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Originalarbeit

Schreiben mit künstlicher Intelligenz: Revolution oder Risiko für die Wissenschaft – eine Umfrage Writing with Artificial Intelligence: Revolution or Risk for Science – A Survey 01-26

J.Turra1, L.Saemann2, S.Mayer3
  1. Universitätsklinikum Heidelberg, Abteilung Perfusiologie, Deutschland
  2. Universitätsklinik und Poliklinik für Herzchirurgie, Universitätsklinikum Halle, Halle (Saale), Deutschland
  3. Robert-Bosch-Krankenhaus, Stuttgart, Abteilung Perfusiologie, Deutschland
Publiziert 08.03.2026
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Zusammenfassung

Einleitung: Die rasante Entwicklung künstlicher Intelligenz (KI), insbesondere von Sprachmodellen wie ChatGPT, hat vielfältige Anwendungsbereiche im wissenschaftlichen Schreiben erschlossen und wirft grundlegende Fragen hinsichtlich Unterstützung, Eigenleistung und wissenschaftlicher Integrität auf. Material und Methodik: Ziel dieser Studie war es, die Potenziale und Herausforderungen der Nutzung von ChatGPT im wissenschaftlichen Schreibprozess empirisch zu untersuchen. Hierfür wurde eine quantitative Online-Umfrage unter 117 Studierenden und wissenschaftlich Mitarbeitenden an deutsch-sprachigen Hochschulen durchgeführt, davon stammten 90,6 % aus der Medizin und den Gesundheitswissenschaften. Der standardisierte Fragebogen umfasste geschlossene und offene Fragen zu Demografie, Nutzungshäufigkeit, Anwendungsbereichen, subjektiver Bewertung sowie ethischen und rechtlichen Einschätzungen. Ergebnisse: Eine deutliche Mehrheit der 81 KI-Nutzenden (69,2 %) haben bereits Erfahrungen mit KI-Tools gesammelt. Die häufigsten Anwendungen waren Formulierungshilfen und Sprachoptimierung (63 %), Übersetzungen (53,1 %) und die Erstellung von Zusammenfassungen/Literaturübersichten (46,9 %). Während KI als zeitsparendes Werkzeug hoch (Mittelwert (M = 4,14) von 5 möglichen Punkten) bewertet wird, bleibt die Nützlichkeit beim wissenschaftlichen Schreiben ambivalent (M = 3,53) und die Qualität der generierten Inhalte wird kritisch beurteilt (M = 3,01). Eine Mehrheit der Befragten überprüft die KI-Ausgaben stets kritisch (M = 4,62). Diskussion: Zentrale Bedenken betreffen das Potenzial von KI als Risiko für die wissenschaftliche Integrität und die schwer erkennbaren Grenzen zwischen Hilfsmittel und Plagiat. Folgerichtig forderten die Teilnehmenden mit höchster Zustimmung klare Richtlinien zur KI-Nutzung im wissenschaftlichen Arbeiten. Ethische Bedenken sind verhalten und die Sorge um den Arbeitsplatzerhalt durch KI ist gering. Der Vorbereitungsstand und das Nutzen der KI in den Bildungseinrichtungen wurde je-doch als mangelhaft eingeschätzt und es besteht Sorge vor einer Verschlechterung des Lese- und Schreibverständnisses durch dauerhafte KI-Nutzung. Die Ergebnisse betonen die Notwendigkeit klarer, einheitlicher Richtlinien und einer besseren Vorbereitung der Bildungseinrichtungen für den verantwortungsvollen Umgang mit KI.

SchlüsselwörterKünstliche IntelligenzChatGPTwissenschaftliches SchreibenUmfrageakademische IntegritätBildungseinrichtungenRichtlinien

Abstract

Introduction: The rapid development of Artificial Intelligence (AI), particularly of language models like ChatGPT, has opened up a wide range of applications in academic writing and raises fundamental questions regarding support, independent work, and academic integrity. Materials and Methods: The aim of this study was to empirically investigate the potential and challenges of using ChatGPT in the academic writing process. For this purpose, a quantitative online survey was conducted among 117 students and research assistants at German-speaking universities, of which 90.6% were from the fields of medicine and health sciences. The standardized questionnaire included closed and openended questions about demographics, frequency of use, areas of application, subjective evaluation, and ethical and legal assessments. Results: A clear majority of the 81 AI users (69.2%) already have experience with AI tools. The most frequent applications were wording assistance and language optimization (63%), translations (53.1%), and the creation of summaries/literature reviews (46.9%). While AI is highly valued as a time-saving tool (mean (M) = 4.14 of 5 possible points), its usefulness in academic writing remains ambivalent (M = 3.53), and the quality of the generated content is critically assessed (M = 3.01). A majority of respondents always critically check the AI outputs (M = 4.62). Discussion: Key concerns relate to the potential of AI as a risk to academic integrity and the difficulty in distinguishing between a tool and plagiarism. Consequently, participants most strongly called for clear guidelines on the use of AI in academic work. Ethical concerns are moderate and worries about job security due to AI are low. However, the level of preparation and use of AI in educational institutions was rated as inadequate, and there is concern that permanent use of AI could lead to a deterioration of reading and writing comprehension. The results emphasize the need for clear, uniform guidelines and better preparation of educational institutions for the responsible use of AI.

KeywordsArtificial IntelligenceChatGPTacademic writingsurveyacademic integrityeducational institutionsguidelines

1 Volltext

Einleitung

Die rasante Entwicklung von KI hat in den letzten Jahren vielfältige Anwendungsbereiche erschlossen, darunter auch den Bereich des wissenschaftlichen Schreibens. Insbesondere sogenannte Large Language Models (LLM) wie zum Beispiel ChatGPT gewinnen zunehmend an Bedeutung als digitale Schreibassistenz. Diese Werkzeuge bieten eine Vielzahl an Funktionalitäten – von der Ideen- und Bildgenerierung über die Strukturierung von Texten bis hin zur sprachlichen Optimierung [1,2].

Die Nutzung solcher KI-Systeme im akademischen Kontext wirft jedoch grundlegende Fragen auf:

Inwiefern können Chatbots die wissenschaftliche Arbeit unterstützen, ohne den Anspruch auf Eigenleistung und wissenschaftliche Integrität zu untergraben?

Wo liegen die Chancen – etwa in der Effizienzsteigerung oder der Erweiterung kreativer Prozesse – und wo lauern potenzielle Risiken, wie etwa eine unkritische Übernahme generierter Inhalte, Verlernen von eigenen Ideen und der Schreibvielfalt oder ethische Grauzonen hinsichtlich Urheberschaft und Plagiat [1,3,4].

Diese Arbeit setzt sich zum Ziel, die Potenziale und Herausforderungen der Nutzung von KI-Chatbots im wissenschaftlichen Schreibprozess kritisch zu analysieren. Dabei wird sowohl auf die technischen Möglichkeiten als auch auf didaktische, ethische und rechtliche Implikationen eingegangen. Ziel ist es, einen differenzierten Beitrag zur aktuellen Debatte über den verantwortungsvollen Einsatz von KI in der Wissenschaft zu leisten.

Material und Methoden

Um die Potenziale und Herausforderungen der Nutzung von KI-Chatbots im wissenschaftlichen Schreiben empirisch zu untersuchen, wurde eine quantitative Online-Umfrage unter Studierenden und wissenschaftlich Mitarbeitenden an perfusiologieassoziierten deutschsprachigen Hochschulen sowie an verschiedenen Kliniken durchgeführt. Zu den befragten Hochschulen gehörten die Akademie für Kardiotechnik des Deutschen Herzzentrums Berlin, Hochschule Furtwangen, FH Aachen, FH Münster und die medizinische Fakultät Heidelberg. Des Weiteren wurden die Mitglieder der Deutschen Gesellschaft für Perfusiologie und Technische Medizin (DGPTM) mittels E-Mail eingeladen, sich an der Umfrage zu beteiligen. Ziel der Befragung war es, sowohl die Nutzungshäufigkeit und Einsatzbereiche von KI-Chatbots als auch die Einstellungen und Bedenken gegenüber dem Einsatz der KI im wissenschaftlichen Kontext zu erfassen.

Die Studie wurde als deskriptive Querschnittserhebung konzipiert. Die Erhebung erfolgte mittels eines standardisierten Online-Fragebogens, der über verschiedene hochschulinterne Verteiler und soziale Netzwerke verbreitet wurde. Die Teilnahme war anonym und freiwillig. Die Umfrage wurde im Zeitraum vom 01.06.2025 bis 30.06.2025 durchgeführt.

Der Fragebogen umfasste insgesamt 20 geschlossene sowie drei offene Fragen und gliederte sich in folgende Themenbereiche:

  • Demografische Daten (z. B. Studiengang, Fachsemester, wissenschaftliche Tätigkeit)
  • Nutzung von KI-Chatbots (Häufigkeit, Anwendungsbereiche wie Literaturrecherche, Textüberarbeitung, Ideengenerierung)
  • Subjektive Bewertung (z. B. wahrgenommene Nützlichkeit, Einfluss auf den Schreibprozess, Vertrauen in die generierten Inhalte)
  • Ethische und rechtliche Einschätzungen (z. B. Urheberrecht, Plagiatsrisiken, Verantwortungsbewusstsein)
  • Offene Fragen zur individuellen Einschätzung von Chancen und Risiken

Die Fragen wurden als Likert-Skala (1 = stimme nicht zu bis 5 = stimme voll zu) oder als Multiple Choice formuliert. Der Fragebogen stellte sich wie folgt dar:

1. Allgemeine Angaben

  1. In welchem Fachbereich sind Sie tätig? Antwortmöglichkeiten:

Geisteswissenschaften, Sozialwissenschaften, Naturwissenschaften, Ingenieurwissenschaften, Wirtschaftswissenschaften, Medizin/Gesundheitswissenschaften und Sonstiges (Freitext).

  1. Wie lange arbeiten Sie bereits in der Wissenschaft? Antwortmöglichkeiten:

< 1 Jahr, 1–3 Jahre, 4–6 Jahre, > 6 Jahre

  1. Welche Position trifft am besten auf Sie zu? Antwortmöglichkeiten:

Postdoc, Doktorand:in, Professor:in, Student:in, ärztliches Personal, nichtärztliches Personal

2. Nutzung von KI in wissenschaftlichen Arbeiten
  1. Haben Sie bereits KI genutzt? Antwortmöglichkeiten:

Ja oder Nein (–> Weiter zu Abschnitt V)

  1. Wie häufig verwenden Sie KI in Ihrem wissenschaftlichen Alltag?

Antwortmöglichkeiten:

täglich, wöchentlich, monatlich, seltener, nie

  1. In welchen Bereichen setzen Sie KI ein? (Mehrfachauswahl möglich) Antwortmöglichkeiten:

Ideenfindung/Themenfindung, Gliederung/Strukturierung von Texten, Formulierungshilfe/Sprachoptimierung, Zusammenfassungen/Literaturübersichten, Übersetzungen, Programmierhilfe (z. B. bei Datenanalysen), Sonstiges (Freitext)

  • Wahrnehmung und Bewertung
    1. Inwiefern stimmen Sie den folgenden Aussagen zu? (1 = stimme gar nicht zu, 5 = stimme voll zu)

KI unterstützt mich effektiv beim wissenschaftlichen Schreiben.

Aussage 1 2 3 4 5

Die Nutzung von KI spart mir Zeit bei bestimmten Aufgaben.

Aussage 1 2 3 4 5

KI generiert überwiegend inhaltlich brauchbare Vorschläge.

Aussage 1 2 3 4 5

Ich überprüfe die Ausgaben von KI stets kritisch.

Aussage 1 2 3 4 5

KI beeinflusst meine eigene Schreibweise.

Aussage 1 2 3 4 5

KI unterstützt mich dabei, unliebsame Aufgaben effizienter zu erledigen, sodass ich mehr Zeit für spannendere Themen habe.

Aussage 1 2 3 4 5

  1. Ethische und rechtliche Einschätzungen
    1. Wie schätzen Sie die folgenden Aussagen ein? (1 = stimme gar nicht zu, 5 = stimme voll zu)

Aussage 1 2 3 4 5

Der Einsatz von KI stellt ein Risiko für die wissenschaftliche Integrität dar.

Aussage 1 2 3 4 5

Die Grenzen zwischen Hilfsmittel und Plagiat sind beim Einsatz von KI schwer erkennbar.

Aussage 1 2 3 4 5

Für wissenschaftliches Arbeiten sollte es klare Richtlinien zur KI-Nutzung geben.

Aussage 1 2 3 4 5

Ich empfinde ethische Bedenken bei der Nutzung von KI.

Aussage 1 2 3 4 5

Ich mache mir Sorgen, dass KI meinen Arbeitsplatz ersetzen könnte.

Aussage 1 2 3 4 5

Die Bildungseinrichtungen sind gut auf künstliche Intelligenz sowie die damit verbundenen Veränderungen vorbereitet oder haben sich bereits entsprechend angepasst.

Aussage 1 2 3 4 5

Das allgemeine Niveau des Lese- und Schreibverständnisses von Menschen wird sich bei dauerhafter Nutzung von Chatbots verschlechtern.

Aussage 1 2 3 4 5

  1. Offene Fragen
  2. Welche Chancen sehen Sie in der Nutzung von KI für die wissenschaftliche Praxis?
  3. Welche Risiken oder Herausforderungen sehen Sie im Umgang mit KI?
  4. Welche Regelungen oder Leitlinien würden Sie sich für den Einsatz von KI-Tools im wissenschaftlichen Kontext wünschen?

Statistik

Die Auswertung der quantitativen Daten erfolgte mittels der integrierten Funktion von Google Forms, wobei für die Fragen mit Bewertungsskala der Mittelwert berechnet wurde. Für die qualitative Analyse der offenen Fragen wurde der KI-Chatbot Gemini (Google) zur thematischen Zusammenfassung heran-gezogen [5].

Ergebnisse

An der Umfrage nahmen insgesamt 117 Personen teil. Mit 106 Personen (90,6 %) stammte der überwiegende Teil aus der Medizin und den Gesundheitswissenschaften. Weitere Fachbereiche waren die Ingenieurwissenschaften (4 Personen, 3,4 %), Sozialwissenschaften (3 Personen, 2,6 %), Naturwissenschaften (2 Personen, 1,7 %) sowie die Geisteswissenschaften und das Scientific Marketing mit jeweils einer Person (0,9 %).

Hinsichtlich der wissenschaftlichen Erfahrung gaben die meisten Befragten (64 Personen, 55,2 %) an, seit über sechs Jahren wissenschaftlich tätig zu sein. 22 Personen (19 %) hatten 4–6 Jahre Erfahrung, 23 (19,8 %) 1–3 Jahre und 7 (6 %) weniger als ein Jahr (Abb. 1). Das Teilnahmefeld setzte sich aus jeweils 40 ärztlichen und nichtärztlichen Mitarbeitenden (je 34,5 %), 17 Studierenden (14,7 %), 8 Postdocs (6,9 %), 6 Professor:innen (5,2 %) und 5 Doktorand:innen (4,3 %) zusammen.

Abb. 1: Antwortverteilung zur Frage: Wie lange arbeiten Sie bereits in der Wissenschaft?
Bei der KI-Nutzung und deren Anwendungsbereichen gaben von 81 der 117 Teilnehmenden (69,2 %) an, bereits Erfahrungen mit KI-Tools gesammelt zu haben. Unter den KI-Nutzenden waren die häufigsten Anwendungen Formulierungshilfe und Sprachoptimierung (63 %), gefolgt von Übersetzungen (53,1 %), der Erstellung von Zusammenfassungen/Literaturübersichten (46,9 %), der Gliederung von Texten (42 %), der Ideenfindung (37 %) sowie der Programmierhilfe (27,2 %) (Abb. 2).
Abb. 2: Antwortverteilung zur Frage: In welchen Bereichen setzen Sie KI ein?
Die Bewertung der KI-Nutzung wurde auf einer Skala von 1 bis 5 bezüglich der Nützlichkeit von KI bewertet. Während die Aussage „KI unterstützt mich effektiv beim wissenschaftlichen Schreiben“ eine mittlere Zustimmung erhielt (M = 3,53), wurde der zeitsparende Aspekt deutlich positiver gesehen. Die Aussage „Die Nutzung von KI spart mir Zeit bei bestimmten Aufgaben“ erreichte eine hohe Zustimmung (M = 4,14), wobei 46,9 % der Nutzenden die volle Punktzahl vergaben.
Die Qualität der generierten Inhalte wurde kritischer beurteilt („KI generiert überwiegend inhaltlich brauchbare Vorschläge“, (M = 3,01)). Passend dazu gaben die Befragten mit einer Mehrheit an, die Ausgaben der KI stets kritisch zu überprüfen (M = 4,62).
Abb. 3: Antwortverteilung zum Einsatz von KI in der Wissenschaft
Der KI-Einsatz wurde als potenzielles Risiko für die wissenschaftliche Integrität wahrgenommen (M = 3,38), und viele Teilnehmende stimmten zu, dass die Grenzen zwischen Hilfsmittel und Plagiat schwer erkennbar sind (M = 3,87). Folgerichtig war die Forderung „Für wissenschaftliches Arbeiten sollte es klare Richtlinien zur KI-Nutzung geben“ eine der Aussagen mit der höchsten Zustimmung im gesamten Fragebogen (M = 4,26) (Abb. 3).
Ethische Bedenken wurden nur verhalten geäußert (M = 2,71). Die Angst, der eigene Arbeitsplatz könnte durch KI ersetzt werden, bekam die niedrigste Durchschnittsbewertung der Umfrage (M = 1,56). Sehr kritisch beurteilten die Teilnehmenden den Vorbereitungsstand der Bildungseinrichtungen, den sie als mangelhaft einschätzten (M= 1,82). Gleichzeitig bestand die Sorge, dass sich das allgemeine Lese- und Schreibverständnis durch die dauerhafte Nutzung von Chatbots verschlechtern könnte (M = 3,71) (Abb. 4).
Abb. 4: Antwortverteilung zu ethischen Bedenken der KI

Diese quantitativen Ergebnisse spiegeln sich auch in den Antworten auf die offene Frage wider, zu der sich 47 (40,2 %) Personen äußerten. Die zentrale und häufigste genannte Forderung war eine verpflichtende und detaillierte Kennzeichnung der KI-Nutzung in der Wissenschaft. An zweiter Stelle stand der Wunsch nach klaren, einheitlichen Richtlinien durch Hochschulen oder Fachgesellschaften. Zudem wurde wiederholt angeregt, den Einsatz von KI auf unterstützende Tätigkeiten zu begrenzen, und Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes und der Einhaltung der Datenschutz-Grundverordnung wurden explizit formuliert.

Diskussion

Die vorliegende Umfrage beleuchtet die Erfahrungen, Bewertungen und Erwartungen von Wissenschaftler:innen hinsichtlich des Einsatzes von KI in ihrer Arbeit. Die Ergebnisse zeigen ein differenziertes Bild, das die Potenziale von KI hervorhebt, aber auch kritische Aspekte und den Bedarf an klaren Rahmenbedingungen aufzeigt.

Die Zusammensetzung der Stichprobe, die überwiegend aus den Medizin- und Gesundheitswissenschaften stammt, spiegelt möglicherweise eine spezifische Perspektive wider, die durch die Anforderungen und ethischen Standards dieser Disziplinen geprägt ist. Die wissenschaftliche Erfahrung der Befragten (55,2 % mit über sechs Jahren Erfahrung) deutet darauf hin, dass es sich um eine Gruppe handelt, die bereits weit in wissenschaftliche Prozesse eingebunden ist und daher fundierte Einschätzungen zur KI-Nutzung geben kann.

Akzeptanz und Anwendungsbereiche von KI

Eine deutliche Mehrheit der Teilnehmenden hat bereits Erfahrungen mit KI-Tools gesammelt, was die rasche Integration dieser Technologien in den wissenschaftlichen Alltag unterstreicht. Die beliebtesten Anwendungsbereiche – Formulierungshilfe, Sprachoptimierung, Übersetzungen und Zusammenfassungen – zeigen, dass KI vorrangig als unterstützendes Werkzeug für textbasierte Aufgaben wahrgenommen wird. Dies stimmt mit der generellen Annahme überein, dass KI repetitive oder zeitaufwändige Aufgaben effizienter gestalten kann, um Forschenden mehr Kapazitäten für komplexere analytische oder kreative Prozesse zu schaffen [6–8].

Bewertung von Nutzen, Qualität und Zeitersparnis

Die Nützlichkeit von KI im wissenschaftlichen Schreiben wird ambivalent bewertet, während der zeitsparende Aspekt mit einer hohen Zustimmung deutlich positiver gesehen wird. Dies legt nahe, dass KI zwar als Effizienzsteigerung wahrgenommen wird, die Qualität der generierten Inhalte jedoch weiterhin kritisch betrachtet wird. Die Mehrheit der Befragten überprüft die Ausgaben der KI stets kritisch [9]. Dies ist eine entscheidende Aussage, die die Notwendigkeit menschlicher Kontrolle im Umgang mit KI-generierten Inhalten betont und vor unreflektierter Übernahme warnt [10]. Die kritische Beurteilung der inhaltlichen Brauchbarkeit bestätigt die Notwendigkeit dieser Überprüfung [11].

Ethische Bedenken und die Notwendigkeit von Richtlinien

Die Wahrnehmung von KI als potenzielles Risiko für die wissenschaftliche Integrität und die Schwierigkeit, die Grenzen zwischen Hilfsmittel und Plagiat zu erkennen, sind zentrale Bedenken. Dies unterstreicht die dringende Notwendigkeit klarer Richtlinien zur KI-Nutzung im wissenschaftlichen Arbeiten. Diese Forderung wurde auch in den offenen Antworten am häufigsten genannt, zusammen mit dem Wunsch nach verpflichtender und detaillierter Kennzeichnung der KI-Nutzung und einheitlichen Richtlinien von Hochschulen oder Fachgesellschaften. Ähnliche Forderungen werden auch in der aktuellen Fachliteratur diskutiert, um Missbrauch vorzubeugen und Transparenz zu gewährleisten [12–14]. Aktuell existieren auf europäischer Ebene bereits Gesetzesentwürfe, die die zukünftige Kennzeichnungspflicht von KI-generierten Inhalten regeln sollen und sich derzeit im Prüfverfahren befinden [12]. Parallel dazu entwickeln und implementieren auch Hochschulen eigene Vorstellungen und verbindliche Regelungen hinsichtlich der Ausgestaltung dieser Kennzeichnungspflicht [13–15].

Interessanterweise wurden in der Umfrage ethische Bedenken nur verhalten geäußert und die Angst vor einem Arbeitsplatzverlust durch KI war praktisch nicht vorhanden. Eine naheliegende Interpretation dieses Befundes ist, dass die Befragten KI primär als ergänzendes Werkzeug und weniger als Ersatz für menschliche Arbeit wahrnehmen – eine Sichtweise, die auch in aktuellen Diskussionen über die Chancen der Zusammenarbeit von Mensch und KI hervorgehoben wird [15]. Allerdings muss dieses Ergebnis kritisch eingeordnet werden, insbesondere im Hinblick auf die spezifische Zusammensetzung der Stichprobe. Da der Großteil der Teilnehmenden im Gesundheitssektor beschäftigt ist – einer Branche, in der die menschliche Komponente als zentral gilt – ist die geringe Sorge vor Verdrängung möglicherweise branchenspezifisch. Dass in anderen Sektoren bereits ein Wandel stattfindet, deuten externe Analysen an: Eine Erhebung von Revelio Labs zeigt, dass die Anzahl von Stellenausschreibungen für Tätigkeiten, die durch KI automatisiert werden können, seit 2022 bereits kontinuierlich rückläufig ist. Das Ergebnis der vorliegenden Studie spiegelt also womöglich eher die optimistische Haltung einer spezifischen Berufsgruppe wider, während in der Gesamtbevölkerung oder in anderen Branchen eine differenziertere oder besorgtere Haltung vorherrschen könnte [16].

Herausforderungen für Bildungseinrichtungen und Lese- und Schreibkompetenz

Die sehr kritische Einschätzung des Vorbereitungsstands der Bildungseinrichtungen ist alarmierend. Sie weist auf eine erhebliche Lücke zwischen der rasanten Entwicklung von KI-Technologien und der Anpassung der Lehr- und Lernumgebungen hin. Gleichzeitig besteht die Sorge, dass sich das allgemeine Lese- und Schreibverständnis durch die dauerhafte Nutzung von Chatbots verschlechtern könnte. Diese Sorge wird durch experimentelle Befunde untermauert, wie eine Studie von Kosmyna et al. zeigt, in der die neurologischen Auswirkungen des Schreibens mit LLM-Unterstützung untersucht wurden. In dieser Studie wurde die Gehirnaktivität von drei Gruppen verglichen: eine, die mit einem LLM arbeitete, eine, die eine Suchmaschine nutzte, und eine Kontrollgruppe ohne Hilfsmittel. Die Ergebnisse zeigten, dass die LLM-Gruppe die schwächste neuronale Konnektivität aufwies, während die Gruppe ohne Hilfsmittel die stärkste zeigte [4]. Dieser Befund liefert eine neurologische Grundlage für die Befürchtung, dass eine übermäßige Abhängigkeit von KI zu einer kognitiven Passivität führen könnte. Dieses Ergebnis ist ein wichtiger Punkt, der im Hinblick auf die langfristigen Auswirkungen von KI auf kognitive Fähigkeiten und Bildungsziele Beachtung finden sollte [6][17].

Schlussfolgerung

Die vorliegenden Ergebnisse belegen die weitreichende Verankerung von KI, insbesondere von LLMs, im wissenschaftlichen Alltag, wo sie primär als Effizienzsteigerungswerkzeug bei textbezogenen Aufgaben wahrgenommen werden. Trotz dieses erkennbaren Nutzens ist die Nutzung dieser generativen Technologien mit erheblichen Risiken für die wissenschaftliche Integrität verbunden, deren Management dringend erforderlich ist. Die zentrale Herausforderung liegt in der mangelnden Verlässlichkeit der generierten Inhalte. Das kritischste Problem ist die Neigung zu sogenannten Halluzinationen, bei denen Modelle faktisch inkorrekte Informationen mit hoher sprachlicher Plausibilität ausgeben. Diese Problematik wird im wissenschaftlichen Kontext durch das Risiko des ungenauen oder erfundenen Zitierens verschärft, da die Modelle keine korrekten und verifizierbaren Quellen gewährleisten können. Hinzu kommt der Black-Box-Charakter der Modelle, der die mangelnde Nachvollziehbarkeit logischer Schlussfolgerungen und Auswertungen bedingt und somit grundlegenden Forderungen nach Transparenz und Reproduzierbarkeit widerspricht. Ebenso bedenklich ist die Verstärkung von Bias und Stereotypen aus den Trainingsdaten, die systematische Verzerrungen in generierten Texten und Datenauswertungen verursachen kann. Im Bereich der Bildgenerierung führen Urheberrechtsverletzungen und die leichte Erzeugung von Deepfakes zu weiteren ethischen und desinformativen Risiken. Schließlich stellen auch technische Sicherheitslücken eine Gefahr für die Datensicherheit dar. Die Umfrageergebnisse unterstreichen somit die dringende Notwendigkeit für klare, einheitliche und fächerübergreifende Richtlinien zur KI-Nutzung. Angesichts der dokumentierten Zuverlässigkeitsprobleme ist die kritische menschliche Überprüfung aller KI-generierten Ergebnisse unerlässlich. Bildungseinrichtungen müssen ihre Vorbereitung verbessern, um Forschende und Studierende im verantwortungsvollen Management der Chancen und Risiken zu schulen und damit die langfristige Sicherung der wissenschaftlichen Integrität zu gewährleisten.

Ausblick

Um den verantwortungsvollen Einsatz von KI im wissenschaftlichen Kontext zu gewährleisten, sind weitere Schritte notwendig. Dazu gehört die Entwicklung und Implementierung umfassender Leitlinien für den Umgang mit KI-Tools durch Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Fachgesellschaften. Diese Richtlinien sollten nicht nur die Kennzeichnungspflicht von KI-generierten Inhalten regeln, sondern auch klare Empfehlungen für den ethischen Einsatz und die Sicherstellung der Datenhoheit und des Datenschutzes formulieren. Für Bildungseinrichtungen ergibt sich die Herausforderung, Curricula anzupassen und Lehrende sowie Studierende im kompetenten und kritischen Umgang mit KI zu schulen. Dies beinhaltet nicht nur die technische Anwendung, sondern auch die Schulung im Quellenmanagement, in der Plagiatsprävention und in der Förderung des kritischen Denkens, um einer möglichen Verschlechterung des Lese- und Schreibverständnisses entgegenzuwirken. Zukünftige Forschung sollte die spezifischen Auswirkungen von KI auf verschiedene wissenschaftliche Disziplinen detaillierter untersuchen und Best Practices für den Einsatz von KI-Tools in der Forschung und Lehre entwickeln. Nur so lässt sich das volle Potenzial von KI ausschöpfen, ohne die Grundprinzipien wissenschaftlicher Exzellenz und Integrität zu gefährden.

Limitation

Die vorliegende Umfrage reflektiert weitgehend die aktuelle Einstellung zur Nutzung von KI im wissenschaftlichen Kontext. Für eine umfassendere und diversifiziertere Perspektive wäre eine höhere Beteiligung von Teilnehmenden aus anderen Fachbereichen wünschenswert gewesen. Dies hätte einen breiteren Querschnitt der wissenschaftlichen Gemeinschaft abgebildet und die Generalisierbarkeit der Ergebnisse potenziell erhöht.

Danksagung

Unser aufrichtiger Dank gebührt allen Personen, die an der Umfrage teilgenommen und somit die Generierung dieser Ergebnisse ermöglicht haben.

Transparenzhinweis

Für die Erstellung dieser Umfrage wurden ChatGPT (OpenAI, San Francisco, USA) und Google Gemini (Google, Mountain View, USA) zur sprachlichen Optimierung und zur Auswertung der offenen Fragen verwendet.

Interessenkonflikt

Die Autoren haben keine finanziellen Interessen oder Beziehungen, die zu Interessenkonflikten führen können.

Kurzer wissenschaftlicher Lebenslauf

Jan Turra ist seit 2019 stellvertretender Leiter der Perfusiologie am Universitätsklinikum Heidelberg. Er studierte Cardiovascular Perfusion (B.Sc.) an der Akademie für Kardiotechnik und absolvierte anschließend den Masterstudiengang Technical Physician (M.Sc.) an der Hochschule Furtwangen. Seit 10/2024 befindet sich Jan Turra berufsbegleitend im Promotionsverfahren für den Dr. sc. hum. Seit 08/18 ist Jan Turra verantwortlich für die Betreuung von Studierenden verschiedener Fachhochschulen, Master- und Bachelorarbeiten in seinem Fachgebiet. Sein aktueller Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich der Grundlagenforschung in der Perfusiologie.

Literatur

  1. Luterbach KJ. Considering the History of Technologies in Education, the Distinctiveness of AI Apps, and the Future of Educational Systems. Xi Lin, Roy Y. Chan, Shyam S, Krishna Bista, editors.STAR SCHOLARS PRESS. STAR SCHOLARS PRESS; 2024. 19–46 p.
  1. Christen M, Mader C, Čas J, Abou-Chadi T, Bernstein A, Braun Binder N, et al.Wenn Algorithmen für uns entscheiden: Chancen und Risiken der künstlichen Intelligenz - Google Books. 1st ed. Vol. Band 72, VDF Hochschulverlag. TA-Swiss; 2020
  1. Revell T, Yeadon W, Cahilly-Bretzin G, Clarke I, Manning G, Jones J, et al. ChatGPT versus human essayists: an exploration of the impact of artificial intelligence for authorship and academic integrity in the humanities. International Journal for Educational Integrity. 2024 Dec;20(1):1–19.
  2. Kosmyna N, Hauptmann E, Yuan YT, Situ J, Liao XH, Beresnitzky AV, et al. Your Brain on ChatGPT: Accumulation of Cognitive Debt when Using an AI Assistant for Essay Writing Task. 2025 Jun 10
  3. Google Gemini [KI Modell] [Internet]. Google DeepMind; 2025.
  4. Khalifa M, Albadawy M. Using artificial intelligence in academic writing and research: An essential productivity tool. Computer Methods and Programs in Biomedicine Update. 2024 Jan 1; 5:100145.
  5. Findenig A. Künstliche Intelligenz im HR-Bereich und deren Anwendungsbereiche. [Graz]: Campus Graz 02; 2024.
  6. Wirtz BW, Meyerer JC. Wissenschaftliche Beiträge Künstliche Intelligenz: Erscheinungsformen, Nutzungspotenziale und Anwendungsbereiche. 2019 Nov; 10:4–10.
  7. Fenwick C, Qureshi Z. Risks from power-seeking AI systems. 2025. 80000hours
  8. Sonntagbauer M, Haar M, Kluge S. Artificial intelligence: How will ChatGPT and other AI applications change our everyday medical practice? Med Klin Intensivmed Notfmed. 2023 Jun 1; 118(5):366–71.
  9. Universität Augsburg. KI in der Literaturrecherche 2024.
  10. EU AI Act: first regulation on artificial intelligence | Topics | European Parliament.
  11. Universität Basel. Leitfaden «Aus KI zitieren» Umgang mit auf Künstlicher Intelligenz basierenden Tools. 2025 Aug; 3.0:1–5.
  12. KI-Kennzeichnung – Universitäts- und Landesbibliothek – TU Darmstadt.
  13. Universität Leipzig. Kennzeichnung von KI-generierten Inhalten | Knowledge Base | E-Learning 2024.
  14. Zweig B. The Tasks You Won’t See in Job Postings Anymore | Revelio Labs. 2025.
  15. Wang J, Fan W. The effect of ChatGPT on students’ learning performance, learning perception, and higher-order thinking: insights from a meta-analysis. Humanities and Social Sciences Communications 2025 12:1. 2025 May 6; 12(1):1–21.
 

K Korrespondenz

Jan Turra, M.Sc., ECCP Universitätsklinikum Heidelberg Chirurgische KlinikHARTIKEL Im Neuenheimer Feld 420 69120 Heidelberg Telefon: 06221/56-34675 E-Mail: jan.turra@med.uni-heidelberg.de
Originalarbeit

Kommentar zum DGPTM-Positionspapier zur Ex-vivo-Organperfusion in der Transplantationsmedizin

Jan Gummert
Quelle Die Perfusiologie 02-2025 Publiziert 02.06.2025 DOI: 10.47624/dp.034.EGRU3184
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Kommentar im Flipbook
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1 Volltext

In dem Positionspapier der DGPTM (https://doi.org/10.47624/ dp.034.YWJW1783), das in der letzten Ausgabe Die Perfusiologie 01 | 2025 veröffentlicht wurde, ist detailliert dargestellt, dass die Kompetenzen für maschinelle hypo- und normotherme Organperfusion im Rahmen der Organspende in das Berufsfeld von Perfusionist:innen fallen und demzufolge auch durch diese verantwortet und durchgeführt werden sollten. In der Herzchirurgie arbeiten wir seit vielen Jahrzehnten auf klinischer und wissenschaftlicher Ebene vertrauensvoll mit Perfusionist:innen zusammen. Die Etablierung des eigenständigen Berufsfeldes Perfusiologie (ehem. Kardiotechnik) spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung eines hohen Sicherheitsstandards für Operationen von Patient:innen unter Anwendung der Herz-Lungen-Maschine. Aus meiner Erfahrung als Herzchirurg empfehle ich daher dringend, die Anwendung von extrakorporalen Perfusionstechniken wie die Ex-vivo-Maschinenperfusion bei der Konservierung von Spenderherzen in die Verantwortung von Perfusionist:innen zu legen. Dadurch wird die gebotene Qualität in der Anwendung dieser Technik sichergestellt. Durch die Einbindung der Perfusionist:innen werden außerdem weiterführende Innovationen auf dem Gebiet der Organperfusion erleichtert.
 

KOMMENTAR

Daher teile ich die Position der DGPTM, dass die Ex-vivo-Perfusion von Spenderorganen in Deutschland von zertifizierten Perfusionist:innen durchgeführt werden sollte.
 

Jan Gummert, Sekretär der DGTHG

Originalarbeit

Aktueller Stand der Kardioplegie-Anwendungen in deutschen Herzzentren: 

eine Ist-Stand-Analyse 

Fiebig1 ORCID: 0009-0003-2367-231X, N. Kwapil 1+2, O. Dewald1 ORCID: 0000-0001-5216-7978, F. Münch1 ORCID: 0000-0002-2790-0418
  1. Herzchirurgie Erlangen, Loschgestraße 15
  2. WKK Perfusionsservice GmbH & Co.KG, Wernher-von-Braun-Straße 5
  3. Mainz-Hechtsheim
  4. Erlangen, Universitätsklinikum Erlangen der FAU Erlangen Nürnberg (Leiter Prof. Dr. med. O. Dewald)
Quelle Die Perfusiologie 3-2024 Publiziert 26.09.2024 DOI: 10.47624/dp.033.SRVJ9336

Zusammenfassung

Einleitung: Eine sichere Myokardprotektion bei Herzoperationen wird durch die Anwendung von Kardioplegie erreicht. Die Wahl der genutzten Kardioplegien ist oft abhängig von dem zu behandelnden Herzfehler, dem Klinikstandard oder den Erfahrungen des Chirurgen. In einer Umfrage unter den leitenden Perfusionisten wurde der aktuelle Stand der verwendeten Kardioplegie-Lösungen in Deutschland abgefragt. 

Material und Methoden: Im August 2023 wurde der Ist-Stand der Kardioplegie-Anwendungen des Jahres 2022 aller deutschen Herzzentren erfragt. Erhoben wurden die Anzahl an Eingriffen nach Altersgruppen (Kinder <18 Jahre und Erwachsene), die Eingriffe selbst, die Details zu den verwendeten Kardioplegien und die Prozesszeiten. Die interaktive Umfrage wurde in einer speziellen Online-Software programmiert und über ein Auswertungstool analysiert. 

Ergebnisse: Die Rücklaufquote betrug 95 % (76 Kliniken). Davon führten 97 % (74/76) der Kliniken Herzoperationen bei Erwachsenen durch und 25 % (19/76) bei Kindern. In der Erwachsenen-Herzchirurgie wenden 19 % eine, 66 % zwei, 14 % drei und 1 % vier verschiedene Kardioplegien an. Anwendung fanden zu 78 % Bretschneider, 74 % Calafiore, 26 % Buckberg, 18 % Del Nido und 6 % andere. Die Auswahl der Kardioplegie richtete sich zu 72 % nach der Art der Operation, zu 31 % nach der Länge der Klemmzeit und zu 58 % nach den Präferenzen des Chirurgen. Im Kinderbereich wurden in 90 % der Kliniken eine und in jeweils 5 % zwei oder drei Kardioplegien verwendet. Diese teilen sich auf in 58 % Bretschneider-, 16 % Buckberg- Kardioplegie, 16 % Mikroplegie sowie jeweils 11 % Del Nido- oder St. Thomas-Kardioplegie. Als Grund für die Auswahl der Kardioplegien gaben von 19 Kliniken 37 % die Art der Operation, 42 % den Chirurgen und 31 % sonstige Gründe an. 

Schlussfolgerungen: Die Analyse der vorliegenden Umfrage zeigt, dass die Vorgaben der Klinik in Kombination mit der durchgeführten Operation die Wahl der Kardioplegie-Lösung in der Erwachsenen-Herzchirurgie in Deutschland bestimmen. Die Art der Operation und die Präferenzen des Chirurgen sind in der Kinderherzchirurgie die Hauptgründe für die Wahl der Kardioplegie-Lösung. Dabei steht in 90 % der pädiatrischen Kliniken nur eine Kardioplegie für alle Eingriffe zur Verfügung. 

1 Volltext

Einleitung 

Kardioplegie-Lösungen sind ein essenzieller Bestandteil fast aller Herzoperationen. Sie werden benötigt, um einen sicheren sowie schnellen Herzstillstand zu erzeugen und das Myokard zu schützen. Gleichzeitig muss der Effekt der Kardioplegie (KP) einfach umkehrbar sein, um eine Wiederaufnahme der Herzfunktion zu gewährleisten. Der Stillstand des Herzens wird allgemein durch Veränderungen von Elektrolyt-Konzentrationen im Herzen erreicht [1]. 

In den Anfängen der Herzchirurgie war die Verwendung von Kardioplegie noch nicht überall etabliert. Das Herz wurde beispielsweise durch „over-pacing“ in einen Zustand versetzt, um am nichtschlagenden Herzen operieren zu können. Zum weiteren Gewebeschutz kühlte man die Patienten durch Oberflächenhypothermie auf 28 °C Körperkerntemperatur, um den Sauerstoffverbrauch zu verringern [2,3]. Diese Maßnahmen ermöglichten einen sicheren Herzstillstand von 8–10 Minuten. Durch die Anwendung der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) und Kühlung auf bis zu 25 °C waren Ischämiezeiten von 20–30 Minuten bei intermittierendem Öffnen der Aorta bis zur Freigabe der Koronarperfusion möglich [4,5]. 

Mitte der 1950er Jahre wurden erstmalig KP-Lösungen angewendet. Diese verhindern durch die Konzentrationsveränderung der Elektrolyte im Extrazellularraum das Auslösen eines vollständigen Aktionspotenzials und sorgen somit für einen gezielten Herzstillstand [1]. Der Londoner Chirurg Melrose verwendete 1955 erstmals mit Kaliumpermanganatlösung angereichertes Blut, um dieses als KP direkt in die Aortenwurzel zu applizieren. Hierbei kam es zu Myokardnekrosen, was in den USA über fast 20 Jahre hinweg zur Ächtung der KP in der Herzchirurgie führte [4,6,7]. 

Im Jahr 1958 nutzten Brown und Sealy eine Kombination aus EKZ mit Oxygenator und externem Wärmetauscher, um den Patienten auf eine Körpertemperatur von ca. 20 °C zu kühlen und somit den gesamten Sauerstoffverbrauch zu verringern [2]. Bei Temperaturen unter 20 °C wurde der Effekt bzw. das Phänomen der „Kältekardioplegie“ genutzt [5]. 

1964 veröffentlichte Bretschneider eine KP-Lösung aus Histidin, Tryptophan und Ketoglutaraten (HTK), welche in leicht angepasster Form bis heute im deutschsprachigen Raum der „Gold-Standard“ ist. Die HTK-Lösung oder auch Bretscheider- Kardioplegie mit dem Markennamen Custodiol (Dr. F. Köhler Chemie, Bensheim, Deutschland) erzeugt durch Natriumentzug und eine relativ hohe Konzentration an Kalium einen sicheren Herzstillstand. Bei einmaliger Gabe können hier theoretische Ischämiezeiten von bis zu 180 Minuten erreicht werden, bei systemischer Hypothermie zwischen 27 und 29 °C unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine [1,8]. Durch das enthaltende Tryptophan wird die Membran stabilisiert und der postischämische aerobe Stoffwechsel aktiviert. Zusätzlich wirken Histidin und Mannit als Radikalfänger bzw. osmotische Träger [1,4,7,9]. 

Durch die Entwicklung verschiedener Kardioplegieverfahren wurde es ermöglicht, die Aorta abzuklemmen und das Herz sicher stillzulegen. Dadurch wurde die Möglichkeit eröffnet am blutleeren Herzen zu operieren [10]. Von 1966 bis 1972 wendeten Cooley et al. ein kurzes Abklemmen der Aorta ohne Einsatz von KP an, jedoch traten dabei Probleme mit einer ischämischen Dauerkontraktion des Myokards auf, ein sogenanntes „Stone Heart“ [11]. Die Folge war eine irreversible Schädigung des Myokards und Herzversagen, welches die Notwendigkeit von KP zur Myokardprotektion nach abgeklemmter Aorta aufzeigte [4,6,12]. 

Im Jahr 1978 stellten Buckberg et al. ihre KP vor. Buckberg verwendete dabei Blut als Trägerlösung und setzte Glutamat und Aspartat zu. Durch das Trägermedium Blut (Blut- zu Kristalloider-Anteil 4:1) zeigte sich ein positiver Effekt gegenüber rein kristalloider KP. Die Buckberg-KP wird noch heute in verschiedenen Variationen weltweit bei Kinder- und Erwachsenen-Herzoperationen erfolgreich eingesetzt [4,6,7,13]. 

1995 stellten Calafiore et al. eine intermittierende, antegrade, warme Blut-KP vor [14], die auch als Mikroplegie bezeichnet wird. Hierbei wird oxygeniertes Blut mittels einer Rollerpumpe aus dem Oxygenator entnommen, über eine Infusionspumpe mit Kaliumchlorid angereichert und in die Aortenwurzel oder direkt in die Koronarostien appliziert. Aufgrund erster Erfahrungen und Erkenntnisse wurde die Mikroplegie in den folgenden Jahren modifiziert und mit Magnesiumsulfat versetzt. Die Zugabe von Magnesiumsulfat stabilisierte die Zellmembran, eliminierte wellenförmige Bewegungen, die als Aktivität interpretiert wurden, und blockiert die Calcium-Kanäle [9,14,15]. Die Herzchirurgie und die angewandten Kardioplegieverfahren haben sich stetig weiterentwickelt, nicht bekannt ist jedoch, wie häufig eine bestimmte Kardioplegie bei herzchirurgischen Eingriffen in verschiedenen Zentren angewendet wird. 

Daher wurde bundesweit eine interaktive Umfrage über die Verwendung von kardioplegischen Lösungen unter allen leitenden Perfusionisten durchgeführt. 

Material und Methode 

Die Daten zu den verwendeten KP-Lösungen wurden mit Hilfe einer interaktiven, individuell angepassten Onlineumfrage erhoben. Diese wurde mit Lime Survey (Lime Survey GmbH, Hamburg, Deutschland) programmiert und an alle leitenden Perfusionisten in Deutschland versendet. Um den Zeitaufwand zu minimieren und die Rücklaufquote zu verbessern, wurde die Umfrage so gestaltet, dass nur logische Folgefragen gestellt wurden [18]. 

Die Anzahl an durchgeführten Eingriffen bei Kindern (<18 Jahre) und Erwachsenen im Jahr 2022 wurde abgefragt. Zudem wurden die Arten der verwendete Kardioplegien bezogen auf die Eingriffsart ermittelt. 

Die Struktur der Umfrage ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Art der Operation bzw. das angewandte Verfahren wurde bei erwachsenen Patienten unterschieden in Eingriffe wie Transplantationen, minimalinvasive und konventionelle Mitralklappenoperationen, Aortenklappenersatz, Aortenchirurgie, minimalinvasive EKZ (MIECC) und aortokoronare Bypass-Operationen sowohl isoliert wie auch kombiniert mit einer Herzklappenoperation. Bei Kindern wurde in Atrium-Septum-Defekt, Ventrikel-Septum-Defekt, atrioventrikulärer Septumdefekt, Fallot'sche Tetralogie, Switch-Operation, Aortenchirurgie (dazu zählen: Aortenbogen-, Norwood-, Truncus-OPs) und Transplantationen unterschieden. Eine Validitätsanalyse der Umfrage musste erfolgen. Die Daten wurden zusätzlich mit den bereits publizierten, bundesweiten Umfragedaten bei Erwachsenen-Herzoperationen aus dem Jahr 2013 [17] verglichen. Weiterhin wurden die Daten mit den publizierten Ergebnissen aus anderen Ländern bzw. Kontinenten verglichen. 

Abb. 1: Struktur der Umfrage 

Statistik 

Zur Auswertung der Daten wurden Mittelwertberechnungen durchgeführt. Die deskriptive Statistik erfolgte mittels Min-Max-Werten. Es wurden keine Signifikanzen berechnet. Für die Vergleichbarkeit der Daten wurde eine prozentuale Darstellung gewählt. 

Ergebnisse 

Validität 

Um sicherzustellen, dass die Umfrage valide ist, wurden vor dem Start der Umfrage insgesamt sechs klinisch tätige Perfusionisten aus verschiedenen Zentren angefragt, die Umfrage vorab zu testen. Dadurch konnte ausgeschlossen werden, dass durch unklar gestellte Fragen Interpretationsspielräume für Antworten möglich wurden. Somit konnte die Verlässlichkeit der Antworten auf die gestellten Fragen sichergestellt werden. Bei dem Wortlaut der Fragestellungen wurde darauf geachtet, dass ein klinisch tätiger Perfusionist, unabhängig davon in welchem Zentrum er/sie arbeitet, die Fragen fachlich richtig beantworten kann. 

Durchführung 

Die interaktive Umfrage wurde im Zeitraum vom 07.08.2023 bis zum 11.09.2023 durchgeführt und an alle leitenden Perfusionisten in Deutschland geschickt. Nach zwei Wochen Laufzeit wurden noch einmal die verbleibenden Kliniken mit einer Erinnerungsmail gebeten, die Daten nachzuliefern. Alle fehlenden Kliniken wurden dann noch einmal telefonisch gebeten, an der Umfrage teilzunehmen. Anschließend wurden die Daten in Excel exportiert und ausgewertet. 

Auswertung 

Die Befragung aller leitenden Perfusionisten (n = 80) im Erhebungszeitraum ergab eine Rücklaufquote von 95 %(Abb. 2). In 97 % (n = 74) aller teilnehmenden Kliniken (n = 76) werden Herzoperationen bei erwachsenen Patienten durchgeführt und 25 % (n = 19) gaben an, Herzoperationen bei Kindern durchzuführen. 

Abb. 2: Anzahl an Operationen mit Herz-Lungen-Maschine in erwachsenen (n = 74) und pädiatrischen (n = 19) herzchirurgischen Zentren in Deutschland 

Erwachsene 

Im Bereich der Erwachsenenherzchirurgie verwendeten 19 % der Kliniken eine, 66 % zwei, 14 % drei und 1 % vier Kardioplegie-Lösungen. Bei der Abfrage der verwendeten Kardioplegien zeigte sich, dass 78 % der deutschen Herzzentren Bretschneider, 74 % Calafiore, 26 % Buckberg, 18 % Del Nido und je ein Prozent St. Thomas bzw. eine andere Blutkardioplegie verwenden (Abb. 3). Die Auswahl der zu verwendenden Kardioplegie richtet sich mit 72 % nach der Art der Operation, mit 31 % nach der Länge der zu erwartenden Klemmzeit und zu 58 % nach den Präferenzen des Chirurgen. Die vorrangig genutzten Kardioplegien im Jahr 2022 bei verschiedenen Eingriffen an erwachsenen Patienten sind in Tabelle 1 dargestellt. Bei Kliniken, die nur eine KP für alle Eingriffe nutzten, wurde die Annahme zugrunde gelegt, dass diese KP für alle Eingriffe außer Transplantationen und minimalinvasive EKZ genutzt wird. Dies wurde dementsprechend in der Auswertung der Daten berücksichtigt. 

Abb. 3: Anteile der verwendeten Kardioplegien bei Erwachsenen in deutschen Herzzentren 2022 

Eingriffe ACVB ACVB + Klappen AKE MKE/R Mini. MKE/ R Konv. HTX AC MIEKZ 
keine Angaben 9 (12 %) 12 (15 %) 9 (12 %) 12 (16 %) 11 (15 %) 66 (89 %) 11 (15 %) 59 (80 %) 
Buckberg 11 (15 %) 15 (20 %) 9 (12 %) 7 (9 %) 12 (16 %) 2 (3 %) 11 (15 %) 1 (1 %) 
Bretschneider 7 (9 %) 25 (34 %) 29 (39 %) 38 (51 %) 29 (39 %) 5 (7 %) 34 (46 %) 2 (3 %) 
Del Nido 5 (7 %) 4 (5 %) 8 (11 %) 8 (11 %) 5 (7 %) 0 (0 %) 5 (7 %) 0 (0 %) 
Calafiore 42 (57 %) 18 (24 %) 19 (26 %) 9 (12 %) 16 (22 %) 1 (1 %) 13 (18 %) 12 (16 %) 
sonstige Blutkardioplegie 0 (0 %) 1 (1 %) 0 (0 %) 0 (0 %) 1 (1 %) 0 (0 %) 0 (0 %) 0 (0 %) 

Tab. 1: Vorrangig genutzte Kardioplegien bei Eingriffen an erwachsenen Patienten in deutschen Herzzentren im Jahr 2022 

Legende: ACVB = aortocoronarer Venenbypass; AKE = Aortenklappenersatz; MKE/R = Mitralklappenersatz und -rekonstruktion; EKZ = extrakorporale Zirkulation; HTX = Herztransplantation; AC = Aortenchirurgie; MIEKZ = minimalinvasive extrakorporale Zirkulation 

Applikation Buckberg-Kardioplegie 

Die Buckberg-KP wird laut Angaben aller Zentren (n = 18) für mehr als eine Applikation verwendet, wobei die Zeit zwischen den Applikationen durchschnittlich 23 Minuten (min. 15 Minuten, max. 30 Minuten) beträgt. Alle Zentren bevorzugen eine Applikationssteuerung über die Zeit. Hierbei dauert die erste Applikation im Durchschnitt 4 Minuten (min. 3 Minuten, max. 6 min) und die weiteren Applikationen 2 Minuten (min. 1 min, max. 3 min). Die Anteile der verschiedenen Applikationsformen sind in Tab. 2 dargestellt. Die KP wird in 100 % der Kliniken kalt und in 32 % warm appliziert. 84 % verwenden dafür einen Wärmetauscher. 

Applikationsform Anzahl (Anteil) 
kalte Induktion 18 (95 %) 
kalte Reinfusion 16 (84 %) 
Hot Shot 10 (53 %) 
warme Induktion (mit Patientenblut) 4 (21 %) 

Tab. 2: Anteile der verschiedenen Applikationsformen der Buckberg-Kardioplegie bei Erwachsenen 

Applikation Bretschneider-Kardioplegie 

Die Befragung der Kliniken (n = 58) zur KP nach Bretschneider ergab, dass in 17 % aller Kliniken ohne eine weitere Nachgabe gearbeitet wird, 83 % aller Kliniken nutzen bei Bedarf auch weitere Applikationen. Weitere Applikationen erfolgen durchschnittlich nach 100 Minuten (min. 60 Minuten, max. 180 Mi- nuten). In 40 % der Kliniken wird die Lösung nie abgesaugt, in 57 % wird je nach Vorgabe bzw. Bedarf gearbeitet und 3 % saugen die Lösung immer ab. Die Verwendung eines Hämofilters findet in 71 % nach Bedarf und in 29 % der Kliniken immer statt. Die Applikation erfolgte zu 16 % über Schwerkraft und zu 81 % über eine Pumpe. Bei 3 % wird die Form der Applikation nach Bedarf geregelt. 

In 97 % aller Kliniken wird die KP kalt und in 3 % bei systemischer Temperatur verabreicht. In 21 % der Kliniken wird ein Wärmetauscher verwendet. In 38 % der Kliniken wird die Bretschneider-KP retrograd appliziert. Die Applikationsart wird in 12 % der Kliniken bei Aortenklappenstenose, in 24 % bei Aortenklappeninsuffizienz und in 14 % bei sonstigen Gründen angewendet. Tabelle 3 zeigt die Anteile der verschiedenen Arten der Kardioplegie-Steuerung bei Verwendung der Bretschneider-Kardioplegie. Zusätzlich sind noch die Applikationsdauer bzw. das Applikationsvolumen dargestellt. 

Applikation Del Nido-Kardioplegie 

Die Befragung ergab, dass die Del Nido-KP in allen Fällen (n = 13) mehr als einmal appliziert wird. Gesteuert wird die Applikation in allen Fällen über das Volumen. Die Nachgabe findet durchschnittlich nach 80 Minuten (min. 60 Minuten, max. 90 Minuten) statt. Das Applikationsvolumen beträgt durchschnittlich 1200 ml (min. 800 ml, max. 1600 ml) bei der ersten und 560 ml (min. 250 ml, max. 1000 ml) bei weiteren Applikationen. Die Del Nido-KP wird in allen Zentren kalt appliziert, und 46 % der Kliniken verwenden einen Wärmetauscher. 

Applikation St. Thomas-Kardioplegie 

Eine Klinik wendet St. Thomas-KP kalt an. Bei Bedarf findet nach 90 Minuten eine weitere Applikation statt. Die Lösung wird immer abgesaugt. Appliziert wird die KP mit einer Pumpe, wobei dies über das Volumen gesteuert wird und mit 1000 ml angegeben wird. 

Applikation Calafiore-Kardioplegie (Mikroplegie) 

In allen 55 Kliniken, in denen Mikroplegie angewandt wird, werden im Mittel nach 20 Minuten (min. 15 Minuten, max. 30 Minuten) weitere Applikationen durchgeführt. Wie die KP appliziert wird und über welche Zeit bzw. welches Volumen, ist in Tabelle 4 dargestellt. Appliziert wird in 35 % der Zentren warm, in 22 % kalt und in 55 % bei systemischer Bluttemperatur, dabei verwenden 25 % hierfür einen Wärmetauscher. 

Applikationssteuerung Anzahl Kliniken Anteil 1. Applikation Weitere Applikationen 
über die Zeit 14 24 % 7 Minuten (min/max: 6/7) 4 Minuten (min/max: 2/7) 
über das Volumen 30 52 % 1700 ml (min/max: 1000/2000) oder 30 ml/kgKG (exakt) 700 ml (min/max: 200/1000) oder 10 ml/kgKG (exakt) 
erst über die Zeit, dann über das Volumen 7 12 % 7 Minuten (min/max: 5/8) 1000 ml (min/max: 500/1500) oder 15 ml/kgKG (exakt) 
erst über das Volumen, dann über die Zeit 7 12 % 1900 ml (min/max: 1500/2000) oder 25 ml/kgKG (min/max: 20/30) 5 Minuten (min/max: 3/7) 

Tab. 3: Anteile und Angaben zur Applikationssteuerung der Bretschneider-Kardioplegie bei Erwachsenen KG = Körpergewicht 

Applikationssteuerung Anzahl Kliniken Anteil 1. Applikation Weitere Applikationen 
über die Zeit 47 85 % 3 Minuten (min/max: 2/4) 2 Minuten (min/max: 1/5) 
über das Volumen 8 15 % 875 ml (min/max: 500/1200) 330 ml (min/max: 100/500) 

Tab. 4: Anteile und Angaben zur Applikationssteuerung der Calafiore-Kardioplegie bei Erwachsenen 

Vergleich der Ergebnisse von T. Neitzel et al. mit der vorliegenden Arbeit 

Abb. 4: Darstellung des Vergleichs der vorliegenden Ergebnisse (Abfragezeitraum 2022) mit der Umfrage von T. Neitzel et al. (Abfragezeitraum 2013) bezogen auf die Anzahl an verwendeten Kardioplegieverfahren, Anteile der angewandten Kardioplegieverfahren und die Anteile der vorrangig genutzten Kardioplegien bei Klappeneingriffen (ohne minimalinvasive Mitral- und Aortenklappenoperationen) bzw. Bypass-Operationen [17] 

Kinder 

In den 19 deutschen Kinderherzzentren wurden in 90 % der Kliniken eine und in jeweils 5 % zwei oder drei Kardioplegien verwendet. Die verwendeten Kardioplegien bei Kindern waren zu 58 % Bretschneider, 16 % jeweils Buckberg und Mikroplegie, 11 % Del Nido bzw. St. Thomas und 5 % sonstige Blutkardioplegien (Abb. 5). Auf die Frage nach der geeigneten Auswahl der Kardioplegie gaben 37 % der Kliniken die Art der Operation, 42 % die Erfahrungen bzw. Präferenzen des Chirurgen und 31 % sonstige Gründe an. Die vorrangig genutzten Kardioplegien bezogen auf die verschiedenen pädiatrischen Eingriffe werden in Tabelle 5 dargestellt. Bei Kliniken, die nur eine KP für alle Eingriffe nutzten, wurde die Annahme zugrunde gelegt, dass diese KP für alle Eingriffe außer Transplantationen genutzt wird. Dies wurde dementsprechend in der Auswertung der Daten berücksichtigt (Tab. 5). 

Applikation Buckberg-Kardioplegie 

Laut der befragten Zentren (n = 3) geben 100 % mehr als eine Applikation bei Verwendung der Buckberg-KP. Die Abstände zwischen den Applikationen betragen dabei durchschnittlich 25 Minuten (min. 25 Minuten, max. 30 Minuten). Gesteuert wird die Applikation über das Volumen, wobei die erste Applikation in allen Kliniken 30 ml beträgt und die weiteren im Durchschnitt nur 12 ml. 100 % der Zentren nutzen die kalte Induktion und 67 % die kalte Reinfusion. Keine der Kliniken verwendet bei Kindern einen Hot-Shot. Alle Kliniken applizieren die KP kalt und mit Wärmetauscher. 

Abb. 5: Anteile der verwendeten Kardioplegien bei Kindern in deutschen Herzzentren 2022 

Kardioplegien ASD VSD AVSD Fallot Switch AC HTX 
keine Angaben 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 18 (95 %) 
Buckberg 3 (16 %) 3 (16 %) 3 (16 %) 3 (16 %) 3 (16 %) 3 (16 %) 0 (0 %) 
Bretschneider 9 (47 %) 9 (47 %) 10 (53 %) 9 (47 %) 9 (47 %) 9 (47 %) 1 (5 %) 
Del Nido 2 (11 %) 2 (11 %) 2 (11 %) 2 (11 %) 2 (11 %) 2 (11 %) 0 (0 %) 
St. Thomas 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 1 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 0 (0 %) 
Mikroplegie 2 (11 %) 2 (11 %) 2 (5 %) 2 (11 %) 2 (11 %) 2 (11 %) 0 (0 %) 
sonstige Blutkardioplegie 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 1 (5 %) 0 (0 %) 

Tab. 5: Vorrangig genutzte Kardioplegien bei pädiatrischen Eingriffen in deutschen Herzzentren im Jahr 2022 

Legende: ASD = Atrium-Septum-Defekt; VSD = Ventrikel-Septum-Defekt; AVSD 

= Atrioventrikulärer Septumdefekt; AC = Aortenchirurgie (dazu zählen: Aortenbogen-, Norwood-, Truncus-OPs); HTX = Herztransplantation 

Applikation Bretschneider-Kardioplegie 

Die Befragung zur KP nach Bretschneider in 11 Kliniken ergab, dass in 20 % aller Kliniken ohne eine weitere Nachgabe gearbeitet wird, 80 % aller Kliniken nutzen bei Bedarf auch weitere Applikationen. Diese erfolgen durchschnittlich nach 90 Minuten (min. 40 Minuten, max. 120 Minuten). In 9 % der Kliniken wird die Lösung nie abgesaugt, in 27 % wird je nach Vorgabe bzw. Bedarf gearbeitet und 64 % saugen die Lösung immer ab. Die Verwendung eines Hämofilters findet in 64 % nach Bedarf und in 36 % der Kliniken immer statt. Eine retrograde Applikation findet in je 10 % der Kliniken bei Stenose und Aortenklappeninsuffizienz statt. 90 % der Kliniken nutzen keine retrograde Applikation. Appliziert wird die Bretschneider-KP zu je 45 % durch Schwerkraft oder Pumpe und zu 10 % nach Bedarf. Angaben zur Steuerung der Applikation und die zugehörigen Zeiten bzw. Volumina sind der Tabelle 6 zu entnehmen. Die KP wird von 91 % der befragten Kliniken kalt verabreicht, wobei eine Klinik zusätzlich einen Wärmetauscher nutzte. 

Applikation Del Nido-Kardioplegie 

Für die Del Nido-KP gaben alle Kliniken (n = 2) an, dass weitere Applikationen genutzt werden. Diese werden durchschnittlich nach 50 Minuten (min. 40 Minuten, max. 60 Minuten) verabreicht. Gesteuert wird die Applikation über das Volumen, wobei bei der ersten Gabe durchschnittlich 28 ml (min. 20 ml, max. 35 ml) je kgKG und bei weiteren Applikationen 23 ml/ kgKG (min. 10 ml, max. 35 ml) verwendet werden. Die KP wird in allen Kliniken kalt appliziert, und es wird immer ein Wärmetauscher genutzt. 

Applikation St. Thomas-Kardioplegie 

Bei der St. Thomas-KP (n = 2) wurde angegeben, dass bei Bedarf eine Nachgabe nach 30 bzw. 120 Minuten erfolgte. Das Absaugen der Lösung und die Verwendung eines Hämofilters finden nach Bedarf bzw. Vorgabe statt. Appliziert wird die KP entweder nach Zeit über 5 Minuten mittels Pumpe oder mit Schwerkraft über die Zeit (erst 4 Minuten für die initialen Applikationen, dann 2 Minuten für weitere Applikationen). Die KP wird in 50 % der Kliniken kalt gegeben und in 50 % wird ein Wärmetauscher verwendet. 

Applikation Mikroplegie 

In allen Zentren (n = 3) wird die Mikroplegie nach 20 Minuten erneut appliziert. Die Applikation wird über die Zeit gesteuert, wobei die erste Applikation im Durchschnitt 2,5 Minuten (min. 2 Minuten, max. 3 Minuten) und alle weiteren Applikationen im Durchschnitt 1,5 Minuten (min. 1 Minute, max. 2 Minuten) dauern. 50 % der Kliniken applizieren die KP kalt und verwenden einen Wärmetauscher. 

Diskussion 

In der vorliegenden Umfrage unter den leitenden Perfusionisten konnten sowohl für Erwachsene als auch für Kinder valide Daten über die Anwendung von Kardioplegien bei Herzoperationen erhoben werden. Durch die hohe Rücklaufquote und die annähernd so vielen teilnehmenden Zentren wie in der Umfrage von T. Neitzel et al. beim selben Anwenderkreis ist somit auch ein Vergleich der beiden Umfragen möglich. 

Abhängigkeit der Kardioplegie-Lösung von der durchgeführten Operation 

Betrachtet man die Abhängigkeit der ausgewählten Kardioplegie-Lösung zu der durchgeführten Operation, zeigt sich, dass die isolierten ACVB-Operationen zu 57 % mit Mikroplegie durchgeführt werden. Bei ACVB in Kombination mit Klappenoperationen verringert sich der Mikroplegieanteil auf 24 %, mit einer Zunahme der Bretschneider-Kardioplegie auf 34 % sowie Buckberg- und Del Nido-Kardioplegie auf insgesamt 25 %. Dieses veränderte Bild zugunsten der Bretschneider-Lösung lässt sich durch die verlängerte Ischämiezeit begründen. Für Eingriffe mit Aortenklappenersatz (AKE) wird mit 39 % hauptsächlich Bretschneider-KP verwendet. Jedoch finden auch Mikroplegie mit 26 % sowie Buckberg und Del Nido mit jeweils 11 % Anwendung. Grund hierfür könnten die erschwerten Nachgabeoptionen wie eine direkte Gabe in die Ostien bzw. retrograde Applikationsformen sein. Bei Operationen zum minimalinvasiven Mitralklappenersatz wird mit 51 % die Bretschneider-KP favorisiert. Alle weiteren KP-Arten haben nur einen Anteil von bis zu 10 %. Bei konventionellen Mitralklappenoperationen dagegen zeigt sich eine leichte Veränderung in Richtung Mikroplegie (22 %) und Buckberg (16 %), wobei die Mehrheit der Zentren Bretschneider (39 %) bevorzugt. Als Grund für die favorisierte einmalige Kardioplegiegabe wird der Positionswechsel des chirurgischen Sichtfeldes angegeben, der eine sichere Applikation bei möglichen Kardioplegienachgaben mit sich bringen könnte. In der Aortenchirurgie zeigt sich, wie bei den konventionellen Mitralklappenoperationen, ein ähnliches Bild der Verteilung der KP-Lösungen. Dabei bevorzugen auch hier 46 % der befragten Kliniken die Bretschneider-KP. Dies dürfte mit den verlängerten Nachgabeintervallen und schwierigeren Applikationsmöglichkeiten bei sehr langen Ischämie- und EKZ-Zeiten zu erklären sein. Zu Transplantationen und minimalinvasiver EKZ lässt sich kein valider Zusammenhang erkennen, da 89 % der Kliniken keine Angaben zu diesen Arten von Eingriffen gemacht haben bzw. diese nicht durchführen. 

Applikationssteuerung Anzahl (Anteil) 1. Applikation weitere Applikationen 
über die Zeit 1 (10 %) 7 Minuten (exakt) 3 Minuten (exakt) 
über das Volumen 5 (50 %) 34 ml/kgKG (min/max: 30/40) 21 ml/kgKG (min/max: 10/40) 
erst über die Zeit, dann über das Volumen 1 (10 %) 7 Minuten (exakt) 15 ml/kgKG (exakt) 
erst über das Volumen, dann über die Zeit 3 (30 %) 37 ml/kgKG (min/max: 30/50) 5 Minuten (exakt) 

Tab. 6: Anteile und Angaben zur Applikationssteuerung der Bretschneider-Kardioplegie bei Kindern (KG = Körpergewicht) 

Vergleich zur Umfrage von T. Neitzel et al. aus 2013 

Im Folgenden werden die Ergebnisse von T. Neitzel et al. aus der im Jahr 2013 deutschlandweit durchgeführten Telefonumfrage unter 80 Kliniken mit den Ergebnissen der Umfrage der vorliegenden Arbeit verglichen. Da die Umfrage von T. Neitzel et al. nur Fragen zum Bereich der Erwachsenen-Herzchirurgie umfasst, ist auch nur ein Vergleich in diesem Bereich möglich [17]. 

Anzahl an verwendeten Kardioplegieverfahren 

Betrachtet man die Daten aus Abbildung 4 zur Anzahl der verwendeten Kardioplegie-Verfahren aus 2013 und 2022 fällt Folgendes auf: Nur noch etwa ein Fünftel der Klinken verwendet ausschließlich eine Art der Kardioplegie. Der noch relativ ausgeglichene Zustand zwischen ein und zwei Verfahren in 2013 hat sich zur Nutzung mindestes zweier Verfahren gewandelt. Grund hierfür könnte sein, ein Kardioplegieverfahren für einmalige Gabe und ein anderes Verfahren für mehrfache Gabe bei unkomplizierter Nachgabesituation zur Verfügung zu haben. 

Genutzte Kardioplegien bei Erwachsenen 

Im Vergleich der Daten der vorliegenden Umfrage mit den Daten der Umfrage von T. Neitzel et al. aus Abbildung 4 wird in etwa gleich vielen Zentren Mikroplegie genutzt. Die Nutzung der Bretschneider-Kardioplegie in Deutschland hat in der letzten Dekade deutlich zugenommen. Da die Del Nido-KP erst nach 2013 genutzt wurde, ist diese nicht Teil von Neitzels Umfrage gewesen. Bei der St. Thomas-KP ist ein deutlicher Rückgang der Nutzung zu beobachten. Die im Jahr 2013 noch genutzte Eppendorf-Kardioplegie wird mittlerweile von keinem der befragten Zentren verwendet. Die Buckberg-Kardioplegie wird im Vergleich zu 2013 etwas weniger genutzt. 

Vorrangig verwendete Kardioplegien in der Bypass-Chirurgie  

In der Bypass-Chirurgie wird vorrangig, wie auch im Jahr 2013, Mikroplegie genutzt. Die Buckberg-Kardioplegie ist mit ihrem Anteil über die letzten Jahre konstant geblieben. Die Bretschneider- und St. Thomas-Kardioplegie haben beide an Anteilen für das Verfahren verloren, bzw. werden nicht mehr verwendet. Die Del Nido-Kardioplegie hat in Deutschland Einzug in die Bypasschirurgie gefunden (Abb. 4). 

Vorrangig verwendete Kardioplegien in der Herzklappenchirurgie 

Betrachtet man die in Abbildung 4 dargestellte Entwicklung der in 2013 vorrangig genutzten Buckberg-Kardioplegie bei Eingriffen an Herzklappen, so zeigt sich in den letzten 10 Jahren für diese Operationen ein Wechsel zur Del Nido-Kardioplegie. Diese verwendet aktuell rund ein Viertel aller Einrichtungen bei Herzklappenoperationen. Auch die Mikroplegie hat über die Jahre um ca. 20 Prozentpunkte verloren und wird vor allem für die konventionelle Mitralklappenoperation kaum noch verwendet. Deutlich zugenommen hat jedoch der Anteil an verwendeter Bretschneider-Kardioplegie, die mittlerweile einen Anteil von fast 40 % erreicht. 

Vergleich zu internationaler Kardioplegie-Umfrage in der Erwachsenen-Herzchirurgie 

Im internationalen Vergleich zur vorliegenden Umfrage sind deutliche Unterschiede in der Kardioplegieanwendung zu erkennen. Die in Deutschland favorisierte Bretschneider-KP wird in Europa nur von 15 % der befragten Kliniken verwendet [13]. Interessanterweise wird dagegen die in Deutschland nur von einer Klinik genutzte St. Thomas-KP bei einer Umfrage aus 2018 von Ali et al. mit über 60 % als die bevorzugte KP für Europa angegeben. Vergleicht man die Daten aus Nordamerika mit denen der vorliegenden Umfrage, so ist wiederum eine andere Verteilung zu erkennen. In Nordamerika wird mit 35 % die KP der University of Wisconsin favorisiert, welche in anderen befragten Regionen, wie z. B. Europa, mit nur 1 % der befragten Kliniken bei den Anwendern keine Beachtung findet. Verglichen mit den weltweiten Daten der vorliegenden Umfrage zeigen die bundesweiten Daten einen anderen Trend für die Myokardprotektion. Die wie beschrieben in Deutschland nur zu 1 % genutzte St. Thomas-KP wird weltweit mit 46 % am häufigsten genutzt. Allerdings erhielten Ali et al. nur eine Rücklaufquote von 50 % für die befragten Kliniken. Nichtsdestotrotz zeigte sich, dass die in Nordamerika favorisierte Kardioplegie der University of Wisconsin oder die hauptsächlich in Deutschland verwendete Bretschneider-KP im weltweiten Vergleich eher Länder- oder Kontinent-spezifische Anwendung findet [13]. 

Trend in der Kinderherzchirurgie 

In der vorliegenden Studie wurden in Deutschland erstmals Daten zur Kardioplegieanwendung im Bereich der Kinderherzchirurgie erhoben. Bei genauerem Betrachten der erhobenen Daten (Abb. 5 und Tab. 5) fällt sofort der hohe Anteil an verwendeter Bretschneider-KP auf. Fast 50 % aller untersuchten Eingriffe werden vorrangig mit Bretschneider-KP durchgeführt. Hinzu kommt, dass nur etwa 10 % aller Kliniken im Kinderbereich mehr als eine KP verwenden, obwohl 37 % angaben, die Kardioplegie nach der Art der Operation zu wählen. Verwendet der Großteil der Erwachsenen-Kliniken mindestens zwei Kardioplegieverfahren, so existiert in den meisten Kinderherzzentren gar keine Auswahl, da nur ein Verfahren angewendet wird. 

Im internationalen Vergleich mit einer Umfrage aus Großbritannien und Irland aus 2019 von Drury et al. wird dort, deutlich anders als in Deutschland, mit 84 % fast ausschließlich die St. Thomas-KP genutzt. Der Rest der Zentren nutzt individuelle KP-Lösungen [19]. 

Eine weitere Umfrage von Kotani et al. aus Nordamerika aus dem Jahr 2013 beschreibt wiederum ein anderes Bild. Dort werden in 38 % der Zentren zu 68 % Blutkardioplegien, davon vorrangig die Del Nido-Kardioplegie, verwendet. Mikroplegien finden nur in 5 % der Zentren Anwendung, im Vergleich sind dies 16 % weniger als in Deutschland [20]. Es lässt sich wie im Erwachsenen-Bereich erkennen, dass die Wahl der Kardioplegie international sehr unterschiedlich sein kann. 

Schlussfolgerung 

Die Analyse der vorliegenden Umfrage zeigt, dass die Präferenzen der Klinik in Kombination mit der durchgeführten Operation die Wahl der Kardioplegie-Lösung in der Erwachsenen-Herzchirurgie in Deutschland bestimmen. Diese Aussage bestätigt sich durch den Trend in den Zentren, mehr als ein Kardioplegieverfahren zu etablieren. 

Die Art der Operation und die Präferenzen des Chirurgen sind nach Angaben in pädiatrischen Kliniken der Hauptgrund für die Wahl der Kardioplegie-Lösung. Allerdings zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Umfrage, dass in 90 % der pädiatrischen Kliniken nur eine Kardioplegie für alle Eingriffe zur Verfügung steht. Die Wahl der Kardioplegie hängt also eher von den Vorgaben der Klinik als von der individuellen Auswahl der Kardioplegie nach Operationen ab. 

Interessenkonflikt 

Die Autoren geben an, keine Interessenkonflikte zu haben. 

Erklärung 

In dem vorliegenden Artikel wird darauf verzichtet, bei Personenbezeichnungen sowohl die männliche als auch die weibliche Form zu nennen. Die männliche Form gilt in allen Fällen, in denen dies nicht explizit ausgeschlossen wird, für beide Geschlechter. 

K Korrespondenz

  Lukas Fiebig B.Sc. Loschgestrasse 15 91054 Erlangen E-Mail: Lukas.Fiebig@web.de 

L Literatur

  1. Consiglio J., Cesnjevar RA, Münch F. Update Myokardprotektion. Kardiotechnik 2020(1): 8-19. 
  2. Mitulla F et al. Entwicklung des Sauerstoffverbrauchs in den verschiedenen Stadien der Hypothermie. Kardiotechnik 2021(3): 106-118. 
  3. Bock H. 45 Jahre erlebte extrakorporale Zirkulation. Kardiotechnik 2003. 12(2): 65.
  4. Hofer C. Untersuchung verschiedener Kardioprotektionsverfahren zur aortokoronaren Bypasschirurgie. 2007. https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-3946/End-Version%20 Dr.-Arbeit.pdf, letzter Zugriff 11.08.2023. 
  5. Gehl H. Experimentelle Untersuchungen zur Bestimmung der Dauer eines gut reversiblen Herzstillstandes bei selektiver tiefer Hypothermie durch intermittierende Coronarperfusion. 1965; https://link.springer.com/article/DOI: 10.1007/BF02045340, letzter Zugriff 14.08.2023. 
  6. Yamamoto H, Yamamoto F. Myocardial protection in cardiac surgery: a historical review from the beginning to the current topics. The Japanese Association for Thoracic Surgery, 2012. 
  7. Tschaut RJ. Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis. 1999; Papst Science Publishers. 
  8. Dr. Franz Köhler Chemie GmbH. Zusammenfassung der Merkmale des Arzneimittels Custodiol. 2023 D.F.K. Chemie, Editor. 
  9. Lück S. Intraoperative Myokardprotektion mittels Bretschneider-Kardioplegie – ein Update. 2016; https:// dgfkt.de/wp-content/uploads/KARDIOTECHNIK-Ausgabe-2016-4.pdf, letzter Zugriff 22.08.2023 
  10. Gimpel-Henning K. Auswirkung des Abklemmens der Aorta auf den endothelialen Schaden der Aorta ascendens. 2009. https://www.zhb.uni-luebeck.de/epubs/ediss832.pdf, letzter Zugriff 16.08.2023. 
  11. Cooley DA, Reul GJ, Wukasch DC. Ischemic contracture of the heart: "stone heart". Am J Cardiol, 1972; 29(4): p. 575-575. 
  12. Cordell AR. Milestones in the Development of Cardioplegia. 1995; https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/000349759500570B?via%3Dihub. letzter Zugriff 23.08.2023.
  13. Ali JM et al. Global Cardioplegia Practices: Results from the Global Cardiopulmonary Bypass Survey. The Journal of ExtraCorporeal Technology 2018. 
  14. Calafiore AM et al. Intermittent Antegrade Warm Blood Cardioplegia. Ann Thorac Surg 1995. 
  15. Calafiore AM, et al., Intermittent Antegrade Warm Blood Cardioplegia: What Is Next? Thorac Cardiovasc Surg, 2019. 
  16. Demmy TL et al. Organ preservation solutions in heart transplantation--patterns of usage and related survival. Transplantation 1997. 63(2): 262-9. 
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  18. LimeSurvey GmbH. Lime Survey. 2023. 
  19. Drury NE et al. Cardioplegia Practice in Paediatric Cardiac Surgery: a UK & Ireland survey. Perfusion 2019. 
  20. Kotani Y. et al. Current Cardioplegia Practice in Pediatric Cardiac Surgery: A North American Multi-institutional Survey. Ann Thorac Surg, 2013. 
Guideline

Vorstellung und Einordnung der europäischen Guideline zur Anwendung des kardiopulmonalen Bypasses 2024 Presentation and classification of the European guideline on the use of cardiopulmonary bypass 2024

Episode 1: Hintergrund, Methodik der Guideline · Training, Ausbildung von Perfusionist:innen, strukturelle Anforderungen an eine Abteilung für Perfusiologie · Herz-Lungen-Maschine (Hardware-seitige Komponenten) · Kardiopulmonaler Bypass – Einwegartikel

Adrian Bauer, Elrina Joubert-Hübner, Sebastian Schmidt
Publiziert 01.12.2025 DOI: 10.47624/dp.034.SALD1985

1 Volltext

Einleitung

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Leser:innen eine Einordnung der Empfehlungen und eine Hilfe zur Umsetzung dieser wichtigen Handlungsanweisungen in den klinischen Alltag zu geben. Insgesamt wurden in der vorliegenden sehr umfassenden Guideline (GL) 160 Empfehlungen ausgesprochen. Um dem Umfang der hier vorgestellten Guideline gerecht werden zu können, werden die Empfehlungen in einer Serie von Publikationen vorgestellt und diskutiert.

Der hier vorliegende Artikel wird die Guideline und ihre spezielle Methodik vorstellen und die ersten drei inhaltlichen Kapitel der GL besprechen.

Mit einem vom European Board of Extracorporeal Perfusion (EBCP) für diese Guideline entwickelten Excel-Tool können die Empfehlungen außerdem kompakt und im Abgleich zu 2019 eingesehen werden. Weiterhin kann dieses Tool genutzt werden, um die Empfehlungen leichter in die Routine und Standards der jeweiligen Klinik zu übernehmen.

Das Tool und die Guideline sind unter folgendem Link auf der Website des EBCP zu finden.

https://www.ebcp.eu/?oid=454&pid=169284

Hintergrund

Die erste europäische Guideline zur Anwendung des kardiopulmonalen Bypasses (engl. cardiopulmonary bypass, CPB) erschien 2019. Für die Erstellung dieser strukturierten Handlungsempfehlungen arbeiteten zum ersten Mal die europäischen Fachgesellschaften der Herzchirurgie (EACTS), der Kardioanästhesie (EACTAIC) und das European Board of Cardiovascular Perfusion (EBCP) in dieser Form zusammen. Die Leitlinie entstand somit in interdisziplinärer und paritätischer Zusammenarbeit von Herzchirurg:innen, Anästhesist:innen und Perfusionist:innen aus ganz Europa. So wie die bereits 2019 veröffentlichte Guideline bietet nun auch die aktualisierte Version von 2024 evidenzbasierte, praxisnahe Empfehlungen für den Einsatz der Herz-Lungen-Maschine (HLM/CPB) bei erwachsenen Patient:innen. Die Empfehlungen basieren auf systematischer Literaturauswertung und Expertenkonsens.

Solche evidenzbasierten medizinischen Guidelines sind notwendig, um eine qualitativ hochwertige und sichere Patientenversorgung sicherzustellen, indem sie aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse, klinische Erfahrung und Patientenwerte systematisch integrieren.

https://www.bundesgesundheitsministerium.de/service/begriffe-von-a-z/e/evidenzbasierte-medizin. html#:~:text=unter%20Beteiligung%20von%20 Patientenvertreterinnen%20und%20Patientenvertretern

Sie dienen dabei der Qualitätssicherung und helfen, die Behandlung nach dem aktuellen Stand der medizinischen Forschung auszurichten, um Wirksamkeit und Nutzen von Therapien zu gewährleisten. Sie sollen vor Fehlentscheidungen schützen, indem sie den Einsatz nutzloser oder schädlicher Verfahren vermeiden und somit Patient:innen vor unnötigen Risiken schützen. Durch klare Handlungsempfehlungen geben sie den Akteuren in der Medizin eine verlässliche Orientierung bei der Wahl diagnostischer und therapeutischer Maßnahmen. Leitlinien stärken außerdem das Recht von Patient:innen auf evidenzbasierte Informationen und Behandlungen. Perfusionist:innen, Ärzt:innen und alle Beteiligten im Herzteam werden in ihren Entscheidungen durch evidenzbasierte Leitlinien gefördert, und diese ermöglichen es ihnen, verschiedene Therapieoptionen objektiv zu bewerten und somit „shared decision making“ besser praktizieren zu können.

https://www.ebm-netzwerk.de/de/medien/pdf/ebm-09_16_web_kvh_journal.pdf#:~:text= konzentrieren%20sich%20meist%20auf%20einen%20einzigen%20Behandlungsweg

Für die Einordnung der Bedeutung von Guidelines sind weitere Grundsätze zu beachten. Solche Empfehlungen bieten Orientierung, ersetzen jedoch nicht die klinische Entscheidung im Einzelfall. Eine Leitlinie ist nicht rechtlich bindend, sondern eine Hilfestellung für die medizinische Praxis. Weitere Forschung und Innovation bleiben erforderlich.

Insbesondere für das relativ junge Fach der Perfusiologie spielen allerdings solche strukturierten Handlungsempfehlungen eine eminent wichtige Rolle. Verorten sie doch das Tätigkeitsfeld der klinischen Perfusion in den Kontext der anderen medizinischen Fachbereiche und fördern somit die Darstellbarkeit des Berufsfeldes der klinischen Perfusion in der Krankenhauslandschaft.

Weiterhin können klinisch Tätige und Personen mit Personal- und Materialverantwortung die Empfehlungen nutzen, um notwendige Entscheidungen und Anschaffungen evidenzbasiert zu rechtfertigen, was wiederum die Prozessqualität und Patientenversorgung verbessern kann.

Waren die Anfangsjahre der Perfusiologie noch von Erfindergeist und der Bereitschaft zur Anwendung experimenteller Verfahren geprägt, so ist dieses Berufsfeld mittlerweile ein fester Bestandteil der medizinischen Routineverfahren und unterliegt somit auch zunehmend der Einhaltung evidenzbasierter Medizin und damit der leitliniengerechten Behandlung von Patient:innen.

Im folgenden Artikel werden insbesondere die Änderungen und Neuerungen der aktuellen Guideline vorgestellt und diskutiert. Es wird darauf eingegangen, wie solche Handlungsempfehlungen Eingang in den klinischen Alltag der Perfusiologie finden können und welche Tools dabei hilfreich sein können.

Methodik der Guideline

Die Methodik der „2024 EACTS/EACTAIC/EBCP-Guidelines on Cardiopulmonary Bypass in Adult Cardiac Surgery“ ist sehr detailliert und streng an die Prinzipien evidenzbasierter Medizin angelehnt. Die entscheidenden Schritte und Prinzipien zur Erstellung der Empfehlungen dieser Leitlinie wurden durchgeführt.

Der erste entscheidende Schritt war die Festlegung auf eine ausgewogene Zusammensetzung des Expertengremiums. Das multidisziplinäre Task-Force-Team bestand aus erfahrenen Herzchirurg:innen, Perfusionist:innen und Kardioanästhesist:innen aus verschiedenen europäischen Ländern. Hierbei wurde Wert auf Diversität in Bezug auf Fachrichtung, Geschlecht und geografische Verteilung gelegt. Alle Mitglieder deklarierten mögliche Interessenkonflikte, um Unabhängigkeit und Transparenz sicherzustellen.

Da sich das medizinisch wissenschaftliche Feld stetig weiterentwickelt, müssen regelmäßige Überarbeitungen von Guidelines durchgeführt werden. Der avisierte Zeitraum hierfür beträgt in der Regel fünf Jahre. Die aktuelle Leitlinie stellt eine Überarbeitung der Version von 2019 dar. Neue Publikationen und wissenschaftliche Erkenntnisse aus den Jahren bis 2023 wurden integriert und die Fachgesellschaften (EACTS, EACTAIC, EBCP) haben sich zur fortlaufenden Aktualisierung verpflichtet.

Alle Empfehlungen basieren auf einer systematischen Literaturrecherche (systematic literature review, SLR), bei der ein Spezialist für medizinische Informatik die Task-Force unterstützte. Es wurden gezielt Fragen im PICOT-Format (population, intervention, comparison, outcome, time) gestellt und anhand dieser Methode die jeweiligen Fragestellungen beantwortet. Die Recherche wurde in den Datenbanken MEDLINE, EMBASE und Cochrane Library für alle relevanten Studien (RCTs, Register, Fallserien etc.) im Zeitraum Mai bis September 2023 sowie für weitere aktuelle Literatur bis zur Fertigstellung durchgeführt.

Auf europäischer Ebene wird die Evidenz und Empfehlungsstärke nach einem dreistufigen System bewertet:

Die Evidenz wurde nach folgendem Schema bewertet:

Level A: Daten aus mehreren randomisierten, kontrollierten Studien (RCTs) oder Metaanalysen

Level B: Daten aus einer einzelnen RCT oder großen nicht-randomisierten Studien

Level C: Konsens von Expertenmeinung und/oder kleine, retrospektive Studien, Register

Die Empfehlungen bekamen zusätzlich einen Empfehlungsgrad (Class I, IIa, IIb, III):

I: ist empfohlen/angezeigt

IIa: sollte erwogen werden

IIb: kann erwogen werden

III: ist nicht empfohlen

In einzelnen Arbeitsgruppen zu den verschiedenen Themenbereichen wurden alle vorgenannten Schritte durchgeführt. Dies bedeutet, dass sich zunächst die Task-Force auf die wissenschaftlichen Fragestellungen geeinigt hat. Danach haben die Arbeitsgruppen (auch diese waren paritätisch besetzt) die Literatur aus der Recherche mittels PICOT beantwortet und haben Empfehlungsvorschläge erarbeitet, welche mit der gesamten Task-Force im Konsens abgestimmt wurden. Diese Konsensbildung für die Empfehlungen führte über eine Diskussion zur Abstimmung bei der mindestens 75 % Zustimmung innerhalb der Task-Force erreicht werden musste. Die dann durchgeführte elektronische Abstimmung über die Empfehlungen musste mindestens 80 % Rücklaufquote und 75 % Zustimmung erreichen.

Als letzter Schritt wurden die Prüfung und Freigabe der Leitlinie durchgeführt. Der Leitlinien-Entwurf wurde zuerst von einem externen Expertengremium (Reviewer) überprüft. Nach Einarbeitung dieses Feedbacks erfolgte die Verabschiedung durch die Gremien der EACTS, EACTAIC und EBCP. Bei allen Schritten wurden Neutralität und Transparenz beachtet und die Entwicklung wurde ausschließlich durch die Fachgesellschaften finanziert. Es gab keine Einflüsse seitens der Industrie.

Wo robuste Studien fehlten, wurden Empfehlungen im Expertenkonsens beschlossen und als solche ausgewiesen. Dies war insbesondere dort der Fall, wo Studien schwer oder nicht durchführbar sind. Dies betrifft z. B. die Empfehlungen zu Sicherheitseinrichtungen an der Herz-Lungen-Maschine wie die Verwendung von Niveau-Blasen- und Drucksensorik, aber auch bei den personellen Mindestbesetzungen oder Kompetenz- und Qualifikationsniveaus von Perfusionist:innen.

Im Fazit zur Beurteilung und Einordnung der Methodik lässt sich postulieren, dass die Leitlinie evidenzbasierte Forschung mit Expertenkonsens und transparenten Standards kombiniert. Sie ist so aufgebaut, dass Anwender:innen stets den Empfehlungsgrad sowie das Evidenzniveau nachvollziehen können. Die Empfehlungen werden regelmäßig aktualisiert und bei methodischen Schwächen oder Forschungsbedarf wird deutlich darauf hingewiesen.

Training, Ausbildung von Perfusionist:innen, strukturelle Anforderungen an eine Abteilung für Perfusiologie

Dieses Kapitel behandelt umfassend die Qualifikation, Ausbildung, kontinuierliche Weiterbildung sowie die Struktur und Organisation des Perfusionsdienstes bei erwachsenen Patient:innen unter Herz-Lungen-Maschine.

Perfusionist:innen werden in der GL als Mitglieder eines interdisziplinären Teams genannt und als solches arbeiten sie eng mit Chirurg:innen, Anästhesist:innen und dem OP-Personal zusammen. Das operative und auch das Servicemanagement der CPB liegt in ihrer direkten Verantwortung. Dafür benötigen Perfusionist:innen eine angemessene Qualifizierung mit entsprechenden Kenntnissen, Fähigkeiten und Fachkenntnissen, um die sichere und effektive klinische Praxis gewährleisten zu können.

Wie bereits auch in verschiedenen Veröffentlichungen der DGPTM (ehemals DGfK) gefordert, wird auch in dieser Guideline eine zertifizierte Ausbildung wie die des EBCPs mit dem Grad I C empfohlen.

DOI: 10.47624/dp.033.NZML4738 DOI: 10.1093/icvts/ivaa005

Ebenfalls mit dem höchsten Empfehlungsgrad – 2024 neu – wird der Beruf der Perfusionist:innen auf einem akademischen Level mit der Niveaustufe 6 (Bachelor, Europäischer Qualifikationsrahmen) verortet.

Zur aktuellen Einordnung: In einer Konsensuspublikation der drei führenden europäischen Fachgesellschaften (EBCP, EACTS, EACTAIC) aus dem Jahr 2025 wird darüber hinaus eine Weiterentwicklung des akademischen Abschlussniveaus auf Stufe 7 (Master-Abschluss) innerhalb der nächsten 5–10 Jahre empfohlen (Bauer et al. 2025 accepted manuscript).

Weiterhin werden Empfehlungen zur Struktur von Perfusionsabteilungen ausgegeben. Die Abteilungen für Perfusiologie müssen über ausreichend Personal und Ressourcen verfügen, um die Patientenversorgung gewährleisten zu können. Die empfohlene Personalstärke ist hierbei mit n + 1 (z. B. 4 Perfusionist:innen für 3 Operationssäle) angegeben. Diese Empfehlung bezieht sich im Rahmen der vorgestellten Leitlinie auf den operativen Arbeitsbereich der Perfusionist:innen. Andere Tätigkeitsfelder sind in der Empfehlung nicht berücksichtigt.

Es müssen für alle Vorgänge standardisierte Arbeitsanweisungen (SOPs) vorliegen, inklusive Verantwortlichkeiten, Sicherheitsvorkehrungen, Kompetenzen und Dokumentationen. Die Festlegung von Standards soll die Wirksamkeit der Versorgung durch die Überwachung der Patientenergebnisse regeln.

Im Sinne einer strukturierten Teamführung sind regelmäßige Meetings und eine offene Kommunikationskultur („Closed- Loop Communication“) durchzuführen. Briefings, Debriefings und Maßnahmen zur Förderung der Team- und Sicherheitskultur (Fehlerkultur!) sind angeraten.

Fehler, Zwischenfälle und Komplikationen müssen berichtet, systematisch analysiert und auf lokaler sowie nationaler Ebene zur Verbesserung der Versorgung geteilt werden.

Zusätzlich zur regelmäßigen Berichterstattung mittels zu führender Perfusionsprotokolle sollten Leistungsbewertungen und Bewertungen der aus unerwünschten Ereignissen gewonnenen Erkenntnisse eingeführt werden.

In dem Kapitel werden einheitliche und hohe europäische Standards für Perfusionist:innen gefordert sowie kontinuierliche Qualitätssicherung, ausgeprägte Fehlerkultur sowie die Vernetzung von Kliniken über Datenbanken. Ziel ist die optimale, sichere und evidenzbasierte Patientenversorgung bei CPB in der Erwachsenenherzchirurgie.

Herz-Lungen-Maschine (Hardware-seitige Komponenten)

Dieses Kapitel der Leitlinie fokussiert sich auf die technischen und sicherheitstechnischen Anforderungen an die Herz-Lugen-Maschine (HLM) und deren Zubehör, um maximale Patientensicherheit während der extrakorporalen Zirkulation zu gewährleisten.

Im Mittelpunkt steht der Hardware-seitige Grundaufbau der Herz-Lungen-Maschine. Einig sind sich die Fachgesellschaften über die wichtigsten Ausstattungsmerkmale, die primär der Überwachung und Sicherheit dienen (so auch in Guidelines anderer Länder: Australian and New Zealand College of Anaesthetists: Regulations and Guidelines for Perfusionists. Accessed on 15 August 2024.

Available from: https://anzcp.org/wp-content/uploads/2023/ 08/ANZCP-Standards-and-Guidelines-Final- Approved-15072022-1.pdf

American Society of Extracorporeal Circulation: Standards and Guidelines for Perfusion Practice. Accessed on 15 August 2024.

Available from: https:// www.amsect.org/Portals/0/AmSECT_ Perfusion_S%26G_2023%20Ratified%20021023_ Digital%20edition.pdf

Dazu gehören Drucküberwachung, Luftdetektoren, Low- Level-Alarm, die elektrische Sicherheit, Rücklaufstopps, „Runaway protection“ und ein möglicher Notfallbetrieb per Handkurbel und/oder automatischen elektronischen Backuppumpen.

Um höchste Sicherheit zu gewährleisten, müssen folgende Sicherheitsfeatures und Funktionen verpflichtend integriert sein (I C):

Druckmessungen an allen patientenzuführenden Linien sowie vor und nach dem Oxygenator

  • Blasendetektoren für alle patientenzuführenden Schläuche
  • Level/Niveausensoren am venösen Reservoir
  • Akustische und visuelle Alarme mit Abschaltmechanismen (Verlinkung zwischen Sensorik und zuführenden Pumpen) bei Gefahr für die Patient:innen
  • Back-up-Systeme und Not-Stromversorgung (Batterie)
  • Das ständige Vorhalten eines Ersatzgeräts (Backup HLM)

Außerdem müssen regelmäßige Wartungs- und Prüfungsprotokolle (wie die Sicherheitstechnische Kontrolle) für alle Geräte nachweisbar durchgeführt werden (I C).

Der Betriebsort der HLM muss über eine gesicherte, redundante Versorgung mit Sauerstoff, Luft und CO 2 verfügen. Die Empfehlung zur Überwachung ein- und ausgehender Gase wurde von 2019 zu 2024 von Grad 2b (kann) auf Grad 2a (sollte) hochgestuft. Volatile Anästhetika im Sweep-Gas erfordern Absauganlagen für Abluft am Oxygenator, um dem Umfeld Schutz vor Gasexposition zu bieten.

Weiterhin stark empfohlen wird das CO 2 -Flushing des HLM-Systems vor dem Priming, um Lufteinschlüsse und Embolien zu minimieren (I B). Währenddessen wird die CO 2 -Insufflation in der chirurgischen Kavität zur Reduktion von Mikroembolien als optional angesehen, da keine klinisch bewiesene Outcome-Verbesserung nachgewiesen ist. Allerdings, wenn diese Methode angewendet wird, wird in einer neuen Empfehlung darauf verwiesen, den Gasaustausch am Gasblender anzupassen, um eine Hyperkapnie und Azidose zu vermeiden (Neu: I C).

Weiter ausgebaut wurden die Empfehlungen zu Heater-Cooler-Geräten (HCU), da aufgrund des nachgewiesenen Risikos einer Kontaminierung der Geräte mit dem Mycobacterium chimaera erweiterte Maßnahmen unbedingt nötig sind. Dazu gehören die strikte Reinigung gemäß den Herstellerempfehlungen oder einem anderen validierten Protokoll. Empfohlen werden regelmäßige mikrobiologische Tests und – wo möglich – die räumliche Trennung (I C) vom Operationssaal. Wo dies nicht möglich ist, sollen die Geräte so weit wie möglich (aber mindestens 2 Meter) vom Patienten entfernt stehen oder es sollen Abdeckungen oder/und Absaugungen für die Abluft der HCUs verwendet werden (NEU: IIb C).

Institutionelle Protokolle zur Infektionsvermeidung gemäß ECDC (European Centre for Disease Prevention and Control) müssen installiert werden (Neu: I B).

Hochgestuft wurden die Empfehlungen zur automatisierten elektronischen Datenerfassung, da moderne HLMs in der Regel über diese Möglichkeit verfügen (von IIa B auf II B). Eine künftige Integration dieser Daten in Register, Qualitätssicherung und gegebenenfalls KI-gestützte Entscheidungsunterstützung (Neu: IIb C) sollte ermöglicht werden. Prinzipiell wird eine systematische Datendokumentation empfohlen, um die Versorgung zu verbessern und neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen.

Ebenfalls neu in diesem Abschnitt ist die Empfehlung zur Nutzung von Zentrifugalpumpen (Anmerkung des Autors: Hier geht es um die Vorhaltung der Hardware, Pumpenkopf) für potenziell längere Perfusionszeiten, dadurch sollen sich die Hämokompatibilität und Sicherheit für die Patient:innen verbessern (Neu: IIa C).

Alle Maßnahmen, Hardwareupdates und technische Innovationen müssen mit institutionellen QM-Prozessen abgestimmt werden.

Die sichere und effektive Nutzung der Herz-Lungen-Maschine basiert auf aktueller Technik, redundanter Sicherung, lückenloser Überwachung und striktem Datenmanagement. Die Empfehlungen des Kapitels unterstützen eine kontinuierliche Modernisierung der Hardware und betonen die Notwendigkeit von Qualitätssicherung, regelmäßiger Wartung und einem hohen Standard der Patientensicherheit.

Es wird empfohlen, dass Protokolle für den Nachweis von Mycobacterium

chimaera-Infektionen, die möglicherweise mit HCU in Verbindung stehen, im Rahmen institutioneller Richtlinien angewendet werden, die den ECDC-Standards entsprechen.

Kardiopulmonaler Bypass – Einwegartikel

Dieses Kapitel der Leitlinie behandelt die Einwegmaterialien (Disposables) der Herz-Lungen-Maschine und deren Bedeutung für die Patientensicherheit und -versorgung. Es wird empfohlen, einen eigenen Bereich zur Lagerung von Disposables (Kanülen, Filter, Oxygenatoren, Schläuche usw.) einzurichten. Die Lagerung soll sauber, trocken, dunkel, temperatur- und feuchtigkeitskontrolliert erfolgen.

Die verschiedenen Kanülentypen (arteriell und venös) werden nach Indikation, Patientenanatomie und geplantem Eingriff in einer Teamentscheidung zwischen Herzchirurgen:innen und Perfusionist:innen ausgewählt (I C). Dabei werden Kanülen mit Druckverteilungsspitzen bevorzugt, um den Fluss zu optimieren und Komplikationen zu reduzieren. Bei schwierigen anatomischen Verhältnissen sind alternative Kanülierungsstellen zu erwägen. Eine Aufwertung der Empfehlung (IIb B zu IIa B) fand für die epiaortale Ultraschalluntersuchung statt. Ziel ist es, die aufsteigende Aorta auf atherosklerotische Plaques zu untersuchen und so das Risiko von cerebralen Embolien zu verringern.

Für die Anwendung von Vent- und anderen Saugvorrichtungen zur Absaugung von Blut aus dem Operationsfeld (z. B. Herzventrikeln, Pleura, Perikard) wird ein nur mäßiger Gebrauch empfohlen (IIa B), da zu viel Luftkontakt Zellschäden oder Hämolyse fördern kann.

Offene venöse Reservoire gelten als Standard und als sicher in der Handhabung, geschlossene Systeme hingegen können biokompatibler sein und so Entzündungsreaktionen minimieren, werden aber nur mit einem Grad IIb B empfohlen. Für beide Varianten gibt es keine klare Überlegenheit, die Auswahl ist individuell zu treffen. Wie 2019 gibt es auch 2024 eine IIa B-Empfehlung für die Verwendung von separaten Kardiotomiereservoiren. (Anmerkung des Autors: Kardiotomiereservoire sind ohnehin fester Bestandteil moderner venöser Reservoire und teils auch mit einer Funktion zur Separierung versehen).

Ein Standardprodukt in modernen CPB-Sets ist der Membranoxygenator, seine Auswahl richtet sich nach Flussanforderungen, Oberfläche und ggf. zusätzlicher Filterintegration. Biokompatible Oberflächenbeschichtungen können Transfusionsraten, Entzündungsreaktionen und Komplikationen wie die transiente Druckexkursion oder komplette Thrombosierung senken. Es ist zu beachten, dass Polymethylpenthen-Oxygenatoren beim Einsatz von volatiler Narkose am CPB ungeeignet sind, da sie keinen Narkosegastransfer über die Membran zulassen (III – nicht anwenden!).

Als arterielle Pumpe werden hauptsächlich Roller- und Zentrifugalpumpen eingesetzt. Zentrifugalpumpen werden für potenziell längere Perfusionen wegen geringerer Hämolyse als vorteilhaft eingeschätzt und für diesen Fall mit IIa C empfohlen. Die Auswahl richtet sich somit nach OP-Setting, Dauer und Patientenfaktoren.

Arterienlinienfilter werden eingesetzt, um Luft-, Fett- und Partikel-Embolien aus dem Blut zu filtern. Sie sind entweder eigenständig oder im Oxygenator integriert. Obwohl sie häufig in der Routine eingesetzt werden, besitzen sie sowohl in der GL aus 2019 als auch in der aktuellen GL nur eine IIb C-Empfehlung. Die routinemäßige Verwendung von Leukozytendepletionsfiltern bringt keinen klaren Zusatznutzen und wird nicht empfohlen (III).

Biokompatible Materialien und Oberflächenbeschichtungen (z. B. Heparin, Phosphorylcholin) verringern Thrombozytenaktivierung, Entzündungs- und Gerinnungsreaktionen, reduzieren Transfusions- und Blutungsraten und werden mit IIa B empfohlen, dasselbe gilt für ihren Einsatz, um die Lunge vor Entzündungsreaktionen zu schützen.

In der GL aus 2024 gibt es zwei neue Empfehlungen für die Schläuche des CPB-Systems. Diese bestehen in der Regel aus PVC, allerdings werden Silikonschläuche für die Pumpen empfohlen, da sie geringerer elektrostatischer Aufladung unterliegen (IIa C). Und nach Möglichkeit sollen DEHP-freie Schläuche eingesetzt werden, da diese im Gegensatz zu flexiblen Weichmachern wie TOTM eine geringere Toxizität aufweisen (IIa C). Die Auswahl aller Disposables muss individuell nach Patientenmerkmalen, Operationstyp und aktueller Evidenz erfolgen. Biokompatible und moderne Materialien verringern Komplikationen. Regelmäßige Wartung, nachvollziehbare Dokumentation und ein strukturierter Workflow sind zentrale Qualitätsfaktoren.

Einwegmaterialien sind ein kritischer Sicherheits- und Qualitätsaspekt bei der extrakorporalen Zirkulation. Die Guideline empfiehlt die konsequente Auswahl moderner, biokompatibler Materialien und gibt detaillierte Hinweise zur sicheren Anwendung und Lagerung dieser Komponenten.

Kommentar

Evidenzbasierte Medizin in der Perfusionstechnik – oder benötigen wir in der Perfusionstechnik Richtlinien?

Kommentar zum Beitrag aus KARDIOTECHNIK Heft 03/2007

H.-H. Weitkemper
Quelle Kardiotechnik 2021/4; 030(4):168-175 Publiziert 10.12.2021 DOI: 10.47624/kt.030.168
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Der von Heinz-Hermann Weitkemper in der Kardiotechnik 3/2007 veröffentlichte Artikel zur evidenzbasierten Medizin in der Perfusionstechnik kann auch aus heutiger Sicht mit Fug und Recht als Meilenstein in der Entwicklung des Berufsbildes bezeichnet werden [1]. In dieser Veröffentlichung wird die zu diesem Zeitpunkt noch relativ neue Entwicklung von verbindlichen Richtlinien und Guidelines in der Medizin, und hier speziell in der Kardiotechnik, thematisiert, deren Inhalte sich auf wissenschaftliche Studien und deren kriteriengeleitete Evaluation gründen. Das Verfahren zur Erstellung von klinischen Guidelines wurde z. B. auch von der European  Association for Cardio Thoracic Surgery näher beschrieben [2]. Analog zu dieser Vorgehensweise wurde kürzlich ein weiterer Meilenstein mit der Veröffentlichung von Guidelines zur Führung der extrakorporalen Zirkulation bei Erwachsenen von den drei beteiligten europäischen Fachgesellschaften EACTS, EACTA und EBCP erstellt [3]. Weitere aktuelle Beispiele mit Bedeutung für die Kardiotechnik sind die Richtlinien zu Blood Management [4] und  zur mechanischen Kreislaufunterstützung [5,6].

Als Initialzündung für die Hinterfragung der wissenschaftlichen Grundlagen in der Kardiotechnik gilt vielfach die Veröffentlichung zur evidenzbasierten extrakorporalen Zirkulation von Bartels und Co-Autoren, welche international Beachtung fand [7]. In zahlreichen Fachgesellschaften wurden daraufhin eigene Veröffentlichungen zur Durchführung der extrakorporalen Zirkulation angestrebt, u. a. bei den Kollegen in den USA [8]. Unabhängig davon existieren klinikinterne Standard Operating Procedures (SOP), welche die Vorgehensweise innerhalb einer Klinik verbindlich festlegen.

Weitere wichtige Voraussetzungen zur sicheren Führung einer extrakorporalen Zirkulation sind neben verbindlichen und wissenschaftlich fundierten Festlegungen der klinischen Praxis auch die organisatorischen und strukturellen Bedingungen. Neben einer allgemeinen Definition von Mindestvoraussetzungen von herzchirurgischen Abteilungen werden zunehmend auch die erforderlichen Qualifikationen von Akteuren wichtig [9]. Die Deutsche Gesellschaft für Kardiotechnik hat daher in konzertierter Aktion mit den weiteren, an der Behandlung von herzchirurgischen Patienten beteiligten deutschen Fachgesellschaften, das Berufsbild und die Qualifikation von Perfusionist*innen festgelegt [10]. Die Bedeutung dieser Publikation ist für die Entwicklung der Kardiotechnik essenziell. Die Professionalisierung von Berufsbildern erfordert neben einer wissenschaftlichen Grundlage der Praxis auch die Weiterentwicklung von Ausbildungsinhalten und -niveaus. Mit der Veröffentlichung des Konsensuspapers hat die Deutsche Gesellschaft für Kardiotechnik das Berufsbild Kardiotechnik nachhaltig geprägt.

Der   Verdienst   von   Heinz-Hermann Weitkemper ist es, die Professionalisierung des Berufsbildes durch die Hervorhebung der Notwendigkeit von evidenzbasierten Kriterien in der Perfusionstechnik mit angestoßen zu haben. Eigene Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Kardiotechnik sind darüber hinaus notwendig, um die berufliche Praxis von Perfusionist*innen auch auf nationaler Ebene verbindlich und nach aktuellen wissenschaftlichen Kriterien festzulegen.

Frank Merkle



Literatur

  1. Weitkemper HH. Evidenzbasierte Medizin in der Perfusionstechnik – oder benötigen wir  in der Perfusionstechnik Richtlinien? Kardiotechnik. 2007: 56-61.
  2. Sousa-Uva M, Head SJ, Thielmann M, et al. Methodology manual for European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS) clinical guidelines. Eur J Cardiothorac Surg. 2015; 48: 809-16.
  3. Wahba A, Milojevic M, Boer C, et al. 2019 EACTS/EACTA/EBCP guidelines on cardiopulmonary bypass in adult cardiac surgery. Eur J Cardiothorac Surg. 2020; 57: 210-51.
  4. Boer C, Meesters MI, Milojevic M, et al. 2017 EACTS/EACTA Guidelines on patient blood management for adult cardiac surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2018; 32: 88-120.
  5. Feldman D, Pamboukian SV, Teuteberg JJ, et al. The 2013 International Society for Heart and Lung Transplantation Guidelines for mechanical circulatory support: executive summary. The Journal of heart and lung transplantation : the official publication of the International Society for Heart Transplantation. 2013; 32: 157-87.
  6. Potapov EV, Antonides C, Crespo-Leiro MG, et al. 2019 EACTS Expert Consensus on  long-term mechanical circulatory support. Eur J Cardiothorac Surg. 2019; 56: 230-70.
  7. Bartels C, Gerdes A, Babin-Ebell J, et al. Cardiopulmonary bypass: Evidence or experience based? J Thorac Cardiovasc Surg. 2002; 124: 20-7.
  8. Baker RA, Bronson SL, Dickinson TA, et al. Report from AmSECT’s International Consortium for Evidence-Based Perfusion: American Society of Extracorporeal Technology Standards and Guidelines for Perfusion Practice: 2013. J Extra Corpor Technol. 2013; 45: 156-66.
  9. Beckmann A, Beyersdorf F, A. D, et al. Basisstandards einer Fachabteilung für Herzchirurgie. Thorac Cardiovasc Surg 2013; 61: 651-5.
  10. Bauer A, Benk C, Thiele H, et al. Qualification, knowledge, tasks and responsibilities of the clinical perfusionist in Germany. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery. 2020; 30: 661-4.

Das Fachwissensquiz Mai ’26 ist online!

Das Fachwissensquiz von Mai ’26 zum Thema „Fragen aus der klinischen Routine (Teil 1)“ ist online!

Jeden ersten Montag im Monat bietet dir die DGPTM die Gelegenheit, dein Fachwissen auf den Prüfstand zu stellen und aufzufrischen.

Für jedes absolvierte Quiz erhältst du einen halben Punkt zur EBCP-Akkreditierung. Mit regelmäßiger Teilnahme kannst du so bis zu sechs Punkte im Jahr erreichen. Achtung: Hierfür musst Du eingeloggt sein! Den Fortbildungsnachweis findest Du im Mitgliederbereich.

Das DGPTM-Fachquiz ist mehr als nur ein Wissenstest – es ist deine spannende Chance zur Fortbildung.

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Das Fachwissensquiz April ’26 ist online!

Das Fachwissensquiz von April ’26 zum Thema „Left Ventricular Assist Device Teil II“ ist online!

Jeden ersten Montag im Monat bietet dir die DGPTM die Gelegenheit, dein Fachwissen auf den Prüfstand zu stellen und aufzufrischen.

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Das Fachwissensquiz März ’26 ist online!

Das Fachwissensquiz von März ’26 zum Thema „Left Ventricular Assist Device Teil I (Teil 1)“ ist online!

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Das Fachwissensquiz Februar ’26 ist online!

Das Fachwissensquiz von Februar ’26 zum Thema „Künstliche Intelligenz in der Perfusiologie (Teil 2)“ ist online!

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Das Fachwissensquiz Januar ’26 ist online!

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Preisträger Jahrestagung 2025 und Jubilare der DGPTM

Herzlichen Glückwunsch an die Jubilare der DGPTM und an alle, die einen Preis erhalten haben. Ein ebenfalls großer Dank richtet sich an die Sponsoren der Preise.

Eine Übersicht zu den Abstracts der prämierten Arbeiten befindet sich am Ende des Artikels.

 

Tagungspreis 2025 der DGPTM (Sponsor: free life medical GmbH)

Preisträger: Nicola Kwapil, Universitätsmedizin der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Nicola Kwapil, Rigobert Schnur (von free life) und PD Dr. Alexander Horke

 

DGTHG-Preis Fokustagung Herz 2025 (Sponsor: Dr. Franz Köhler Chemie GmbH)

Preisträgerin: Dr. Claudia Arenz, Universitätsklinikum Bonn

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Dr. Claudia Arenz, PD Dr. Alexander Horke und Dr. Stefan Fritz (von Köhler Chemie)

 

Nachwuchsförderpreis der Jungen Foren (Sponsor: Dr. Franz Köhler Chemie GmbH)

Preisträgerin: Gloria Nulchis, Universitätsklinikum Tübingen

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Gloria Nulchis, PD Dr. Alexander Horke und Dr. Stefan Fritz (von Köhler Chemie)

 

Innovationspreis (Sponsor: Eurosets GmbH Deutschland)

Preisträger: Nicola Kwapil, Universitätsmedizin der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Nicola Kwapil, Martin Schmidthöfer (von Eurosets), PD Dr. Frank Münch, PD Dr. Alexander Horke

 

Förderpreise (Sponsor: Terumo Deutschland GmbH)

A: bestbewerteter Originalbeitrag

Preisträger: Simon Mayer, Herzzentrum Klinikum Stuttgart

Auf dem Foto von links nach rechts: Dr. Lars Saemann, Simon Mayer und Tilo Barth (von Terumo)

B: beste Erstveröffentlichung

Preisträger: Lukas Fiebig, Hochschule Furtwangen

Auf dem Foto von links nach rechts: Dr. Lars Saemann, Lukas Fiebig und Tilo Barth (von Terumo)

 

Preisträger zum Josef Güttler Stipendium

Preisträger: Jhonathan Torres Mosquera, Universitätsklinikum Magdeburg

Auf dem Foto mit PD Dr. Frank Münch

 

 

Hier die Jubilare aus diesem Jahr, jeweils mit PD Dr. Frank Münch

50 jähriges: Jürgen Witt

40 jähriges: Stefan Kasseckert, Albert Dick

25 jähriges: Olaf Sillmann (Foto anbei), Holger Schulze Schleithoff, Mathias Opitz (Foto anbei), Joachim Naumann (Foto anbei), Frank-Oliver Große (Foto anbei), Markus Fischer, Andreas Behrendt, Johannes Amberger

 

 

Übersicht zu den Abstracts der prämierten Arbeiten

Tagungspreis 2025 der DGPTM

A-168Kompakter ECMO-Trolley – ein Transportsystem für alle MaterialienNicola Kwapil
(Universitätsmedizin Mainz) (DGPTM)

 

DGTHG-Preis Fokustagung Herz 2025

A-158Pulmonalklappendilatation bei frühsymptomatischer Fallot-Tetralogie: Erste palliative Maßnahme und Einfluß ballonbedingter Klappeneinrisse auf die chirurgische StrategieDr. Claudia Arenz (Universitätsklinikum Bonn) (DGTHG)

 

Nachwuchsförderpreis der Jungen Foren

A-174Über die allometrischen Interaktionen der fraktalen Eigenschaften des kardiovaskulären Gefäßsystems und dem Hagen-Poiseuille’schen Gesetz. Erkenntnisse aus einem mathematischen Modell und der Simulaiton per Computational Fluid Dynamics für Bypässe.Gloria Nulchis
(Universitätsklinikum Tübingen)

 

Innovationspreis

A-167Kinder ECMO Fahrtrage 2.0 – eine standardisierte Lösung für DeutschlandNicola Kwapil
(Universitätsmedizin Mainz) (DGPTM)

 

 

Credits der Fotos:

DGPTM/Klindtworth

Der „Maschinist“ im Saal. Die Arbeit von Perfusionist:innen (Zeitungsartikel)

Im Operationssaal gibt es eine Berufsgruppe, die nie direkt am OP-Tisch stehen und doch überlebenswichtig in ihrer Tätigkeit sind: die Perfusionist:innen. Während das Operationsteam am Herzen arbeitet, steuern sie die Herz-Lungen-Maschine, überwachen Blutfluss, Sauerstoffsättigung und zahlreiche Laborwerte und sorgen dafür, dass der Körper des Patienten auch dann optimal versorgt bleibt, wenn Herz und Lunge vorübergehend stillstehen. Ihre Arbeit verbindet hochpräzise Medizin mit komplexer Medizintechnik – entscheidend dafür, dass solche Eingriffe überhaupt möglich sind.

Zeitungsartikel Donaukurier Geschichte aus dem OP Saal

Willkommen zur neuen Webseite

Nach über einem ¾ Jahr der Planung, intensiven Meetings, Codierung und Schreibarbeit ist am 13.01.2025 ist unsere neue Website live gegangen und wir sind stolz, hier ein neues Zuhause für unsere Mitglieder geschaffen zu haben. Zukünftig soll sie zur zentralen Plattform des Austauschs in unserer Community werden. Dafür arbeiten wir im Hintergrund an spannenden Erweiterungen.

Ein Highlight wird ein eigener „News“-Bereich sein, der euch stets über aktuelle Entwicklungen rund um Perfusion und technische Medizin informiert. Schaut regelmäßig vorbei und bringt euch ein – wir freuen uns auf eure Anregungen!