KARDIOTECHNIK 2023; 032(2):059-062
Successful Heart Transplantation After 7 h of Cold Storage and Paracorporeal Donor Heart Resuscitation
R. Kaliyev, T. Lesbekov, M. Bekbossynova, Z. Nurmykhametova, A. Medressova, A. Kuanyshbek et al.
Transpl Int 2022. Vol 35; Pages 10740, Accession Number: 36300037 PMCID: PMC9588809. doi: 10.3389/ti.2022.10740
Der Bedarf an Spenderorganen ist seit Jahren hoch und weitgehend ungedeckt. Je nach Land und Organisation der Organspende sind selbst ideale Spender-Empfänger-Paarungen aufgrund großer Distanzen, widriger Wetterbedingungen oder Kombinationen mehrerer hinderlicher Faktoren manchmal nur schwer zu realisieren. Je länger dabei die Transport- und Ischämiezeit andauert, desto höher steigt das Risiko eines Transplantatversagens.
In ihrem Letter to the Editor beschreiben Kaliyev et al. einen Fall von erfolgreicher parakorporaler Spenderherzperfusion nach sieben Stunden kalter Ischämie mit nachfolgender Transplantation als Vorschlag einer möglicherweise zukünftig gangbaren Strategie zur Erweiterung des Spenderpools.
Beschrieben wird der Fall eines Patienten, der sechs Jahre nach Diagnosestellung einer dilatativen Kardiomyopathie mit einem linksventrikulären Assist Device (LVAD) versorgt wurde. Aufgrund wiederholter Driveline-Infektionen mit Antibiotika-resistenten Keimen wurde der Patient hochdringlich zur Transplantation gelistet. Als ein passendes Organ verfügbar war, betrug die Entfernung zum einzigen Transplantationszentrum in Kasachstan 1000 km. Erschwert wurde der Transport durch schlechte und winterliche Wetterbedingungen.
Um die Funktion des Spenderherzens nach der langen Ischämiezeit von 430 Minuten zu evaluieren, wurde entschieden, während der noch andauernden Präparation des Situs, das Herz warm an die arterielle Linie der extrakorporalen Zirkulation anzuschließen, mit antegrader Perfusion des Spenderorgans.
Bei 35 °C wurde das Herz für 54 Minuten reperfundiert, mit einer Levosimendan-Dosis präkonditioniert, außerdem wurde ein Cytokinadsorber eingesetzt. Nach positiver Evaluation wurde dem Patienten das Herz dann nach Gabe von Blutkardioplegie in erneuter Ischämie in 50 Minuten implantiert. Nach 40-minütiger Reperfusion in situ wurde der Patient von der EKZ entwöhnt und zweiseitig Driveline- und ICD-Sonden explantiert. Der Patient wurde 23 h nach HTX extubiert und verließ das Krankenhaus nach weiteren 10 Tagen. In neun Monaten des Follow-Ups zeigt das Organ keine Zeichen von Abstoßung und eine normale biventrikuläre Funktion mit einem Cardiac Index von 4 L/min.
9 Stunden dauerte dieser Pionierfall einer Spenderherztransplantation von der Entnahme bis zum Wiederherstellen der systemischen Perfusion, wobei das Herz zwischenzeitlich parakorporal am Empfänger warm reperfundiert und aufgrund der 7 Stunden langen und kalten Ischämie auf Schäden evaluiert wurde. Dieses aus der Not geborene, Verfahren warmer Reperfusion mit medikamentöser Rekonditionierung und Cytokinadsorption wird als möglicher Weg dargestellt, zukünftig Spenderorgane vor finaler Implantation ideal auf die Implantation vorzubereiten. Dies sei eine Alternative, wenn Organ Care-Systeme nicht zum Einsatz kommen können oder zu teuer sind.
Andreas Teske, Universitätsklinikum Erlangen
The Association Between Preoperative Blood Calcium and Postoperative Blood Loss in Patients Undergoing Heart Valve Replacement Surgery
L. Mingke, D. Yawei, H. Shuai, L. Yansong, L. Dasheng, Z. Rui and W. Kai
Perfusion 2022; Nov 17, 1–7. doi:10.1177/02676591221140239
Die herzchirurgische Versorgung von Klappenvitien geht mit postoperativen Blutungen einher, bei welchen teilweise große Mengen an Blutprodukten benötigt werden. Um den Einsatz von Blutprodukten zu reduzieren sowie dasPatienten-Outcome zu verbessern, unterstreichen die EACTS-/ EACTA-Guidelines für das Patient Blood Management aus 2017 die Bedeutung der perioperativen Blutstillung [1]. Ein Teil der Gerinnungskaskade ist das ionisierte Kalzium, welches auch als Faktor IV bezeichnet wird. Bei Patient:innen mit hämorrhagischem Schlaganfall ist eine Hypokalzämie mit erhöhter Blutung und schlechter Prognose assoziiert und bei Patient:innen mit oberer gastrointestinaler Blutung ist die Hypokalzämie eben- falls mit einem ungünstigen klinischen Verlaufverbunden [2–4]. Auch bei Covid- 19-Patient:innen bestand eine gestörte Gerinnungsfunktion in Verbindung mit einer Hypokalzämie [5].
Der Zusammenhang zwischen dem Kalziumspiegel im Blut und dem Ausmaß von Blutungen bei Patient:innen mit Herzklappenersatz wurde bisher nicht eindeutig geklärt. Die Autoren stellten daher die These auf, dass eine präoperative Hypokalzämie mit vermehrten postoperativen Blutungen einhergeht. Um diesen Zusammenhang zu untersuchen, schlossen die Autoren im Studienzeitraum von 01.01.2018–31.10.2020 insgesamt 102 Patient:innen in eine retrospektive Beobachtungsstudie ein. Eine Hypokalzämie wurde dabei definiert als Gesamtkalziumspiegel im Blut von weniger als 2,20 mmol/L. In die Hypokalzämiegruppe wurden 44 und in die Kontrollgruppe 58 Patient:innen mit normalem Kalziumspiegel eingeschlossen. Ausschlusskriterien waren unter anderem schwere Blutgerinnungsstörungen und die präoperative Einnahme von Antikoagulantien oder Thrombozytenaggregationshemmern. Alle Patient:innen erhielten einen Einfach- oder Doppelklappenersatz über eine mediane Sternotomie. Der Eingriff wurde mittels kalter Blutkardioplegie und in moderater Hypothermie durchgeführt. Bei einer intra- oder postoperativen Hypokalzämie wurde 1 g Calciumgluconat i. v. verabreicht.
Bei der Auswertung der präoperativen Daten konnten bis auf ein niedrigeres Albumin in der Hypokalzämiegruppekeine signifikanten Unterschiede aufgezeigt werden. Dabei ist zu beachten, dass der Gesamtkalziumspiegel aus drei Teilen besteht: 40 % des Kalziums sind an Albumin gebunden, 10 % liegen in Form anorganischer Komplexe vor und der Rest des Kalziums ist ionisiert, respektive frei verfügbar. Folglich wird der in der Studie gemessene Gesamtkalziumspiegel stark durch Albumin beeinflusst.
Postoperativ war der Blutverlust sowohl in den ersten 12 Stunden als auch der gesamte Blutverlust in der Hypokalzämiegruppe signifikant größer. Auch waren Patient:innen in der Hypokalzämiegruppe signifikant häufigervon großen Blutungen betroffen als Patient:innen in der Kontrollgruppe (65,9 % vs. 18,9 %).
Die Autoren schlussfolgern daraus, dass der präoperative Kalziumspiegel mit dem postoperativen Blutverlust bei Patient:innen mit Herzklappenersatz zusammenhängen könnte und niedrige Kalziumspiegel vor der Operation das Risiko postoperativer Blutungen erhöhen. Weiterhin kann der präoperative Kalziumspiegel als unabhängiger Faktor die präoperative Situation von Patient:innen mit einer Herzklappenerkrankung abbilden und in gewissem Maße Aufschluss über das Operationsrisiko geben. Allerdings geben die Autoren zu bedenken, dass weitere Studien mit größeren Patientenzahlen benötigt werden, um diese Zusammenhänge zu bestätigen.
Aus der Studie lassen sich keine Rückschlüsse darüber herleiten, ob mit einem präoperativen Ausgleich der Hypokalzämie das Outcome der Patient:innen beeinflusst werden kann. So äußern die Autoren die Überlegung, dass beispielsweise auch das niedrige Albumin in der Hypokalzämiegruppe auf eine schlechte Ernährunghin deuten und diese wiederum das Hauptproblem für die eingeschränkte Gerinnung und die postoperativen Blutungen darstellen könnte.
Simon Mayer, Stuttgart
LITERATUR
- C. Boer et al. 2017 EACTS/EACTAGuidelines on patient blood management for adult cardiac surgery. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth., Feb. 2018; 32(1), 88–120, doi:10.1053/j.jvca.2017.06.026.
- Y. Inoue, F. Miyashita, K. Toyoda, und K. Minematsu. Low Serum Calcium Levels Con- tribute to Larger Hematoma Volume inAcute Intracerebral Hemorrhage., Stroke Juli 2013; 44,7, 2004–06, doi: 10.1161/STROKEAHA.113.001187.
- A. Morott et al. Association Between Serum Calcium Level and Extent of Bleeding in Patients With Intracerebral Hemorrhag“, JAMA Neurol Nov. 2016; 73, 11, 1285,doi: 10.1001/jamaneurol.2016.2252.
- A. Korytny et al. Hypocalcemia is associated with adverse clinical course in patients with upper gastrointestinal bleeding. Intern. Emerg. Med. Okt. 2021; 16, 7, 1813–22,doi: 10.1007/s11739-021-02671-6.
- X. Qi et al. Abnormal Coagulation Function of Patients With COVID-19 Is Significantly Related to Hypocalcemia and Severe Inflammation, Front. Med. Jun 2021; 8, 638.194,doi: 10.3389/fmed.2021.638194.
Safety Issues with an Inter-hospital Transport of a Patient with a Berlin Heart Excor Biventricular Assist Device
D. Schullerer, D. Schurter, A. Meinhold, S. Paal, S. Staubli, I. Bichsel et al.
Artifiicial Organs, online publiziert: 10.11.2022, doi: 10.1111/aor.14455
Neben der anspruchsvollen Aufgabe, bei Kindern ein biventrikuläres Herzunterstützungssystem zu implantieren und zu betreuen, stellt der Interhospitaltransport dieser Patient:innen eine weitere und vor allem sehr seltene Herausforderung dar.
Um ein 16 Monate altes Kind mit einem Berlin Heart Pediatric Excor BVAD und einem IKUS-Antrieb (Gewicht: 100 kg) sowie einem zweiten Antrieb als Ersatz über eine Distanz von 220 Kilometer sicher zu transportieren, haben die Autoren vorab eine umfangreiche Gefahrenanalyse eines solchen Transports durchgeführt und die kritischen Teile des Transports simuliert. Hierüber sollten mögliche Schwachstellen in ihrem Konzept aufgedeckt werden. Über die Gefahrenanalyse wurden folgende mögliche Risiken identifiziert: Ausfall der Batterie des IKUS, Ausfall des IKUS aufgrund der Vibrationen während des Transports, Ausfall der Stromversorgung im Fahrzeug, medizinischer Notfall der Mutter, Verkehrsunfall mit dem Fahrzeug, medizinischer Notfall des Patienten, Stau, medizinischer Notfall des Fahrers, Thrombus im Ventrikel des VADs, Leckage oder Durchtrennung der Antriebsleitung, Leckage oder Durchtrennung der Kanülen.
Eine zusätzlich durchgeführte Literaturrecherche ergab, dass aufgrund der geringen Fallzahlen bisher erst vier Fallberichte über Interhospitaltransporte von Kindern mit einem Berlin Heart Pediatric Excor Herzunterstützungssystem publiziert wurden.
Nach umfangreicher Planung und Simulation wurde der Transport dann mit 2 Fahrzeugen und insgesamt 10 Teammitgliedern (2 Fahrer, 2 Notfallsanitäter, 1 Intensivmediziner, 1 Intensiv-Pflegekraft, 1 Perfusionist, 1 Herzchirurg sowie 2 Mitarbeiter einer Medizintechnik-Firma) ohne Zwischenfälle durchgeführt. Die Mutter des Kindes begleitete den Transport ebenfalls. Trotz des erfolgreichen Transports und der sorgfältigen Vorbereitung sollten vor einem weiteren Transport dieser Art sowohl die Vorgehensweise als auch mehrere Details hinterfragt werden:
- Der Perfusionist, der ohne Frage Experte in der Bedienung des Herzunterstützungssystems ist und bei Zwischenfällen in unmittelbarer Nähe des Patienten sein sollte, „begleitete“ diesen Transport lediglich im zweiten Fahrzeug und nicht in direkter Nähe des Patienten.
- Die Aufgaben der beiden Mitarbeiter einer Medizintechnik-Firma bleiben leider unklar.
- Das Team war auf einen Wechsel des Berlin Heart-Ventrikels vorbereitet. Bisher gibt es keine Publikation, die den (notfallmäßigen) Wechsel eines Berlin Heart-Ventrikels aufgrund einer mechanischen Beschädigung beschreibt.
- Das Kind ist während des Transport auf der Trage angeschnallt.
- Außerdem bleibt es fraglich, ob ein Wechsel des Ventrikels während des Transports in einem Fahrzeug unter sterilen Bedingungen durchführbar ist.
Inzwischen gibt es bei immer mehr Rettungsdiensten Fahrzeuge in der Größe von Linienbussen oder LKWs für den Transport von schwergewichtigen Patient:innen und aufwändigen Interhospitaltransporten von Intensivpatient:innen. In solch einem Fahrzeug hätten beide Antriebe des Herzunterstützungssystems und ein Großteil der Teammitglieder Platz gefunden.
Erfreulicherweise stellt der neue Antrieb „ExcorActive“ für weitere Transporte dieser Art eine große Erleichterung dar, da er mit einem Gewicht von 15 kg problemlos in jedes Fahrzeug geladen werden kann und über eine deutlich längere Laufzeit im Akkubetrieb verfügt. Auch ein Ersatzantrieb kann aufgrund des geringeren Gewichts ohne Probleme bei einem Interhospitaltransport mitgenommen werden.
Sven Maier, Freiburg
Arterial and Venous Vascular Complications in Patients Requiring Peripheral Veno-arterial Extracorporeal Membrane Oxygenation
C. Fisser, C. Armbrüster, C. Wiest, A. Philipp, M. Foltan, D. Lunz, K. Pfister, R. Schneckenpointner, C. Schmid, L. S. Maier, T. Müller ,M. Lubnow
Front Med (Lausanne) 2022 Jul;9:960716. doi: 10.3389/fmed.2022.960716. PMID: 35966879. PMCID: PMC9365977
Gefäßkomplikationen im Rahmen der Therapie unter extrakorporaler Membranoxygenierung (ECMO) sind eingleichermaßen bekanntes wie gefürchtetes Problem [1]. Dabei stellen Fisser et al. fest, dass die Studienlage im Bereich der veno-venösen (vv) Therapie umfangreicher ist, als dies für die veno-arterielle (va) Therapieform der Fall ist. Sie leiten daraus den Forschungsbedarf einer differenzierten Betrachtung venöser und arterieller Gefäßkomplikationen unter va ECMO ab. Die arteriellen Komplikationen belaufen sich auf kanülierungsbedingte Extremitätenischämien, Blutungen, Dissektionen und Kompartmentsyndrome.
Zum Zweck einer differenzierten Betrachtung wurden in einem Zeitraum von zehn Jahren (01/10–01/20) aus allenüberlebenden Patient:innen im Erwachsenenalter unter peripherer va-ECMO-Therapie 427 Patient:innen einem retrospektiven Screening auf Gefäßkomplikationen unterzogen. Das beschriebene therapeutische Vorgehen bei der Implantation entspricht zeitgemäßen Standards. Zum Zweck der Erhebung von Gefäßkomplikationen wurden von den Autoren neben bildgebenden Verfahren (Echo, CT-Diagnostik) auch routinemäßig durchgeführte Doppler-Sonographiekontrollen auf venöse thrombotische Veränderungen ausgewertet.Auf der arteriellen Seite wurde die Beinperfusion mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) und Dopplerkontrollen überwacht. Diese Daten wurden wie auch anderweitig dokumentierte klinische Zeichen von gefäßbezogenen Ereignissen in die Studie einbezogen. Die umfangreiche Erhebung lässt auf eine hohe Detektionsrate von Gefäßkomplikationen schließen.
Die folgend genannten prozentualen Angaben beziehen sich jeweils auf die mit unterschiedlichen Verfahren untersuchten Anteile der eingeschlossenen Patient:innen. Venöse Thrombosen wurden in 21 % der Fälle beschrieben, wobei ein Verschlussgrad von >50 % des Lumens in 10 % der Fälle dokumentiert wurde. Pulmonalarterielle Embolien wurden in 7 % nachgewiesen, wobei ein vermehrtes Auftreten bei parallelbestehenden Thrombosen gezeigt wurde. Als arterielle Komplikationen (37 %) wurden beschrieben: Extremitätenischämie (25 %), Thrombosen (10 %), Blutungen (7 %), Dissektionen (6 %) und Kompartmentsyndrom(4 %) mit einer komplikationsübergreifenden chirurgischen Interventionsrate von 19 %. Punktionsprobleme (6 %), Blutungen (5 %), arteriovenöse Fisteln (0,2 %) sowie mit der Dekanülierung vergesellschaftete Komplikationen (17 %) werden von den Autoren in einer separaten Kategorie (miscellaneous complications) zusammengefasst. Die Entlassungsrate der Patient:innen betrug 71 %, von denen wiederum 76 % einen guten neurologischen Statusaufwiesen. Letzterer ist, genau wie das Überleben, signifikant höher ausgeprägt in der Gruppe, die keine Extremitätenischämie aufwies.
Im Diskussionsteil werden die Ergebnisse mit relevanten Studienergebnissen in Bezug gesetzt. Die Autoren identifizierten Risikofaktoren. So scheint z. B. die jugularvenöse Kanülierung zu vermehrten venösen Thrombosen zu führen. Weiterhin verweisen die Autoren auf die Wichtigkeit der individuellen Evaluation für die Anlage einer distalen Beinperfusion sowie das Monitoring mittels NIRS zur frühzeitigen Ischämiedetektion. Interessant ist, dass die Gefahr für eine Minderperfusion der unteren Extremitäten mit dem Zustand nach Reanimation sowie niedrigeren NIRS-Messwerten und geringerer Inzidenz einer distalen Perfusion einhergeht, nicht aber mit uni- vs. bilateraler Kanülierung, der Kanülengröße und dem Bedarf an Vasopressoren.
Obwohl das retrospektive Studiendesign mit Limitationen wie der potenziellen Untererfassung von Komplikationen und der genauen zeitlichen Eingrenzung des Auftretens einhergeht, bestehen die Stärken der vorliegenden Studie im systematischen und vor allem ausdifferenzierten Screening auf venöse und arterielle Gefäßkomplikationen. Der Erkenntnisgewinn aus der Publikation ist unbestreitbar, da vaskuläre Komplikationen einewichtige Rolle im Therapiemanagement unter ECMO spielen und Einfluss auf dessen Erfolg haben [2].
Die Autoren geben bis auf einen (Vortragshonorar), keine Interessenkonflikte an. Ein Ethikvotum liegt vor. Der Artikel ist kostenfrei verfügbar.
Benjamin Haupt, Berlin
- Blakeslee-Carter J, Shao C, LaGrone R, et al. Vascular complications based on mode of extracorporeal membrane oxygenation. J Vasc Surg. 2022;75(6):2037-2046.e2. doi:10.1016/j.jvs.2022.01.078
- Pillai AK, Bhatti Z, Bosserman AJ et al. Management of vascular complications of ex- tracorporeal membrane oxygenation. Cardiovasc Diagn Ther 2018 Jun;8(3):372-377. doi: 10.21037/cdt.2018.01.11.