Terminale Herzinsuffizienz: Was können implantierbare Systeme

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Terminale Herzinsuffizienz: Was können implantierbare Systeme
FORTBILDUNG _ SCHWERPUNKT
Dr. med. Katja Ströh
Herzchirurgische Klinik und Poliklinik
Ludwig-Maximilians-Universität München
Großhadern
Koautoren: Prof. Dr. med. Christian Hagl,
Prof. Dr. med. Ralf Sodian, PD Dr. René
Schramm, München-Großhadern
Medikamente wirkungslos, Spenderorgane nicht verfügbar
Terminale Herzinsuffizienz: Was können
implantierbare Systeme leisten?
Die mechanische Kreislaufunterstützung (MKU) mit Ventricular Assist Devices
(VAD) gewinnt bei der Therapie der terminalen Herzinsuffizienz zunehmend an
Bedeutung. Möglich ist die Dauertherapie oder die Überbrückung bis zur Herztransplantation. Welche Systeme gibt es, wann sind sie indiziert? Was müssen
Sie als niedergelassener Arzt bei der Betreuung dieser Patienten beachten?
−
Bei der Therapie der terminalen
Herzinsuffizienz stellt die orthotope
Herztransplantation (HTx) nach Ausreizung aller konservativ-medikamentösen
Maßnahmen den Goldstandard dar [1].
Das dafür qualifizierende Kollektiv ist
jedoch limitiert. Viele Patienten befinden sich bereits im fortgeschrittenen Alter (≥ 65 Jahre) oder haben andere Kontraindikationen. In Deutschland gibt es
außerdem einen ausgeprägten Spenderorganmangel. Somit gewinnt die MKU
an Bedeutung.
Patienten. Sinnvoll ist die Evaluation an
einem Zentrum mit profunder Erfahrung in der Herzinsuffizienztherapie,
idealerweise mit angeschlossenem
Transplantationszentrum. Unabhängig
von der Entität der Herzinsuffizienz sollte sichergestellt sein, dass es sich um
einen irreversiblen Endzustand der Erkrankung handelt und es keine anderen
therapeutischen Möglichkeiten mehr
gibt. Insbesondere die Transplantabilität
sollte abgeklärt werden. Folgende hämodynamische Kriterien sollten erfüllt sein:
Systolischer Blutdruck ≤ 80 mmHg
Herzindex (Cardiac Index) ≤ 2 l/min/m²
Pulmonalkapillärer Verschlussdruck
(PCWP) ≥ 20 mmHg.
−−−
Bei der Einschätzung des individuellen
Patienten hilft auch das INTERMACSProfi l (Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support). Es
werden sieben Patientenprofi le unterschieden [2]. Jedes Profi l graduiert Notwendigkeit und zeitlichen Rahmen für
eine MKU. Die besten Resultate werden
Indikationen
Um die Indikation zur MKU zu stellen,
bedarf es einer interdisziplinären Beurteilung des terminal herzinsuffizienten
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© Firma Heartware, Hannover, Germany
Definition
Die MKU ist ein partiell oder komplett
in den Körper implantierbares System,
das entweder einer globalen oder einer
isolierten Links- oder Rechtsherzinsuffizienz entgegenwirkt. Die Kreislaufunterstützung kann pulsatil oder non-pulsatil erfolgen. Die Therapie ist, je nach
Indikation, für Stunden, Tage, Monate
oder aber auf Dauer anwendbar.
Abb. 1 Left ventricular assist device in situ am Beispiel des HVAD-Systems der Firma
Heartware. Das kontinuierlich pumpende, total implantierbare Gerät ist zugelassen für
die Überbrückungstherapie bis zur Transplantation und für die Dauertherapie.
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FORTBILDUNG _ SCHWERPUNKT
Tabelle 1
Systeme zur mechanischen Kreislaufunterstützung (MKU)
Betriebsart
Implantationsmodus
Therapiedauer
Unterstützung
LV
IABP
pulsatil
intrakorporal
Stunden bis Tage
Impella Abiomed
ECLS
non-pulsatil
intrakorporal
Stunden bis Tage
non-pulsatil
parakorporal
Stunden bis Tage
Berlin Heart Excor/Thoratec PVAD
pulsatil
parakorporal
Tage bis Monate (Jahre)
+
Heartware HVAD
non-pulsatil
intrakorporal
Jahre (BTT, DT)
+
Heartmate II
non-pulsatil
intrakorporal
Jahre (BTT, DT)
+
Total artificial Heart (SynCardia)
pulsatil
intrakorporal
Wochen bis Monate (BTT)
RV
BV
+
+
+
+
(+)
(+)
+
IABP = intraatriale Ballonpumpe; ECLS = extracorporeal life support; BTT = bridge-to-transplantation, DT = destination therapy, LV = links-,
--, RV = rechts--, BV = biventrikulär
bei Patienten erzielt, die elektiv eine
MKU erhalten. Patienten mit kardiogenem Schock (INTERMACS-Level 1–2)
oder einer irreversiblen Endorganschädigung (terminale Niereninsuffizienz,
Leberfunktionsstörung) qualifizieren
meist nicht mehr für diese Therapie.
© Herzchirurgische Klinik und Poliklinik der Univ. München (LMU)
Welche Systeme gibt es?
Die MKUs werden unterschiedlich kategorisiert. Dabei werden Links- und
Rechtsherzfunktion isoliert betrachtet.
So braucht ein Patient mit Z. n. Vorderwandinfarkt und hochgradig eingeschränkter linksventrikulärer Funktion
bei erhaltener rechtsventrikulärer Funktion eine isolierte Unterstützung des
linken Ventrikels (sog. left ventricular
assist device [LVAD]). Bei fortgeschrittener dilatativer Kardiomyopathie mit
höhergradiger LV- und RV-Funktionseinschränkung ist dagegen die Unterstützung beider Ventrikel notwendig
(sog. biventricular assist device [BVAD]).
Selten ist die isolierte rechtsventrikuläre
Funktionseinschränkung, bei der die
Implantation eines right ventricular
assist device (RVAD) möglich ist.
Zeitraum und Ziel der Unterstützung
Wichtige temporäre Systeme sind die intraatriale Ballonpumpe (IABP) oder der
Extracorporeal life support (ECLS). Sie
dienen zur Unterstützung der Herzfunktion bis zur Erholung (bridge-to-recovery, BTR) oder erlauben eine weitere
Diagnostik bis zur Therapieentscheidung (bridge-to-decision, BTD). Hier
gibt es mittlerweile auch Systeme, die
durch eine nur partielle Unterstützung
eine temporäre Entlastung des Herzens
ermöglichen (bis 2,5 l/Min.) und über
die A. femoralis bis in den linken Ventrikel vorgeschoben werden (Impella®
2.5). Für längere Therapieintervalle
(bridge-to-transplantation, BTT) oder
die endgültige Therapie (destination therapy, DT) stehen heute z. B. das HVADSystem der Firma Heartware® oder das
Thoratec HeartMate II® zur Verfügung.
Die beiden letztgenannten sind komplett
implantierbare zentrifugale bzw. axiale
Hochleistungspumpen (Abb. 1), die den
Kreislauf langfristig unterstützen.
Intra- und parakorporale Systeme
Abb. 2 Parakorporale pulsatile Assist Device zur Unterstützung des linken Ventrikels am Beispiel des Berlin Heart Excor.
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Den total intrakorporalen stehen die parakorporalen Systeme gegenüber, z. B.
das Berlin Heart Excor®. Dabei befinden
sich die eigentlichen Pumpkammern außerhalb des Körpers; Ab- und Zuflusskanülen führen durch die Thoraxwand
nach intrakardial/intravaskulär (Abb. 2).
Diese Systeme finden aktuell noch in der
Kinderherzchirurgie Verwendung, da
die verfügbaren intrakorporalen Systeme zu groß sind.
Unterschieden werden pulsatile vs.
non-pulsatile Herzunterstützungssysteme. Versuchte man anfänglich, die Pulsatilität des Herzens nachzuahmen, werden seit 2010 fast ausschließlich Geräte
mit kontinuierlichem Fluss implantiert
(> 95%). Die Pulslosigkeit hat zwar Effekte, das Überleben ist jedoch signifi kant
besser und schwerwiegende Nebenwirkungen sind im Vergleich zu pulsatilen
Systemen deutlich reduziert [3]. Tab. 1
gibt einen Überblick über aktuell verwendete MKU-Systeme.
Kontraindikationen
Die Internationale Gesellschaft für Herzund Lungentransplantation (ISHLT) hat
2013 Richtlinien für die Implantation
von Assist Devices erarbeitet [4], die
auch absolute und relative Kontraindikationen enthalten (Tab. 2).
Intrakorporale linksventrikuläre
non-pulsatile Systeme
Die intrakorporalen non-pulsatilen Unterstützungssysteme Thoratec Heartmate II® und Heartware HVAD® sind seit
2010 die führenden Systeme weltweit. Sie
werden als linksventrikuläre MKU verwendet. Beide Systeme besitzen die Zulassung als LVAD für BTT und DT.
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Auch die Herzchirurgische Klinik und
Poliklinik der Universität München implantiert seit 2011 das HVAD-System.
Im Folgenden wird auf die Bestandteile
(s. Kasten unten), die Implantationstechnik, die postoperative medikamentöse
Therapie und wichtige Komplikationen
dieses Systems eingegangen.
Implantationstechnik und
operative Zugangswege
Aufgrund der relativ kleinen Pumpenkopfgröße des Heartware-Systems ist
eine komplett intraperikardiale Implantation möglich. Der Standardzugangsweg stellt die mediane Sternotomie
dar. Die Implantation erfolgt unter Zuhilfenahme der Herz-Lungen-Maschine
(HLM) oder unter laufender ECLS. In
Einzelfällen wird die Implantation auch
ganz ohne Unterstützung durchgeführt.
Das Herz wird aus dem Perikard herausluxiert, sodass der Apex cordis freiliegt. Zur Festlegung der Implantationsstelle des Pumpenkopfes erfolgt die Identifikation der Left anterior descending
(LAD) und des Interventrikularseptums.
Ein Nahtring wird am Apex cordis fixiert.
Dann erfolgt das Ausstanzen des Myokards innerhalb des Ringes. Die Einflusskanüle des Pumpenkopfes wird durch
den entstandenen Defekt in den linken
Tabelle 2
Kontraindikationen bei der VAD-Implantation
Relative Kontraindikationen
−
−
−
−
−
−
Akuter Myokardinfarkt
Akute Bakteriämien
Mechan. Aortenklappenersatz
(Austausch mit biolog. Prothese
während Implantation MKU)
Adipositas (BMI ≥ 30)
Eingeschränkte Compliance
Fehlende soziale Integration (fehlende Pflegende/Versorgende)
Absolute Kontraindikationen
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Sepsis, akute Endokarditis,
infizierter Schrittmacher/ICD
Multiorganversagen
Terminale Niereninsuffizienz
Fortgeschrittene PAVK
Demenz, psychiatrische Erkrankungen
Suchterkrankungen (Alkohol, Drogen)
Neuromuskuläre Erkrankungen
Unbehandelte Tumorerkrankung, Tumorerkrankung mit Lebenserwartung ≤ 2 Jahre
Diabetes mellitus mit fortgeschrittener
Retino-, Nephro- oder Neuropathie
Ventrikel geschoben und mittels Schraube fest mit dem Nahtring verbunden.
Das Herz wird zurück in das Perikard
luxiert und die Länge der Ausflussprothese bis zur Aorta ascendens ausgemessen.
Es erfolgt eine Anastomose zwischen
Aorta ascendens und der Ausflussprothese des LVADs. Nach Entlüftung des Systems wird die Pumpe gestartet.
Alternativ zur medianen Sternotomie
werden zunehmend auch minimalinvasive Techniken genutzt: die limitierte
anterolaterale Thorakotomie links (ca.
5–7 cm Schnittlänge) oder eine Kombination aus anterolateraler Thorakotomie
links und partieller oberer Sternotomie.
Postoperative Betreuung
Antikoagulation
Um thrombembolische Komplikationen
zu vermeiden, sind Patienten mit VADs
zwingend auf eine suffiziente Antikoagulation angewiesen. Direkt postoperativ
Pumpe, Batterien, Monitor etc.
Das HVAD-Sytem besteht aus einem 160 g schweren Pumpenkopf
(1) mit Einflusskanüle (2), die in den Apex cordis eingeführt wird,
und dem Rotor,
Rotor der das Blut beschleunigt. Die Pumpe ist mit zwei
Motoren ausgestattet (einer als Sicherungsredundanz) und kann
bis zu 10 l Blut/Minute fördern. Das Blut wird von der Pumpe durch
die Ausflusskanüle (3), einer flexiblen 10 mm-Polyester-Rohrprothese mit Knickschutz, in die Aorta ascendens weitergeleitet.
Zur Stromversorgung dient die sog. Drive-Line (4): Ein Stromkabel, das die implantierte Pumpe mit der extrakorporalen Steuereinheit (5) und zwei Batterien (6) mit zwölf Stunden Laufzeit verbindet. Das System kann außerdem an die Steckdose oder den
Zigarettenanzünder im Auto angeschlossen werden.
Die Ausleitung des Stromkabels auf Hautniveau befindet sich bei
einem LVAD oberhalb der Spina iliaca anterior superior links, bei
einem RVAD rechts.
An der Steuereinheit befindet sich ein Display, das kontinuierlich
Systemparameter (Fluss, Umdrehungen, Wattverbrauch) und Alarme anzeigt. An die Steuereinheit kann das implantierende Zentrum einen Monitor anschließen (7), um Systemparameter zu mo-
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Bestandteile des HVAD-Systems
difizieren oder die Alarmhistorie abzufragen. Die Steuereinheit
und die Batterien werden vom Patienten in einer Umhängetasche
oder einem Spezialgürtel getragen (Gewicht ca. 1,5 kg). Das MVADSystem (8) wird noch kleiner als das aktuelle HVAD-System sein (9).
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Ausblick
Die Systeme werden kleiner und leichter
2015 und 2016 werden voraussichtlich zwei neue intrakorporal non-pulsatile Systeme
eingeführt. Für das Thoratec Heartmate III® wurde die CE-Zulassungsstudie bereits
gestartet. Der Nachfolger des Heartmate II® ist kleiner und nun komplett intraperikardial implantierbar. Der Nachfolger des Heartware HVAD, das Heartware MVAD®
(s. Kasten S. 51), wird das bisher kleinste verfügbare System sein. Das macht es auch
für die Kinderherzchirurgie interessant. Weiterentwickelt wurden auch die Steuereinheit und die Batterien. Dadurch reduziert sich das Gesamtgewicht von ca. 1,5 kg auf
800 g, was sich entscheidend auf die Lebensqualität der Patienten auswirken wird.
Für das Jahr 2015 sind außerdem Zulassungsstudien für das Heartware HVAD als RVAD
und BVAD geplant. Bisher kann das System nur im Off-label-use verwendet werden.
Verbesserte Ergebnisse werden auch durch eine sorgfältigere und frühzeitigere
Evaluation von terminal herzinsuffizienten Patienten erwartet.
Die Todesursachen nach Implantation
einer non-pulsatilen VAD zeigen einen
unterschiedlichen zeitlichen Verlauf:
Stellt die Gerätefehlfunktion ein gleichbleibendes, jedoch verhältnismäßig niedriges Risiko dar, ist das Risiko, an Rechtsherzversagen, Infektion, Blutung und
Multiorganversagen zu versterben, direkt
postoperativ am höchsten. Drei Monate
nach Implantation stellen neurologische
Komplikationen den größten Risikofaktor für das 1-Jahres-Überleben dar.
Literatur unter mmw.de
Für die Verfasser:
wird mit Heparin (pTT 60 Sek.) behandelt und im Verlauf auf eine orale Antikoagulation mit Marcumar (Ziel-INR
2–3) umgestellt. Zusätzlich erfolgt eine
einfache Thrombozytenaggregationshemmung mit 100 mg ASS täglich.
Für operative Eingriffe ist die Umstellung von Marcumar auf Heparin notwendig. Fällt der INR-Wert auf Werte < 2, ist
eine überbrückende Heparinisierung
notwendig; hier ist auch die gewichtsadaptierte Therapie mit niedermolekularem Heparin möglich. Die sog. direkten
oder neuen oralen Antikoagulanzien sind
für Assist Devices nicht zugelassen.
Blutdruckeinstellung
Nach VAD-Implantation ist die Einstellung des Blutdruckes zur Optimierung
der Gerätefunktion und Vermeidung
hämorrhagischer Apoplexien wichtig
(Ziel-MAD [mittlerer arterieller Druck]
< 90 mmHg). Die Blutdruckmessung
kann nach LVAD-Implantation nur mittels Stabdoppler erfolgen, da die Patienten komplett oder teilweise pulslos sind.
Antiarrhythmische Therapie und ICD
Viele Patienten erhalten postoperativ eine
antiarrhythmische Therapie zur Vermeidung von ventrikulären Tachykardien
(VTs). Bei allen LVAD-Patienten sollte –
falls nicht bereits im Vorfeld geschehen –
ein implantierbarer Cardioverter-Defibrillator (ICD) erwogen werden.
Wichtige Komplikationen
Infektionen an der Hautaustrittsstelle
der Drive-Line, intrazerebrale und gas-
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trointestinale Blutungen aufgrund der
Antikoagulation, postoperativ akutes
oder protrahiertes Rechtsherzversagen
und thrombembolische Ereignisse
(Apoplexien, Embolien, Pumpenthrombose) sind die bedeutendsten Komplikationen nach VAD-Implantation. In der
Nachsorge muss an sie gedacht werden.
Ergebnisse bei VAD-Therapie
Das INTERMACS-Register ist die bedeutendste und umfangreichste Datenbank zur Erfassung von Patienten mit
VADs. Die Daten von mehr als 12.000
Patienten wurden dort mittlerweile analysiert [5]. Patienten, die eine non-pulsatile intrakorporale LVAD mit dem Ziel
einer dauerhaften Unterstützung (DT)
erhalten, machen mittlerweile die zahlenstärkste Gruppe aus (41,6%), zu Beginn der Erfassung waren es nur 14,7%.
Gegenläufig ist die Entwicklung bei dem
Therapieziel BTT. Hier schrumpfte der
Anteil von 42,4% in den Jahren 2006 und
2007 auf 21,7% im Jahr 2013.
Das 1-Jahres-Überleben mit den nonpulsatilen intrakorporalen LVADs liegt
bei 80%, das 2-Jahres-Überleben bei 70%.
Bei non-pulsatiler BVAD-Unterstützung
ist ein 1-Jahres-Überleben von 60%, ein
2-Jahres-Überleben von 50% zu verzeichnen. Die pulsatilen VADs schneiden beim
1- und 2-Jahres-Überleben sowohl bei
den LVADs (75% und 42%) als auch bei
den BVADs (54% und 30%) signifikant
schlechter ab. Als entscheidende Risikofaktoren für das Überleben wurden die
terminale Nierenfunktion und das
Rechtsherzversagen ausgemacht.
Dr. med. Katja Ströh
Herzchirurgische Klinik und Poliklinik
Ludwig-Maximilians-Universität München
Marchioninistr. 15, D-81377 München
E-Mail: [email protected]
Implantierbare Systeme bei HF
Fazit für die Praxis
1. Es gibt verschiedene Systeme zur
mechanischen Kreislaufunterstützung: die aktuell größte Bedeutung
haben die intrakorporalen non-pulsatilen linksventrikulären Assist Devices (LVAD).
2. Therapieziele sind die Überbrückung bis zur Erholung der Herzfunktion (bridge-to-recovery), die
Überbrückung bis zur Herztransplantation (bridge-to-transplantation) und die definitive Therapie (destination therapy).
3. Bei Indikation zur LVAD-Implantation sollte perioperativ die Implantation eines ICD erwogen werden.
4. Häufige Komplikationen sind Infektionen an der Hautaustrittsstelle
der Drive-Line, Blutungsereignisse
aufgrund der Antikoagulation,
Thrombosen und Embolien bei unzureichender Antikoagulation sowie
protrahiertes Rechtsherzversagen.
Keywords
The treatment of terminal heart
failure with implantable ventricular
assist devices
Terminal heart failure – mechanical
circulatory support – ventricular assist
device – destination therapy – bridgeto-transplantation
MMW-Fortschr.
MMW
-Fortschr. Med. 2015; 157 (5)