Aortenklappenrekonstruktion
Als Aortenklappenrekonstruktion bezeichnet man die Wiederherstellung der Form und somit Funktion der natürlichen und funktionsgestörten Aortenklappe. Meist wird die Aortenklappenrekonstruktion bei Aortenklappeninsuffizienz durchgeführt, sie kann auch bei Aortenaneurysma erforderlich werden, seltener bei der angeborenen Aortenstenose.
Geschichte
Bereits vor der Entwicklung von Herzklappenprothesen wurden erste Versuche unternommen funktionsgestörte Aortenklappen zu rekonstruieren. Die Sprengung einer verengten Aortenklappe wurde 1912 durch den französischen Chirurgen Théodore Tuffier (1857–1929)[1] durchgeführt. 1958 berichtete Dwight Harken über eine kleine Gruppe an Patienten mit Aortenklappeninsuffizienz, bei denen er den Klappenring verkleinert und die Insuffizienz verringert hatte.[2] Zur damaligen Zeit hatten Chirurgen und Kardiologen nur minimale Informationen über die Art und Schwere der Funktionsstörung der Aortenklappe. Dies änderte sich langsam nach der Einführung der Echokardiographie durch Inge Edler und Carl Hellmuth Hertz. Dennoch führte die Entwicklung von Herzklappenprothesen dazu, dass der Herzklappenersatz vor allem für die Aortenklappe die Standardbehandlung wurde. Die erste Kugelprothese wurde 1961 durch die Amerikaner Albert Starr und Lowell Edwards implantiert, es folgte eine Entwicklung mit vielen mechanischen und biologischen Prothesen. Die positiven Ergebnisse der Mitralklappenrekonstruktion stimulierten Chirurgen in den 1980er und 90er Jahren, für die verschiedenen Ursachen der Aortenklappeninsuffizienz Techniken der Aortenklappenrekonstruktion zu entwickeln. Diese wurden schrittweise verbessert, und inzwischen können viele undichte Aortenklappen durch eine Rekonstruktion behandelt werden.
Indikation
Erkrankungen
Eine Aortenklappenrekonstruktion wird dann realistisch möglich sein, wenn keine ausgeprägte Verkalkung der Aortenklappe vorliegt. Eine angeborene Aortenklappenstenose kann somit heute auch durch eine Rekonstruktion behandelt werden;[3] für die erworbene Aortenklappenstenose bleibt der Herzklappenersatz die einzig realistische Möglichkeit. Meist ist die Aortenklappenrekonstruktion die Behandlung der Aortenklappeninsuffizienz.[4] Sie kommt auch zum Einsatz, wenn eine Operation bei Aneurysma der Aorta ascendens erforderlich ist, um eine Ruptur oder eine Dissektion der Aorta zu vermeiden. Die Notwendigkeit einer Operation an der Aortenklappe wird durch objektive Kriterien und das Vorhandensein von Symptomen bestimmt.[5]
Indikation zur Aortenklappenrekonstruktion:
- Aortenklappe nicht oder nur minimal verkalkt
sowie:
- Angeborene und schwere Aortenklappenstenose mit Symptomen
- Angeborene und schwere Aortenklappenstenose mit eingeschränkter Kontraktion des linken Ventrikels (EF < 50 %)
- Schwere Aortenklappeninsuffizienz und Symptome
- Schwere Aortenklappeninsuffizienz und Vergrößerung des linken Ventrikels (> 65–70 mm)
- Schwere Aortenklappeninsuffizienz und eingeschränkter Kontraktion des linken Ventrikels (EF < 50 %)
- Aortenaneurysma mit Durchmesser > 55 mm
- Aortenaneurysma mit Durchmesser > 50 mm und Risikofaktoren (z. B. Bluthochdruck)
- Aortenaneurysma mit Durchmesser > 50 mm und Bindegewebserkrankung
- Aortenaneurysma mit Durchmesser > 45 mm und Bindegewebserkrankung und Risikofaktoren
Ersatz versus Rekonstruktion
Ziel der Operation ist in erster Linie die Verbesserung der Lebenserwartung durch Behandlung einer akuten oder chronischen Herzinsuffizienz als Folge des Klappenfehlers oder durch Verhindern der Komplikationen eines Aortenaneurysmas. Erst in zweiter Linie will man eine Symptomverbesserung erreichen. Die Rekonstruktion ist dabei eine neuere Alternativbehandlung zum Herzklappenersatz; der Ersatz ist bei schwerer Zerstörung oder Verkalkung der Klappe weiterhin die sinnvollste Lösung. Allen Operationen ist gemein, dass das Resultat intraoperativ echokardiographisch überprüft werden soll.[6]
Nach Aortenklappenersatz bestehen je nach Patientenalter unterschiedliche Häufigkeiten von langfristigen Komplikationen.[7][6] Hierzu gehören Gerinnselbildung an der Klappenprothese, Blutungen unter der Hemmung der Blutgerinnung, der Verschleiß von biologischen Prothesen und die Empfindlichkeit für eine Entzündung (Prothesenendokarditis). Nach der Aortenklappenrekonstruktion ist das Risiko der Gerinnselbildung minimal, eine Hemmung der Blutgerinnung ist in der Regel nicht erforderlich und Blutungskomplikationen entfallen somit. Die Wahrscheinlichkeit einer bakteriellen Aortenklappenentzündung (Endokarditis) ist deutlich geringer als nach Ersatz.[8]
Operationstechnik
Allgemeines
Die Operationstechnik hängt von der zugrundeliegenden Verformung der Klappe ab und muss angeborene Fehlbildungen der Aortenklappe sowie das Vorliegen eines Aneurysmas berücksichtigen. Das wichtigste Ziel der Operation ist das Herstellen einer nahezu normalen Form und damit Funktion der Aortenklappe, um eine möglichst gute Stabilität der Klappe zu erreichen. Aus diesem Grund werden die Operationen mit Rekonstruktion der Aortenklappe üblicherweise durch eine Sternotomie (Eröffnen des Brustbeins) durchgeführt. Minimal-invasive Techniken erschweren die Beurteilung der Klappenform und führen somit zu einer höheren Unsicherheit bezüglich der langfristigen Haltbarkeit der Aortenklappenrekonstruktion. Die Herz-Lungenmaschine wird dann in bewährter Weise an Aorta und rechten Vorhof angeschlossen. Eine sorgfältige echokardiografische Untersuchung mittels Schluckecho (transösophageale Echokardiografie) ist erforderlich, um die Formabweichungen der Aortenklappe und damit die Ursachen der Aortenklappeninsuffizienz exakt zu bestimmen.
Das Herz wird durch Kardioplegie stillgelegt und die Aortenklappe systematisch analysiert. Heute gibt es bereits bekannte Sollwerte für einzelne Formaspekte der Aortenklappe, so dass nach Echokardiografie und intraoperativer Analyse die Ursache der Aorteninsuffizienz fast immer genau bestimmt werden kann. Die Resultate der Analyse, die Art einer möglichen angeborenen Fehlbildung und das Vorliegen eines Aneurysmas der Aorta ascendens bestimmen den Plan der Aortenklappenrekonstruktion, der für jeden Patienten individuell festgelegt werden muss.[9]
Aortenklappenstenose
A) Grundproblem
Die angeborene Aortenklappenstenose (Verengung) kann durch eine Aortenklappenrekonstruktion behandelt werden, wenn keine ausgeprägten Verkalkungen vorliegen.[10] In dieser Situation liegt nahezu immer eine unikuspide Aortenklappe vor; diese muss in ihrer Konfiguration so geändert werden, dass die Klappe besser öffnet. Aufgrund der unikuspiden Anlage ist das Rekonstruktionskonzept ähnlich dem der Aortenklappeninsuffizienz bei unikuspider Aortenklappe.
B) Rekonstruktionskonzept
Die traditionelle Behandlung der angeborenen Aortenstenose ist die Ballovalvuloplastie oder die Kommissurotomie. Beide Verfahren können die Verengung nicht immer ganz beseitigen; sie führen darüber hinaus zu einer nennenswerten Aorteninsuffizienz, die dann wiederum Herz und Patienten belastet. Bei beiden Verfahren wird nur Klappengewebe aufgetrennt; die Besonderheit der unikuspiden Aortenklappenanlage wird jedoch nicht berücksichtigt.[11] Die Rekonstruktion öffnet bzw. trennt die angeborenen Verwachsungen der Taschen, sie schafft zusätzlich einen oder zwei zusätzliche Aufhängepunkte (Kommissuren). Somit wird aus der unikuspiden Aortenklappe eine bikuspide gemacht. Dies führt zu einer annähernd normalen Funktion der Aortenklappe.
C) Operationstechnik
Nach sorgfältiger Analyse der Klappe wird der individuelle Plan festgelegt. Das zurzeit am besten bewährte Konzept ist das Schaffen einer Aortenklappe mit zwei Taschen und zwei Kommissuren, so dass die Klappe einer bikuspiden Aortenklappe ähnelt. Gewebe der Aortenklappentaschen wird dort gelöst bzw. entfernt, wo es an falscher Stelle angelegt ist. Mithilfe von Flickenmaterial werden die Taschen so ergänzt, dass ihr Material dann bis zu einer zweiten (neu geschaffenen) Kommissur reicht.
Trikuspide Aortenklappe
A) Grundproblem
Bei trikuspider Aortenklappe liegt eine normale Anlage der Klappe vor; wenn die Aorta erweitert ist kommt das Konzept zur Behandlung des Aortenaneurysmas zum Einsatz. Ohne Erweiterung der Aorta liegt die Ursache der Undichtigkeit häufig in der Überdehnung des Gewebes eines oder mehrerer der Klappenelemente (Taschen). Eine solche Überdehnung kann kombiniert sein mit angeborenen Gewebslücken in den Taschen, sogenannten Fenestrationen. Eine Erweiterung des Klappenrings der Aortenklappe kann zusätzlich zur Insuffizienz beitragen. In Mitteleuropa seltener ist die Schrumpfung der Taschen als Ursache der Insuffizienz; dies ist zurzeit nicht gut mit einer Rekonstruktion behandelbar.
B) Rekonstruktionskonzept
Eine Schrumpfung muss ausgeschlossen werden. Das Ausmaß der Überdehnung wird exakt bestimmt und dann die Überlänge an Gewebe durch raffende Nähte reduziert. Eine Ringerweiterung macht die zusätzliche Verkleinerung und Stabilisierung des Aortenklappenrings erforderlich.
C) Operationstechnik
Die Klappe wird wiederum sorgfältig analysiert, durch Vermessen der Taschen wird sichergestellt, dass keine Schrumpfung vorliegt. Ist der Ring erweitert, so wird er besser in seiner Größe normalisiert; hierfür liegt die größte Erfahrung vor mit einer kräftigen Naht, die um den Aortenklappenring gelegt und dann auf eine bestimmte Größe befestigt wird. Die Überdehnung wird dadurch korrigiert, dass das überschüssige Ausmaß von Klappengewebe durch einzelne Abnäher auf ein normales Maß verkürzt wird. Am Ende der Operation sollten die Taschenränder symmetrisch zueinander stehen.
Bikuspide Aortenklappe
A) Grundproblem
Bei bikuspider Anlage der Aortenklappe liegt eine Verschmelzung zweier Taschen der Aortenklappe seit Geburt vor. Diese verschmolzene Tasche ist einer erhöhten Belastung ausgesetzt und entwickelt eine Überdehnung als häufigste Ursache der Aorteninsuffizienz. Ebenso häufig ist eine Erweiterung des Klappenrings, der die Insuffizienz verstärkt. Auch die normal angelegte Tasche kann durch lange Fehlbelastung eine Überdehnung entwickeln. In der Hälfte der Fälle liegt gleichzeitig ein Aneurysma der Aorta ascendens vor; in diesem Fall kommt das Konzept zur Behandlung eines Aortenaneurysmas zum Einsatz.
B) Rekonstruktionskonzept
Da die bikuspide Anlage der Aortenklappe eine befriedigende Ventilfunktion besitzt, belässt man die Aortenklappe als bikuspide; es werden lediglich die Veränderungen korrigiert, die zur Insuffizienz geführt haben. Das Ausmaß der Überdehnung wird exakt bestimmt und dann die Überlänge an Gewebe durch raffende Nähte reduziert. Eine Ringerweiterung macht die zusätzliche Verkleinerung und Stabilisierung des Aortenklappenrings erforderlich.
C) Operationstechnik
Wie bei der trikuspiden Aortenklappe wird die Klappe vermessen, um eine Schrumpfung des Klappengewebes auszuschließen. Der Ring ist meist erweitert, er muss durch eine sogenannte Anuloplastie[12] verkleinert und stabilisiert werden. Zusätzlich wird die Überdehnung des Taschengewebes durch raffende Nähte korrigiert. Am Ende der Operation sollten die Taschenränder symmetrisch zueinander stehen.
Unikuspide Aortenklappe
A) Grundproblem
Die unikuspide Anlage der Aortenklappe kann nicht nur eine Aortenstenose bedingen, sie kann auch primär zu einer Aortenklappeninsuffizienz führen. Bei einem nennenswerten Teil der Betroffenen findet man ein Aortenaneurysma der Aorta ascendens, das eine Behandlung braucht. Unabhängig vom Grund der Operation ist das Ziel der Operation, eine möglichst normale Klappenfunktion zu erzielen.
B) Rekonstruktionskonzept
Die Rekonstruktion öffnet bzw. trennt die angeborenen Verwachsungen der Taschen, sie schafft zusätzlich einen oder zwei zusätzliche Aufhängepunkte (Kommissuren). Somit wird aus der unikuspiden Aortenklappe eine bikuspide gemacht. Dies führt zu einer annähernd normalen Funktion der Aortenklappe.
C) Operationstechnik
Nach sorgfältiger Analyse der Klappe wird der individuelle Plan festgelegt. Das zurzeit am besten bewährte Konzept ist das Schaffen einer Aortenklappe mit zwei Taschen und zwei Kommissuren, so dass die Klappe einer bikuspiden Aortenklappe ähnelt. Gewebe der Aortenklappentaschen wird dort gelöst bzw. entfernt, wo es an falscher Stelle angelegt ist. Mithilfe von Flickenmaterial werden die Taschen so ergänzt, dass ihr Material dann bis zu einer zweiten (neu geschaffenen) Kommissur reicht. Der Ring ist meist erweitert, er muss durch eine sogenannte Anuloplastie[12] verkleinert und stabilisiert werden.
Quadrikuspide Aortenklappe
A) Grundproblem Die Aortenklappeninsuffizienz bei quadrikuspider Aortenklappe ist meist bedingt durch die zusätzliche Kommissur, die den korrekten Schluss der Taschen behindert.
B) Rekonstruktionskonzept Das zuverlässigste Konzept zur Rekonstruktion einer quadrikuspiden Aortenklappe besteht in einer Umwandlung in eine trikuspide[13] oder sogar bikuspide (luciani) Aortenklappe. Hierzu wird das Klappengewebe von einer (eventuell 2) Kommissur abgelöst und die in der Konfiguration veränderte Klappe dann in eine passende Form gebracht.
C) Operationstechnik Nach sorgfältiger Analyse wird der individuelle Plan festgelegt. Meist ist es naheliegend, eine der 4 Kommissuren abzulösen und das Gewebe der beiden beteiligten Taschen so durch Nähte zu vereinigen, dass eine Aortenklappe mit normaler Form resultiert.
Aneurysma der Aorta ascendens
Grundproblem
Die Erweiterung der Aorta (Aneurysma) in ihrem Anfangsteil kann zu einer behandlungsbedürftigen Aortenklappeninsuffizienz führen, indem die Taschen der Klappe ihre Schließfähigkeit verlieren. Eine Insuffizienz kann auch durch eine angeborene Fehlbildung der Aortenklappe bedingt sein. Das Aortenaneurysma kann auch bedrohliche Durchmesser annehmen, so dass dann ein Platzen (Ruptur) oder eine Auffaserung der Aortenwand (Dissektion) tödlich verlaufen können. Da die Aortenklappe in der Aortenwurzel aufgehängt ist, kann jede Veränderung der Form und Dimensionen der Aortenwurzel zu einem Verziehen der Klappe führen, was dann eine Insuffizienz zur Folge hat. Schließlich kann eine asymmetrische Erweiterung der Aorta eine vorbestehende Überdehnung einer Klappentasche maskieren.
In der überwiegenden Mehrzahl der Fälle ist bei der Operation eines Aneurysmas der Aorta ascendens somit eine Aortenklappenrekonstruktion erforderlich, wenn eine möglichst normale Funktion der Aortenklappe erreicht werden soll. Dieses Prinzip gilt sowohl für die trikuspide wie auch die bikuspide und unikuspide Aortenklappe.[14]
Rekonstruktionskonzept
Das Ziel der Operation ist die Elimination des Aneurysmas entsprechend seiner individuellen Ausdehnung und der Erhalt bzw. die Normalisierung der Funktion der Aortenklappe. Je nach Längs-Ausdehnung des Aneurysmas ist der Ersatz der Aortenwurzel notwendig bzw. kann diese belassen werden. Hat die Wurzel einen Durchmesser von weniger als 40–45 mm ist ihr Ersatz meist nicht notwendig. In diesem Fall ist der Ersatz der Aorta oberhalb der Wurzel ausreichend (sog. Tubulärer Ascendens-Ersatz). Bei einem Durchmesser von mehr als 45 mm wird der Wurzelersatz meist sinnvoll und notwendig sein. Hierzu bestehen zwei unterschiedliche Operationsverfahren,[15] die häufig nach ihren Erfindern benannt werden und beide zu vergleichbaren Ergebnissen führen.[16][17] Beiden Verfahren ist gemein, dass nach dem Ersatz der Aortenwurzel eine gezielte Rekonstruktion der Aortenklappe erfolgen muss, wenn eine gute und langfristig haltbare Funktion der Aortenklappe erzielt werden soll.[17][18]
Operationstechnik
A) Tubulärer Aortenersatz
Aortenklappe durchtrennt. Eine passende Gefäßprothese aus Dacron wird nun an die Aortenwurzel genäht. Die Form der Aortenklappe kann sich durch dieses Maneuver verändert haben, sie muss somit anschließend überprüft werden. Meist kommt eine Überdehnung einer oder mehrerer Taschen zutage, die dann durch raffende Nähte korrigiert werden muss.
B) Ersatz der Aortenwurzel
Nach Stilllegen des Herzens wird die erweiterte Aorta bis knapp an die Ansatzränder der Aortenklappe entfernt. Die Abgänge der Herzkranzgefäße müssen hierbei auch aus der Aorta gelöst werden. Für das Verfahren nach Magdi Yacoub[15] wird eine Prothese aus Dacron so zurechtgeschnitten, dass drei Lefzen entstehen, die der normalen Form der Aortenwand entsprechen. Diese werden nur mit den Ansatzränder der Aortenklappe vernäht. Einige Chirurgen kombinieren dieses Verfahren mit einer Stabilisierung des Aortenklappenrings.[19][12] Bei dem Verfahren nach Tirone David[20] wird die Aortenklappe noch weiter von dem umgebenden Gewebe befreit. Eine Dacron-Prothese wird nun über die Klappe gestülpt und die Klappe mit Nähten in der Prothese fixiert.
Beiden Verfahren ist gemein, dass nach Ersatz der Aortenwurzel die Form der Aortenklappe sorgfältig überprüft werden muss.[21] In der überwiegenden Mehrzahl der Fälle findet sich eine Überdehnung einer oder mehrerer Taschen, die ohne Korrektur zu einem „Durchschlagen“ (Prolaps) mit erheblicher Insuffizienz führt. Eine Rekonstruktion der Aortenklappe ist somit sehr häufig erforderlich und folgt den Prinzipien der trikuspiden Aortenklappe oder bikuspiden Aortenklappe. In allen Fällen wird der Aortenersatz soweit ausgedehnt, dass das Aneurysma vollständig eliminiert wird. Dies kann auch den Ersatz des Aortenbogens mit beinhalten.
Nachsorge
Antikoagulation
Im Gegensatz zum Klappenersatz ist nach der Rekonstruktion keine Hemmung der Blutgerinnung (Antikoagulation) erforderlich. Lediglich das Auftreten von unregelmäßigem Herzschlag (Vorhofflimmern) kann eine Antikoagulation erfordern, um die Bildung von Gerinnseln im linken Vorhof zu verhindern.
Endokarditisprophylaxe
Nach Aortenklappenersatz ist eine Endokarditisprophylaxe bei allen Eingriffen im Bereich des Mund-Rachen-Raums (z. B. Zahnchirurgie, Tonsillektomie) empfohlen.[22] Es ist unklar, ob dies auch nach einer Herzklappenrekonstruktion notwendig ist.
Siehe auch
- Herzklappenrekonstruktion
- Herzklappe mit einem Klappflügel
- Bioreaktoren für nachgezüchtete Herzklappen
- Möglichkeiten und Grenzen des minimalinvasiven Herzklappenersatzes
Literatur
- Hans-Joachim Schäfers: Current treatment of aortic regurgitation. UNI-MED Science, Bremen / London / Boston 2013, ISBN 978-3-8374-1406-6.
- Hans-Joachim Schäfers: Klinische Grundlagen der Herz- und Thoraxchirurgie. 1. Auflage. ABW Wissenschaftsverlagsgesellschaft, Berlin 2003.
Einzelnachweise
- Barbara I. Tshisuaka: Tuffier, Théodore. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin/ New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1424.
- WJ Taylor et al.: The surgical correction of aortic insufficiency by circumcision. In: J Thorac Cardiovasc Surg., 1958,35, S. 192–231.
- HJ Schäfers et al.: Bicuspidization of the unicuspid aortic valve: a new reconstructive approach. In: Ann Thorac Surg., 2008 Jun, 85(6), S. 2012–2018
- D Aicher, HJ. Schäfers: Aortic valve repair – current status, indications, and outcomes. In: Semin Thorac Cardiovasc Surg., 2012, 24(3), S. 195–201
- A Vahanian et al.: Guidelines on the management of valvular heart disease (version 2012). In: Eur Heart J., 2012 Oct, 33(19), S. 2451–2496.
- Hans-Joachim Schäfers: Current treatment of aortic regurgitation. UNI-MED Science, 2013 (englisch)
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- Endokarditisprophylaxe nach den neuen Guidelines der Europäischen Kardiologischen Gesellschaft. (PDF; 869 kB) In: Journal für Kardiologie, 2011, abgerufen 19. Juni 2011.
