Ursachen und Behandlungsstrategien der Aortenklappeninsuffizienz

Zusammenfassung
Mit dem Rückgang rheumatischer Klappenvitien hat die Bedeutung der reinen Insuffizienz der Aortenklappe zugenommen. Als konservative Behandlung ist die Gabe von Vasodilatatoren möglich. Werden bestimmte echokardiographisch bestimmbare Parameter erreicht oder treten Symptome auf, ist die operative Korrektur der Aorteninsuffizienz symptomatisch und prognostisch sinnvoll. Neben den bekannten Verfahren des Klappenersatzes kann die insuffiziente Aortenklappe heute bei einem großen Teil der Patienten rekonstruiert werden.

Schlüsselwörter: Herzklappenimplantation, Kardiochirurgie, Aorteninsuffizienz, Funktionsstörung, Aortenchirurgie

Summary
Causes and Treatment Principles of Aortic Regurgitation
With the declining incidence of rheumatic fever the importance of pure aortic regurgitation has increased steadily. Conservative treatment mainly consists of administration of vasodilators. Echocardiographic parameters and the presence of symptoms determine prognosis. If these indicate a poor prognosis, operative treatment not only improves symptoms, but also prognosis. Today a regurgitant aortic valve does not necessarily have to be replaced, but it can be reconstructed in many patients.

Key words: aortic valve implantation, cardiac surgery, aortic insufficiency, dysfunction, aortic valve surgery


Heute werden andere erworbene Funktionsstörungen der Aortenklappe diagnostiziert als vor 20 Jahren. Kombinierte Vitien rheumatischen Ursprungs sind selten geworden, Klappenfehler anderer Genese haben zugenommen. Die reine Insuffizienz der Aortenklappe besteht heute bei mehr als 20 Prozent der Patienten, die einer operativen Korrektur bedürfen. Auch das Wissen um die Entstehungsmechanismen von Aortenvitien hat sich verändert. Atherogene Risikofaktoren wie Hypertonie und Fettstoffwechselstörungen spielen offensichtlich in der Genese der Aortenstenose eine Rolle (94, 129). Vor allem hat sich das pathophysiologische Verständnis der Insuffizienz dahingehend gewandelt, dass die Aortenklappe als Teil einer funktionellen Einheit mit der Aortenwurzel betrachtet werden muss (116). Eine eingeschränkte Schlussfähigkeit der Aortenklappe kann durch Veränderung der Klappentaschen oder der Aortenwurzel bedingt sein.
Anatomisch ist die Aortenklappe ein Teil der Aortenwurzel, die nach kranial durch die Kommissuren und den sinutubulären Übergang, nach kaudal durch den aortoventrikulären Übergang begrenzt wird (4, 119). Der Ring der Aortenklappe besteht aus fibrösen Ansatzrändern der Taschen und ist in seiner Größe durch den sinutubulären Durchmesser, den aortoventrikulären Übergang sowie die Weite der Sinus bestimmt. Lange bestand die Auffassung, dass Öffnung und Schluss der Klappe passiv als Folge von Druckgradienten zwischen linkem Ventrikel und Aorta geschehen. Untersuchungen in den letzten zehn Jahren ergaben, dass die Aortenklappe und Aortenwurzel dynamischen Veränderungen im Herzzyklus unterworfen sind (23, 65, 116, 132). Bereits während der isovolumetrischen Phase der Systole beginnen sich die Kommissuren auseinander zu bewegen, sodass die Auswurfphase mit einer schon partiell geöffneten Aortenklappe startet. In der frühen Systole ist die Klappe maximal geöffnet, es folgt noch in der Systole eine langsame Schlussbewegung, die von einer Kontraktion im aortoventrikulären Übergang begleitet ist (46, 67–69). Mit Abfall des systolischen Drucks findet die schnelle Schlussbewegung der sich einander angenäherten Taschen statt. Eine funktionelle Störung der Aortenwurzel (beispielsweise durch zunehmende Rigidität im Alter oder Dilatation [Aneurysma]) wird somit die Schlussfunktion der Klappe ebenso beeinträchtigen wie morphologische Veränderungen der Taschen selbst (45–48, 130).
In mehr als der Hälfte der Fälle ist heute eine Dilatation von Aortenwurzel und Aorta ascendens bei der Entstehung der Aorteninsuffizienz beteiligt (29, 71, 76, 84, 121, 124, 128). Angeborene Bindegewebserkrankungen wie das Marfan- oder Ehlers-Danlos-Syndrom führen in der zweiten bis vierten Lebensdekade zu einer Dilatation der Aortenwurzel, die meist den aortoventrikulären wie den sinutubulären Übergang betrifft. Die atherosklerotische Dilatation, die jenseits des 60. Lebensjahres mit zunehmender Häufigkeit beobachtet wird, befällt meist den sinutubulären Übergang und den Sinus der Aortenwurzel (71).
Eine bikuspid angelegte Aortenklappe ist die zweithäufigste Ursache der Aorteninsuffizienz (37, 38, 79, 90–92, 101, 103, 127). Bei dieser Anomalie sind zwei der drei Taschen kongenital miteinander verschmolzen, wenn auch meist drei Kommissuren und Sinus angelegt sind. Die kongenital fusionierte Tasche mit zwei rudimentären Sinus entwickelt häufig einen Prolaps, der zur Insuffizienz führt. Entsteht nicht in den ersten drei Lebensjahrzehnten eine Stenose, werden die Betroffenen häufig zwischen der dritten und sechsten Dekade insuffizient. Die bikuspide Anatomie der Aortenklappe ist in 50 bis 60 Prozent von einer Dilatation der Aorta begleitet, die zusätzlich die Koaptation der Taschenklappen vermindert (62, 86, 87, 93, 109).
Der Prolaps einer oder mehrerer Taschen führt zu einer unterschiedlichen Höhe der freien Ränder und somit zu einer gestörten Koaptation (Abbildung 1 a, b). Eine solche myxomatöse Degeneration der Aortenklappe (1, 3, 51, 75, 77, 82, 88) im Sinne einer „floppy valve“ wird meist jenseits des 50. Lebensjahres symptomatisch. Kongenitale Fenestrationen nahe den Kommissuren beeinträchtigen primär nicht die Schlussfähigkeit der Klappe, können jedoch durch eine verminderte mechanische Stabilität zu einem Prolaps führen.
Die Dissektion der proximalen Aorta ist eine Komplikation der aneurysmatischen Dilatation, kann jedoch auch mit normalen Aortendimensionen bei Hypertonie entstehen. Sie setzt sich auch fort in die Aortenwurzel mit den Kommissuren der Aortenklappe und bedingt eine akute Störung der Geometrie der Aortenklappe mit konsekutiver Insuffizienz (14, 83, 85, 102). Selten ist ein lokalisierter Defekt, das heißt eine Perforation einer Tasche, wie sie im Rahmen einer Endokarditis auftreten kann. Eine Retraktion und Kalzifizierung der Taschen vermindern die für eine ausreichende Schlussfunktion erforderliche Fläche an Klappengewebe und bedingen so die Schlussunfähigkeit. Dies manifestiert sich häufig als eine Erkrankung der siebten und achten Lebensdekade, kann bei gestörtem Calciumstoffwechsel jedoch auch früher auftreten (41, 73, 120).
Prognose und konservative Therapie
Die Volumenbelastung des linken Ventrikels durch eine relevante Aorteninsuffizienz wird bei einem chronischen Verlauf lange durch ein erhöhtes enddiastolisches Volumen und einen linksventrikulären Funktionserhalt kompensiert. Die linksventrikuläre Arbeit bleibt oft über Jahrzehnte normal, der Patient ist meist oligo- oder asymptomatisch (10, 11, 108, 113, 122). Im Einzelfall kann der Ausschluss von Symptomen schwierig sein, wenn der Patient sich in seinen Aktivitäten an eine schleichend auftretende Dyspnoe anpasst. Bei asymptomatischer Aortenklappeninsuffizienz ist bei etwa vier Prozent der Patienten pro Jahr mit der Entwicklung von Symptomen einer Herzinsuffizienz oder einer linksventrikulären Dysfunktion zu rechnen (10, 11, 31, 40, 108, 113, 122). Die Rate des plötzlichen Herztodes ist mit weniger als 0,2 Prozent pro Patientenjahr gering. Asymptomatische Patienten mit nachweisbarer linksventrikulärer Dysfunktion werden jedoch mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 25 Prozent pro Jahr an einer klinisch manifesten Herzinsuffizienz erkranken (10, 11, 31, 40, 108, 113, 122). Nach der Entwicklung manifester Symptome einer Herzinsuffizienz ist die Prognose ungünstig, die 1-Jahres-Letalität liegt dann zwischen 10 Prozent und 20 Prozent.
Eine konservative Therapie, also die Gabe von Vasodilatatoren, führt zu einer Abnahme der Wandspannung sowie zur Stabilisierung von linksventrikulärer Größe und Auswurffraktion (49, 72, 107). ACE-Hemmer führen zur Stabilisierung oder Reduktion der linksventrikulären Masse („reverse remodeling“) (72) und sind somit zu bevorzugen. Da eine niedrige Herzfrequenz eine Zunahme von Diastolendauer, Regurgitationsvolumen und Wandspannung zur Folge hat, sollte eine bradykardisierende medikamentöse Therapie (beispielsweise mit Betablockern) vermieden werden. Patienten, bei denen eine linksventrikuläre Dysfunktion nach der Operation persistiert, sollten entsprechend den Richtlinien mit ACE-Hemmern, (falls
erforderlich mit AT1-Antagonisten), Betablockern, Diuretika und Aldosteronantagonisten behandelt werden (56).
Diagnose
Bereits auskultatorisch wird häufig der Verdacht auf eine Aorteninsuffizienz geäußert. Die definitive Diagnose einer insuffizienten Aortenklappe erfolgt echokardiographisch. Für die prognostische Einschätzung ist die Graduierung der Regurgitation und die Analyse von Ventrikelgröße und -funktion wichtig, zur Beurteilung der Rekonstruktionsmöglichkeit die morphologische Analyse von Klappe und Wurzel (Grafik 1). Bei der Graduierung des Refluxes an der Klappe genügt es oft, die geringe von der hämodynamisch bedeutsamen Insuffizienz zu trennen, um zwischen primärem Vitium und Kardiomyopathie als Ursache einer Dysfunktion des linken Ventrikels zu differenzieren. In der klinischen Praxis nützliche Parameter und Schwellenwerte bedeutender Aorteninsuffizienz sind:
- eine Druckhalbwertszeit des Insuffizienzsignals im Continuous-wave-Doppler < 250–300 ms (105),
- ein Durchmesser der Vena contracta von 6 mm (123) und
- eine Jet-Breite im aortoventrikulären Übergang relativ zum Durchmesser des Ausflusstrakts > 50 Prozent.
Bei asymptomatischen Patienten sind als Prognosemarker die Größe und Funktion der linken Kammer entscheidend. Obwohl an nur kleinen Kollektiven erarbeitet (55), wird ein gebräuchlicher Grenzwert für den systolischen Ventrikeldurchmesser mit 55 mm angegeben. Dies ist ein Indikator für eine schlechte Prognose. Die aktuellen Empfehlungen der European Society of Cardiology sehen 50 mm oder 25 mm/m2 Körperoberfläche vor (57). Diastolische Durchmesser von 75 mm sind weniger trennscharf (12). Für die Ejektionsfraktion in Ruhe wird als Grenze 50 Prozent angegeben. Sind beide Parameter nicht eindeutig, erlaubt die unzureichende Steigerung der Ejektionsfraktion während der Belastung, ein Niedrig- von einem Hochrisikokollektiv zu unterscheiden (12).
Indikationsstellung zur operativen Therapie
Mit Entwicklung einer symptomatischen Herzinsuffizienz oder einer linksventrikulären Dysfunktion liegt eine Konstellation vor, in der die operative Korrektur des Klappenfehlers notwendig ist. Gleichfalls sollte bei Erreichen eines endsystolischen Durchmessers des linken Ventrikels von 55 mm die Aorteninsuffizienz auch bei asymptomatischen Patienten korrigiert werden (9, 13, 31, 40, 57). Eine akzeptierte Indikation zur Operation, unabhängig vom Schweregrad der Aorteninsuffizienz, besteht bei einer Erweiterung der Aortenwurzel auf einen Durchmesser von mehr als 55 mm (9, 57). Neuere Daten lassen bereits Aortendurchmesser von mehr als 45 bis 50 mm in bestimmten Konstellationen als ausreichend erscheinen, um sich für eine operative Therapie zu entscheiden (57) .
Klappenersatz
Der prothetische Ersatz der Aortenklappe ist heute ein Routineverfahren, das mit geringem Risiko durchgeführt werden kann (33, 52, 60). Es verbleiben bei mechanischen Prothesen lebenslang die Probleme der Thrombembolie mit einer Inzidenz von 0,5 bis 2 Prozent/Patientenjahr unter der empfohlenen Antikoagulation mit Cumarinderivaten und einer INR von mehr als 2 (30, 58, 63, 95). Dieses Thrombembolierisiko ist abhängig von Alter und Herzrhythmus des Patienten sowie der Komorbidität und Qualität der Antikoagulation. Die Antikoagulation birgt wiederum das Risiko von Blutungskomplikationen, das vom Alter des Patienten und der Qualität der Antikoagulation abhängig ist. Unter optimalen Bedingungen ist mit schweren Blutungen in 0,5 bis 1,5 Prozent pro Patientenjahr zu rechnen (5, 7, 58). Die Inzidenz von Blutungskomplikationen ist bei jüngeren Patienten gering, das kumulative Risiko kann jedoch aufgrund der hohen postoperativen Lebenserwartung beträchtlich sein.
Biologische Prothesen sind ohne Antikoagulation von einer Thrombembolierate begleitet, die vergleichbar ist mit mechanischen Prothesen bei guter Antikoagulation (30, 63, 95). Sie degenerieren altersabhängig (6, 26, 27, 59, 61, 96, 97). Ein 70-jähriger Patient kann mit 95-prozentiger Wahrscheinlichkeit damit rechnen, innerhalb der folgenden zehn Jahre nicht erneut operiert zu werden. Deshalb erscheint diese Prothese ab einem Alter von 65 bis 70 Jahren in Bezug auf Haltbarkeit und die Gefahr einer Thrombembolie als die bessere Wahl (99). Liegt eine prognostisch ungünstige Konstellation vor, wie zum Beispiel die Kombination eines Aortenvitiums mit koronarer Herzkrankheit, ist der Einsatz auch bei einem 60-jährigen Patienten gut vertretbar (98). Bei Jüngeren ist die Funktionsdauer der Bioprothese weniger befriedigend.
Lebenslang besteht bei mechanischen und biologischen Prothesen das Risiko des paravalvulären Lecks und der Prothesenendokarditis, die mit 0,3 bis 0,5 Prozent beziehungsweise 1 Prozent pro Patientenjahr vorkommt (5, 16, 30, 47, 58, 78). Beide Komplikationen sind nur in einem geringen Prozentsatz einer konservativen Behandlung zugänglich und bringen ebenfalls die Notwendigkeit einer Reoperation mit sich. Diese spezifischen Komplikationen des Klappenersatzes haben eine negative Auswirkung auf die Lebenserwartung. Nach Eingriffen an der Mitralklappe sieht man so im langfristigen Verlauf eine geringere Lebenserwartung, wohingegen nach einer Rekonstruktion eine durchschnittliche Lebensdauer zu erwarten ist (80). Bislang existieren keine vergleichbaren Daten für die Aortenklappe.
Das aortale Homograft ist nur begrenzt verfügbar und besitzt eine nur wenig längere Haltbarkeit als die Bioprothese (89, 118). Beim Homograft tritt selten ein paravalvuläres Leck auf; auch ist das Risiko im Vergleich zu herkömmlichen Prothesen geringer, an einer Endokarditis zu erkranken (104). Problematisch ist die ausgeprägte Neigung zur Verkalkung der Aortenwand, die das Risiko einer Reoperation erhöht.
Der Ersatz der Aortenklappe mit dem pulmonalen Autograft (Ross-Operation) ist eine Option, die beim jungen Patienten eingesetzt werden kann und keine Antikoagulation erfordert (2, 36). Die Freiheit von Reoperation liegt nach 20 Jahren bei etwa 80 Prozent und ist somit den anderen biologischen Ersatzverfahren überlegen (21). Der Eingriff ist jedoch komplex und nicht nur durch den Ersatz zweier Klappen, sondern auch durch mögliche Verletzungen septaler Koronarien mit einem erhöhten Risiko verbunden. Gründe für einen Wiederholungseingriff sind die Insuffizienz des Autografts und Stenosierungen im Bereich des pulmonalen Homografts (19, 74). Die Komplexität und das Risiko der Operation lassen diesen Eingriff lediglich bei ausgewählten jungen Patienten als gute Lösung erscheinen.
Rekonstruktion
Obwohl erste Rekonstruktionen von insuffizienten Aortenklappen bereits in den 1960er-Jahren vorgenommen wurden (17, 114, 115, 125), galt dieses Vorgehen bislang als wenig reproduzierbar. Im Gegensatz zur zweisegelig angelegten Mitralklappe mit einer Koaptationslinie der Segel ist die Schlussfunktion der trikuspiden Aortenklappe von der Geometrie dreier Koaptationslinien abhängig (54). Die Tatsache, dass der eigentliche Ring der Aortenklappe keine zweidimensionale, sondern eine komplexe dreidimensionale Struktur darstelt, erschwert das präoperative Abschätzen des Insuffizienzmechanismus und die operative Korrektur. Die Kraftverteilung an Taschenklappe und Wurzel müssen bei einer Rekonstruktion berücksichtigt werden (44). Heute können die einzelnen pathologischen Komponenten der Aorteninsuffizienz echokardiographisch als Grundlage für die Anwendung spezifischer rekonstruktiver Verfahren bestimmt werden.
Bei der Dilatation der Aortenwurzel kann eine subkommissurale Raffung, ein Remodellieren der Aortenwurzel oder die Reimplantation der Aortenklappe in einer Gefäßprothese (Grafik 1) erwogen werden (17, 24, 106). Der Prolaps von Taschenklappen kann durch Resektion von redundantem Klappengewebe mit anschließender Readaptation oder einfaches Raffen des Klappenrandes (18, 22, 66)
korrigiert werden (Grafik 2, Abbildungen 2, 3 a, 3 b). Durch das Einnähen eines Flickens (zum Beispiel aus Perikard) kann man Defekte verschließen oder retrahierte Taschenklappen in ihrer Konfiguration normalisieren (32). Kommen unterschiedliche Defekte bei einem Patienten vor, ist auch die Kombination verschiedener Techniken möglich, um den individuell vorliegenden pathologischen Veränderungen gerecht zu werden.
Mittel- und langfristige Erfahrungen liegen für das Operationsverfahren vor, bei dem die Dilatation der Aortenwurzel durch Reimplantation der nativen Aortenklappe korrigiert wird (25, 28, 53, 112). Das Risiko des Eingriffs ist gering, die Freiheit von Reoperation liegt bei 95 Prozent nach fünf und 90 Prozent nach zehn Jahren (25, 28, 53). Auch die Korrektur der Wurzeldilatation durch Einnähen einer passend konfigurierten Dacron-Prothese (Remodellieren der Aortenwurzel) kann die weitgehende oder vollständige Suffizienz der Aortenklappe bewirken (8, 15, 25, 34, 111, 131). Das operative Risiko ist ebenfalls niedrig, die langfristige Stabilität gut bis befriedigend; die Freiheit von Reoperation liegt in den meisten Serien bei 90 Prozent nach fünf und zehn Jahren. Dieses Vorgehen scheint trotz vordergründig physiologischerem Bewegungsmuster der Aortenklappe (70) bei Patienten mit Marfan-Syndrom eine geringere langfristige Stabilität als die Reimplantation zu besitzen (28). Die systolische Funktion der erhaltenen und so rekonstruierten Aortenklappe in Ruhe und unter Belastung ist physiologisch (48).
Vergleichsweise geringe Fallzahlen wurden zur isolierten Rekonstruktion der Aortenklappe veröffentlicht, das heißt die Korrektur von Taschenprolaps oder Retraktion ohne zusätzliche Wurzeldilatation (20, 35, 39, 50, 64, 66, 81, 100, 117, 124). Auch bei diesen Eingriffen ist das operative Risiko gering; die Freiheit von Reoperation nach fünf Jahren reicht von 50 bis 90 Prozent. Die Progredienz einer offensichtlich vorbestandenen, mäßigen Dilatation der Aortenwurzel kann zum erneuten Auftreten der Insuffizienz beitragen (81).
Die Autoren haben festgestellt, dass eine Kombination aus pathologischen Veränderungen von Klappe und Wurzel bei einem großen Teil der Patienten mit Aorteninsuffizienz besteht (66, 110). Entsprechend wurden konsequent die rekonstruktiven Ansätze für Wurzel und Klappe bei Bedarf kombiniert. Trotz weiterer zusätzlicher herzchirurgischer Eingriffe bei einem großen Teil der Patienten ist das Risiko von elektiven oder Notfalleingriffen eher geringer, als es für den Ersatz der Aortenklappe zu erwarten wäre. Eine Endokarditis der rekonstruierten Aortenklappe trat in einer kumulativen Nachbeobachtungszeit von 700 Patientenjahren nur einmal auf. Auch bei der Kombination rekonstruktiver Eingriffe an Klappentaschen und Aortenwurzel liegt die Freiheit
von Reoperation nach fünf Jahren bei mehr als 90 Prozent, die Stabilität der Korrektur ist bei bikuspiden Aortenklappen besser als bei trikuspider Anatomie (Grafik 3).
Schlussfolgerungen
Die Rekonstruktion der insuffizienten Aortenklappe ist heute bei vielen Patienten möglich; das operative Risiko ist gegenüber dem Klappenersatz nicht erhöht. Die mittelfristige Stabilität einer solchen Korrektur ist gut und bei speziellen Konstellationen (zum Beispiel
bikuspide Aortenklappe) vergleichbar der Mitralrekonstruktion. Die hämodynamische Funktion rekonstruierter Aortenklappen ist physiologisch und somit den Klappenprothesen überlegen. In Analogie zur Mitralrekonstruktion erscheint es möglich, dass mit der Rekonstruktion der Aortenklappe die klappenbedingte Morbidität und Letalität verringert wird.

Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.

Manuskript eingereicht: 11. 3. 2004, angenommen:
8. 4. 2004

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2004; 101: A 2475–2479 [Heft 37]



Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das beim Verfasser erhältlich oder im Internet unter www.aerzteblatt.de/lit3704 abrufbar ist.

Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Hans-Joachim Schäfers
Klinik für Thorax- und Herz-Gefäßchirurgie
Universitätskliniken des Saarlandes
Kirrberger Straße 1
66421 Homburg/Saar
E-Mail: [e-mail]

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