Aortenhemiarch und Klappenersatz bei schwerer Aortenstenose mit aufsteigender Aortenektasie

Eine schwere Aortenklappenstenose ist eine häufige Erkrankung mit potenziell tödlichen Folgen. Auftretende Symptome können Dyspnoe mit Angina/Brustschmerzen umfassen, die den Lebensstilbereich erheblich einschränken können. Früherkennung und Behandlung sind für eine wirksame Behandlung von größter Bedeutung, da eine unbehandelte schwere Aortenstenose eine fünfjährige Sterblichkeit von 50–70 % hat. Die Behandlungsmöglichkeiten reichen vom minimalinvasiven Transkatheteransatz bis hin zur offenen Herzoperation. Jede Strategie ist auf die jeweilige Patientenpräsentation zugeschnitten, wobei die Herzanatomie, Begleiterkrankungen und die Gebrechlichkeit des Patienten berücksichtigt werden. Wenn eine begleitende Aortopathie vorliegt, ermöglicht ein offener Ansatz eine endgültige Behandlung beider Erkrankungen. 

Die Aortenektasie ist eine abnormale Erweiterung der aufsteigenden Aorta, die zwar nicht so schwerwiegend ist, aber ein Vorläufer eines Aortenaneurysma oder einer Dissektion sein kann. Bei Patienten, die sich einer chirurgischen Aortenklappenersatztherapie unterziehen, kann eine Kompositations-Ersatzstrategie auch die gleichzeitige Aortenektasie behandeln, indem die neue Klappe als einzelnes Implantat in ein Aortentransplantatsegment integriert wird.

Klappenoperation; aufsteigende Aorten- und Bogenaortenchirurgie; Aorten-Ektasie; Aortenstenose.

Eine schwere Aortenstenose betrifft mehr als 3 % der Senioren in den Vereinigten Staaten und kann zu Synkopen und plötzlichem Herztod führen. ¹ Eine schnelle Diagnose und eine gründliche Untersuchung sind entscheidend, um tödliche Folgen zu vermeiden. Die Echokardiographie kann verwendet werden, um den Schweregrad der Stenose zu beurteilen. Leichte Aortenstenose ist definiert als ein mittlerer Druckgradient < 25 mmHg und eine Aortenklappenfläche < 1,5 cm². Eine mittlere Aortenstenose hat einen Druckgradienten zwischen 25–40 mmHg und eine Aortenklappenfläche zwischen 1 und 1,5 cm². Eine schwere Aorta ist ein Druckgradient von mehr als 40 mmHg mit einer Aortenklappenfläche von weniger als 1 cm^² oder einer Spitzenströmungsgeschwindigkeit > 4 m/^s,2

Ein chirurgischer Ansatz zur Reparatur bietet die Möglichkeit, auch begleitende Pathologien zu behandeln. Aortenektasie ist eine wesentlich weniger schwere Aortenerkrankung, die eine aufsteigende Aortendilation beschreibt, die noch keinen Durchmesser von 4 cm überschritten hat, um als thorakales Aneurysma klassifiziert zu werden. ³ Diese Aortendilation hat eine berichtete Prävalenz zwischen 0,16 % und 0,34 % und wird als zunehmend beobachtet, wahrscheinlich aufgrund von Verbesserungen der diagnostischen Modalitäten. ⁴ Während die Kriterien für den chirurgischen Aortenklappenersatz das Vorhandensein von Symptomen, asymptomatischer schwerer Stenose oder fortschreitende linke ventrikuläre Dilatation umfassen, kann auch eine begleitende Aortenerkrankung behandelt werden. Beträgt der aufsteigende Aortendurchmesser > 4,5 cm, ist in solchen Fällen ein chirurgischer Ersatz erforderlich. Andernfalls ist ein eigenständiger aufsteigender Aortenersatz mit einem Aortendurchmesser von 5–^5,5 cm. Ein Aortenhemiarchen- und Klappenersatz kann beide Pathologien mit einer einzigen Operation effektiv behandeln.

Ein 57-jähriger Mann mit einer Vorgeschichte von Bluthochdruck und Hyperlipidämie meldete sich nach einer Synkopen in die Notaufnahme. Die Untersuchung zeigte eine schwere Aortenstenose mit aufsteigender Aortenektasie und Aneurysma von bis zu 4,8 cm in Richtung des Aortenbogens, mit einer normalen Größe der Aortenwurzel. Eine Katheterisation am linken Herz war für die koronare Erkrankung unauffällig, und eine dringende chirurgische Reparatur wurde empfohlen. 

Der Patient ruhte sich bequem aus, ohne akute Belastungen. Die Herzauskultation zeigte S1, S2 und ein starkes systolisches Geräusch.

CTA-Bildgebung des Brustkorbs, eine bikuspidale Aortenklappe mit dichten Verkalkungen. Die Nebenhöhlenebene Valsalva maß 28 x 30 mm, wobei der sinotubuläre Übergang 30 mm und der Aortenring 23 mm misste. Es gab eine fusiforme aneurysmale Erweiterung der aufsteigenden thorakalen Aorta mit den Maßen 52 x 50 mm auf Höhe der rechten Hauptpulmonalarterie und 48 mm am proximalen Aortenbogen. Das Aneurysma verjüngte sich zu einem normalen Durchmesser, wobei die absteigende thorakale Aorta unmittelbar distal vom Bogen 25 mm maß. Das Herz war nicht vergrößert. Es gab außerdem eine mehrgefäßige koronare Atherosklerose.

Das Echokardiogramm zeigte einen normalen Auswurfanteil der linken Ventrikel von 55–60 % sowie eine schwere bikuspidale Aortenklaffenstenose mit leichter bis mittlerer Aorteninsuffizienz. Die Spitzengeschwindigkeit der Aortenklappe wurde mit 5,94 m/s gemessen und die Ventilfläche betrug 0,52 cm². Auch eine milde linke ventrikuläre Hypertrophie mit beeinträchtigter diastolischer Füllung wurde festgestellt. Eine präoperative Karotis-Duplex-Studie wurde ebenfalls durchgeführt, um eine ausreichende einseitige zerebrale Perfusion sicherzustellen.

Eine schwere Aortenstenose – selbst wenn sie asymptomatisch ist – hat ohne Behandlung ernsthafte Folgen gezeigt, einschließlich plötzlichem Herztod. Andere Herzprobleme können ebenfalls als Folge der Herzremodellierung auftreten, darunter Herzrhythmien, Herzinsuffizienz und Klappeninsuffizienz. ⁶

Unbehandelte Aortendilation kann nach und nach zu einer Aortendissektion führen. Zum Beispiel birgt ein aufsteigender Aortendurchmesser < 45 mm ein geringes Dissektionsrisiko, 45–50 mm ein moderates Dissektionsrisiko, 50–54 mm ein jährliches Dissektionsrisiko von 1–3 %, und >55 mm wird als hohes Risiko eingestuft, was bis zu 7–14 % Aortendissektionsrisiko pro Jahr entspricht. ⁷

Die nicht-operative Behandlung thorakaler Aortenaneurysmen wurde retrospektiv untersucht, mit 5-Jahres-Sterblichkeitsraten zwischen 50–66 %. ⁸ Komplikationen unbehandelter Erkrankungen umfassen Aneurysmalwachstum, Dissektion und Ruptur. 

Eine schwere Aortenklappenstenose erfordert eine schnelle Behandlung. Obwohl chirurgisch platzierte Aortenklappen in der Literatur durchweg die langlebigsten Reparaturen gezeigt haben, bietet der Transkatheterklappenersatz eine minimalinvasive Option für schwächere Patienten, die ein offenes Herzverfahren möglicherweise nicht vertragen, oder für Patienten über 80 Jahren. ⁹ Die neuesten AHA-Empfehlungen sind ein chirurgischer mechanischer Aortenklappenersatz für Patienten unter 65 Jahren und ein Transkatheterklappenersatz für Patienten über 80 Jahren. ^Die 10-Ballon-Valvuloplastik ist eine weitere Strategie, die Patienten angeboten werden kann, bei denen die chirurgische Reparatur aufgrund komorbider Erkrankungen ungünstig ist. Obwohl der hämodynamische Nutzen mit nur 6 Monaten angegeben wurde, könnte sie als Brückentherapie zu einer endgültigen Behandlung dienen. ¹¹ 

Ein chirurgischer Aortenklappenersatz wurde durchgeführt, da unser Patient ein jüngeres Alter und eine längere Lebenserwartung hatte, um einen invasiveren Eingriff mit einem nachhaltigeren Ergebnis zu rechtfertigen. ¹² Nach den AHA-Richtlinien > der aufsteigende Aortendurchmesser 4,5 cm eine gleichzeitige Reparatur erforderlich, um die Risiken wiederholter offener Herzoperationen zu vermeiden und die Notwendigkeit lebenslanger Überwachung zu verringern. ⁷

Bei Verwendung eines Verbundtransplantats, das die Aortenklappen und das Hemiarch einschließt, ist es wichtig zu berücksichtigen, welche Patienten für diesen Ansatz möglicherweise keine guten Kandidaten sind. Dazu gehören Patienten mit Aorten links von der Mittellinie oder Aorten, die porzellanhaltig oder stark verkalkt sind. Darüber hinaus können anomale koronare Ursprünge erhebliche Herausforderungen bei der Implantation der koronaren Anastomose in das Transplantat darstellen und sollten vor der Operationsplanung gründlich untersucht werden. ¹³ Zusätzlich sollte die Morphologie der Aortenspitze auf mögliche Reparaturen bei Aortenwurzeldilatation untersucht werden, für die ein klappensparender Ansatz mit den David- oder Yacoub-Verfahren eine geeignetere Option sein könnte. ¹⁴

Für die Ventilwahl ist das Alter ein wichtiger Aspekt. Patienten im Alter von 40–49 Jahren wurde ein adjustiertes Hazard Ratio von 0,69 für die Gesamtmortalität gezeigt, wenn man mechanischen Klappenersatz mit einer bioprosthetischen Klappe vergleicht. Dieses Hazard Ratio beträgt 0,87 für die Alter von 50 bis 59 Jahren; während Patienten ab 60 Jahren keinen statistisch signifikanten Unterschied in den Ergebnissen aufwiesen. Daher haben Patienten unter 60 Jahren einen nachgewiesenen Überlebensvorteil mit einer mechanischen Klappe im Vergleich zu einer bioprosthetischen Klappe. ¹⁵

Eine schwere Aortenstenose ist eine ernste Erkrankung, die das Herz zusätzlich belastet, indem sie die ventrikuläre Nachlast drastisch erhöht. Unbehandelte Aortenstenose kann den Lebensstil einschränken, Angina pectorisus und Synkope auslösen und sogar einen plötzlichen Herztod verursachen. Für Patienten mittleren Alters bietet ein chirurgischer Klappenersatz die dauerhafteste Reparatur und ermöglicht gleichzeitig die Korrektur der begleitenden Pathologie.

Eine weitere Berücksichtigung gilt für die bikuspidale Aortenklappe, die gut nachgewiesen ist, mit der proximalen Aortopathie – Aortenwurzel, aufsteigende Aorta oder beidem – zusammenzustimmen. ¹⁶ Eine aktuelle Metaanalyse zeigte, dass die jährlichen Wachstumsraten des aortenaneurysmas (0,3 mm/Jahr) bei trikuspidalen Aortenklappenaneurysmen (0,3 mm/Jahr) mit den bikuspidalen Aortenklappenaneurysmen (0,76 mm/Jahr) mehr als doppelt so hoch sind. ¹⁷ Dies lässt sich durch beobachtete Unterschiede in der intrinsischen medialen extrazellulär-matrischen Degeneration erklären, die in Kombination mit veränderter ventilbezogener Hämodynamik zu abnormalen Flussraten und erhöhter Scherspannung der Aortenwand führt. ¹⁶

Der On-X ist ein mechanisches Aortenventil, das seit seiner Einführung vor einem Jahrzehnt an Beliebtheit gewonnen hat. Wichtige Merkmale dieses Ventils sind sein Kohlenstoffmaterial und ein Verhältnis von Ventildurchmesser zu Länge, das die ursprünglichen Ventilproportionen am besten nachahmt. Im Vergleich zu anderen Ventilen sind diese Eigenschaften für eine erhöhte Ventilstärke verantwortlich und minimieren gleichzeitig Thrombogenik und Hämolyse. ¹² Die anfängliche INR-Empfehlung für das On-X-Ventil lag bei etwa 2,5, jedoch empfehlen die neueren Richtlinien der AHA einen INR-Bereich zwischen 1,5 und 2,0 für Patienten mit minimalen Risikofaktoren. ¹⁸

Das Gelweave-Aortentransplantat ist ein gewebtes Polyestertransplantat, das mit einer Gelatineversiegelung imprägniert ist, um den Blutverlust durch das Transplantat zu minimieren. Die gewebte Beschaffenheit dieses Transplantats verhindert Ausfransen und erleichtert die chirurgische Handhabung während der Naht und Einnistung. ¹² Ein weiterer Vorteil der Verwendung dieses Transplantats bei thorakalen Aortenfällen ist die Vielseitigkeit sowohl bei klappenschonenden als auch bei ventilierten Leitungsverfahren.19 Da unser Patient auf seinem Echokardiogramm eine normale Größe der Aortenwurzel hatte, entschieden wir uns, den nativen Aortensinus von Valsalva beizubehalten und wählten den sinotubulären Übergang als proximale anastomotische Stelle. Mit dieser Methode wurde die native koronare Anatomie erhalten und keine koronare Anastomose erforderlich.

Die endovaskuläre Alternative zur Reparatur von Aortenaneurysmen wurde erstmals 1994 beschrieben, und das erste kommerziell erhältliche thorakale Aortentransplantat wurde 2005 verfügbar. ²⁰ Allerdings sind aufsteigende Aortenreparaturen aufgrund der komplexen Anatomie äußerst schwierig endovaskulär. Einige begrenzende Faktoren sind nicht veränderliche Transplantatlängen, die in der Regel den Abstand von der sinotubulären Verbindung und der Innominatarterie übersteigen. Weitere Herausforderungen sind die gekrümmte Anatomie der aufsteigenden Aorta mit einem längeren oberen Bogen als der untere Bogen, was eine präzise Transplantationsfixierung technisch anspruchsvoll macht. ²¹ Schließlich ist die aufsteigende Aorta einzigartig, da sie eine Akzeptanz von bis zu 50 % der Ejektionsfraktion des linken Ventrikels ermöglicht, bedingt durch ihre Gewebekompatibilität während der Systole und einen antegraden Fluss zu den Bogenzweigen sowie einen retrograden Koronarfluss während der Diastole – bekannt als "Windkessel-Effekt". ²¹ Aktuelle endovaskuläre Transplantate sind hauptsächlich auf Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Dacron-Materialien beschränkt, die an Edelstahl-Stents befestigt sind. ²⁰ Diese Materialien haben sich als bis zu vierfach weniger anpassungsfähig als das native Aortengewebe erwiesen, was zu einer Komplizitäts-Fehlanpassung mit langfristigen Folgen für die kardiovaskuläre Homöostase führt und eine Prädisponation für eine linke ventrikuläre Hypertrophie verursacht. ^22,23 Die weitere Entwicklung endovaskulär-kompatibler Transplantationsmaterialien ist entscheidend für ihre zukünftige Anwendbarkeit als praktikable Reparaturoption im Vergleich zur offenen chirurgischen Behandlung.

Patienten mit aufsteigenden Aortenaneurysmen wurden häufig mit Aortenklappenerkrankungen festgestellt, wobei am häufigsten eine bikuspidale Aortenklappe auftritt. Eine kürzlich 2023 veröffentlichte Übersichtsstudie verglich Patientenergebnisse von isolierten Aortenklappenersatzmaßnahmen mit der gleichzeitigen chirurgischen Reparatur eines aufsteigenden Aortenaneurysma und zeigte keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich Sterblichkeit, Überlebensraten oder Langzeitkomplikationen. ²⁴

Zusammenfassend können Patienten mit schwerer Aortenklappenstenose und begleitendem aufsteigendem Aortenaneurysma eine einzige Operation unterziehen, um beide Pathologien zu behandeln. Dies ist mit den derzeit verfügbaren Transplantationstechnologien gut toleriert und technisch machbar. Unser Patient hatte keine Karotisstenose, was es uns ermöglichte, die einseitige zerebrale Perfusion durch das Anbringen einer Aortenklemme proximal zum linken gemeinsamen Karotisast während der Aortenreparatur effektiv aufrechtzuerhalten. Eine umfassende präoperative Untersuchung ist entscheidend, um eine angemessene Patientenauswahl für die entsprechende Transplantationsstrategie sicherzustellen.

Implantate:

• Aortentransplantat: Hemashield Gelweave Aortentransplantat
• Aortenventil: ON-X mechanisches Ventil
• Linker Vorhofanhängsel Clip: 35 AtriClip

Werkzeuge zur offenen Herzchirurgie:

• Sternal-Retraktor
• Aortenklemmen
• Kardiopulmonale Bypass-Kanulae und Einrichtung
• Gefäßschleifen und Tourniquets
• Teflon-Plegets
• Vorhoffähte und Venendrähte
• Mediastinale und pleurale Thoraxdrainagen
• Sternalkabel und -platten
• Prevena vakuumunterstütztes Wundverschlussgerät

Die Autoren haben keine Offenlegungen.

Der in diesem Videoartikel erwähnte Patient hat seine informierte Zustimmung zur Aufnahme gegeben und weiß, dass Informationen und Bilder online veröffentlicht werden.