6 Patienten und Methoden

6.1 Studienprofil

↓20

In dieser retrospektiven Studie wurden die klinischen Manifestationen, die demografischen Daten und die Langzeit-Operationsergebnisse von Patienten untersucht, die sich in einem Zeitraum von 1.Januar 1987 bis 31.Dezember 2003 in unserer Einrichtung der Implantation einer allogenen kryokonservierten aortalen Herzklappe in Aortenposition bei florider Aortenklappenendokarditis unterzogen. Insgesamt wurden bei 203 Patienten allogene Herzklappen in Aortenposition implantiert.

↓21

Patienten, bei denen zusätzliche Eingriffe im Bereich der Mitral- und Trikuspidalklappe sowie eine aortokoronare Bypassoperation erforderlich waren, wurden in die Betrachtung eingeschlossen.

6.2 Retrospektive Datensammlung

Sämtliche Patientendaten wurden aus den klinikinternen Patienteninformationssystemen entnommen (100%) und zusätzlich in Zusammenarbeit mit den vor Ort weiterbehandelnden niedergelassenen Ärzten (n=32, 16%) erhoben. 35 Patienten wurden ergänzend telefonisch kontaktiert (17%). Zur Abschätzung des klinischen Zustandes dieser Patienten (NYHA postoperativ) wurde ein Fragebogen erstellt (siehe Anhang). Die Datenerhebung endete am 31.12.2003.


Zur Datenerfassung wurden die Softwareanwendung Microsoft Access 2003, zur Datenanalyse die Anwendungen Microsoft Excel 2003 und SPSS 11.5 benutzt. Grafiken wurden mit Microsoft Powerpoint 2003 und Microsoft Picture Manager 2003 verarbeitet.

↓22

Mit Microsoft Access 2003 wurde die Homograft-Datenbank (Aortenklappen) für das Deutsche Herzzentrum Berlin erstellt.


Die Daten zu den Allograftspendern
wurden aus der Herzklappenbank des DHZB und BioImplant Service (BIS) der Eurotransplant Stiftung in Leiden gewonnen.

6.3 Verfahren des allogenen Aortenklappenersatzes

6.3.1 Zugangsweg

Bei allen Patienten wird die Operation in Intubationsnarkose durchgeführt. In Rückenlage erfolgt nach Desinfektion und steriler Abdeckung des Brustkorbes eine mediane Sternotomie. Das Perikard wird Y-förmig eröffnet und das Herz sowie die Aorta ascendens bis zum Anfangsteil des Aortenbogens freigelegt. Vor der Kanülierung der Gefäße werden intravenös 300 I.E. Heparin/kg KG zur Antikoagulation appliziert. Dann erfolgt der Anschluß an die Herz-Lungen-Maschine mit Kanülierung der distalen Aorta ascendens und des rechten Vorhofes mit einem Zweistufenkatheter. Die Patienten werden auf 32° Celsius gekühlt. Nachfolgend wird ein Vent-Katheter über die rechte Pulmonalvene in den linken Ventrikel gelegt. Die Gerinnungszeit wird mit dem von Hattersley (1966) angegebenen ACT-Test („activated clotting time“) in regelmäßigen Abständen gemessen; sie sollte bei 400 Sekunden liegen. Nach Abschluss der extrakorporalen Zirkulation wird das Heparin mit Protaminsulfat (1 mg/100 I.E. Heparin) antagonisiert.

6.3.2 Implantationstechniken

↓23

Bei induziertem Kammerflimmern bzw. Herzstillstand wird die Aorta ascendens tangential abgeklemmt. Proximal der Klemme wird die Aorta ascendens durch eine schräge, hockeyschlägerartige Schnittführung im akoronaren Sinus Valsalvae eröffnet. Danach erfolgt die radikale Exzision des infizierten Aortenklappenanulus und des perianulären Gewebes mit anschließender ausgiebiger Desinfektion (Spülung) mit einer Polyvidon-Iod-Lösung (das Polymer von N-Vinylpyrrolidon) des Situs.


Subkoronarer allogener Aortenklappenersatz nach Ross

Die orthotope allogene Aortenklappenimplantation wird mittels einer unteren (proximalen) und einer oberen (distalen) Nahtreihe durchgeführt. Für die proximale Anastomose werden mit einer SH-Nadel und 4-0-Prolene-Nahtmaterial, beginnend von der Mitte der linken Taschenklappenbasis des Transplantates, von außen nach innen und in der Mitte des nativen Klappenringes unterhalb des linken Koronarostiums von innen nach außen oder eine fortlaufende Naht in drei Segmenten angelegt. Das Allograft wird anschließend auf den nativen Klappenring versenkt und geknotet. Insgesamt werden so durchschnittlich 20 bis 24 Nähte bei der Einzel-U-Nahttechnik und 4-6 Nähte bei fortlaufender Nahttechnik verwendet.

↓24


Abbildung 7 Darstellung der subkoronaren Allograft-Implantation am Beispiel einer infizierten biologischen Aortenklappenprothese (keine sichtbaren Anulusabszeßhöhlen)

1.A.: Die Klappenendokarditis ist als Vegetation auf den Klappensegeln mit Zerstörung und Perforation dieser zu erkennen. Kein sichtbarer Anulusabszeß.
1.B.: Die infizierte Klappenprothese wurde exzidiert bei intaktem Klappenanulus, subanulär und intaktem Klappensinus. Der Allograft wird an den vorgelegten Fäden heruntergeführt.
1.C.: Der Allograft ist in subkoronarer Position implantiert.
Quelle: (24)


Für die distale Anastomose werden zuerst die 3 Transplantatkommissuren ca. 1 cm oberhalb der 3 nativen Kommissuren durch 3 Haltenähte (4-0-Prolene) fixiert. Nach Sicherung der Koaptation der Taschenklappe erfolgt die Fixierung des Allograft-Sinus valsalvae an den nativen Sinus valsalvae in fortlaufender Nahttechnik. Zunächst beginnend mit dem linken Sinus valsalvae des Allograft, wird in fortlaufender 4-0-Prolene-Nahttechnik vom gegenüberstehenden nativen linken Sinus valsalvae unterhalb des Koronarostiums bis zur linken, danach bis zur posterioren nativen Kommissur hochgenäht. Mit dem rechten Sinus valsalvae des Allograft wird ebenso verfahren. Dieser wird in fortlaufender Nahttechnik unterhalb des Koronarostiums bis zur linken und rechten nativen Kommissur anastomosiert. Der belassene akoronare Sinus valsalvae wird zur Erweiterung der Aortenwurzel bei kleiner Aortenwurzel oder zur Aufrechterhaltung der Symmetrie der Allograftkommissuren verwendet.
Die Aortotomie wird direkt mit 6-0-Prolene in fortlaufender Nahttechnik verschlossen, wobei am tiefsten Punkt des nativen akoronaren Sinus valsalvae begonnen wird. Der Raum zwischen den beiden Sinus valsalvae wird vor dem Verschluss der Aortotomie durch 3-4 Einzelknopfnähte obliteriert.


Abbildung 8 Subkoronare Allograftimplantation nach Ross, Quelle: intraoperatives Foto, DHZB, 1992

↓25



Totaler Aortenwurzelersatz mit Reimplantation der Koronarien nach Ross

Hierbei wird die Aorta ascendens von der Arteria pulmonalis mobilisiert und beginnend von der Mitte der Aorta ascendens bis zum akoronaren Sinus valsalvae hockeyschlägerartig eröffnet. Multiple Anulusabszesse und Abszeßhöhlen werden nach Debridement und Desinfektion des Situs durch einen Aortenwurzelersatz mit einem Allograft-Konduit aus dem Kreislauf ausgeschaltet. Nach Exzision der nativen Klappe werden das rechte und das linke Koronarostiums mit einer ca. 1,5 cm breiten Sinuswand trompetenartig zirkumzidiert. Ein eventuell vorliegender Ventrikelseptumdefekt wird durch das dem Allograft anhängende vordere Mitralklappensegel oder mit Kälberperikard als Xenograft verschlossen. Der entzündlich-nekrotische native Klappenring wird von der Basis des Sinus valsalvae entlang dem linken Trigonum, dem vorderen Ventrikelseptum, dem rechten Trigonum oberhalb des His’schen Bündels sowie vom vorderen Mitralklappensegel bis zum posterioren Trigonum abpräpariert. Anschließend folgt die proximale Anulus-zu-Anulus-Anastomose mit dem Allograft-Konduit durch einzelne 4-0-Prolene-U-Nähte. Bei degenerativen Erkrankungen erfolgt dies mit Teflon-Widerlager und insbesondere bei Endokarditis mit Perikard-Widerlager. Bei aorto-ventrikulärer Dehiszenz bei Endokarditis erfolgt diese Anastomose mit multiplen doppelt armierten 4-0-Prolene-Fäden mit Perikard-Widerlager.

Nach Anlage der Matratzennähte um den Klappenanulus wird das Allograft auf den nativen Klappenanulus heruntergeführt und die Fäden geknotet. Die Reimplantation der Koronarostien erfolgt nach Exzision von einer 1,5 cm breiten Öffnung im Allograft-Sinus valsalvae durch fortlaufende 4-0-Prolene-Nahttechnik. Die distale Anastomose zwischen dem Stumpf des Allograft-Konduit und der Aorta ascendens erfolgt End-zu-End mit 4-0-Prolene in fortlaufender Nahttechnik.

↓26


Abbildung 9 Darstellung der Allograft-Implantation an der nativen Aortenklappe


2.A.: Vorhandene Abszeßhöhlen an und über der Anulusebene
2.B.: Implantierter Allograft in subkoronarer Position. Die Abszeßhöhlen liegen außerhalb der Nahtreihe vom Blutstrom isoliert.
2.C.: Aortenwurzelersatz mit Allograft. Die Abszeßhöhlen sind auch hier vom Blutstrom isoliert.
Quelle: (24)


Überprüfung der Klappenkompetenz

Sollte eine mittel- bis höhergradiger Inkompetenz der Allograftklappe vorliegen, führt die retrograde Aortenwurzelperfusion zu einer raschen linken Ventrikelfüllung, was eine linksventrikuläre Überdehnung und eine retrograde Füllung der Pulmonalarterie zu Folge hat. Eine kollabierte Pulmonalarterie bei einem mittleren linken Vorhofdruck von 5-7 mmHg sowie ein volumenbelasteter linker Ventrikel bei ausreichender Auswurfleistung sind indirekte Hinweise auf eine kompetente implantierte Allograftklappe. Nach Wiederaufnahme der Herzfunktion mit ausreichender Auswurfleistung wird die Klappenkompetenz häufig noch intraoperativ durch transösophageale Echokardiografie (mit Colour flow-Doppler) überprüft. Abschließend wird die Klappenfunktion der Patienten vor der Verlegung in das Heimatkrankenhaus kontrolliert. Weitere echokardiographische Kontrollen für die Verlaufsbeobachtung sollten dann in der Regel 1, 3 und 6 Monate nach der Operation und nach Ablauf von 1 Jahr jährlich erfolgen.

↓27

Abbildung 10 Darstellung der Allograft-Implantation bei ausgedehnten Abszeßhöhlen


3.A.: Große, subanulär gelegene Anulusabszesse.
3.B.: Subkoronare Implantation des Allografts, wobei die untere Nahtreihe im linksventrikulären Ausflußtrakt unterhalb der Abszeßhöhlen angelegt wird (Einsatz B: speziell zum „Abdichten“ der Abszeßhöhlen zurechtgeschnittener Allograft vor der Implantation).
3.C.: Aortenwurzelersatz mit Allograft, wobei die untere Nahtreihe ebenfalls unterhalb der Abszeßhöhlen angelegt wird (Einsatz C: speziell zum „Abdichten“ der Abszeßhöhlen zurechtgeschnittene Allograft-Aortenwurzel vor der Implantation.
Quelle: (24)


Abbildung 11 Totaler Aortenwurzelersatz, Quelle: intraoperatives Foto, DHZB, 1988


Kasuistik zu Abb.11: siehe Abb.3

↓28


Postoperative Behandlung und Untersuchungen

Alle Patienten, bei denen ein aortaler Allograft implantiert wird, erhalten vor Narkoseeinleitung und nach Beendigung der extrakorporalen Zirkulation 2 g Cefazolin und für die folgenden 48 Stunden die gleiche Dosis im 8-Stunden-Intervall. Patienten mit Endokarditis ohne kardiale Dekompensation, septischen Embolien oder unkontrollierter Sepsis wurden in der Regel mindestens 2-4 Wochen präoperativ antibiotisch nach Antibiogramm vorbehandelt. Postoperativ erhielten sie dann die präoperativ begonnene Antibiose für 2-3 Wochen weiter, wobei sich die Dauer der Behandlung nach dem individuellen Temperaturverlauf, den Leukozytenzahlen (Norm: 4000-10000/µl) und der Höhe des C-reaktiven Proteins (CrP, Norm: <0,5 mg/dl) richtete. Die Antibiotikagabe sollte bei negativem Keimbefund ausreichend kalkuliert und bei positivem Keimbefund resistenzgerecht angelegt sein.

Alle möglichen Ursprungsherde wie Tonsillen, Zähne, Nasennebenhöhlen oder im Urogenitaltrakt sollten bereits präoperativ saniert worden sein.

↓29

Die Patienten werden über die Notwendigkeit einer prophylaktischen Antibiotikagabe vor jedem invasiven Eingriff aufgeklärt. Den weiterbehandelnden Ärzten wird empfohlen, eine Antibiotikaprophylaxe vor jedem chirurgischen Eingriff zu veranlassen.

Bis zur vollständigen Mobilisierung erhalten alle Patienten eine Thromboseprophylaxe mit einem niedermolekularen Heparin (Fraxiparin® [Nadroparin-Natrium], Sanofi-Synthelabo GmbH, gewichtsadaptiert, z.B. 2x0,3 ml bei einem Körpergewicht von 75 kg), sofern keine Indikationsstellung zur Vollheparinisierung besteht (z.B. absolute Arrhythmie bei Vorhofflimmern oder Zustand nach mechanischem Klappenersatz). Zusätzlich erhalten alle Patienten 50-100 mg Aspirin® (Acetylsalicylsäure) bis zu einem ¼ Jahr postoperativ.

6.4 Kollektivdarstellung

Zwischen dem 01.Januar 1987 und dem 31.Dezember 2003 wurden am Deutschen Herzzentrum Berlin insgesamt 318 Implantationen allogener Aortenklappen in Aortenposition durchgeführt, davon 203 Eingriffe bei florider Aortenklappen-endokarditis. Die Implantation der allogenen Aortenklappen erfolgte entweder durch subkoronare Implantation (freehand subcoronary implantation technique = FSCI) oder durch totalen Aortenwurzelersatz mit Reimplantation der Koronararterien (aortic root replacement = ARR).


Anhand der zwei verwendeten Implantationstechniken unterschied sich die Population von 203 Patienten/Implantationen bei florider Aortenklappenendokarditis wie folgt:

↓30


FSCI: subkoronare Implantationstechnik, n=107 (52,7%)

ARR: totaler Aortenwurzelersatz mit Reimplantation der Koronararterien, n=96 (47,3%)


Die FSCI-Gruppe umfasste 84 Männer und 23 Frauen, deren Operationsindikation eine floride Aortenklappenendokarditis darstellte. Das mittlere Alter zum Zeitpunkt der Implantation betrug 50,2+15,3 (12-78) Jahre. Die Verlaufsbeobachtung umfasste 6,4+4,3 (0-14,4) Jahre.

↓31


Die ARR-Gruppe umfasste 77 Männer und 19 Frauen, deren Operationsindikation eine floride Aortenklappenendokarditis darstellte. Das mittlere Alter zum Zeitpunkt der Implantation betrug 52,5+16,8 (2-82) Jahre. Die Verlaufsbeobachtung umfasste 4,5+4,2 (0-15,8) Jahre.


Eine native Aortenklappenendokarditis (NVE) lag bei 114 Patienten (56,2%) vor. Das mittlere Alter dieser Patienten betrug 46,5+15,5 (2-78) Jahre.


Eine Aortenklappen-Prothesenendokarditis (PVE) lag bei 89 Patienten (43,8%) vor. Das mittlere Alter dieser Patienten betrug 57,4+14,6 (3-82) Jahre.

↓32


Die Komorbidität aller Patienten mit einer floriden nativen oder einer Aortenklappen-Prothesenendokarditis wird nachfolgend dargestellt:


Tabelle 2 Komorbidität bei florider Aortenklappenendokarditis

Präoperative Komorbidität

NVE
n=114 (56,2%)

PVE
n=89 (43,8%)

Arterielle Hypertonie

6 (5,3%)

14 (15,7%)

Niereninsuffizienz

10 (8,8%)

10 (11,2%)

Absolute Arrhythmie

4 (3,5%)

7 (7,9%)

AV-Blockierung >III.Grades

7 (6,1%)

1 (1,1%)

Diabetes mellitus

8 (7,0%)

9 (10,1%)

Periphere AVK

4 (3,5%)

4 (4,5%)


AV=atrioventrikulär, AVK=arterielle Verschlußkrankheit

Bei den Patienten mit einer nativen Aortenklappenendokarditis wurden jeweils 1mal gefunden:

↓33

  1. Leberzirrhose
  2. Pankreasinsuffizienz bei chronischer Pankreatitis
  3. Thalassämia minor
  4. Hypophysen-Meningeom
  5. Colitis ulcerosa
  6. Kolon-Karzinom
  7. Polyposis recti
  8. Prostata-Karzinom
  9. Nierenzell-Karzinom
  10. chronische Zytomegalie-Virusinfektion
  11. systemischer Lupus erythematodes
  12. Morbus Parkinson
  13. Sichelzellanämie


Bei den Patienten mit einer Prothesenendokarditis konnten jeweils 1mal identifiziert werden:

  1. Hepatits B
  2. chronische Gastritis

↓34


2 Patienten waren drogenabhängig mit intravenöser Heroinabhängigkeit.

Die Verteilung der Allograft-Anulusinnendiameter auf Implantationstechnik und Art der Endokarditis ist in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Es wurden keine aortalen Allograftklappen der Diametergröße 18 mm, kleiner als 16 mm und größer als 29 mm implantiert.

Tabelle 3 Verteilung der Allograft-Innendiameter

Anulusinnen-
diameter in mm

n
total

Implantationstechnik

Endokarditis

FSCI

ARR

NVE

PVE

16

2

-

2

1

1

17

2

-

1

1

-

19

2

2

-

1

1

20

7

4

3

6

1

21

13

6

7

5

8

22

16

10

6

10

6

23

53

30

23

34

19

24

31

13

18

9

22

25

45

26

19

30

15

26

10

5

5

5

5

27

16

9

7

9

7

28

4

-

4

3

1

29

3

2

1

-

3


FSCI=subkoronare Implantation, ARR=totaler Aortenwurzelersatz, NVE=native Aortenklappenendokarditis,
PVE=Aortenklappen-Prothesenendokarditis

↓35

Größenverhältnisse zum nativen Klappenanulus

Ein Allograft wird von uns als passend („matched“) definiert, wenn die Differenz der Anulusinnendiameter zwischen nativer Klappe und Allograftklappe nicht mehr als + 1 mm beträgt. Ist der Innendiameter der Allograftklappe < 2 mm als der native innere Klappenring, so wird der Allograft als zu klein bemessen („undersized“) definiert. Ist der Innendiameter der Allograftklappe > 2 mm als der native innere Klappenring, wird der Allograft als zu groß bemessen („oversized“) definiert.


Bei den Patienten mit nativer Aortenklappenendokarditis (n=114) wurden insgesamt 81 (71%) passende Allografts, 20 (17,6%) zu klein bemessene Allografts und 13 (11,4%) zu groß bemessene Allografts implantiert.

↓36


Bei den Patienten mit Prothesenendokarditis (n=89) wurden insgesamt 61 (68,6%) passende Allografts, 18 (20,2%) zu klein bemessene Allografts und 10 (11,2%) zu groß bemessene Allografts implantiert.


In der FSCI-Gruppe (n=107) wurden 68 (63,5%) passende Allografts, 25 (23,5%) zu klein bemessene Allografts und 14 (13%) zu groß bemessene Allografts implantiert.


In der ARR-Gruppe (n=96) wurden 74 (77,1%) passende Allografts, 13 (13,5%) zu klein bemessene Allografts und 9 (9,4%) zu groß bemessene Allografts implantiert.

Begleitende Prozeduren

↓37

Bei 99 Patienten (48,8%) wurden Prozeduren zusätzlich zur Allograftimplantation durchgeführt:

Tabelle 4 Verteilung der begleitenden Prozeduren

Prozeduren

FSCI

ARR

NVE

PVE

Aortokoronare Bypassoperation (5,4%)

5

6

5

6

Mitralklappenrekonstruktion (13,3%)

18

9

14

13

Mitralklappenersatz (4,4%)

6

3

5

4

Trikuspidalklappenrekonstruktion (1,5%)

2

1

1

2

Implantation Intraaortale Ballonpumpe (7,4%)

6

9

8

7

Schrittmacherimplantation (1,5%)

2

1

-

3

Raffung der Aorta ascendens (5,4%)

6

5

3

8

VSD-Verschluß (3,9%)

5

3

5

3

Fistelverschluss zwischen Aorta und RA

1

-

-

1

Fistelverschluss zwischen LV und RA (n=2)

1

1

1

1

Extrakorporale Membranoxygenierung

1

-

-

1

Verschluss eines Vorhofseptum-Defektes

1

-

1

-

Embolektomie der A.femoralis sinistra

1

-

1

-

Embolektomie der A.iliaca dextra

1

-

1

-

Implantation eines Biventrikulären Assist Device („Bridge to transplantation“)

1

-

1

-

Übernähung eines mykotischen aortalen Aneurysma

-

1

-

1

Transposition des Omentum majus nach thorakal

-

1

-

1

Fistelverschluss zwischen LA und LV

-

1

-

1

Anlage eines Cabrol-Shunts

-

1

-

1


NVE=native Endokarditis, PVE=Prothesenendokarditis, LA=linker Vorhof, LV=linker Ventrikel, RA=rechter Vorhof,
VSD=VentrikelseptumdefektStatistik

6.5 Statistik

Die statistische Aufarbeitung erfolgte computergestützt mit Hilfe von Auswertungs-Programmen (SPSS für Microsoft Windows, Version 11.5, und Microsoft Excel 2003). Es wurde eine deskriptive Statistik erstellt, welche die Berechnung der Mittelwerte, der Standardabweichung sowie der Varianz beinhaltet. Die Überlebenszeitanalysen nach Kaplan Meier wurden benutzt, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Ereignissen (Versterben, Reoperation, Reinfektion) zu einem vorher definierten Zeitpunkt zu berechnen. Für den Vergleich der Unterschiede der Überlebenskurven wurde der Log-Rank-Test benutzt, der bevorzugt Unterschiede gewichtet, welche im späteren postoperativen Verlauf auftreten. Mittels Cox-Regression wurden prädiktive Faktoren auf Frühmortalität und Reoperationen identifiziert. Die Ergebnisse wurden mit dem 95%-Konfidenz-Intervall angegeben.

↓38

Ein p<0,05 wurde als statistisch signifikant betrachtet.


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08.11.2005