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Lebensrettende Pumpen und „Kunstherzen“

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Statement Prof. Dr. Artur Lichtenberg, Klinik für Kardiovaskuläre Chirurgie, Universitätsklinikum Düsseldorf; DGK-Pressekonferenz „Plötzlicher Herztod – Kardiogener Schock“,
31.März 2016, 14 Uhr 45

Mechanische Pumpen, die die Funktion des Herzens ganz oder zumindest teilweise übernehmen, sind längst keine Utopie mehr. Sie kommen auf Intensivstationen zum Einsatz, um beispielsweise Patienten nach einem Herzinfarkt über die ersten, kritischen Tage zu bringen. Mit implantierbaren Herzunterstützungssystemen („Kunstherz“) können schwer Herzkranke mehrere Jahre leben.

Erleiden Patienten, zum Beispiel nach einem Herzinfarkt, einen kardiogenen Schock, so wird zunächst versucht durch medikamentöse und andere intensivmedizinische Maßnahmen eine Stabilisierung zu erreichen. Wenn möglich wird die Ursache des kardiogenen Schocks – in den meisten Fällen der Verschluss eines Herzkranzgefäßes – mit einem Herzkatheter oder durch eine Bypass-Operation behoben. Bei vielen Patienten kann das Herz aber auch unter optimaler Therapie den Kreislauf nicht mehr aufrechterhalten. In solchen Fällen wird oft als letzte Option eine mechanische Unterstützung des Herzens erforderlich. Es kommen also Geräte zum Einsatz, die innerhalb oder außerhalb des Körpers den Transport des Blutes zumindest unterstützen oder sogar ganz übernehmen.

Zu unterscheiden ist dabei zwischen Systemen, die nur kurzfristig eingesetzt werden und solchen, die den Patienten auch über längere Zeit am Leben erhalten können. Das Kreislaufunterstützungssystem für den akuten Einsatz ist die Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) oder extrakorporaler Life Support (ECLS), eine lebensrettende Technologie, die ähnlich wie eine Herz-Lungen-Maschine funktioniert. Die Pumpe außerhalb des Körpers stützt nicht nur den Kreislauf, sondern pumpt das Blut auch durch einen Membran-Oxygenator, der Kohlendioxid aus dem Blut entfernt und dieses mit Sauerstoff anreichert. Das so aufbereitete Blut wird dann zum Patienten zurückgeführt. Unter Kreislaufunterstützung durch ECMO/ECLS werden dann weitere Therapien möglich, zum Beispiel eine Katheterintervention zur Öffnung eines verschlossenen Herzkranzgefäßes, oder auch eine Bypass-Operation.

Die bis vor wenigen Jahren eingesetzten Ballonpumpen in der Aorta, die eine Entlastung des Herzens bewirken sollten, werden beim kardiogenen Schock praktisch nicht mehr verwendet, da sie sich in der randomisierten, kontrollierten Studie IABP-SHOCK II als weitgehend wirkungslos erwiesen haben (1). Der Grund liegt in der Funktionsweise dieser Devices: Der Ballon bewirkt nur eine Reduktion der Nachlast, also der Belastung des Herzens durch den Widerstand der großen Gefäße. Das alleine reicht aber nicht aus, es wird eine echte Unterstützung der Pumpfunktion benötigt.

Über ECMO/ECLS hinaus sind mehrere neue Systeme im Einsatz oder zumindest in Entwicklung, die genau dies leisten sollen. Für Aufsehen gesorgt hat eine interventionell implantierbare Herzpumpe. Solche kleinen Pumpen werden mittels Herzkatheter in die linke Herzkammer oder den linken Vorhof vorgeschoben und unterstützen die Pumpfunktion des Herzens. Kontrollierte Studien, die eine Lebensverlängerung durch diese Technologie zeigen, gibt es bislang nicht, die Erfahrungen im Behandlungsalltag sind jedoch gut. Hier steht man vor einer wissenschaftlichen und ethischen Hürde, denn eine kontrollierte Studie bedeutet, dass einem Teil der Patienten eine Maßnahme vorenthalten würde, von der wir annehmen, dass sie hilfreich ist. Allerdings hat man in IABP-SHOCK II genau das getan. Mit dem Ergebnis, dass wir gelernt haben, dass die IABP dem Patienten keinen Vorteil bringt. Man wird also mittelfristig sehr wohl Wege finden müssen, diese Pumpen in kontrollierten Studien zu untersuchen.

Nicht zuletzt haben die erwähnten Pumpen-Systeme den Vorteil, dass damit Zeit gewonnen wird, in der die besten weiteren Therapieoptionen geprüft werden können. Mit der ECMO können Patienten im kardiogenen Schock über Tage oder maximal Wochen am Leben erhalten werden. In dieser Zeit kann sich das Herz des Patienten so weit erholen, dass es selbst wieder die Versorgung des Organismus übernehmen kann.

Sollte dies nicht der Fall sein, kommt eine Unterstützung mit implantierbaren Pumpen in Betracht, den Ventricular Assist Devices (VAD) oder „Kunstherzen“. Diese sind in verschiedenen Versionen im Einsatz. Bei den linksventrikulären Unterstützungssystemen wird das Blut an der linken Herzkammer vorbeigeführt und durch die implantierte Pumpe in den Körperkreislauf gepumpt. Voraussetzung für den Einsatz dieser Geräte ist eine funktionierende rechte Herzkammer, die weiterhin pumpen und den Lungenkreislauf aufrechterhalten kann.

Die heute eingesetzten Pumpen sind sehr klein und werden an der Herzspitze fixiert. Über ein Kabel sind sie mit den Batterien verbunden, die außen am Körper getragen werden. Hier liegt die Schwachstelle der heutigen VADs, da die Verbindung von Pumpe und Außenwelt eine potentielle Eintrittspforte für infektiöse Erreger darstellt. Gegenwärtig versucht man, Stromquellen zu entwickeln, die im Körper getragen und von außen aufgeladen werden können.

Weitgehend gelöst werden konnte in den letzten Jahren einige der großen technischen Probleme dieser Pumpen: Ältere Systeme waren zu groß und sehr traumatisch zu implantieren, was zu einer Reihe schwerer Komplikationen beitrug. Durch den extremen technischen Fortschritt konnten weitgehend die technischen Probleme und daraus resultierende Komplikationen deutlich minimiert werden. Patienten mit VADs müssen allerdings nach wie vor Medikamente zur Hemmung der Blutgerinnung nehmen, um die Thrombusbildung in den Pumpen zu verhindern und dadurch die Reduktion der Schlaganfall-Inzidenz zu erreichen.

Mit einem Ventricular Assist Device kann man mehrere Jahre mit guter Lebensqualität leben. Vor allem sind VADs nicht immer eine Einbahnstraße. Bei manchen Patienten können sie die Zeit bis zu einer Herztransplantation überbrücken helfen und in einigen, leider aber seltenen, Fällen erholt sich das Herz unter Unterstützung durch das VAD so weit, dass ein Leben auch ohne unterstützende Pumpe wieder möglich wird.

  • Holger Thiele et al. Intra-aortic balloon counterpulsation in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock (IABP-SHOCK II): final 12 month results of a randomised, open-label trial. The Lancet, Volume 382, No. 9905, p1638–1645, 16 November 2013