ArchivDeutsches Ärzteblatt16/2005Stand der minimalinvasiven Herzchirurgie

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Stand der minimalinvasiven Herzchirurgie

Dtsch Arztebl 2005; 102(16): A-1137 / B-952 / C-900

Cremer, Jochen; Schöttler, Jan; Fraund, Sandra; Schöneich, Felix; Böning, Andreas

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LNSLNS Zusammenfassung
In Deutschland werden pro Jahr etwa 100 000 Herzoperationen mit einem deutlichen Schwerpunkt in der koronaren Bypass- und Klappenchirurgie durchgeführt. Mehr als 30 Jahre stellte die Kombination von medianer Sternotomie und Herz-Lungenmaschinen-Perfusion ein operatives Standardkonzept dar. Dieses Konzept hat die hohen Erfolgsraten der Herzchirurgie mit einer durchschnittlichen perioperativen Letalität von nur drei bis vier Prozent bei einem zunehmend komplexeren Patientenkollektiv ermöglicht. Trends in allen chirurgischen Fächern und medizinische Innovationen führten dazu, Konzepte und Anwendbarkeit minimalinvasiver Techniken in der Herzchirurgie zu evaluieren.

Schlüsselwörter: Kardiochirurgie, minimalinvasive Therapie, chirurgische Therapie

Summary
State of Minimally Invasive Cardiac Surgery
Annually about 100 000 procedures in cardiac surgery are carried out in Germany, coronary bypass and valve surgery accounting for the majority. More than thirty years the combination of median sternotomy and heart-lung machine perfusion represented a standard approach allowing for the high success rates in heart surgery with an average perioperative mortality of around three per cent to four per cent despite the increasing number of more complex and older patients. Trends in all surgical fields and innovations in medical engineering induced a broad evaluation how minimally invasive techniques could be applied in cardiac surgery.

Key words: cardiac surgery, minimally invasive therapy, surgical therapy


Technische Innovationen und die intraoperative Bildgebung mit Videoverfahren gaben Mitte der neunziger Jahre entscheidende Impulse zur Entwicklung minimalinvasiver Operationskonzepte in der Herzchirurgie. Dabei konzentrierte man sich einerseits auf im Vergleich zur konventionellen Sternotomie verkleinerte und alternative chirurgische Zugangswege und andererseits auf Konzepte ohne oder mit zumindest wesentlich modifiziertem Herz-Lungen-Maschinen- (HLM-)Einsatz. Durch die Anwendung geeigneter Stabilisatoren und Expositionshilfen wurden die bis dahin nur gelegentlich durchgeführten koronaren Bypassoperationen am schlagenden Herzen nachhaltig vereinfacht. Für die Klappen-, ASD- (Vorhofseptumdefekt) und Koronarchirurgie wurden Ministernotomien, partielle Sternotomien, parasternale Inzisionen, transversale Sternotomien und Minithorakotomien evaluiert (Abbildung 1). Selbst komplett endoskopische Eingriffe mit Einsatz von Robotertechniken fanden Eingang in die herzchirurgischen Operationssäle. Dabei handelte es sich nicht um automatisierte Operationsroboter, die Teile eines Operationsprozesses selbstständig übernehmen können, sondern um eine von einem erfahrenen Chirurgen gesteuerte Telemanipulation. Aus einem umfangreichen Spektrum von Techniken und Konzepten entwickelten sich standardisierte Operationsverfahren, die an den herzchirurgischen Kliniken in unterschiedlichem Ausmaß angeboten werden.
Koronarchirurgie
Unter verschiedenen Ansätzen haben insbesondere zwei Verfahren, das OPCAB-Verfahren („off-pump coronary artery bypass“) und das MIDCAB-Verfahren („minimally invasive direct coronary artery bypass“) eine breite Akzeptanz gefunden. Unter OPCAB versteht man die chirurgische Revaskularisation einer koronaren Mehrgefäßerkrankung am schlagenden Herzen über eine komplette konventionelle Sternotomie oder untere Minithorakotomie. Zu den entscheidenden technischen Hilfen, die „beating heart“-Chirurgie zu erleichtern, zählen vorrangig Stabilisatoren, die durch Sog- oder Druckfixation zu einem lokal bewegungsfreien Myokardareal führen und Expositionshilfen (Abbildung 2), die eine Dislokation des Herzens aus dem Perikard bei gegebenenfalls pharmakologisch unterstützter stabiler Hämodynamik gestatten. Weitere Hilfsmittel wie „blowing devices“, intravaskuläre Gefäßokkluder oder Koronarshunts ermöglichen eine zufrieden stellende Visualisation des Koronargefäßes zur Anastomose.
Bewertet man die zum OPCAB-Verfahren (2, 35, 49, 57) verfügbare Literatur, die auch prospektive Vergleichsuntersuchungen und Metaanalysen einschließt, auch unter Berücksichtigung eigener Erfahrungen (7), werden viele angenommene Vorteile in der Realität vermisst. Typische Komplikationen der konventionellen Koronarchirurgie, wie beispielsweise perioperative Myokardinfarkte, Rethorakotomien wegen Nachblutung oder die perioperative Letalität (Tabelle 1), lassen sich mit OPCAB sicherlich nicht generell senken, wenngleich das Aus-
maß HLM-induzierter systemischer inflammatorischer Aktivierung durch Verzicht auf extrakorporale Zirkulation signifikant reduziert werden kann (38, 56).
Tendenziell zeichnet sich jedoch für OPCAB-Eingriffe positiv ab, dass besondere Risikogruppen vom OPCAB-Verfahren teilweise auch signifikant profitieren können (1, 45). Dies trifft insbesondere für Patienten mit hohem neurologischen perioperativen Risiko zu (58, 59) (zum Beispiel nach vorangegangenem Insult, bei intra- oder extrakraniellen Stenosen der hirnversorgenden Arterien, bei Arteriosklerose der Aorta ascendens), für Patienten mit Organdysfunktionen (beispielsweise chronisch kompensierter Niereninsuffizienz) (3, 9) oder bei fortgeschrittenem Alter (4, 5, 8). Ob die publizierten Ergebnisse diesbezüglich schon eine ausreichende medizinische Evidenz zulassen, wird noch sehr kontrovers diskutiert. Zudem scheint eine gewisse Skepsis hinsichtlich der Langzeitergebnisse nach einer OPCAB-Versorgung angebracht, weil unter den wenigen Publikationen zu Langzeitergebnissen mehrfach über schlechtere Offenheitsraten, höhere Myokardinfarktraten, eine höhere Inzidenz von wieder aufgetretener Angina und der Notwendigkeit erneuter invasiver Revaskularisationen berichtet wurde (39, 50, 52).
Einschränkend muss auch noch erwähnt werden, dass sich mit OPCAB-Verfahren nicht alle technischen Möglichkeiten der Bypassversorgung, wie sie im kardioplegischen Herzstillstand möglich sind, realisieren lassen. Insbesondere die bilaterale Revaskularisation mit In-situ-Bypässen der Arteria mammaria, mit der die besten Langzeitresultate in der Koronarchirurgie erzielt werden können, ist unter OPCAB-Bedingungen aufgrund der gleich bleibenden Volumenbelastung beider Ventrikel bei „beating heart“-Eingriffen eingeschränkt.
Insgesamt dürfte die OPCAB-Revaskularisation mittlerweile einen festen Stellenwert in der Versorgung von Patienten aus speziellen Risikogruppen und bei einer speziellen Koronarmorphologie besitzen. Die initiale Erwartung, OPCAB-Verfahren würden die konventionelle Bypassoperation mit kardioplegischem Herzstillstand an der HLM ablösen, hat sich nicht erfüllt.
MIDCAB-Operation
Im Gegensatz zur OPCAB-Revaskularisation bei koronarer Mehrgefäßerkrankung versteht man unter der MIDCAB-Operation im engeren Sinne die Revaskularisation des kräftigen Vorderwandgefäßes, des Ramus interventricularis anterior (RIVA) (Abbildung 3) mit linksseitigem Arteria-mammaria-interna-Bypass (LIMA-Bypass) am schlagenden Herzen über eine anteriore Minithorakotomie (6, 8, 11, 18, 60). Vom Konzept her ist dieses Verfahren sehr attraktiv, weil sowohl auf die Herz-Lungen-Maschine als auch auf die Sternotomie verzichtet werden kann (Abbildung 4). Die geringen Indikationszahlen und die hohen Ansprüche an die chirurgische Qualifikation, verbunden mit zum Teil enttäuschenden Ergebnissen in der Lernkurve einzelner Zentren, führen dazu, dass diese Technik nur noch an einzelnen Zentren angeboten wird. Bei entsprechender Expertise erlaubt die MIDCAB-Revaskularisation der konventionellen Koronarchirurgie vergleichbare Ergebnisse hinsichtlich der Offenheitsrate des Mammaria-Bypasses (Tabelle 2), sowohl perioperativ (mehr als 95 Prozent) als auch im Langzeitverlauf (18, 21, 24, 40, 44). Daraus resultieren geringe Reinterventionsraten und eine geringe Inzidenz erneuter kardialer Eingriffe. Etablierte Zentren arbeiten mit niedrigen Konversionsraten (intraoperativer Wechsel auf Sternotomie plus/minus HLM) und vielfach werden die Patienten bereits im Operationssaal extubiert (25, 34). Aufgrund der deutlich geringeren Invasivität gegenüber konventionellen Verfahren wird MIDCAB oftmals auch in Ultima-ratio-Situationen angewandt. Dies muss bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden. Eine Kombination von MIDCAB mit interventioneller Behandlung mit Ballondilatation und Stent kann für spezielle Patienten (zum Beispiel Rezidivstenose des
RIVA und eine gut interventionell behandelbare zweite Läsion) ein ideales Konzept darstellen (16, 65). Ebenso wie das OPCAB-Verfahren hat auch die MIDCAB-Operation einen festen Stellenwert in der chirurgischen Koronarversorgung. Sie wird allerdings nur in spezialisierten Zentren angeboten.
Roboterchirurgie
Der von Euphorie und Medieninteresse begleitete Einsatz von Robotern in der Koronarchirurgie wurde in den letzten fünf bis acht Jahren in verschiedenen Operationsschritten und Techniken evaluiert (26, 30, 41, 46). Bei enormem technischen und finanziellen Aufwand ist es zwar möglich, mit total endoskopischer Vorgehensweise (überwiegend verbunden mit modifizierten HLM-Technologien) Ein- und Mehrgefäßrevaskularisationen vorzunehmen, aber die erzielbaren Resultate sind eher kritisch zu werten, was Bypassfunktions-, Komplikations- und Konversionsraten anbelangt (29). Auch dürfte die mit einem Telemanipulator angelegte Koronaranastomose trotz videoskopischer Vergrößerung des Operationsfeldes nicht der Präzision einer von einem erfahrenen Operateur handgenähten Koronaranastomose gleichkommen. Das gelegentlich berichtete Argument, der Telemanipulator reduziere das Zittern des Operateurs (37), wirkt realitätsfern, weil die meisten Herzchirurgen ihre Anastomosen routiniert und „zitterfrei“ anlegen. Die Entwicklung der Eingriffszahlen über die letzten Jahre legt nahe, dass bei dem jetzigen Stand der Technik die Robotertechnologie in der Koronarchirurgie an ihre Grenzen gestoßen ist und auch relevante Eingriffszahlen nicht zu erwarten sind.
Minimalinvasive Mitralklappenchirurgie
Parallel zum MIDCAB und OPCAB-Verfahren in der Koronarchirurgie hat die minimalinvasive Mitralklappenchirurgie über eine rechtsseitige anterolaterale Minithorakotomie zahlenmäßig eine respektable Akzeptanz erreicht. Der verfahrensbedingte Nachteil, nicht auf die HLM verzichten zu können, wurde durch eine spezielle Anschlusstechnik (Endoclamp und modifizierte Femoralkanülen) kompensiert (42, 51, 55). Vorteile für den Patienten sind das bessere kosmetische Ergebnis und die erhaltene Thoraxstabilität (keine Sternotomie) (48). Der Zugang von rechtslateral erlaubt eine gute videoskopische Exposition der Mitralklappe (47). Gegenüber der konventionellen Operationstechnik über die Sternotomie ist der Operationsablauf wesentlich komplexer und erfordert eine aufwendige technische Ausstattung. Ein besseres Operationsergebnis oder eine Reduktion von Operationssterblichkeit und Komplikationsraten kann von einer minimalinvasiven Mitralklappenoperation nicht erwartet werden. Konservative Herzchirurgen vertreten nach wie vor die Ansicht, dass die konventionelle Technik das präzisere Vorgehen, was insbesondere für Mitralrekonstruktionen wichtig ist, erlaubt. Einzelne Gruppen führen auch in ausgesuchten Fällen total endoskopische minimalinvasive Mitralklappenoperationen durch (14, 32).
Minimalinvasive Aortenklappenoperationen
Für Aortenklappenoperationen sind anteriore Zugangswege und der HLM-Einsatz obligat. Konzepte zur Minimierung des Operationstraumas konzentrieren sich daher darauf, die anteriore Inzision zu modifizieren (Abbildung 5, 6). Alternativ zur kompletten Sternotomie werden partielle, obere oder untere Sternotomien angewandt, ebenso wie quere Sternotomien (mit bilateraler Durchtrennung der Arteria mammaria) (17, 27, 31, 63). Vergleichende Untersuchungen bestätigen zwar eine bessere kosmetische Akzeptanz der Operationsnarbe beim Patienten, aber nach medizinischen Kriterien (Sterblichkeit, Komplikationsraten) ließen sich die guten Ergebnisse der konventionellen Vorgehensweise allenfalls erreichen aber keineswegs verbessern (15, 22, 23, 43). Bei einem insgesamt deutlich höheren technischen Aufwand und deutlich höheren Ansprüchen an das Können des Operateurs ist das Interesse an minimalinvasiven Aortenklappeneingriffen sehr gering geworden.
Minimalinvasiver Verschluss von Vorhofseptumdefekten
Über eine anterolaterale Minithorakotomie rechts lassen sich Vorhofseptumdefekte (ASD) minimalinvasiv versorgen (Abbildung 7). Dazu ist ein modifizierter Anschluss der Herz-Lungen-Maschine (zum Beispiel Vena jugularis, Arteria und Vena femoralis) entwickelt worden. Für die jüngeren Patienten hat das kosmetische Ergebnis vielfach einen anderen Stellenwert als für den durchschnittlichen 60- bis 70-jährigen erwachsenen herzchirurgischen Patienten.
Bei Frauen ist die submammäre Schnittführung in der Mammafalte später so gut wie nicht mehr zu sehen. Bei Adoleszenten müssen die Brustentwicklung und das Thoraxwachstum berücksichtigt werden. Über das kosmetische Ergebnis hinaus ist die frühe postoperative bessere körperliche Belastbarkeit im Vergleich zur Sternotomie ebenfalls attraktiv. Auch bei der minimalinvasiven Versorgung von Vorhofseptumdefekten lassen sich im Vergleich zu den Resultaten einer konventionellen Technik keine besseren medizinischen Ergebnisse erzielen (20, 28, 64).
Analysiert man die jährlich publizierten Eingriffszahlen der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie in den letzten fünf
Jahren (Grafik) hinsichtlich der Einführung minimalinvasiver Techniken, so fand nach einer initialen Evaluation der verschiedenen minimalinvasiven Optionen eine Konsolidierung der Eingriffszahlen statt. Die durch Publikationen erreichte Transparenz der Ergebnisse erlaubt eine fundierte Einschätzung, was die einzelnen minimalinvasiven Techniken leisten können. Die Priorisierung möglicher Vorteile liegt dabei vorwiegend beim Patienten oder zuweisenden Arzt. Nur für wenige Konzepte besteht eine medizinische Evidenz, dass für selektionierte Patienten bestimmte minimalinvasive Verfahren günstigere Behandlungsergebnisse erlauben.
Nicht unbeachtet bleiben sollte aber auch, dass ähnlich wie in der Kinderherzchirurgie oder der thorakalen Organtransplantationschirurgie minimalinvasive Operationstechniken nur von spezialisierten Zentren angeboten werden. Am ehesten ist von dem OPCAB-Verfahren ein flächendeckendes Angebot zu erwarten.
Die technische Weiterentwicklung zum Beispiel von automatisierten Verbindungselementen zur Bypassanastomose (Koronarkonnektoren), spezialisierten Anschlusssystemen für die Herz-Lungen-Maschinen oder individuell auf den Eingriff optimierte Operationsinstrumente, lässt sicherlich Raum für neue Verfahrensentwicklungen (13, 33, 54, 61, 62). Auch künftig werden jedoch die medizinische Evidenz der Resultate und der ökonomische Aufwand (Mehraufwand) vor einer rein kosmetischen Argumentation vorrangige Bewertungskriterien für die minimalinvasive Herzchirurgie sein.

Manuskript eingereicht: 3. 8. 2004, angenommen: 15. 9. 2004

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

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2005; 102: A 1137–1141 [Heft 16]


Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das beim Verfasser erhältlich oder im Internet unter www.aerzteblatt.de/lit1605 abrufbar ist.

Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Jochen Cremer
Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
Campus Kiel
Arnold-Heller-Straße 7
24105 Kiel
E-Mail: JCremer@kielheart.uni-kiel.de
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