Kreislaufunterstützungssysteme
Mechanische Kreislaufunterstützungssysteme (Assist Devices)
Als Überbrückung bis zu einer Herztransplantation (HTx) oder aber auch als mögliche alternative Therapieform für die Behandlung der terminalen Herzinsuffizienz stehen mechanische Kreislaufunterstützungssysteme („assist devices“) zur Verfügung.
Ein so gennanntes Linksherzunterstützungssystem oder left ventricular assist device (LVAD) wurde erstmals 1978 eingesetzt, kontrollierte klinische Studien fanden in Deutschland aber erst Mitte der 90er Jahre statt.
Einteilung und Funktionsprinzip der Systeme
Bei der Vielfalt der Systeme unterscheidet man heutzutage definitionsgemäß zwischen dem ventrikulären Unterstützungssystem, ventricular assist device (VAD), bei dem das Patientenherz belassen wird, und dem kompletten Herzersatz mit einem Kunstherzen, dem sog. total artificial heart (TAH).
Von der Antriebstechnik her unterscheidet man zwischen pneumatisch, elektromechanisch, elektromagnetisch und elektrohydraulisch angetriebenen Pumpensystemen. Vom Funktionsprinzip her unterscheidet man Verdrängerpumpen mit einem pulsatilen Blutfluss und Rotationspumpen mit einem kontinuierlichen Blutfluss. Bei den Verdränger- oder Sackpumpen wird das Blut aus einem Pumpensack durch Bewegung einer Membran oder zwischen Druckplatten gepreßt, die Pumpen arbeiten pulsatil. Bei den Rotationspumpen wird das Blut mit Hilfe eines Rotors beschleunigt und durch die Zentrifugalkraft aus der Pumpe gedrückt. Für die unterschiedlichen Unterstützungszeiträume spielt die Lage der Blutpumpe eine entscheidende Rolle: Daher unterteilt man gemäß Abbildung in:
1. extrakorporale, d. h. neben dem Patienten befindliche Kurzzeitsysteme
2. parakorporale, d.h. direkt vor dem Bauch des Patienten liegende mittelfristige Pumpensysteme und
3. intrakorporale Langzeitsysteme im Bauch- oder Thoraxraum des Patienten, wobei letztere in partiell und vollimplantierbare Systeme gegliedert werde.
Indikation und Therapieziel
Die Indikation besteht meistens dringlich oder notfallmäßig bei kardialer Dekompensation einer dilatativen oder ischämischen Kardiomyopathie, bei Herzmuskelentzündung (Myokarditis) und Herzversagen an der Herz-Lungenmaschine nach erfolgloser medikamentöser und chirurgischer Therapie mit Katecholaminen und IABP. Kriterien sind ein arterieller Mitteldruck < 60 mmHg, ein Herzindex < 2 l/m2, einem ZVD und Wedgedruck > 20 mm Hg und einer Oligurie < 20 ml/h. Die spezielle Indikation für eine TAH besteht bei zusätzlicher schwerer pulmonaler Hypertonie, bei Defekten des Septums bzw. der Herzwand und bestimmten Klappenvitien.
Kontraindikationen stellen ein frischer Apoplex, eine Hirnblutung, eine unklare neurologische Situation nach einer Reanimation, eines Sepsis und ein erhöhtes Blutungsrisiko dar. Als Riskofaktoren kommt häufig eine schwere kardiale Kachexie, ein beginnendes Nieren- und Leberversagen von zumeist beatmeten Patienten , ein frischer Myokardinfarkt und ein erhöhtes Lebensalter hinzu.
Angestrebte Therapiekonzepte sind zumeist eine Überbrückung bis zur Herztransplantation als „Bridge-to-transplantation“ oder als permanenter Herzersatz und Alternative zur Herztransplantation, z. B. bei nicht transplantablen, Patienten als „destination therapy“ . Andererseits kann auch eine Explantation des Unterstützungssystems als „bridge–to-recovery“ oder Entwöhnung („weaning“) z. B. nach Herzmuskelentzündung (Myokarditis) vorgesehen sein. Es ist auch eine Überbrückung vom Kurzzeitassistsystem bis zur Entscheidung und Implantation eines Langzeit-Assist devices möglich, das sogenannte „bridge-to-bridge oder bridge-to-decision“, vor allem bei reanimierten Patienten mit initial unklarer neurologischer Situation.
In der Praxis werden Patienten mit terminaler Herzinsuffizienz auf Intensivstationen mit maximaler medikamentöser Therapie und z. B. nach Herzinfarkt auch mittels temporärer Systeme behandelt und werden dann unserer Herzchirurgischen Klinik über einen 24-Stunden-Bereitschaft-Notruf (089/440044105) vorgestellt. Daraufhin wird der Patient unmittelbar übernommen oder vor Ort von einem herzchirurgischen Oberarzt begutachtet, um dann bei massiver Kreislaufinstabilität unmittelbar die Entscheidung zur Implantation eines extracorporalen ECLS Systems zu treffen.
Berlin Heart Excor
An pneumatisch betriebenen mechanischen Kreislaufunterstützungs-systemen stehen der Herzchirurgischen Klinik am Klinikum Großhadern das Berlin-Heart Excor zur Verfügung. Bei diesem System kann isoliert eine Herzkammer oder beide Herzkammern zugleich unterstützt werden. Die Pumpen selbst bestehen aus einer Blut- und einer Luftkammer, welche durch ein bewegliches Diaphragma getrennt sind. Wird auf die Luftkammer über ein angeschlossenes Leitungssystem ein Sog ausgeübt, nähert sich das Diaphragma der Kammerwand und Blut wird aktiv in die Blutkammer angesaugt. Ist die Blutkammer gefüllt, wird Druckluft in die Luftkammer gepresst und die Blutkammer entleert. Die Richtung des Blutstromes wird über künstliche Herzklappen am Ein- und Ausflußstutzen der Pumpenkammer geregelt. Die Einflußkanülen dieser Systeme werden in den Herzvorhöfen fixiert, die Ausflußkanülen mit der A. pulmonalis und Aorta ascendens anastomosiert. Die implantierten Kanülen werden unterhalb des Rippenbogens durch die Haut nach außen geführt und mit den parakorporal gelegenen Pumpen verbunden.
