ArchivDeutsches Ärzteblatt7/2003Patcherweiterungsplastik bei Aortenisthmusstenose: Gefahr von lokalen Spätaneurysmen

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Patcherweiterungsplastik bei Aortenisthmusstenose: Gefahr von lokalen Spätaneurysmen

Dtsch Arztebl 2003; 100(7): A-416

Karck, Matthias; Leyh, Rainer; Kodolitsch, Yskert von; Haverich, Axel

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LNSLNS Zusammenfassung
Noch vor wenigen Jahren war die Implantation eines Kunstoffpatches zur Erweiterung der proximalen Aorta descendens als Korrekturverfahren bei Aortenisthmusstenose weit verbreitet. Bis zu 30 Prozent der Patienten entwickeln jedoch noch viele Jahre nach dieser Operation am Implantationsort asymptomatische, rupturgefährdete Aneurysmen. Sie sind durch eine Angio-Computertomographie der Aorta oder durch eine Kernspintomographie leicht nachzuweisen. Die Therapie besteht aus dem operativen gefäßprothetischen Ersatz des erweiterten Aortensegments – ein Eingriff, der in spezialisierten Zentren mit einem nur geringen Risiko behaftet ist. Die heute meist zwischen 20 und 50 Jahre alten Patienten sollten regelmäßig nachuntersucht werden, um die Ausbildung von Spätaneurysmen rechtzeitig zu erfassen. Die Initiative zur Nachuntersuchung wird dabei von den behandelnden Chirurgen, aber auch von den Hausärzten ausgehen müssen, da viele dieser jungen Patienten aufgrund fehlender Symptomatik von sich aus keinen Arzt aufsuchen werden.

Schlüsselwörter: Aortenchirurgie, Aneurysma, Aortenisthmusstenose, Patchplastik, Implantation

Summary
Patch Angioplasty in Aortic Coarctation: Be Aware of Late Aneurysms
A few years ago prosthetic patch angioplasty was a widespread corrective procedure for aortic coarctation. However, up to 30 per cent of patients develop asymptomatic aneurysms at the site of patch implantation, prone to rupture even many years after primary repair. Such aneurysms can be diagnosed easily by either computed tomography or magnetic resonance imaging. Surgical therapy requires prosthetic graft replacement of the aneurysmatic vessel segment, a procedure carrying a low operative risk in specialized centers. Today, the majority of patients with patch angioplasties are between 20 and 50 years old. They should be reexamined in regular intervals in order to enable timely recognition and treatment of late aneurysms. Reexamination should be initiated by the surgeon but also by the family physician since due to lack of symptoms the mostly young patients will not consult a physician on their own.

Key words: surgery of the aorta, aneurysma, aortic coarctation, patchplasty, implantation


Der Aortenabschnitt zwischen dem Abgang der linken Arteria subklavia und der Einmündung des Ductus arteriosus Botalli beziehungsweise des Ligamentum arteriosum wird als Aortenisthmus bezeichnet. Die umschriebene Aortenisthmusstenose befindet sich in unmittelbarer Nähe zur Einmündung des Ductus arteriosus. Je nach Lagebeziehung zu seiner aortalen Insertion werden die prä- und postduktale Isthmusstenose unterschieden (8). Sie treten isoliert oder in Kombination mit anderen Malformationen auf und haben mit sechs Prozent einen verhältnismäßig großen Anteil an allen angeborenen kardiovaskulären Anomalien (9). Isolierte Verengungen sind bei Jungen doppelt so häufig wie bei Mädchen, wobei ihr Auftreten in Kombination mit anderen Fehlbildungen (zum Beispiel Ventrikelseptum-Defekt, bikuspide Aortenklappe) keine geschlechtsabhängige Häufung aufweist (12). Die Ausbildung eines Druckgradienten über die Stenosierung hängt vom Verhältnis zwischen der Reduktion des Aortendurchmessers und der Längenausdehnung der Coarctatio ab. So kann es sein, dass ein Ruhedruckgradient bei sehr kurzstreckigen Stenosen erst ab einer Lumenreduktion von 50 Prozent entsteht. Erstreckt sich eine Verengung jedoch über mehrere Zentimeter, so reichen bereits schon weniger als 50-prozentige Lumenreduktionen aus, um höhere Gradienten hervorzurufen (6).
Unbehandelt führt die Verengung durch stromaufwärts der Stenose entstehende Aortenrupturen, durch intrakranielle Blutungen oder durch eine in der vierten und fünften Lebensdekade auftretende globale Herzinsuffizienz zum Tode (10). Ist die Striktur mit anderen Anomalien kombiniert, können diese die Dynamik des natürlichen Verlaufes bestimmen.
Die Indikation zur chirurgischen Korrektur ist ab einem Ruhegradienten von 30 mm Hg gegeben. Bei niedrigeren Ruhegradienten aber morphologisch hochgradiger Stenosierung wird ein Belastungstest in vielen Fällen einen größeren Gradienten entstehen lassen, sodass auch ein Stenosegrad ab 50 Prozent als Operationsindikation gewertet werden kann (8).
Chirurgische Korrekturverfahren
Die chirurgische Therapie der isolierten Koarktation besteht heute meist aus der Resektion des stenosierten Aortensegmentes und der anschließenden End-zu-End-Anastomose. Langstreckige Stenosen können die Interposition einer Gefäßprothese erforderlich machen. Bei Kindern, die jünger als zehn Jahre sind, wird auch die so genannte „Waldhausen-Plastik“ angelegt, worunter eine plastische Erweiterung des stenosierten Aortensegmentes unter Verwendung des proximalen Abschnittes der nach distal hin abgesetzten Arteria subklavia verstanden wird (15).
Die erste erfolgreiche Korrektur einer Koarktation wurde bereits 1944 in Stockholm von Crafoord und Nylin durch Resektion des stenotischen Aortensegmentes mit anschließender End-zu-End-Anastomose vorgenommen (4). Diese Operation war insofern erfolgreich, da sie zu einem Blutdruckausgleich zwischen oberer und unterer Körperhälfte führte. Nach initial weiter Verbreitung dieser Methode stellte sich jedoch bald heraus, dass sie mit einer unakzeptabel hohen Rezidivrate einherging. Vor diesem Hintergrund gewann bald ein neues, von Vossschulte beschriebenes Verfahren an Bedeutung, das eine unter Verwendung von Kunsstoffgewebe (Dacron) vorgenommene Erweiterungsplastik des stenosierten Aortenisthmus vorsah (14). Hierdurch ließ sich die Rate an Recoarctationes auf 5 bis 12 Prozent reduzieren (11).
Spätaneurysmen nach Patchplastiken
Leider mehren sich jedoch Berichte über das Auftreten von Aneurysmen im Bereich der ehemals durch Vossschulte-Plastik rekonstruierten Aorta (1, 13). Zu ihrer Entstehung gibt es mehrere Hypothesen. Hehrlein stellt dieses Phänomen in Zusammenhang mit der Resektion der fibrösen Koarktationsmembran und der damit verbundenen lokalen Desintegration der Intimaauskleidung (7).
So war bei 12 von 18 Patienten mit Spätaneurysmen (6 Prozent einer 317 Patienten umfassenden Patientenkohorte mit operativ korrigierter Isthmusstenose) ursprünglich eine radikale Resektion dieser die Stenose hervorrufenden Membran vorgenommen worden.
Ein hierzu passender Befund wurde von Clarkson erhoben, der 5 Spätaneurysmen bei 38 Patienten mit Dacron-Patch-Erweiterungsplastiken beobachtete (3). Bei 20 der 38 Patienten war ähnlich wie in Hehrleins Subkohorte eine Resektion der Koarktationsmembran vorgenommen worden. Interessanterweise war jedoch nur bei einem der fünf Patienten mit Aneurysmabildung keine Resektion der Membran erfolgt.
Auch legt eine experimentelle Studie einen Kausalzusammenhang zwischen Membranresektion und Ausbildung von Spätaneurysmen nahe. So stellte DeSanto in einem Hundemodell mit aortaler Dacron-Patch-Implantation und lokaler Intimaresektion fest, dass acht von zwölf Hunden Aneurysmen ausbildeten. Kontrolltiere ohne Intimaresektion zeigten dagegen keine Spätfolgen (5).
Diese Datensätze werden auch von Backer und Mitarbeitern gestützt, die bei Koarktation eine Goretex-Patch-Erweiterungsplasik des stenosierten Segmentes durchführten, ohne die Koarktationsmembran zu resezieren. Hierdurch blieb die Intimaauskleidung intakt. Wenn auch das mittlere Follow-up der aus 111 Patienten bestehenden Kohorte mit 4,5 Jahren noch keine definitiven Schlüsse zulässt, so scheinen zumindest bis zu diesem Nachuntersuchungszeitpunkt – von einer Ausnahme abgesehen – keine Spätaneurysmen entstanden zu sein (2).
Analysen des Patientenkollektivs der Autoren konnten diese Hypothe-
se jedoch nicht stützen, da sich die Inzidenz von lokalen Spätaneurys-
men nach Patchplastiken (27 von 90 Patienten, 30 Prozent) als unabhängig davon erwies, ob die Koarktationsmembran ursprünglich reseziert worden war (1).
Stattdessen stellte sich ein höheres Patientenalter bei Primäroperation als Risikofaktor für die Ausbildung lokaler Spätaneurysmen heraus. So zeigte sich, dass Patienten, die zum Operationszeitpunkt älter als 13 Jahre waren im Vergleich zu jüngeren Patienten ein deutlich erhöhtes Risiko trugen (13). Demnach könnte es bei lange bestehender Koarktation zu einer lokal manifestierten Aortenwandinsuffizienz kommen, die postoperativ im Langzeitverlauf zur Ausbildung von Spätaneurysmen prädisponiert. Überdies konnten die Autoren im Gegensatz zu Backer keinen Zusammenhang zwischen der Ausbildung von Spätaneurysmen und dem zur Patcherweiterungsplastik verwendetem alloplastischen Material (Dacron oder Polytetrafluoroethylen) erkennen, wohl aber zwischen einem postoperativ persistierenden Hypertonus und einer Aneurysmabildung (13).
In zwei unabhängig voneinander publizierten Metaanalysen wird die Inzidenz von Spätaneurysmen nach Patchplastiken mit 11,9 Prozent beziehungsweise 14 Prozent angegeben (2, 13). Einzelnen Studien zufolge beträgt sie sogar bis zu 30 Prozent (1). Hieraus lässt sich folgern, dass die Korrektur einer Aortenisthmusstenose im Erwachsenenalter entweder durch Resektion und End-zu-End-Anastomose erfolgen sollte oder aber unter Vermeidung einer Patchplasik durch einen kurzstreckigen prothetischen Ersatz der Aorta descendens (1, 13).
Epidemiologische Aspekte und therapeutische Konsequenzen
Den Angaben der Jahresstatistiken der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie zufolge wurden in den Jahren 1978 bis 2000 in Deutschland im Mittel 400 Aortenisthmusstenosen jährlich operativ korrigiert (Grafik). Legt man die 2 711 operativen Datensätze aus der Metaanalyse von Kodolitsch zugrunde, dürften auch in Deutschland in etwa 45 Prozent dieser Korrekturen als Patchplastiken erfolgt sein (13). Setzt man auf Basis auch anderer zur Verfügung stehender Daten die Inzidenz lokaler Spätaneurysmen 10 Jahre nach der Primäroperation durch Patchplastik mit etwa 12 Prozent an, so lässt sich ableiten, dass allein unter dieser Prämisse pro Jahr etwa 20 neue, behandlungsbedürftige Spätaneurysmen entstehen (1, 13). Diese Modellrechnung lässt allerdings den wichtigen Tatbestand außer acht, dass das Risiko, ein Spätaneurysma zu entwickeln, in der Zeitspanne zwischen 15 und 20 Jahren postoperativ auf bis zu 50 Prozent ansteigt (8). Die tatsächliche jährliche Inzidenz von Spätaneurysmen dürfte deshalb über den in der Grafik angegeben Zahlen liegen. Ein typisches Spätaneurysma ist in der Abbildung 1 a dargestellt. Es handelt sich hier um die unmittelbar distal der linken A. subklavia aneurysmatisch erweiterte Aorta descendens eines 36-jährigen Patienten, bei dem im Alter von 19 Jahren wegen einer Aortenisthmusstenose eine Dacron-Patch-Erweiterungsplastik durchgeführt worden war. Siebzehn Jahre postoperativ war dieses Aneurysma im Bereich des noch gut sichtbaren Dacron-Patches entstanden. Die Aortenwand ist besonders in dem markierten (Pfeil) und im Vergleich zur Umgebung dunkleren Areal unmittelbar ventral des Patches gefährlich ausgedünnt (Abbildung 1 b). Die Aorta wurde in diesem Segment unter Einsatz extrakorporaler Zirkulation durch Interposition einer Gefäßprothese ersetzt; eine Operation, die mit einem nur geringen Risiko behaftet ist (1).
Zusammenfassung und Schlussfolgerung
Seit der ersten erfolgreichen Korrektur einer Aortenisthmusstenose durch Resektion und End-zu-End-Anastomose im Jahr 1944 wurden eine Reihe von anderen Korrekturverfahren eingeführt. Eines dieser Verfahren sieht die Implantation eines alloplastischen Erweiterungspatches in das stenotische Aorta-descendens-Segment vor. Die Einführung dieser Operationsmethode Ende der fünfziger Jahre hat die Inzidenz von Stenoserezidiven zweifellos gesenkt. In bis zu 30 Prozent der Fälle kommt es jedoch auch noch viele Jahre nach der Operation lokal zu asymptomatischen, rupturgefährdeten Aneurysmen der Aorta descendens. Die Diagnose ist durch eine Angio-Computertomographie der Aorta oder durch eine Kernspintomographie leicht zu stellen. Die Therapie besteht aus dem operativen gefäßprothetischen Ersatz des erweiterten Aortensegments und ist in spezialisierten Zentren mit einem nur geringen Risiko behaftet. Ein Großteil der betroffenen Patienten dürfte heute zwischen 20 und 50 Jahre alt sein. Sie sollten regelmäßig nachuntersucht werden, um lokale Spätaneurysmen rechtzeitig erkennen zu können.
Die Initiative hierzu muss jedoch von den behandelnden Chirurgen aber auch von den betreuenden Hausärzten ausgehen, da viele dieser jungen Patienten aufgrund fehlender Symptomatik von sich aus keinen Arzt aufsuchen werden.
Manuskript eingereicht: 30. 10. 2002, angenommen:
19. 11. 2002

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2003; 100: A 416–419 [Heft 7]

Literatur
 1. Aebert H, Laas J, Bednarski P, Koch U, Prokop M, Borst HG: High incidence of aneurysm formation following patch plasty repair of coarctation. Eur J Cardiothorac Surg 1993; 7: 200–205.
 2. Backer CL, Paape K, Zales V, Weigel TJ, Mavroudis C: Coarctation of the aorta. Repair with polytetrafluoroethylene patch aortoplasty. Circulation 1995; 92 (Suppl II): II-132–II-136
 3. Clarkson PM, Brandt PWT, Barrat-Boyes BG, Rutherford JD, Kerr AR, Neutze JM: Prosthetic repair of coarctation of the aorta with particular reference to dacron onlay patch grafts and late aneurysm formation. Am J Cardiol 1985; 56: 342–346.
 4. Craaford C, Nylin G: Congenital coarctation of the aorta and its surgical treatment. J Thorac Surg 1954; 14: 347–361.
 5. DeSanto A, Bills RG, King H, Waller B, Brown JW: Pathogenesis of aneurysm formation opposite prosthetic patches used for coarctation repair. J Thorac Cardiovasc Surg 1987; 94: 720–723.
 6. Gupta TC, Wiggins CJ: Basic hemodynamic changes produced by aortic coarctation of different degrees. Circulation 1951; 3: 17.
 7. Hehrlein FW, Mulch J, Rautenburg HW, Schlepper M, Scheld HH: Incidence and pathogenesis of late aneurysm after patch graft aortoplasty for coarctation. J Thorac Cardiovasc Surg 1986; 92: 226–230.
 8. Kirklin JW, Barrat-Boyes. Cardiac surgery. New York: John Wiley & Sons 1986; 1036–1080.
 9. McNamara DG, Latson LA: Long-term follow-up of patients with malformations for which definitive surgical repair has been available for 25 years or more. Am J Cardiol 1982; 50: 560–568.
10. Reifenstein GH, Levine SA, Gross RE: Coarctation of the aorta. A review of 104 autopsied cases of the adult type 2 years of age or older. Am Heart J 1947; 33: 146.
11. Sade RM, Crawford FA, Hohn AR, Riopel DA, Taylor AB: Growth of the aorta after prosthetic patch aortoplasty for coarctation in infants. Ann Thorac Surg 1984; 38: 21–25.
12. Shinebourne EA, Tam ASY, Elseed AM et al.: Coarctation of the aorta in infancy and childhood. Br Heart J 1976; 38: 375.
13. von Kodolitsch Y, Aydin MA, Koschyk DH et al.: Predictors of aneurysmal formation after surgical correction of aortic coarctation. J Am Coll Cardiol 2002; 39: 617–624.
14. Vossschulte K: Isthmusplastik zur Behandlung der Aortenisthmusstenose. Thoraxchirurgie 1957; 4: 443–450.
15. Waldhausen JA, Nahrwold DL: Repair of coarctation of the aorta with a subclavian flap. J Thorac Cardiovasc Surg 1966; 51: 532–533.

Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Matthias Karck
Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie
Medizinische Hochschule Hannover
Carl Neuberg Straße 1
30623 Hannover
E-Mail: Karck@thg.mh-hannover.de

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