Arterio-venöse pumpenlose extrakorporale Lungenunterstützung als neues Verfahren bei der
Behandlung des Lungenversagens
A. Philipp, M. C. Reng, M. Kaiser, M. Pfeifer, H. Aebert, R. Behr, D. E. Birnbaum
ECMO zur Behandlung der kindlichen Kardiomyopathie
R. J. Tschaut, W. H. Franklin, J. M. Baffa, J. R. Leon-Wyss, S. Latz
Studienüberblick zu transienten Druckexkursionen bei Membranoxygenatoren
A. Schulte, G. Lauterbach, M. Südkamp, H.-J. Weber
Einführung eines Qualitätsmanagementsystems in einer kardiotechnischen Abteilung
M. Buddensiek, D. Buchwald, G Treier, A. Laczkovics
ISSN 0941-2670
STATE-OF-THE-ART OXYGENATION
D903 Avant
Der Fortschritt
Bei Membran
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dideco
I we Take Research to Heart
KARDIOTECHNIK
German Journal of Perfusion
Offizielles Organ der Deutschen Gesellschaft für Kardiotechnik e.V.
The Official Publication Organ of the German Society for Cardiovascular Engineering
Heft 1/1999
8. Jahrgang
Herausgeber/Editor
Deutsche Gesellschaft für Kardiotechnik e.V. / German Society of Cardiovascular Engineering, G. Lauterbach, Köln
Mitherausgeber und Redaktion/Co-Editors and Editorial Staff
M. Foltan, Regensburg; S. Meyer, Köln (Ltd. Redakteur); A. Schulte, Siegburg; D. Sindhu, Köln; U. Wolfhard, Essen
Wissenschaftlicher Beirat/Editorial Board
M. Beyer, Nürnberg; F. Beyersdorf, Freiburg; D. E. Birnbaum, Regensburg; N. Doetsch, Nürnberg;
M. Günnicker, Essen; H. Keller, Frankfurt; K. Klak, Bochum; R. Körfer, Bad Oeynhausen; A. Laczkovics, Bochum;
H. Reul, Aachen; D. Olthoff, Leipzig; H. Sebold, Tübingen
Die Zeitschrift KARDIOTECHNIK veröffentlicht im „Peer-review“-Verfahren Originalartikel, klinische und experimentelle Arbeiten, Fallberichte, Übersichtsreferate,
Leserbriefe und Buchbesprechungen aus dem Bereich Perfusion, Monitoring, Organprotektion, Medizinische Informatik und Elektrostimulation.
The German Journal of Perfusion KARDIOTECHNIK is a peer-reviewed journal. It publishes original articles, clinical and experimental papers, case reports, review
articles, letters to the editors and book reviews in the field of perfusion, monitoring, organ protection, computer science in medicine and electric stimulation.
Titelbild
Sorin Biomedica Deutschland
AG, Vertriebszentrum Puchheim
Darstellung des innovativen Zwei
kammerreservoirs am offenen Sy
stem des Lilliput I Neugeborenen-
oxygenators.
Heft 2/99
Erscheinungstermin
12.5.1999
Einsendeschluß fur
• redakt. Beiträge
1.3. 1999
• Anzeigenaufträge
9.4. 1999
Inhalt
Seite
Editorial…………………………………………………………………………………………………………………….. 2
Arterio-venöse pumpenlose extrakorporale Lungenunterstützung als neues
Verfahren bei der Behandlung des Lungenversagens
A. Philipp, M. C. Reng, M. Kaiser, M. Pfeifer, H. Aebert, R. Behr, D. E. Birnbaum……………………………………………………… 3
ECMO zur Behandlung der kindlichen Kardiomyopathie
R. J. Tschaut, W. H. Franklin, J. M. Baffa, J. R. Leon-Wyss, S. Latz ……………………………….
8
Bücherjournal…………………………………………………………………………………………………………….. 11
Randthemen der Kardiotechnik – Folge 1: Die Dialyse…………………………………………………. 12
Studienüberblick zu transienten Druckexkursionen bei Membranoxygenatoren
A. Schulte, G. Lauterbach, M. Südkamp, H.-J. Weber…………………………………………………………………………………………………… 14
Stellenanzeigen…………………………………………………………………………………………………………… 16
Neues aus der Industrie ……………………………………………………………………………………………… 17
Einführung eines Qualitätsmanagementsystems in einer kardiotechnischen
Abteilung – Schlußteil
M. Buddensiek, D. Buchwald, C. Treier, A. Laczkovics………………………………………………………………………………………………… 18
Das Portrait
Minntech, HP-medica, MCS…………………………………………………………………………………………………….. 21
Mitteilungen der DGfK……………………………………………………………………………………………….. 23
Kongreßtermine…………………………………………………………………………………………………………. 26
Impressum…………………………………………………………………………………………………………………. 26
Heft 3/99
Erscheinungstermin
6.9.1999
Einsendeschluß für
• redakt. Beiträge
21.6. 1999
• Anzeigenaufträge
6.8. 1999
Redaktion KARDIOTECHNIK im Internet: www.kardiotech.phytech.fh-aachen.de
KARDIOTECHNIK 1/99
Editorial
einen wesentlichen Anteil an der Weiterent
wicklung herzchirurgischer Techniken und
Verfahren wird in Zukunft das Streben nach
Senkung der Invasivität einnehmen. In der Tat
sind bereits erhebliche Fortschritte in dieser
Richtung erzielt worden. Dies betrifft vor al
lem die Klappen- und Koronarchirurgie und
somit auch den zahlenmäßig bedeutendsten
Teil herzchirurgischer Tätigkeit.
Was verstehen wir in der Kardiochirurgie un
ter Minimierung der Invasivität? „Minimally
invasive“ oder besser „less invasive“ kann ei
nerseits wie in anderen chirurgischen Diszi
plinen die Verkleinerung der Operationswun
den bedeuten, was im Extremfall in endosko
pische und video-assistierte Verfahren mün
det. Andererseits führt speziell in unserem
Fachgebiet aber auch das alleinige Verlassen
der extrakorporalen Zirkulation und des kar-
dioplegischen Myokardstillstands zu einer er
heblichen Absenkung der dem Kranken zuge
muteten Belastung.
Da die Koronarchirurgie keine Chirurgie am
offenen Herzen darstellt und daher die extra
korporale Zirkulation nicht zwingend not
wendig ist, können hier beide Wege beschrit
ten werden.
Über den herzchirurgischen Standardzugang
der medianen Längsstemotomie sind die an
der Herzvorderwand und im Bereich des Mar-
go acutus und Margo obtusus verlaufenden
Herzkranzarterien einer Revaskularisation am
schlagenden Herzen zugänglich. Zur Stabili
sierung der zu versorgenden Koronararterien
wurden von der Industrie verschiedene Syste
me entwickelt. Am weitesten verbreitet ist
wohl derzeit das an der Universität Utrecht ent
wickelte, auf Saugarmen basierende Oktopus-
System. Das der Koronararterie im Anastomo-
senbercich angrenzende Epikard wird beid
seits von kleinen Saugarmen durch Anlegen
eines Vakuums gefaßt, etwas gespreizt und
leicht angehoben. Dadurch kommt es zu einer
ausreichenden Immobilisierung des Gefäßes.
Arteriotomie und Fertigen der Mikroanasto
mose mit einem Mammaria- oder Venengraft
werden unter temporärer Drosselung des Blut
flusses in dem zu revaskularisierenden Koro
narsegment ermöglicht. Die Überwachung der
Ischämietoleranz des abhängigen Myokards
erfolgt dabei elektrokardiographisch oder über
Hämodynamikmessungen mit Hilfe eines
Swan-Ganz-Katheters. Zusätzlich erlaubt die
transösophageale Echokardiographie eine di
rekte und kontinuierliche Überwachung der re
gionalen Kontraktilität.
Die „Port-Access“-Technik erlaubt eine
Koronarrevaskularisation über miniaturisier
te Zugänge unter den Standardbedingungen
der extrakorporalen Zirkulation. Die Etablie
rung der extrakorporalen Zirkulation und des
kardioplegischen Myokardstillstandes erfolgt
dabei über Arteria und Vena femoralis. Dabei
wird die Aorta ascendens mit einem über den
zweiten Schenkel der Femoraliskanüle vorge
schobenen mehrlumigen Ballonkatheter (En-
doklemme) von innen blockiert. Dieser Ka
theter erlaubt zusätzlich die Messung des
Aortenwurzeldruckes, die Verabreichung
kardioplegischer Lösung oder das Anlegen
eines Aortenventes. Die Kontrolle der korrek
ten Plazierung des Ballons erfolgt durch
transösophageale Echokardiographie und/
oder Durchleuchtung einschließlich Kon
trastdarstellung der „ausgeklemmten“ Aor
tenwurzel und der Koronarostien.
Werden beide Verfahren – Zugangsminiaturi
sierung und Verzicht auf extrakorporale Zir
kulation – kombiniert, gelangt man zur in
zwischen bereits klassischen MIDCAB-Ope-
ration, dem „Minimally Invasive Direct Coro
nary Artery Bypass“. Der Eingriff erfolgt
über eine kurze, linksseitige anterolaterale
Thorakotomie im 4. Interkostalraum. Dieser
Zugang erlaubt die Präparation der linken Ar
teria mammaria interna zur Revaskularisation
des Ramus interventricularis anterior (RI
VA). Häufige Indikationen sind Rezidive
nach interventioneller Therapie, typischer
weise sogenannte Instent-Stenosen oder nicht
passierbare RIVA-Verschlüsse ohne wesent
lichen Myokardinfarkt.
Auch wenn Eingriffe am Koronarsystem bei
geeigneter Indikation neuerdings ohne Herz-
Lungen-Maschine möglich sind, führt die mi
nimal invasive Herzchirurgie insgesamt zu ei
ner Ausdehnung des Verantwortungsbereichs
des Kardiotechnikers. So fällt an unserer Kli
nik bei der sogenannten „Beating heart“-
Koronarchirurgie neben der Bereitstellung ei
ner „Notfallmaschine“ die Kontrolle des Ok-
topus-Vakuumsystems in den Arbeitsbereich
des Kardiotechnikers. Bei Verwendung des
„Port-Access“-Systems trägt der Kardiotech-
niker über die Kontrolle des Ballondruckes
einen wesentlichen Teil der Verantwortung
für den korrekten Sitz der Endoklemme. Dar
über hinaus erfordern die verschiedenen mi
nimal invasiven Kanülierungstechniken spe
ziell angepaßte Perfusionsverfahren.
Die weitere Entwicklung in der minimal inva
siven Herzchirurgie geht zweifelsfrei in Rich
tung video-assistierter Verfahren und compu-
ter-unterstützter Operationen sowie der ver
mehrten Anwendung von Hybridverfahren,
d. h. der Kombination aus Katheterinterventi
on und minimal invasiver Operation mit dem
Ziel einer kompletten Revaskularisation. In
jedem Fall wird eine weitere Technisierung
des herzchirurgischen Umfelds unvermeid
bar sein, was wiederum die intensive Zusam
menarbeit von Kardiochirurg, Anästhesist
und Kardiotechniker fordert. Zusätzlich wird
bei Hybridoperationen der Kardiologe neu in
dieses Team eingebunden werden.
Dargestellt habe ich in diesem kurzen Aufsatz
ohne Anspruch auf Vollständigkeit hinsicht
lich der von anderen Arbeitsgruppen verfolg
ten Techniken die am Klinikum Großhadern
in München und jetzt an der Klinik für Herz
chirurgie der Universität Bonn praktizierten
minimal invasiven Operationen.
Im Sinne dieser Ausführungen denke und
hoffe ich, daß sich die Zeitschrift KARDIO
TECHNIK nicht nur für Kardiotechniker und
Kardiochirurgen, sondern ebenso vermehrt
für Kardioanästhesisten und Kardiologen als
wertvoller Lesestoff wie auch Publikations
organ anbietet.
Für heute möchte ich Ihnen aus dem wie im
mer reichhaltigen Angebot der ersten Ausga
be KARDIOTECHNIK des Jahres 1999 die
folgenden Artikel besonders nahclegen:
„Arterio-venöse pumpenlose extrakorporale
Lungenunterstützung als neues Verfahren bei
der Behandlung des Lungenversagens“ von
A. Philipp, den Bericht über den Einsatz der
„ECMO zur Behandlung der kindlichen
Kardiomyopathie“ von R. Tschaut, einen
„Studienüberblick zu transienten Druckex
kursionen bei Membranoxygenatoren“ von
A. Schulte und schließlich den zweiten Teil
zum Thema „Qualitätsmanagement in einer
kardiotechnischen Abteilung“ von M. Bud
densiek.
Es verbleibt mit freundlichen Grüßen,
Ihr
Prof. Dr. med. Armin Welz
Bonn
2
KARDIOTECHNIK 1/99
-J
Medtronic ßä
III
wir die Balance
Mit dem neuen Oxygenator „Forte Balance
ergänzen wir unser Produktprogramm für
Extrakorporale Systeme
und bieten in den Bereichen Systeme der
Herz-Lungenmaschine,
Maschinelle Autotransfusion und
Blutgerinnungs-Diagnostik
Oxygenatoren
Maschinelle Autotransfusion
Blutgerinnungs-Diagnostik und
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Medtronic GmbH ■ Am Seestern 3 ■ 40547 Düsseldorf • Tel (0211) 52 93-0 • Fax (0211) 52 93-100
A. Philipp, M. C. Reng*, M. Kaiser,
M. Pfeifer**, H. Aebert, R. Behr,
D. E. Birnbaum
Klinik für Herz-, Thorax- und herznahe
Gefäßchirurgie
(Direktor: Prof. Dr. D. E. Birnbaum)
* Klinik und Poliklinik für Innere Medizin I
(Direktor: Prof. Dr. J. Schölmerich)
* * Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II
(Direktor: Prof. Dr. G. Riegger)
Klinikum der Universität Regensburg
Arterio-venöse pumpenlose
extrakorporale Lungenunter
stützung als neues Verfahren
bei der Behandlung des
Lungenversagens
Zusammenfassung
Die extrakorporale Lungenunterstützung
(ECLA) ist ein etabliertes Behandlungs
verfahren beim akuten Lungenversagen.
Hierbei handelt es sich um ein veno-venö-
ses Bypassverfahren. Das Blut wird mit
tels Roller- oder Zentrifugalpumpe geför
dert unter Verwendung heparinbeschich
teter Kanülen, Membranoxygenator und
Schlauchsysteme. Ungeachtet dessen stellt
eine Pumpe, deren Fördervolumen zwi
schen 1,0 und 4,0 1/min liegt, einen perma
nenten Streß für die zellulären Blutbe
standteile dar.
Bei Patienten mit guten hämodynamischen
Verhältnissen, d. h. CI > 4,0 1/min/m2 KOF
und Erfüllung der ECLA-Kriterien, kann
eine arterio-venöse „pumpenlose“ ECLA
die Hypoxie und Hyperkapnie kompensie
ren. Der Anschluß der ECLA erfolgt über
Kanülen in der Arteria femoralis und der
Vena femoralis. Durch den Wegfall des
Pumpaggregats kann auch bei Patienten
mit marginalen Gerinnungsparametern die
ECLA durchgeführt werden. Der Blutfluß
durch die ECLA-Einheit liegt bei 2,0-2,5
1/min. Der arterio-venöse Shunt wird durch
folgende Faktoren bestimmt: MAP,
Kanülenquerschnitt, Widerstand des MO
und den zentralen Venendruck. Das Verfah
ren wurde erst ermöglicht durch die Kon
struktion eines Membranoxygenators (Jo-
stra Medizintechnik) mit einem sehr gerin
gen Druckabfall in Relation zur Blutströ
mung.
Mit der av-pECLA wurden 15 Patienten
behandelt, sieben Patienten konnten bei
gutem Befinden entlassen werden. Die Un
terstützungsdauer lag zwischen 3 und 32
Tagen. Das Verfahren ist nicht geeignet für
Patienten mit reduziertem bzw. normalem
Herzzeitvolumen.
Schlüsselwörter
Pumpenloses ECLA, Membranoxygena
tor, ARDS, Langzeiteinsatz von MO, AV-
Shunt.
Summary
Extracorporeal Membrane Oxygenation
(ECMO) for temporary lung assistance
(Extracorporeal Lung Assist, ECLA) has
been used for nearly 25 years now for pa
tients with severe acute respiratory failure
[1,2], Adult respiratory distress syndrome
(ARDS) carries a high mortality rate
(70-80 %) and the use of ECLA consisting
of a membrane oxygenator and a roller or
centrifugal pump has helped to improve
survival rate in individual cases [3]. The in
troduc