfunktionsstörung zu mildern, die Letalität zu senken oder zu- mindest ein Fortschreiten der Erkran- kung aufzuhalten. Dabei sollte zunächst angestrebt werden, mögliche Ursachen einer Herzinsuffizienz kausal durch me- dikamentöse Therapieansätze (Antiar- rhythmika, metabolische Faktoren), in- terventionelle Verfahren (PTCA, Kathe- terablation) und/oder operative Maß- nahmen (zum Beispiel Myokardrevas- kularisation, Mitralklappenrekonstruk- tion) zu behandeln (Tabelle). Zwar liegt die perioperative Mortalität beispiels- weise einer Bypassoperation bei manife- ster Herzinsuffizienz deutlich höher (5 bis 20 Prozent) als bei vergleichbaren Patienten ohne Herzinsuffizienz (1,2 bis 3,7 Prozent), doch kann bei ausgewähl- ten Patienten über eine Revaskularisie- rung von „hibernating myocardium“ ei- ne Verbesserung der Ventrikelfunktion und eine Beseitigung der Beschwerden
erreicht werden (3).
Chirurgische Therapieoptionen bei schwerer Herzinsuffizienz
Franz-Xaver Schmid1, Christian Hengstenberg2, Sabine Völkel3, Dietrich Birnbaum1
Zusammenfassung
Die chronische Herzinsuffizienz gehört zu den häufigsten internistischen Erkrankungen welt- weit und zeigt eine deutliche, altersabhängige Prävalenz und Inzidenz. Aufgrund einer signifi- kant erhöhten Lebenserwartung der Bevölke- rung und enormer Fortschritte der medika- mentösen Therapie erreichen immer mehr Pati- enten das terminale Stadium der chronischen Linksherzinsuffizienz. In Anbetracht der immer noch hohen Letalität der Erkrankung gewin- nen für die Patienten, die trotz maximal to- lerierter Medikamentendosierungen sympto- matisch bleiben, chirurgische Therapieoptio- nen zunehmend an Bedeutung. Eine kausale Therapie der zugrunde liegenden Erkrankung ist nur in ausgewählten Fällen möglich. Dane- ben gilt die orthotope Herztransplantation als
gesicherte und in hohem Maße erfolgreiche Be- handlungsform. Neue, innovative Methoden und Technologien, deren Stellenwert derzeit noch unklar ist, lassen eine Erweiterung des therapeutischen Spektrums erwarten.
Schlüsselwörter: terminale Herzinsuffizienz, Herztransplantation, Rhythmuschirurgie, me- chanische Kreislaufunterstützung, Stammzell- therapie
Summary
Surgical Options in Chronic Heart Failure Congestive heart failure represents one of the most frequent medical entities all over the world. It is characterized by an increasing prevalence and incidence with age. With respect
to significantly improved life expectancy and major progress in medical therapy more pa- tients end up in terminal stages of heart failure.
Because of a still unacceptably high mortality of the disease despite of aggressive pharmacolo- gical treatment surgical options are warranted in symptomatic patients. Only for a selected group of patients the beneficial effects of either causal treatment of the underlying disease or of orthotopic heart transplantation are available.
For the majority of patients, however, new and innovative methods and technologies, whose effectiveness are still unclear, give rise to the hope of broadening the spectrum of therapeu- tic measures in the future.
Key words: end-stage heart failure, heart trans- plantation, antiarrhythmic surgery, mechanical circulatory support, stem cell therapy
1Klinik und Poliklinik für Herz-,Thorax- und herznahe Ge- fäßchirurgie (Direktor: Prof. Dr. med. Dietrich E. Birn- baum) des Klinikums der Universität Regensburg
2Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II (Direktor: Prof.
Dr. med. Günter Riegger) des Klinikums der Universität Regensburg
3Klinik für Anaesthesiologie (Direktor: Prof. Dr. med. Kai Taeger) des Klinikums der Universität Regensburg
Herztransplantation
Die Transplantation des Herzens hat in den vergangenen zwei Jahrzehnten ei- nen festen Stellenwert in der Therapie von Patienten im Endstadium kardialer Erkrankungen erlangt. Insbesondere konnten durch Verbesserungen der Im- munsuppression und der Infektions- bekämpfung immer bessere Überle- bensraten und Langzeitergebnisse auch bei Patienten mit Begleiterkrankungen und zusätzlichen Risikofaktoren er- reicht werden. Grundsätzlich ist bei schwerer, therapieresistenter Herzin- suffizienz und einer Lebenserwartung von voraussichtlich weniger als zwei Jahren eine Indikation zur Herztrans- plantation zu sehen, deren breite Anwendung wird jedoch durch die begrenzte Anzahl an Spenderorganen aufgrund der nach wie vor unbefriedi- genden Bereitschaft zur Organspende limitiert.
Aktuelle Daten belegen, dass auch zehn Jahre nach Transplantation die Le- bensqualität und die Leistungsfähigkeit von Patienten nach Herztransplantati- on im Vergleich zu jenen mit medika- mentös beziehungsweise operativ the- rapierter terminaler Herzinsuffizienz als überlegen einzustufen ist (21). Die 5- Jahres-Überlebensrate nach Herztrans- plantation liegt international wie auch im eigenen Zentrum derzeit bei 70 bis 80 Prozent, die 10-Jahres-Überlebens- rate bei über 50 Prozent (Grafik 1). Da- bei sind 80 Prozent der Transplantierten gut belastbar entsprechend einem NYHA-Stadium I bis II. Sie fühlen sich trotz der psychischen Belastungen durch lebenslange Medikamentenein- nahme und der drohenden Gefahr von Infektion und Abstoßung nur geringfü- gig beeinträchtigt (8).
Die Häufigkeit tödlicher Komplika- tionen liegt bei etwa vier Prozent pro Jahr. Im ersten Jahr nach Transplanta- tion sind die Ursachen vorwiegend akute Abstoßungsreaktionen und In- fektionen, später dann die Transplan- tatvaskulopathie und Malignome.
Goldstandard zur Abstoßungsdiagno- stik ist weiterhin die Endomyokard- biopsie, wobei sich ein Trend hin zu we- niger belastenden, nichtinvasiven Ver- fahren abzeichnet, wie der echokardio- graphischen Wandbewegungsanalyse,
der kardialen Magnetresonanztomo- graphie oder der kontinuierlichen Überwachung der Transplantatfunkti- on durch ein gleichzeitig mit dem Or- gan implantiertes Telemetriesystem.
Bei der Transplantatvaskulopathie handelt es sich um eine akzeleriert ver- laufende Form der Koronarathero- sklerose mit Fibrosierung der Koro- nargefäße, die als Ausdruck einer chro- nischen Abstoßung und in Relation zur Art des immunsuppressiven Regimes einzustufen ist. Von neueren Substanz- gruppen, so genannten mTOR-Inhi- bitoren, wie Sirolimus und Everoli- mus, werden bezüglich der Entstehung und Progression einer Transplantat- vaskulopathie aufgrund antiprolifera-
tiver Eigenschaften wesentliche Vor- teile im Vergleich zu den klassischen Calcineurin-Inhibitoren (Ciclosporin, Tacrolimus) erwartet. Der erhoffte günstige Einfluss bedarf aber noch des Nachweises in derzeit laufenden klini- schen Studien.
Die Inzidenz der Malignombildung nach Transplantation liegt etwa zehn- fach höher als in der altersgleichen All- gemeinbevölkerung (0,03 bis 0,05 Er- krankungen pro Patientenjahr). Füh- rend sind hier kutane Neoplasien und lymphoproliferative Systemerkrankun- gen, seltener gastrointestinale, broncho- pulmonale und urogenitale Tumoren.
Insgesamt bietet die Herztransplantati- on bezogen auf die definiert schlechte Prognose der Transplantati- onskandidaten die besten Be- handlungsergebnisse hinsicht- lich Überleben und Verbesse- rung der Herzinsuffizienz.
Kardiale
Resynchronisation
Myokardiale Insuffizienz und Störungen der Reizleitung sind häufig miteinander ver- bunden. Bei bis zu 50 Prozent herzinsuffizienter Patienten wird im Oberflächen-EKG ei- ne Verbreiterung des QRS- (Kammererregungs-)Komplex- es auf mehr als 130 ms gefun- den, die als Indikator für eine schlechte Prognose angese- hen wird. Diese linksschen-
´Tabelle ´
Kausale Behandlungsmöglichkeiten bei chronischer Herzinsuffizienz
Ätiologie Therapie
Koronare Herzerkrankung (KHK) Angioplastie, Bypassoperation, Kongenitale/erworbene Klappenvitien Rekonstruktion,
Herzklappenersatz, Valvuloplastie
Ventrikelaneurysma Endoaneurysmoplastie
Arrhythmien Kardioversion,
Katheterablation, Herzschrittmacher, Antiarrhythmika
Metabolische Störungen Elimination/Substitution hormoneller beziehungsweise metabolischer Faktoren
Ergebnisse der Herztransplantation am Klinikum der Universität Regensburg (Jahre 1994–2003: n = 74)
Grafik 1
kelblockartige Erregungsausbreitungs- störung führt zu einer echokardiogra- phisch nachweisbaren Verzögerung der linksventrikulären Kontraktion (Ejek- tionsfraktion), zu einer relativen Ab- nahme der diastolischen Füllungszeit des linken Ventrikels und einer relati- ven Zunahme der Mitralregurgitati- onszeit (funktionelle Mitralinsuffizi- enz). Es wird daher angestrebt, über ei- ne Rekoordinierung des asynchronen Kontraktionsablaufs der Ventrikel („kardiale Resynchronisationsthera- pie“) diese negativen hämodynami- schen Auswirkungen zu reduzieren.
Herkömmliche Zwei-Kammer-Schritt- machersysteme mit Elektroden im rechten Vorhof und rechten Ventrikel sind dabei trotz Optimierung des AV- Intervalls nicht hilfreich (5, 16). Neu entwickelte, mikroprozessorgesteuerte Schrittmacher und spezielle Führungs- kathetersysteme ermöglichen über ei- ne zusätzliche, transvenöse Sondierung des Koronarsinus und Positionierung der linksventrikulären Stimulations- elektrode in einer lateralen oder postero- lateralen Koronarvene einen koordi- nierten Stimulationsprozess (Abbil- dung 1). Wegen des anatomisch sehr variablen Koronarvenensystems ist prä- beziehungsweise intraoperativ ein Okklusionsvenogramm des Koronarsi- nus oder alternativ eine transösopha- geale Darstellung des kardialen Venen- systems zur Bestimmung der idealen Vene anzustreben. Alternativ kann die LV-Elektrode auch operativ über eine minimale, laterale Thorakotomie epi- kardial platziert werden.
Primäres Ziel der kardialen Resyn- chronisation ist die Verbesserung der linksventrikulären Pumpleistung. Er- ste Untersuchungen, die akute hämo- dynamische Effekte wie Steigerung des Herzzeit- und Schlagvolumens, der linksventrikulären Druckanstiegsge- schwindigkeit und der aortalen Blut- druckamplitude („pulse pressure“) sowie eine Reduktion des pulmonal- kapillären Verschlussdrucks und der V-Welle (Abnahme des Mitralinsuffi- zienz-Regurgitationsjets) nachweisen konnten, bildeten die Basis für größer angelegte, prospektiv randomisierte Studien. Die MUSTIC-Studie (Multi- site Stimulation in Cardiomyopathies), die PATH-CHF-Studie (Pacing Thera-
py in Congestive Heart Failure) wie auch die MIRACLE-Studie (Multicen- ter InSync Randomized Clinical Evaluation) zeigten eine signifikante Verbesserung der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit (6-Minuten-Geh- test), eine deutliche Zunahme der Sauerstoffaufnahme bei maximaler Belastung, einen Anstieg der Lebens- qualität („minnesota living with heart failure score“) und eine Reduktion der Hospitalisierungsrate bei Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz unter biventrikulärer Stimulation (1,
23, 28). Der positive Effekt beruht hier weniger auf einer positiven Inotropie im klassischen Sinne als vielmehr auf einer optimierten Abstimmung der Kontraktion des linken Ventrikels. Bis- her ungelöste Fragen betreffen den Ef- fekt einer Resynchronisation auf die rechtsventrikuläre Funktion, die Dau- erhaftigkeit der klinischen Verbesse- rung und insbesondere den Einfluss auf die Letalität der Erkrankung. Der Einfluss der kardialen Resynchronisa- tion auf die Letalität ist Gegenstand der prospektiv randomisiert angeleg- ten, europäischen CARE-HF- (10) so- wie der US-amerikanischen COMPA- NION-Studie. Letztere wurde Ende
vergangenen Jahres vorzeitig beendet, da in den Studiengruppen mit Resyn- chronisationstherapie die Gesamtmor- talität und die Hospitalisierungsrate signifikant reduziert waren. Die erwar- tete Publikation der Studienergebnisse sollte eine klare Definition der Indika- tion für die Resynchronisation ermög- lichen. Nicht hinreichend geklärt ist derzeit auch der therapeutische Nut- zen für Patienten mit Vorhofflimmern, die Bedeutung der Grunderkrankung (ischämische versus nichtischämische Kardiomyopathie) und die Frage des
optimalen Stimulationsortes und -mo- dus (bi- oder linksventrikuläre Stimu- lation).
Auf der Basis der bereits vorlie- genden Studienergebnisse wurden von den amerikanischen Fachgesellschaf- ten (American College of Cardiology;
American Heart Association) spezi- fische Therapierichtlinien formuliert.
Ebenso hat die Deutsche Gesellschaft für Kardiologie, Herz- und Kreislauf- forschung eine Therapieempfehlung publiziert, wonach derzeit bei medika- mentös refraktärer Herzinsuffizienz der NYHA-Klassen III bis IV, idiopa- thischer oder ischämischer Kardiomyo- pathie, Linksschenkelblock mit QRS- Abbildung 1: Schematische Darstellung und Röntgen-Thorax-Bild (posteriorer-anteriorer Strahlengang) eines linksventrikulären Schrittmachersystems bestehend aus einer Sonde im rechten Vorhof (RA), im Trabekelwerk des rechten Ventrikels (RV) und in einer postero-latera- len Koronarvene zur linksventrikulären Stimulation (LV) sowie dem zugehörigen Schrittma- cher-Aggregat (SM)
Komplex > 150 ms, erhaltenem Sinus- rhythmus, linksventrikulärem enddia- stolischem Durchmesser über 55 mm und einer Ejektionsfraktion unter 35 Prozent eine Indikation des Evidenz- grades IIA zu sehen ist (Textkasten).
Implantierbarer Kardioverter- Defibrillator (ICD)
Patienten mit eingeschränkter Funkti- on des linken Ventrikels, beispielswei- se nach Herzinfarkt, haben ein erhöh- tes Risiko für lebensbedrohliche ven- trikuläre Arrhythmien. Die effektivste Therapie zur Verhinderung des plötz- lichen Herztodes ist der implantierba- re Kardioverter-Defibrillator. Dabei wird nach Auftreten einer lebensbe- drohlichen Kammertachykardie oder eines Kammerflimmerns diese Rhyth- musstörung innerhalb von Sekunden durch Abgabe eines Elektroschocks beendet. Entscheidend für die Ein- führung dieser mittlerweile in hohem Maße akzeptierten Therapieform wa- ren einerseits die technische Fortent- wicklung solcher ICD-Systeme mit vollständig transvenöser Implantati- onstechnik und erweiterten System- funktionen (EKG-Dokumentation, Mehrkammerschrittmacherfunktion, Vorhofflimmer-Algorithmen und wei- tere) und andererseits die hohe Si-
cherheit der Systeme hinsichtlich De- fibrillation, Kardioversion oder Über- stimulation. In multizentrischen Studi- en, wie der AVID-Studie (Antiarrhy- thmics versus Implantable Defibrilla- tors), konnte gezeigt werden, dass der ICD zu einer mehr als 30-prozentigen Reduktion der Gesamtletalität bei Pa- tienten mit reduzierter Ventrikelfunk- tion und Zustand nach Reanimation bei Kammerflimmern oder schnellen, hämodynamisch wirksamen ventri- kulären Tachykardien im Vergleich zur medikamentösen Therapie mit Amiodaron führt (35).
Neben dieser gesicherten Indikation zur Sekundärprophylaxe des plötz- lichen Herztodes belegte die bislang wichtigste Studie zur Implantation eines Defibrillators, die mehr als 1200 Patienten in 71 Zentren umfassende MADIT-II-Studie, dass auch Postin- farkt-Patienten mit niedriger LV-Aus- wurffraktion (EF < 30 Prozent) profi- tieren (26). Bei diesen Patienten, die unbehandelt ein etwa 20-prozentiges Risiko haben, innerhalb der nächsten zwei Jahre am plötzlichen Herztod zu sterben, konnte entsprechend MADIT II eine 31-prozentige Reduktion der Gesamtsterblichkeit im Vergleich zu optimaler medikamentöser Versorgung ohne ICD erreicht werden. Auf der Grundlage dieser und weiterer Studien (6,9) ist Hochrisikopatienten mit ischä- mischer Herzerkrankung und hoch- gradig reduzierter linksventrikulärer Funktion und/oder elektrophysio- logisch induzierbaren ventrikulären Tachyarrhythmien wie auch allen Pati- enten nach erfolgreicher Reanimation und dokumentiertem Kammerflim- mern eine ICD-Implantation zu emp- fehlen (19). Die Kombination eines re- synchronisierenden Schrittmachers mit einer ICD-Funktion erscheint in Anbe- tracht des zugrunde liegenden Krank- heitsbildes sinnvoll. Da ein Über- lebensvorteil im Sinne einer Primär- prävention durch den ICD bei Patien- ten mit Herzinsuffizienz bisher nicht belegt werden konnte, bleibt die In- dikation für das Kombinationssystem zum gegenwärtigen Zeitpunkt auf Pati- enten beschränkt, bei denen nach den aktuell gültigen Leitlinien eine ICD- wie auch Resynchronisationstherapie anerkannt sind.
Mechanische
Unterstützungssysteme
Die weitaus häufigste und einfachste Form einer mechanischen Herzunter- stützung stellt seit nunmehr über 30 Jah- ren die intraaortale Ballongegenpulsati- on (IABP) dar. Ein über die A. femora- lis communis in die Aorta descendens eingebrachter Ballonkatheter wird syn- chron zum Herzzyklus in der Diastole gefüllt und präsystolisch entleert. Diese diastolische Augmentation führt zu ei- ner Anhebung des Perfusionsdruckes in den Koronararterien während das systo- lische Evakuieren des Ballons die Nach- last des Ventrikels absenkt, den linken Ventrikel somit entlastet und den Sauer- stoffverbrauch reduziert. Primäre Indi- kation war daher lange Zeit das Low- cardiac-output-Syndrom nach operati- ver Myokardrevaskularisation als über- brückende Maßnahme bis zur Erholung ischämisch geschädigter Herzmuskula- tur. Gegenwärtig unterliegt das Verfah- ren einer Erweiterung des Indikations- rahmens, indem die IABP einerseits von interventionellen Kardiologen im Rah- men von PTCA-Prozeduren bei akuter Myokardischämie und andererseits be- reits präoperativ bei kardiochirurgi- schen Hochrisikopatienten eingesetzt Indikation zur Resynchronisationstherapie
Patientenseitige Kriterien
>Medikamentös refraktäre Herzinsuffizienz NYHA-Klasse III–IV
>Linksschenkelblock mit verbreitertem QRS-Komplex > 130 ms
>Auswurffraktion < 35%
>Erhaltener Sinusrhythmus Institutionelle Kriterien
>Personelle und räumliche Ressourcen
>Operative/interventionelle Erfahrung des Behandlers
>Apparative Ausstattung – Röntgenanlage
– Schrittmacher- und Defibrillatorkontrolle – Echokardiographie
– Spiroergometrie Textkasten
Abbildung 2: Röntgenaufnahme (posterior- anteriorer Strahlengang) eines Patienten mit implantiertem Cardioverter-Defibrilla- tor (ICD) und einem in der Abdominalwand platzierten Linksherzunterstützungssystem (Novacor-LVAD)
wird. Die Grenzen dieses Unterstüt- zungskonzepts ergeben sich aus der Tat- sache, dass die Ballongegenpulsation keine aktive Volumenentlastung des lin- ken Ventrikels bewirkt, die Behand- lungseffizienz meist nur wenige Tage aufrecht erhalten werden kann und der Patient durch das Verfahren immobili- siert wird.
Ist dagegen die Herzinsuffizienz weit fortgeschritten, ist der Einsatz ventrikulärer Unterstützungssysteme in Erwägung zu ziehen. Eine realisti- sche Alternative bieten heutzutage in zunehmendem Maße implantierbare Assistsysteme. Wir unterscheiden hier drei Therapiekonzepte: Kurzzeitsyste- me mit dem Ziel der (partiellen) Myokarderholung („bridge to reco- very“), Langzeitsysteme als über- brückende Maßnahme bis zur Trans- plantation („bridge to transplant“) und schließlich Dauerunterstützungs- systeme bei terminaler Herzinsuffi- zienz als Alternative zu einer medizi- nisch nicht realisierbaren Herztrans- plantation („destination therapy“).
Die Auswahl des Systems wird neben der geplanten Unterstützungsdauer be- stimmt durch die Größe des Patienten, die Notwendigkeit der uni- oder biven- trikulären Unterstützung, der noch ver- bliebenen Eigenleistung des kranken Herzens und der aktuellen Verfügbar- keit des Systems in der behandelnden Einrichtung (36). Mehrheitlich handelt es sich um isoliert linksventrikuläre Un- terstützungssysteme, da die Rechtsherz- insuffizienz häufig durch medika- mentöse Therapie kompensiert werden kann.
Mit dem Ziel einer nur begrenzte Zeit erforderlichen Kreislaufassistenz werden primär extrakorporale Unter- stützungssysteme bei Pumpversagen nach Eingriffen unter extrakorporaler Zirkulation oder bei der Behandlung einer Myokarditis verwendet. Im Hinblick auf die Behandlung des chro- nisch herzinsuffizienten Patienten kom- men Unterstützungssysteme mit extra- korporaler, aber auch intrakorporaler Lage der Blutpumpen mehrheitlich mit dem Ziel der Überbrückung bis zur Transplantation zum Einsatz. Therapie- ziel ist es hier, den Patienten bis zur Ver- fügbarkeit eines Spenderorgans am Le- ben zu erhalten und verbesserte Vor-
aussetzungen für die nachfolgende Transplantation zu schaffen. Bei etwa 60 Prozent aller so behandelten Patien- ten kann eine Herztransplantation erfolgreich durchgeführt werden. In erfahrenen Zentren ist die Überlebens- rate der Patienten, die vor der Trans- plantation eine mechanische Kreislauf- unterstützung benötigten, annähernd vergleichbar mit der von Patienten ohne überbrückende Kreislaufhilfe (12).
Zur dauerhaften Unterstützung der Herzleistung kommen heutzutage als letzte Therapieoption und alternativ zur Transplantation nur Unterstüt- zungssysteme mit intrakorporaler Posi- tionierung der Blutpumpen in Betracht, da diese prinzipiell eine Mobilisierung bis hin zur ambulanten Betreuung er- möglichen.
Die Systeme der ersten Generation (Novacor LVAS; HeartMate) erzeugen elektromagnetisch oder pneumatisch gesteuert einen pulsatilen Blutfluss von bis zu 10 L/min. Die aufgrund ihres Volumenverdrängungsprinzips relativ großen Blutpumpen werden in die Bauchwand oder im linken Oberbauch implantiert (Abbildung 2) und erfor- dern ein perkutan ausgeführtes Steuer- kabel als Verbindung zur Energie- und
Steuerkonsole. Diese konnten inzwischen soweit miniaturi- siert werden, dass sie mobil am Köper getragen werden können.
Die so genannte zweite Ge- neration von Linksherzunter- stützungssystemen (Incor, Jar- vik 2000, MicroMed-De- Bakey, HeartMate II) ist we- sentlich kleiner, da hier über eine axiale Turbinenschraube ein kontinuierlicher, das heißt nicht pulsatiler Fluss erzeugt werden kann. Diese Pumpen werden intrathorakal platziert und ebenfalls zwischen Herz- spitze und Aorta interpo- niert. Sie erfordern gegenwär- tig noch ein subkutan getun- neltes Kabel zur Energiever- sorgung und Systemsteuerung (Grafik 2). Die Systeme sind elektrisch betrieben und er- möglichen ebenfalls eine am- bulante Patientenbetreuung.
Komplette Kunstherzen, die nach Entfernung des erkrankten Her- zens an dessen Stelle implantiert wer- den, befinden sich noch im experimen- tellen Stadium. Das elektrisch betriebe- ne Kunstherz AbioCor ersetzt das natürliche Herz und wird in orthotoper Position implantiert. Eine in der Bauch- wand eingesetzte elektrische Steuerein- heit sowie ein transkutanes Energie- transmissionssystem erlauben den kompletten Verzicht auf Schläuche und Kabel nach außen. Dieses Kunstherz wurde bisher nur in Einzelfällen mit ei- ner maximalen Überlebenszeit von 17 Monaten implantiert (11). Die vorlie- genden Erfahrungen demonstrieren das Leistungspotenzial und die Mög- lichkeiten solcher Systeme. Sie befin- den sich derzeit in der klinischen Erpro- bung und sind aktuell nicht als realisti- sche, klinisch verlässliche Alternativen einzustufen.
Die Sicherheit der verfügbaren Syste- me ist generell hoch, doch geht die Be- handlung mit mechanischen Kreislauf- unterstützungssystemen mit einer rela- tiv hohen Komplikationsrate einher (25). Die häufigsten Probleme sind zere- brovaskuläre Ereignisse (10 bis 44 Pro- zent), Blutungen (15 bis 40 Prozent) und Infektionen (10 bis 50 Prozent). Die in Grafik 2: Prinzipieller Aufbau eines implantierbaren
Linksherzunterstützungssystems mit Axial-Fluss-Pumpe (Berlin Heart INCOR I System) zwischen Herzspitze und Aorta ascendens (mit freundlicher Genehmigung der Berlin Heart AG)
Grafik 2
den USA initiierte REMATCH-Studie (30) verglich randomisiert die Behand- lungsergebnisse unter medikamentöser Therapie und mittels mechanischer Linksherzunterstützung (LVAD) bei schwerst herzinsuffizienten Patienten (n = 129), die für eine Transplantation nicht infrage kamen. Durch die Unter- stützungstherapie konnte eine 48-pro- zentige Reduktion der Sterblichkeit er- reicht werden. Die 1- beziehungsweise 2-Jahres-Überlebensrate betrug in der LVAD-Gruppe 52 Prozent beziehungs- weise 23 Prozent gegenüber 25 Prozent beziehungsweise 8 Prozent in der medi- kamentös therapierten Gruppe. Einer- seits zeigten Patienten am Unterstüt- zungssystem eine 2,4fach höhere Rate an signifikanten Komplikationen wie Infektion, Blutung und Funktions- störung des Systems, andererseits konn- ten Patienten am Unterstützungssystem einen wesentlichen Zugewinn an Le- bensqualität erfahren. In naher Zukunft ist durch differenzierte Antikoagulati- onsregimes, vollimplantierbare Systeme und technische Perfektionierung der Antriebssysteme mit einer weiteren Re- duktion der Komplikationsrate und Verbesserung der Ergebnisse zu rech- nen.Angesichts grundsätzlich noch offe- ner Fragen hinsichtlich Blut-Fremd- oberflächen-Interaktion, Morbidität und Mortalität besteht das Hauptziel der mechanischen Kreislaufunterstützung derzeit in der Überbrückung bis zur Herztransplantation, insofern eine Organerholung als unwahrscheinlich eingestuft wird.
Reduktionsventrikuloplastie, dynamische und
passive Kardiomyoplastie
Die partielle Resektion eines definier- ten Wandsegmentes des linken Ventri- kels und anschließende direkte Wie- dervernähung der Ventrikelränder (Batista-Operation) bei der dilatativen Kardiomyopathie hat das Ziel, durch Volumenverkleinerung über eine Re- duktion der Wandspannung in dem verkleinerten Ventrikel die Auswurf- leistung des Herzens zu verbessern.
Nachdem dieses prinzipiell Erfolg ver- sprechende Konzept ursprünglich bei Patienten mit der Chagas-Krankheit
angewandt wurde, folgte die Umset- zung auch bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie. Obwohl die Reduk- tionsventrikuloplastie durchaus die Ventrikeldimensionen zu verkleinern vermag und eine initiale Verbesserung der Auswurffraktion und der kardio- pulmonalen Leistungsfähigkeit der Operierten vereinzelt dokumentiert werden konnte, bleibt die Ventrikel- geometrie, insbesondere die Orientie- rung der Muskelfasern, gestört (17).
Seit 1994 sind weltweit mehr als 1000 Patienten mit dilatativer Kardiomyo- pathie durch eine Reduktionsventri- kuloplastie behandelt worden, trotz- dem mangelt es an gesicherten Lang- zeitergebnissen, die über das erste post- operative Jahr hinausgehen. Das Operationsverfahren ist komplika- tionsreich und von einer signifikanten Früh- und Spätletalität von bis zu 30 Prozent belastet. An Folgekomplika- tionen sind maligne, ventrikuläre Ar- rhythmien aufgrund der großen Ventri- kelnarbe und die Tendenz zur erneuten Dilatation des linken Ventrikels zu nennen. Dies waren für die meisten Zentren Gründe, das Verfahren nicht aufzunehmen oder aber wieder zu verlassen.
Das Konzept der dynamischen Kar- diomyoplastie verfolgt das Prinzip, die
Kammerwandbewegungen während der Systole durch externe, aktive Kompressi- on des Herzens mittels autologer, durch elektrische Impulse transformierte Ske- lettmuskulatur zu verbessern. Der um- fangreiche chirurgische Eingriff umfasst zunächst die Freipräparation des M. la- tissimus dorsi unter Erhaltung seines Gefäß-Nervenbündels, die Verlagerung des Muskellappens in den Thorax nach Rippenteilresektion und die Umwicke- lung beider Ventrikel im Perikard. Die Muskelstimulation wird von einem un- ter dem M. rectus abdominis implantier- ten Kardiomyostimulator über zwei Muskelstimulationselektroden synchron zum Herzschlag gesteuert. Obwohl in er- sten Ergebnissen über eine subjektive Verbesserung der NYHA-Klassifikati- on von Kardiomyoplastiepatienten be- richtet wurde, konnte nach inzwischen über 10-jähriger Anwendung des Ver- fahrens eine objektiv messbare Verbes- serung hämodynamischer Parameter, insbesondere der systolischen Funktion, nicht nachgewiesen werden (14). In den meisten Fällen zeigte sich bald eine Atrophie mit Reduktion der Kontrakti- onsfähigkeit begleitet von einem pro- gredienten bindegewebigen Umbau des transformierten Skelettmuskels. Da sich darüber hinaus kein Überlebens- vorteil bei erheblichem Operations- trauma und hohem Operationsrisiko für so behandelte Patienten nachwiesen ließ, hat das Verfahren keine Akzeptanz gefunden (2).
Im experimentellen Ansatz zeigten die Erfahrungen aus der dynamischen Kardiomyoplastie, dass allein die pas- sive Unterstützung des Herzens durch den nichtstimulierten oder atrophier- ten Muskel einen Beitrag zur Funkti- onsverbesserung leisten kann. Dieser Effekt der elastischen Kontrolle der Diastole und der Begrenzung der zu- nehmenden linksventrikulären Dila- tation bei chronischer Herzinsuffizi- enz bildet die Grundlage der passi- ven Kardiomyoplastie (32). Bei der technisch einfach durchzuführenden Operation wird ein elastisches Netz aus ultradünnen Polyestermikrofasern (ACORN CorCap) eng anliegend um beide Ventrikel gestülpt und am atrio- ventrikulären Sulkus festgenäht. Eine extrakorporale Zirkulation ist für den Eingriff nur dann erforderlich, wenn Abbildung 3: Prinzip der passiven Kardiomyo-
plastie: Begrenzung der linksventrikulären Dilatation durch ein über das Herz gestülptes und echokardiographisch angepasstes, ela- stisches Polyesternetz (CorCap cardiac sup- port device CSD). Mit freundlicher Genehmi- gung von acorn, cardiovascular, inc.
zusätzliche herzchirurgische Maßnah- men (zum Beispiel Mitralklappen- rekonstruktion, Bypasschirurgie) diese erfordern. Am gefüllten und schlagen- den Herzen wird unter transösopha- gealer echokardiographischer Kon- trolle die Netzspannung soweit erhöht, bis eine etwa 10-prozentige Reduktion des linksventrikulären enddiastolischen Diameters resultiert.
Die Befürchtungen einer diastoli- schen Füllungsbehinderung im Sinne einer restriktiven Hämodynamik oder einer Beeinträchtigung des Koronar- blutflusses haben sich weder in experi- mentellen noch in ersten klinischen Anwendungen bestätigt (22, 31). Die tierexperimentellen Untersuchungen konnten darüber hinaus neben einer verbesserten linksventrikulären Funk- tion ein „reversed remodelling“ nach induzierter Herzinsuffizienz auf der Basis einer günstigeren, adrenergen Signalübertragung und veränderten Genexpression zugunsten schneller kontrahierender Muskelfasern nach- weisen (31). Die Indikation zur passi- ven Kardiomyoplastie wird von den Teilnehmern der derzeit noch laufen- den, prospektiv randomisiert angeleg- ten Multicenterstudien grundsätzlich bei allen Formen der linksventri- kulären Dilatation gesehen. Gegen- wärtig fehlen gesicherte Daten sowohl hinsichtlich der Indikationsstellung als auch des Nachweises des therapeu- tischen Nutzens, die den Einsatz des Verfahrens außerhalb der genannten Studien erlauben würden.
Zellbiologische Ansätze
Eine Schädigung des Herzmuskels jeglicher Genese führt beim Erwach- senen zu einem irreversiblen Unter- gang der terminal differenzierten Herzmuskelzellen. Die Folge dieser prinzipiell begrenzten Regenerations- fähigkeit ist eine Fibrosierung bezie- hungsweise Vernarbung mit konseku- tiver kardialer Dysfunktion. Insofern ist es nachvollziehbar, dass vermehrt Anstrengungen unternommen wer- den, untergegangenes Herzmuskelge- webe durch Zellersatztherapien am Herzen zu ersetzen. Dieses innovative Verfahren wird gegenwärtig primär
bei der Therapie des Herzinfarktes un- tersucht. Im Tierexperiment kamen verschiedene Zelltypen zum Einsatz:
unreife Herz- oder Skelett-Muskelzel- len sowie embryonale und adulte Stammzellen (4, 24, 27). Inzwischen existieren einige viel versprechende Befunde, die den klinischen Einsatz einer solchen Therapieform erfolg- reich erscheinen lassen. So konnte im Tierexperiment nach Myokardinfarkt und anschließender Zellbehandlung wiederholt ein regeneriertes Myokard und eine verbesserte linksventrikuläre Funktion nachgewiesen werden (15).
Dieser günstige Effekt auf die myo- kardiale Funktion konnte sowohl durch Übertragung von Skelettmyo- blasten von fetalen und neonatalen Kardiomyozyten als auch nach Injek- tion von mesenchymalen Knochen- markstammzellen bewirkt und doku- mentiert werden. Untersuchungen zur Integration und Funktion von Stamm- zellen in chronisch geschädigtem Myo- kard und deren Bedeutung hinsicht- lich der Therapie der chronischen Herz- insuffizienz fehlen bislang.
Trotz einer Reihe ungeklärter Fra- gen bezüglich des strukturellen und funktionellen Myozytenersatzes gibt es bereits erste klinische Erfahrungen zum kardialen Zellersatz. Dabei wur- den nach stattgehabtem Herzinfarkt autologe Skelettmuskelzellen, Kno- chenmarkstammzellen oder Progeni- torzellen aus dem zirkulierenden Blut entweder im Rahmen einer Bypass- operation in das Infarktareal injiziert oder aber während perkutaner translu- minaler Koronarangioplastie intra- koronar appliziert (4, 18, 33, 34). Wie- derum konnte eine verbesserte Kon- traktilität und Vitalität nachgewiesen werden. Auch wenn der Einfluss der begleitenden Therapie (Koronarby- pass beziehungsweise PTCA) eine Wertung der Einzelfaktoren nicht er- laubt, kontrollierte, randomisierte Stu- dien noch ausstehen und das Neben- wirkungspotenzial (zum Beispiel im- munologische Reaktionen, Herzrhyth- musstörungen) noch völlig unklar ist, stellt die kardiale Zelltransplantation einen viel versprechenden Therapiean- satz dar, der sich gegenwärtig an der Schwelle vom Experiment zur klini- schen Anwendung befinden dürfte.
Ausblick
Die Behandlung von Patienten mit ei- ner chronischen Herzinsuffizienz, ins- besondere wenn trotz adäquater medi- kamentöser Therapie das Stadium der terminalen Herzinsuffizienz erreicht wurde, wird sich hoffentlich in naher Zukunft verbessern. Ähnlich der Ent- wicklung moderner pharmakologischer Therapiestrategien können möglicher- weise innovative Methoden und Tech- nologien additiv und synergistisch bei der von einer extrem schlechten Pro- gnose gekennzeichneten Erkrankung erfolgreich eingesetzt werden. Möglich wird diese Entwicklung nur durch eine funktionierende Kooperation der Ärzte aller beteiligten Fachgebiete in Diagno- stik, konservativer und operativer Be- handlung und durch eine Versorgung, die den strukturellen und personellen Anforderungen eines Operations- und Nachsorgezentrums entspricht. Dar- über hinaus ist es dringend erforderlich, dass einige der in dieser Übersicht dar- gestellten Therapieoptionen auf eine solide, wissenschaftliche Basis gestellt werden.Trotz aller therapeutischen An- strengungen kommt es letztendlich aber darauf an, bei Ärzten wie Patien- ten gleichermaßen das Bewusstsein für die überragende Bedeutung der Prävention der Erkrankung Herzin- suffizienz zu wecken.
Manuskript eingereicht: 30. 7. 2003, angenommen:
26. 10. 2003
❚Zitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2004; 101: A 429–435 [Heft 7]
Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Franz-Xaver Schmid Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie
Klinikum der Universität Regensburg Franz-Josef-Strauss-Allee 11 93053 Regensburg
E-Mail: fx.schmid@klinik.uni-regensburg.de
Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literatur- verzeichnis, das beim Verfasser erhältlich oder im Internet unter www.aerzteblatt.de/lit0704 abrufbar ist.
