Surgical Strategies for the Management of End-Stage Heart Failure in Infants and Children: A 15-Year Experience with a Patient-Tailored Approach
M. Ponzoni, A.C. Frigo, B. Castaldi, A. Cerutti, G. Di Salvo, V.L. Vida et al.eister, et al.
Die terminale Herzinsuffizienz im Kindesalter ist mit mehreren Problemen verbunden und obwohl die Herztransplantation (HTX) als Goldstandard anerkannt ist, sind die Langzeitergebnisse noch nicht optimal und entsprechen effektiv einer Palliation. Für Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz sind chirurgische Konzepte zur mechanischen Kreislaufunterstützung nach Ausschöpfung der konservativen, pharmakologischen Therapie etabliert. Je nach Ätiologie und Patientengröße kommen dabei wahlweise pulsatile parakorporale Pumpen oder bei größeren Kindern kontinuierliche, intrakorporale Pumpen als uni- oder bilaterales Ventricular Assist Device (VAD) zum Einsatz. Leider ist die VAD-Therapie mit relevanten Einschränkungen verbunden. Die klinischen Langzeitergebnisse, insbesondere bei älteren Kindern, sind hierbei bemerkenswert gut.
Ponzoni et al. beschreiben in ihrem Artikel ein dreistufiges, patientenadaptiertes chirurgisches Behandlungskonzept für Kinder mit akuter oder terminaler Herzinsuffizienz ohne weitere konservative Therapieoptionen und dadurch ein Vorgehen, mit dem die HTX zeitlich verzögert oder gänzlich vermieden werden kann. Gestaffelt nach Alter, Gewicht, ursächlicher Erkrankung und Begleitfaktoren erhielten Patienten, die trotz maximierter, medikamentöser Unterstützung, kreislaufinstabil sind, ein zentrales pulmonal-arterielles Banding (PAB); eine uni- oder biventrikuläre Unterstützung mit einem EXCOR oder ein HeartWare LVAD. Als primäre Outcome-Parameter wurden die Mortalität und Transplantationsrate berichtet. Sekundär flossen Nierenversagen, Blutung, Sepsis, neurologische Ereignisse und Multiorganversagen in die Analyse ein. Die Analyse erfolgte nach dem initial gewählten Therapiekonzept. Für sechs der 24 Patienten mit erhaltener Rechtsherzfunktion wurde initial der PAB-Behandlungspfad gewählt, wobei zwei frühe Fälle im Verlauf mit einem Berlin Heart VAD versorgt wurden. Mehrheitlich war die Ursache der Herzinsuffizienz eine Myokarditis. Nur die beiden Patienten mit VAD wurden später transplantiert. Das 5 Jahres-Überleben im PAB-Arm betrug 100 %. Fast die Hälfte (n = 11) der Patienten fiel in den Pfad der initialen Berlin Heart-Therapie. Behandlungsleitende Diagnose waren hier mehrheitlich komplexe, angeborene Herzfehler. Insgesamt kamen diese Patienten mit einem schlechteren INTERMACS Score und gehäuft mit ECMO-Unterstützung zur Assist-Implantation. Auch kam es häufiger zu postoperativen Komplikationen (je nach sekundärem Endpunkt zwischen 36 und 55 %), Versterben auf der Warteliste (27 %) und einem schlechteren Outcome direkt nach Transplantation sowie der 1- und 5-Jahres-Sterblichkeit nach HTX (37 % u. 48 %). Die verbleibenden sieben Patient:innen der untersuchten Kohorte waren älter als 10 Jahre bzw. wogen mehr als 20 kg und erhielten als Bridge to Transplant-Option ein HeartWare LVAD. Ein Patient wurde initial nicht transplantabel als Destination Patient mit einem HVAD versorgt, später aber ebenfalls transplantiert. In dieser Gruppe war die führende Diagnose die dilatative Kardiomyopathie. Ein mehrfach voroperiertes Kind mit komplexer Herzanatomie verstarb 15 Tage nach LVAD-Implantation. Die restlichen sechs Kinder wurden erfolgreich transplantiert mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von 100 %. Für diese spezifische, heterogene Patientengruppe zeigt ein angepasstes Therapiekonzept mit einer 74%igen Überlebensrate ein gutes Langzeitergebnis. Insbesondere die PAB-Behandlung zeigt bei Kindern unter einem Jahr die Möglichkeit als autologe Unterstützung bis zur Erholung des Myokards auf. Insbesondere die postoperative Überwachung muss dabei strikt und proaktiv beachtet werden und eine mechanische Kreislaufunterstützung zeitnah verfügbar sein. Als retrospektive Studie eines Einzelzentrums mit relativ hoher Heterogenität lassen sich die Ergebnisse allerdings nur schwer verallgemeinern und auch die Festlegung der Inklusionskriterien zur Behandlung lag im Ermessensspielraum der behandelnden Klinik.
Die Diagnosen und Ergebnisse der Untergruppen liegen allgemein in der Größenordnung der aktuellen publizierten Literatur. Erwartungsgemäß kamen die jüngsten Patienten mit Myokarditis und die Patienten mit intrathorakalem VAD zu den besten Ergebnissen, während das Risiko für Patienten mit angeborenem Herzfehler sowie die Komplikationsrate am EXCOR erwartungsgemäß am höchsten war. Bei einer allgemeinen HTX-Rate von 67 % nach einer medianen Wartezeit von 3,1 Monaten sind diese Erkenntnisse nur schwerlich auf unsere innerdeutschen Erfahrungen übertragbar. Am Beispiel unserer eigenen Klinik sehen wir im vergleichbaren Zeitraum eine halb so hohe HTX-Rate bei einer nahezu doppelt so hohen gemittelten Wartezeit.
Andreas Teske,
Universitätsklinikum Erlangen
Exercise Capacity Following Ventricular Assist Device Implantation via Thoracotomy with Outflow Cannula Anastomosis to the Descending Aorta
A. Dorken Gallastegi, Ü. Kahraman, B. Yağmur, E. Çınar, S. Nalbantgil, Ç. Engin, T. Yağdı, M. Özbaran
Journal of Artificial Organs 2021 Nov;45(11):1317-1327.
Die Implantation von linksventrikulären Assist Systemen (LVAD) als Bridge- oder Destination-Therapy für Patienten mit fortgeschrittenem Herzversagen ist eine etablierte operative Technik. Eine Alternative zur medianen Sternotomie mit Anastomosierung des Outflowgrafts an der Aorta ascendens für z. B. voroperierte Patienten stellt die linkslaterale Thorakotomie zur LVAD-Implantation dar, bei der der Outflowgraft an der Aorta descendens anastomosiert wird.
Die vorliegende Studie geht in einem Vergleich beiden Techniken im Hinblick auf die Veränderung der prä- und post-operativen Leistungsfähigkeit nach. Dazu wurden 59 Patienten mit A. ascendens Anastomose 14 Patienten nach lateraler Thorakotomie und A. descendens-Anastomose gegenübergestellt. Als zentrale Vergleichskriterien wurden jeweils prä- und postoperative Parameter des cardiopulmonary exercise testing (CPET) sowie die Laufstreckenveränderung eines 6-minute walk tests (6MWT) ausgewertet. Auffallend ist bei zunächst 251 LVAD-Implantationen (HeartWare HVAD, Medtronic Inc., MN, USA) im Studienzeitraum (01/2014– 09/2019) der hohe Ausschlussgrad aufgrund von nicht vollständig durchgeführten Testprotokollen von CPET und 6MWT. Die eingeschlossenen Patienten der Gruppen sind vergleichbar im Hinblick auf ihre Ausgangscharakteristika. Lediglich das Vorliegen einer ischämischen Grunderkrankung als Ursache des Herzversagens und eine bereits vorangegangene Sternotomie waren in der Gruppe mit Descendens- Anastomose statistisch ausgeprägter. Die CPET-Parameter maximale Sauerstoffaufnahme (vO2 max), oxygen uptake efficincy slope (OUES) und ventilatory efficiency slope (vE/vCO2 Slope), zeigten in beiden Gruppen eine postoperative Verbesserung, allerdings ohne statistische Signifikanz zu erreichen. Analog konnte im 6MWT in beiden Gruppen eine Verlängerung der Gehstrecke nach der LVAD-Implantation verzeichnet werden. Prä- und postoperativ ermittelte Werte zeigten eine Verbesserung von 309,9 (±16,4) auf 389,3 (±11,6) Meter (A. ascendes-Gruppe) und von 253,6 (±29,7) auf 320,7 (±21) Meter, wobei auch hier kein Signifikanzgrad die definitive Überlegenheit einer Technik nachweisen konnte.
Die Ergebnisse erweitern die vergleichenden Untersuchungen zu Kurzzeitüberleben und dem Auftreten unerwünschter Ereignisse einer Vorgängerstudie bei gleichen Implantationstechniken [1]. Die vorliegenden Limitationen belaufen sich im Wesentlichen auf die kleinen Gruppengrößen sowie Abweichungen in den Basischarakteristiken der Patienten. Ferner wurden die Umdrehungszahlen bzw. Förderraten der LVADs während der Datenerhebung nicht dokumentiert. Dies ist gerade im Hinblick auf die Gruppe mit A. descendes-Graft relevant, da die Autoren dafür in der Beschreibung ihres Vorgehens eine reduzierte Umdrehungszahl zur Möglichkeit der Öffnung der Aortenklappe und dadurch die Vermeidung von Stase in der Aortenwurzel aufführen.
Die Autoren geben an, dass bisher noch keine äquivalente Studie zur Bemessung der Leistungsfähigkeit im Nachgang zu den beschriebenen Prozeduren existiert. Daher sind die hier publizierten Ergebnisse als Referenz wertvoll im Hinblick auf zukünftige Erforschung der langfristigen Behandlung von LVAD-Patienten. Die Entwicklung der LVAD-Therapie von einer primär lebensrettenden Methode hin zu einer mittel- (bridge to …) und langzeitlichen (destination therapy) Unterstützung [2] erhöht den Stellenwert der Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit dieser Patienten und legitimiert somit den Forschungsansatz.
Benjamin Haupt, Berlin
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LITERATUR
- Ozbaran M, Yagdi T, Engin C, Nalbantgil S, Ozturk P. Left ventricular assist device im- plantation with left lateral thoracotomy with anastomosis to the descending aorta. Interact Cardiovasc Thorac Surg 2018;27(2):186-190. doi:10.1093/icvts/ivy061.
- Crespo-Leiro MG, Metra M, Lund LH, Milicic D, Costanzo MR, Filippatos G, Gustafsson F, Tsui S, Barge-Caballero E, De Jonge N, Frigerio M, Hamdan R, Hasin T, Hülsmann M, Nalbantgil S, Potena L, Bauersachs J, Gkouziouta A, Ruhpar-war A, Ristic AD, Straburzynska-Migaj E, McDonagh T, Seferovic P, Ruschitzka F. Advanced heart failure: a position statement of the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology.
Eur J Heart Fail 2018;20:1505-35.
Does Cerebral Near-Infrared Spectroscopy (NIRS) Help to Predict Futile Cannulation in Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation (ECPR)?
C. Wiest, A. Philipp, M. Foltan, D. Lunz
Resuscitation 2021;168:186-190.
ECPR (Extrakorporale kardiopulmonale Reanimation) ist eine weiterentwickelte Methode der CPR (Kardiopulmonale Reanimation) und eine umfangreiche Therapieoption, deren Erfolg nicht zuletzt von der Patientenauswahl abhängt [1].
Doch sowohl im innerklinischen und besonders im außerklinischen Umfeld sind Hilfsmittel für eine gezielte Selektion geeigneter Patienten kaum verfügbar, wodurch beispielsweise eindeutige Marker fehlen, die ein gutes neurologisches Outcome und damit ein wesentliches Merkmal einer erfolgreichen Therapie absehen könnten.
Die zerebrale NIRS (Nahinfrarotspektroskopie) als Überwachungsinstrument einer adäquaten zerebralen Perfusion und Oxygenierung hat sich in klinischen Bereichen mit besonderer Gefährdung der zerebralen Integrität, wie der Herz- und Gefäßchirurgie, zunehmend als Trendmonitoring etabliert [2]. In Echtzeit und im mobilen Format können Messwerte nahezu überall, nichtinvasiv und ohne Vorhandensein eines pulsatilen Flusses erfasst werden, wodurch es auch für die ortsunabhängige Nutzung unter CPR und eCPR geeignet ist.
Die vorliegende Arbeit stellt NIRS-Messwerte unter CPR bei IHCA oder OHCA unmittelbar vor Etablierung der eCPR in Zusammenhang mit dem Überleben und dem neurologischen Outcome der betroffenen Patienten unter Berücksichtigung weiterer klinischer und laborchemischer Daten dar.
In die retrospektive Untersuchung wurden 97 Patienten eingeschlossen, die sich im Zeitraum zwischen 2015 und 2021 einer eCPR unterzogen. Von 27 überlebenden Patienten konnte bei 24 ein zufriedenstellendes neurologisches Outcome mit einem CPC (Cerebral Performance Categories) Score von 1 oder 2 erreicht werden. Drei (11,1 %) der überlebenden Patienten erreichten mit einem CPC Score von 3 und 4 ein schlechtes neurologisches Outcome.
Die zerebral gemessene rSO2 war bei den Überlebenden signifikant höher, dies korrelierte allerdings nicht mit dem neurologischen Outcome, beurteilt durch den CPC Score. Unter 6 Patienten, die alle einen CPC Score von 1 aufwiesen, wurden Messwerte zwischen 17 % und 60 % vor Kanülierung unter CPR erfasst.
Insbesondere der Messwert 15 %, welcher den technisch geringstmöglichen Wert des verwendeten Messgeräts INVOS 7100 (Medtronic, Dublin Ireland) darstellt, wurde bei 11 Patienten gemessen und konnte keinem Überleben zugeordnet werden. Die Untersuchung ergab, dass ein Ausgangs-NIRS unter CPR von 15 % möglicherweise ein ergänzender Indikator einer aussichtslosen eCPR-Therapie ist.
Als schnell verfügbares Tool zur ergänzenden Beurteilung des zu erwartenden Zustandes des Patienten scheint NIRS eine geeignete Technik zu sein. Der geringe Unterschied zwischen den Messwerten 15 % und 17 %, die im Outcome in dieser Untersuchung zur Folge einen CPC Score 1 bis hin zu keinem Überleben hatten, deuten allerdings auch darauf hin, dass NIRS-Werte keine absolute Aussage für das Outcome des Patienten sichern können und immer als Teil der Gesamtsituation zu sehen sind. Auch in weiteren Untersuchungen wird empfohlen, NIRS-Werte im Verlauf zu bewerten, anstatt absolute Werte als Beurteilungsgrundlage zu nutzen [3,4]. Diese Zeit ist aber insbesondere in der Entscheidungsphase zwischen CPR und weiterer eCPR- Maßnahmen nicht vorhanden.
Es bedarf größerer Patientengruppen, um weitere Rückschlüsse und Zusammenhänge zwischen NIRS und dem Outcome der Patienten in dem begrenzten Zeitfenster zwischen CPR und eCPR zu erhalten.
Marius Schimmel, Freiburg
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LITERATUR
- Michels G, Wengenmayer T, Hagl C et al. Empfehlungen zur extrakorporalen kardiopulmonalen Reanimation (eCPR): Konsensuspapier der DGIIN, DGK, DGTHG, DGfK, DGNI, DGAI, DIVI und GRC. Anästh Intensivmed 2019;60:84-93. doi: 10.19224/ai2019.084.
- Habicher M, Zajonz T, Bauer A et al. S3-Leitlinie zur intensivmedizinischen Versorgung herzchirurgischer Patienten Hämodynamisches Monitoring und Herz-Kreislauf. (AWMF Register 001/016).
- Ehara N, Hirose T, Shiozaki T et al. The relationship between cerebral regional oxygen saturation during extracorporeal cardiopulmonary resuscitation and the neurological outcome in a retrospective analysis of 16 cases. Journal of Intensive Care 2017; 5:20. doi 10.1186/s40560-017-0216-1.
- Takegawa R, Hayashida K, Rolston DM et al. Near-infrared spectroscopy assessments of regional cerebral oxygen saturation for the prediction of clinical outcomes in patients with cardiac arrest: A review of clinical impact, evolution, and future directions. Frontiers in Medicine published: 29 October 2020. doi: 10.3389/fmed.2020.587930.
Rescue Extracorporeal Life Support as a Bridge to Durable Left Ventricular Assist Device
A. Zubarevich et al.
The International Journal of Artificial Organs.
Der ideale Zeitpunkt für die Implantation eines linksventrikulären Herzunterstützungssystems (LVAD) bei Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium, die das Intermacs-Profil 1 aufweisen und bereits mittels einer temporären va-ECMO unterstützt werden, ist nach wie vor umstritten. Die ECMO kann bei diesen Patienten helfen, die Hämodynamik zu stabilisieren und somit die Endorganfunktionen zu verbessern. Dadurch können diese Patienten vor einer LVAD-Implantation in ein besseres Intermacs-Stadium überführt werden.
Die Autoren analysierten retrospektiv die Ergebnisse von 35 Patienten mit akutem kardiogenem Schock, die zwischen Dezember 2013 und September 2020 bis zur LVAD-Implantation mit einer va-ECMO versorgt wurden. Die primären Endpunkte dieser Studie waren die Krankenhaus-, 30-Tage-, 6-Monats- und 1-Jahres-Mortalität. Außerdem wurde die Auswirkung der va-ECMO auf die Erholung der Endorganfunktion untersucht.
Das Durchschnittsalter der Patienten betrug 52,3 ± 12,0 Jahre, 86 % waren männlich. Die Überlebensrate im Krankenhaus nach 30 Tagen, nach 6 Monaten und nach 1 Jahr betrug 65,6 %, 75,9 %, 69,2 % bzw. 62,7 %. Die mediane Unterstützungszeit der va-ECMO bis zur LVAD-Implantation betrug 7 Tage (5,0–13,0) und führte zu einer deutlichen Erholung der Leber- und Nierenfunktion. Jedoch hatten knapp 70 % der Patienten nach der LVAD-Implantation ein akutes Nierenversagen. Obwohl 18 der 35 Patienten ein moderates oder sogar schweres Rechtsherzversagen hatten, wurde nur bei 5 Patienten ein temporäres Rechtsherzunterstützungssystem (RVAD) implantiert. Gründe für das Versterben im Krankenhaus (34 % der Patienten) waren zu einem hohen Anteil Infektionen (34 %) und Multiorganversagen (28 %).
Die Autoren sehen das Konzept der Überbrückung von Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium und kardiogenem Schock mittels va-ECMO vor der LVAD-Implantation als eine praktikable Methode an, um akzeptable Überlebensraten und eine signifikante Erholung der Endorganfunktion zu erreichen.
Unklar bleibt, ob durch die häufigere Implantation von einem temporären RVAD bei Patienten mit moderatem oder schwerem Rechtsherzversagen die Überlebensrate weiter gesteigert werden könnte, da die Anzahl an RVAD-Implantationen im vorliegenden Patientenkollektiv als sehr niedrig erscheint. In der Literatur wird das temporäre RVAD bei Rechtsherzversagen bei einer LVAD-Implantation als vorteilhaft beschrieben [1,2].
Größere Aufmerksamkeit sollte im Rahmen dieser Therapie auch der Prävention und Therapie von Infektionen geschenkt werden, da die Anzahl an Infektionen als Ursache für das Versterben mit 34 % als sehr hoch eingeschätzt wird.
Sven Maier, Freiburg
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LITERATUR
- Shimada et al. Mechanical circulatory support for the right ventricle in combination with a left ventricular assist device, Expert Rev Med Devices 2019. doi: 10.1080/17434440.2019.1635006.
- Beller et al. Strategies for mechanical right ventricular support during left ventricular assist device implant, Ann Thorac Surg 2021. doi: 10.1016/j.athoracsur.2021.10.032.
