Kurz- und Langzeitsysteme zur Kreislaufunterstützung

Das "Heartmate 3", die derzeit modernste implantierbare Kreislaufpumpe

"Mechanische Kreislaufunterstützungssysteme" ist ein Oberbegriff für alle Systeme, die den Blutkreislauf unterstützen oder ersetzen. Man unterscheidet zwischen Kurz- und Langzeitsystemen. Bei Kurzzeitsystemen handelt sich um Geräte, die außerhalb des Körpers liegen. Wenn das Herz sich nicht erholen kann oder eine Erholung länger dauert, werden ventrikuläre Unterstützungssysteme – Langzeitsysteme – eingesetzt. Sie werden meist VAD (von engl.: "Ventricular Assist Device") oder auch Kunstherz-Systeme genannt und bestehen aus einer kleinen Pumpe, die der Chirurg direkt am Herz des Patienten einsetzt. Die Pumpe ist durch ein Kabel mit einer Steuereinheit und Akkus außerhalb des Körpers verbunden, die der Patient in einem kleinen Rucksack mit sich trägt. 

Die meisten Patienten mit einem VAD können ein weitgehend normales Leben führen, ihrem Beruf nachgehen und Sport treiben. Über die Hälfte der Patienten stehen auf der Warteliste für ein Spenderherz. Immer häufiger sind Kunstherz-Systeme aber auch eine dauerhafte Alternative zur Transplantation, weil nicht genügend Spender zu Verfügung stehen oder weil der Zustand des Patienten eine Transplantation nicht zulässt. In einigen Fällen erholt sich das Herz des Patienten während der Entlastung durch die künstliche Pumpe, sodass sie wieder entfernt werden kann. Mit bisher über 2.600 VAD-Implantationen betreibt das Deutsche Herzzentrum Berlin das größte Kunstherz-Programm der Welt.

Typen der mechanischen Kreislaufunterstützung

Linksventrikuläres Unterstützungssystem (LVAD)

Das LVAD ist die am häufigsten angewandte Form mechanischer Kreislaufunterstützung. Die Pumpe wird in die linke Herzkammer eingesetzt und über einen kurzen Schlauch mit der Hauptschlagader (Aorta) verbunden.

Rechtsventrikuläres Unterstützungssystem (RVAD)

Ein RVAD wird in die rechte Herzkammer oder Vorkammer implantiert und pumpt das "verbrauchte", sauerstoffarme Blut aus dem Körper in die Pulmonalarterie, durch die es in die Lunge gelangt.  

Biventrikuläres Unterstützungssystem (BiVAD)

Es ist auch möglich, jeweils eine Pumpe an beiden Seiten des Herzens einzusetzen. Damit wird die komplette Herzfunktion und somit der Körper- und Lungenkreislauf unterstützt.

Komplett künstliches Herz, Total Artificial Heart (TAH)

Das TAH ersetzt das menschliche Herz. In einer Operation wird das Herz des Patienten vollständig entnommen und durch zwei mechanische Pumpen ersetzt. So werden der kleine und der große Kreislauf unterstützt. Dieses Verfahren wird allerdings nur selten angewendet.

Einsatz des Kreislaufunterstützungssystems

Die Operation zum Einsatz des Systems wird entweder am offenen Herzen oder minimalinvasiv durchgeführt. Welche Art der Operation in Frage kommt, klärt der behandelnde Arzt individuell gemeinsam mit dem Patienten. Bei der Operation am offenen Herzen wird dem Patienten das Brustbein durchtrennt und das Herz freigelegt. Der Patient wird an die Herz-Lungen-Maschine angeschlossen, die die Funktion dieser beiden Organe übernimmt. Auf dem linken oder rechten Vorhof (oder selten auf dem Ventrikel) wird eine Haltevorrichtung angebracht, die Wand der Herzkammer wird ausgestanzt und die Einflusskanüle der Pumpe in die Herzkammer eingeführt. Mittels der Haltevorrichtung wird sie in der richtigen Position fixiert. Die Ausflusskanüle der Pumpe wird mit der Aorta oder der Lungenarterie verbunden. 

Am DHZB können VAD oft auch mit minimalinvasiver Technik eingesetzt werden, was für die Patienten wesentlich schonender ist. Der Eingriff erfolgt über zwei kleine Einschnitte links und rechts am Brustkorb. Dabei muss das Brustbein nur teilweise durchtrennt werden. Eine am Deutschen Herzzentrum Berlin  entwickelte OP-Methode ermöglicht es sogar, VAD ohne jede Durchtrennung des Brustbeins und ohne Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine einzusetzen. 

Welche Methode für welchen Patienten in Frage kommt, muss individuell entschieden werden.

VAD-Typen

Das "Heartmate 3", seine Position im Körper und die außen liegende Steuer- und Batterieeinheit

Die im DHZB am häufigsten verwendeten VAD-Systeme sind das "Heartware HVAD" und das "Thoratec Heartmate 3". Welches System sich am besten eignet, entscheidet der Chirurg individuell mit dem Patienten.

Das Heartmate 3

Das System Heartmate 3 ist das derzeit modernste LVAD auf dem Markt. Der Rotor dieses Pumpsystems ist nicht mechanisch mit dem Gehäuse verbunden, sondern wird durch Magnetkräfte zum "Schweben" gebracht. So soll eine Schädigung des durch die Pumpe strömenden Blutes vermieden werden. Das Heartmate 3 erzeugt einen künstlichen Pulsschlag, der Komplikationen wie der Bildung von Thrombosen innerhalb des Geräts und Blutungskomplikationen im Magen-Darm-Trakt entgegenwirken soll. Das DHZB gehört zu den weltweit ersten Anwendern dieses Systems und verfügt über umfangreiche Erfahrung mit dem Heartmate 3.

Das Heartware HVAD

Dieses System ist seit seiner Zulassung weltweit bereits über 10.000 mal implantiert worden und hat sich entsprechend bewährt. Am DHZB wurde das System bereits über 600 mal implantiert. 

Komplikationen und Langzeitverlauf

Die häufigsten Komplikationen bei der Implantation sind die Bildung von Blutgerinnseln aufgrund der künstlichen Bestandteile des Systems sowie Infektionen an der Austrittsstelle des Strom- und Steuerungskabels. VAD-Patienten müssen deshalb dauerhaft Medikamente zur Blutverdünnung einnehmen und der Verband an der Austrittsstelle muss regelmäßig gewechselt werden. Viele unserer Patienten leben über fünf Jahre mit VAD-Systemen, einige Patienten werden seit über 10 Jahren mit einem VAD-System unterstützt. Derzeit wird an Systemen geforscht, die den Strom drahtlos ins Körperinnere übertragen und damit das Infektionsrisiko weiter senken.

Das VAD-Programm am DHZB

Prof. Thomas Krabatsch, Leiter des VAD Programms am DHZB (im Bild rechts) und sein Stellvertreter, PD Dr. Evgenij Potapov

Der Erfolg einer VAD-Implantation hängt von der rechtzeitigen Operation und vor allem von einer kontinuierlichen Nachsorge ab. Das DHZB verfügt deshalb über eine eigene VAD-Ambulanz, in der alle VAD-Patienten nachbetreut werden. Den Patienten steht zudem unsere VAD-Hotline 24 Stunden am Tag zur Verfügung, um medizinische oder technische Fragen jederzeit zu klären. 

Nach 160 Tagen Entlastung durch ein Kunstherz erholte sich das schwerkranke Herz eines 38-jährigen Thüringers so gut, dass das Kunstherz 1994 im Deutschen Herzzentrum Berlin explantiert werden konnte und dem Patienten eine Transplantation erspart blieb. Dies war weltweit der erste Fall. Seitdem konnten am DHZB über 100 linksventriküläre Unterstützungssysteme wieder explantiert werden, weil sich der Herzmuskel des Patienten erholt hat. Unsere Klinik verfügt über ein spezielles Programm zur Verbesserung des Erholungspotentials des Herzmuskelgewebes und hat Verfahren entwickelt, mit denen die Erholung des Herzmuskels beurteilt werden kann. Um den Herzmuskel bei der Explantation des VAD nicht zu sehr zu schädigen, haben wir ein spezielles Verschlusssystem entwickelt, das für jeden Patienten individuell angefertigt wird und das die Explantation extrem vereinfacht.

Das DHZB ist ein führendes Zentrum im Bereich der mechanischen Kreislaufunterstützung (MCS) weltweit. Die Mitarbeiter des MCS-Teams leiten Ausbildungsseminare und werden weltweit bei komplexen Operationen in Kliniken eingeladen, um die Operateure zu unterstützen. Das MCS-Team kooperiert mit deutschen und internationalen wissenschaftlichen Einrichtungen bei der Entwicklung neuer MCS-Systeme. Am DHZB wurden zahlreiche Innovationen im Bereich der mechanischen Kreislaufunterstützung wie moderne schonende Operationsverfahren oder minimalinvasive Behandlung von Komplikationen entwickelt. Die als "DHZB-Richtlinien" erarbeiteten Behandlungsmethoden werden international akzeptiert.

Unter Leitung von Prof. Volkmar Falk, dem Ärztlichen Direktor des DHZB, arbeitet ein internationales Forschungskonsortium an der Entwicklung neuer Kunstherz-Systeme. Mehr erfahren Sie hier.