Hämofiltration bei der extrakorporalen Zirkulation,
Einsatzmöglichkeiten und Verfahren
G. Hilgenhöner, B. Herse, R Drechsler, G. Lauterbach……………………….. 29
Die Anwendung von Membran- und Bubbleoxygenatoren
im Erwachsenenalter
Eine prospektive Studie
U. Böckmann, R. Vogt, H. D. Schulte, J. Güttler…………………………………. 36
Die zivilrechtliche und strafrechtliche Haftung
des Kardiotechnikers
K. H. Willmann……………………… 40
4
Referat
Aus der Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie der medizinischen Hochschule Hannover (Direktor: Prof. Dr. H. G. Borst)
Chirurgie des Aortenbogens mit tiefer Hypothermie und Kreislaufstillstand
Dr. med. Axel Haverich, K.-D. Endrigkeit, H.-H. Zahner, L. Jürgens, D. Koch
Abstract: The optimal surgical technique for aortic arch interventions remains debatable. Some groups will prefer isolated perfusion of
the head vessels during replacement of the aortic arch, others have reported good results using cardiopulmonary bypass, deep hypothermia
and circulatory arrest.
At our institution, 19 patients underwent replacement of the aortic arch from 1980 through December 1985. Simultaneous replacement
of the ascending aorta and the aortic valve was necessary in 5 instances. All interventions were performed using deep hypothermia and
circulatory arrest combined with cardioplegic arrest plus topical cooling for myocardial protection. Mean time of arrest was 39 minutes
with a range of 23 – 59 min.
There was no operative death, but 5 patients died during the first 30 days. Neurological complications were observed in 3 patients which
combined with cardiac and respiratory failure, was fatal in one.
It is concluded that surgery for aortic arch disease may be performed savely using cardiopulmonary bypass, deep hypothermia, and circulato
ry arrest. Operative mortality is considered reasonable, neurologic complications are rare.
Einleitung
Aus den wenigen Berichten, die über die Chirurgie des Aorten
bogens veröffentlicht wurden, ist von einer hohen Letalität bei
solchen Eingriffen auszugehen. In den meisten dieser Berichte
werden Aortenbogenaneurysmen zusammen mit Ascendens-
bzw. Descendensaneurysmen beschrieben und beschränken
sich auf einzelne Fälle. In zwei größeren Serien von 14 bzw. 21
Patienten betrug die operative Letalität 23 bzw. 29% (1, 2). In
beiden dieser Arbeiten wurde jedoch auf die Vorteile der tiefen
Hypothermie mit Kreislaufstillstand im Vergleich zur Perfu
sion der Kopfgefäße hingewiesen.
An der eigenen Klinik wurden einige wenige Fälle mit Aorten
bogenrekonstruktionen unter isolierter Kopfgefäßperfusion
bzw. prothetischem Ersatz derselben durchgeführt. Dieses Ver
fahren hat sich als technisch schwierig und langwierig heraus
gestellt, so daß ab 1980 alle Eingriffe dieser Art einheitlich
unter tiefer Hypothermie und Kreislaufstillstand durchgeführt
wurden. Die Ergebnisse der 19 seither erfolgten Eingriffe wer
den im folgenden berichtet.
Abbildung 1: Präoperatives Angiogramm eines Patienten mit einem
Aneurysma der Aorta ascendens (Katheterspitze) des Aortenbogens
und — davon leicht abgesetzt — der Aorta descendens.
Material und Methode
An der Medizinischen Hochschule Hannover wurde von 1980
bis einschließlich Dezember 1985 bei 19 Patienten ein Aorten
bogenersatz mittels tiefer Hypothermie und Kreislaufstillstand
durchgeführt. Von den 19 Patienten waren 6 Frauen und 13
Männer, das Alter schwankte zwischen 27 und 72 Jahre, im
Mittel 56 Jahre.
Bei 11 Patienten lag ein Aneurysma des Aortenbogens vor
(Abb. 1), bei 8 Patienten eine Aortendissektion. Fünfmal wur
de die Aorta ascendens sowie der proximale Aortenbogen er
setzt, in einem dieser Fälle erfolgte ein gleichzeitiger
Aortenklappenersatz. Bei 10 Patienten wurde sowohl die Aorta
ascendens als auch der komplette Aortenbogen ersetzt, 4 von
diesen erhielten auch einen Aortenklappenersatz. Ein isolierter
Aortenbogenersatz wurde dreimal durchgeführt. Bei einem
weiteren Patienten erfolgte ein Ersatz der Aorta descendens so
wie des distalen Aortenbogens bei Kreislaufstillstand. Für die
extrakorporale Zirkulation wurde standardmäßig ein Bubble-
Oxygenator eingesetzt. Bei 17 Patienten erfolgte die arterielle
Kanülierung über die Arteria femoralis, in 2 Fällen wurde die
Aorta ascendens kanüliert. Bei einem dieser Patienten handelte
es sich um einen distalen Aortenbogenersatz und Descendens-
ersatz, ein weiteres Mal war die Notwendigkeit eines Aorten
bogenersatzes im Zusammenhang mit einem Ascendensersatz
und Koronarbypass primär nicht ersichtlich. Während der
Phase des Aortenbogenersatzes wurde deswegen die Ascen-
denskanüle entfernt und später in die Prothese reimplantiert.
Zur venösen Kanülierung wurde in der Regel der rechte Vor
hof doppelt kanüliert, bei einem Patienten erfolgte der venöse
Rückfluß über die Arteria pulmonalis, in einem Fall wurde ein
Vorhofkorb verwandt.
Kardiotechnik 9. Jahrgang/Heft 3/1986
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6
Referat
Das Intervall von Beginn der Kühlung bis zum Kreislaufstill
stand betrug 29 – 58 Minuten, im Mittel 42 Minuten. Daraus
ergibt sich ein durchschnittlicher Temperaturabfall von 0,5
C/Min. Die Blutendtemperatur lag zwischen 7 und 10 C, im
Mittel 8,5 C. Als oesophageale Endtemperatur wurde 11 bis 18
C, durchschnittlich 14,5 C gemessen.
Die Bypasszeiten schwankten zwischen 100 und 221 Minuten,
und lagen im Mittel bei 2,5 Stunden. Als mittlere Ischämiezeit
wurden Daten zwischen 44 und 133 Minuten, im Mittel 84 Mi
nuten registriert. Die Stillstandsphase betrug 23 – 59 Minuten
mit einem Mittelwert von 39 Min. Der durchschnittliche Hä
matokrit an der Herz-Lungen-Maschine betrug 20 bis 30%, im
Mittel 25%. Zur Myokardprotektion wurde neben intermettie-
render Infusion von St. Thomas Kardioplegie eine Perikardirri
gation installiert. Während der Ischämiezeit wurde der
Herzbeutel mit im Mittel 15 1 Eiswasser kontinuierlich ge
spült. Als Maßnahme zur zerebralen Protektion wurde von Sei
ten der Anästhesie mit Beginn der extrakorporalen Zirkulation
Eisbeutel um den Kopf des Patienten gelagert. Eine weitere
Maßnahme bestand in der Gabe von Trapanal R in einer Do
sierung von 5 mg/kg/Stunde. Während der extrakorporalen
Zirkulation wurden die nasopharyngeale Temperatur, die Rek-
tumtemperatur und die Myokardtemperatur registriert. Wäh
rend der Kühlphase war ein gleichmäßiger Abfall auf ca. 15 C
zu beobachten, mit stabilen Verhältnissen während der Still
standsphase. Die Myokardtemperatur hingegen zeigte einen
steilen Abfall unmittelbar nach Gabe von Kardioplegie. Zur
Konstanterhaltung der Temperatur unter 10 C waren wieder
holte Gaben von Kardioplegie notwendig, insbesondere nach
einsetzender Wiedererwärmung (Abb. 2).
Während der Wärmphase betrug der mittlere Gradient zwi
schen Wasser und Blut 8 C, der Anstieg der Oesophagustempe-
ratur wurde im Mittel mit 0,3 C pro Minute bestimmt. Die
Wärmphase war bei den einzelnen Patienten unterschiedlich
lang. Sie betrug 41 bis 73 Minuten, im Mittel 62 Minuten.
Zur Vasodilatation während der Wiedererwärmung wurden
unterstützend Nitroglycerin und Dehydrobenzperidol verab
reicht.
Chirurgische Technik
Bei 5 Patienten erfolgte ein Aortenklappenersatz, zweimal als
getrennter Ersatz und dreimal mit Hilfe eines klappentragen
den Dacronkonduits. Es wurden zweimal eine Bioprothese
und dreimal eine mechanische Prothese implantiert. Der
Durchmesser der verwandten Prothesen betrug 22 – 34 mm
(Abb. 3a und b). In 7 Fällen wurden eine gewebte in 11 Fällen
eine Doppel-Velour Prothese implantiert. Von diesen waren 7
gewebt und 4 gestrickt. Alle Prothesen waren durch Vorbe
handlung mit Fibrinkleber bzw. Kollagenisierung vor Blutver
lusten durch die Prothesenwand geschützt.
Ergebnisse
Von den 19 Patienten konnten 12 das Krankenhaus ohne grö
ßere Komplikationen verlassen. Während ein intraoperativer
Todesfall nicht beobachtet wurde, verstarben 5 Kranke wäh
rend der ersten 30 Tage nach der Operation. Ein Patient ver
starb 4 Tage postoperativ unter dem Bild einer Hemiplegie
kombiniert mit Kreislaufversagen. Bei dieser Kranken war aus
operationstechnischen Gründen die linke Arteria subclavia
nicht in die Aortenbogenmanschette reimplantiert worden.
Abbildung 2: Intraoperativer Temperaturverlauf exemplarisch am Bei
spiel eines Patienten mit Aortenbogenersatz.
n. p. = nasopharyngeal
iv-septum = intraventrikuläres Septum (Myokardtemperatur)
CP = Kardioplegie
Abbildung 3:
a) Opertiver Situs bei einem Patienten mit einer chronischen Aorten
dissektion Typ A. Der Aortenbogen ist auf ganzer Länge eröffnet,
Blick auf die Aorta descendens mit der Dissektionsmembran (Bildmit
te). Stark dilatierte Aorta ascendens (im Bild rechts unten).
b) Situs nach Fertigstellen des prothetischen Ersatzes des Aortenbogens
(Prothese ohne Markierung) einschließlich re-implantierter Kopfgefä
ße (Anastomose links im Bild). Die Prothese in der Aorta ascendens
(Streifenmarkierung) ist end-zu-end mit der Bogenprothese vereinigt
(Bildmitte).
Kardiotechnik 9. Jahrgang/Heft 3/1986
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8
Referat
Aufgrund einer klinisch signifikanten postoperativen Ischämie
des linken Armes wurde am 1. postoperativen Tag eine Revas
kularisation über einen linkscarotido-subclavia Bypass durch
geführt. Die Patientin entwickelte daraufhin bei zuvor
unauffälligem postoperativen neurologischen Befund eine
linkshirnige Ischämie mit progressiver rechtsseitiger Hemipa
rese, von der sie sich — insbesondere zirkulatorisch — nicht
mehr erholte. Ein zweiter Patient erlitt 2 Tage postoperativ ein
Kreislaufversagen. Ein dritter Patient mit präoperativ schwer
eingeschränkter Lungenfunktion verstarb 22 Tage später an ei
ner Pneumonie im respiratorischen Versagen. Ein weiterer
Operierter erlitt eine Lungenembolie, nachdem er bereits in ei
ne nachbehandelnde Klinik verlegt worden war. Bei dem letz
ten Patienten kam es 6 Tage nach erfolgreichem Aortenbogen-
und Ascendensersatz zu einer Ruptur eines vorbestehenden
Aorta descendens Aneurysmas. Neurologische Komplikatio
nen wurden bei 3 Patienten beobachtet, in einem Fall handelte
es sich um eine Stimmnervlähmung, der zweite Patient mit ei
ner Hemiplegie wurde bereits in den Todesfällen beschrieben.
Eine vorübergehende Halbseitenlähmung mit vollständiger
Rückbildung des Befundes trat bei einem dritten Patienten auf.
Diskussion
Bei dem künstlichen Ersatz des Aortenbogens, der in der Regel
wegen aneurysmatischer Veränderung in diesem Bereich durch
geführt wird, stellt die Protektion des Gehirns während des
Eingriffs das Hauptproblem dar. Während früher eine selekti
ve Perfusion der Zerebralarterien über einen Seitenarm der ar
teriellen Seite der Herz-Lungen-Maschine durchgeführt wurde,
hat sich in letzter Zeit das Verfahren der extrakorporalen Zir
kulation mit tiefer Hypothermie und Kreislaufstillstand weiter
Verbreitung erfreut. Obgleich die meisten dieser Eingriffe bei
Patienten mit schwerer Arteriosklerose im späten Erwachse
nenalter durchgeführt werden, sind durchaus günstige Berichte
nach Kreislaufstillstandszeiten von bis zu 45 Minuten berichtet
worden (1, 2). Ziel dieser Arbeit war nun, die Ergebnisse im
eigenen Krankengut anhand von 19 Patienten, die unter diesem
Operationsverfahren behandelt wurden, zusammenzustellen.
Bezüglich neurologischer Komplikationen kann festgestellt
werden, daß nur bei einem Operierten ein schweres neurologi
sches Defizit auftrat. Diese Patientin war jedoch früh postope
rativ neurologisch vollständig unauffällig und wurde wegen
einer Ischämie des linken Armes reoperiert. Im Zuge der Anla
ge eines linkscarotido-subclavio-Bypasses kam es jedoch zu ei
nem persistierenden linkshirnigen Insult, der schlußendlich
den Tod der Patientin zur Folge hatte. Alle übrigen neurologi
schen Komplikationen waren reversibel und gering ausgeprägt.
Aufgrund dieser Erfahrung möchten wir bezüglich der Hirn
protektion von einer großen Sicherheit dieses Verfahrens aus
gehen. Die übrigen Todesfälle konnten mit Ausnahme eines
früh postoperativen Kreislaufversagens nicht unmittelbar mit
der Operationstechnik in Zusammenhang gebracht werden.
Der Todesfall aufgrund einer pulmonalen Insuffizienz war bei
einem Kranken mit bereits präoperativ schwer eingeschränkter
Lungenfunktion nicht unerwartet. Ebenso ist die am 22. Tage
nach der Operation aufgetretene Lungenembolie sicherlich
nicht in Zusammenhang mit der Operationstechnik zu sehen.
Schließlich kann bei dem letzten Todesfall die 6 Tage postope
rativ aufgetretene Ruptur der Aorta descendens nach unauffäl
ligem früh postoperativem Verlauf nicht als Folge des
Operationsverfahrens angesehen werden..
Zusammenfassung
In Übereinstimmung mit jüngeren Berichten aus anderen Kli
niken sind wir daher der Meinung, daß zum Ersatz des Aorten
bogens die extrakorporale Zirkulation mit tiefer Hypothermie
und Kreislaufstillstand das Verfahren der Wahl darstellen sollte.
Sie erübrigt eine mühsame Perfusion bzw. Revaskularisation
der extrakranialen Gefäße während des Bogenersatzes, ist von
einer vertretbaren operativen Letalität und einem geringen Ri
siko bezüglich eines neurologischen Defizits postoperativ
durchzuführen.
Literatur:
L M. Arisan Ergin, J. O’Connor, R. Guinto, R. B. Griepp: Experience with Pro
found Hypothermia and Circulatory Arrest in the Treatment of Aneurysms of
the Aortic Arch. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 84: 649 – 655, 1982
2. A. T. Culliford, B. Ayvaliotis, R. Shemin, St. B. Colvin, O. Wayne Isom, F. C.
Spencer. Aneurysms of the Ascending Aorta and Transverse Arch. J. Cardiovasc.
Surg. 83: 701 – 710, 1982
Anschrift des Verfassers:
Dr. med. Axel Haverich
Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie
Zentrum Chirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover
Konstanty-Gutschow-Str. 8
3000 Hannover 61
Redaktions- und Anzeigenschluß
für die nächste Ausgabe der Kardiotechnik:
9. Januar 1987
Verlags- und Anzeigenleitung:
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P. Drechsler
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Telefon 02 21 / 3 60 24 47
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10
Referat
Aus der Herzchirurgischen Universitätsklinik Köln (Direktor: Professor Dr. H. Dalichau)
Anforderungen, die eine gute Herzschrittmacherelektrode heute erfüllen sollte
G. Lauterbach
Summary
We demonstrated that a cardiac pacemaker’s correct function and longevity are essentially determined by biomechanical and bioelectrical
properties of the pacing electrodes. Recently developed stimulation electrodes with a porous surface proved to be superior to conventional
smooth designs.
The reader is advised to take into account that the stimulation electrode forms a delicate part of a pacing system, worthy ofspecial notice when
a pacemaker is to be selected.
Einleitung
Durch die Entwicklung neuer Energiequellen und die Verbesse
rung der Elektronik werden heute Herzschrittmacher mit we
sentlich längerer Funktionszeit angeboten. Hatte ein
Herzschrittmacher konventioneller Bauart eine Funktionszeit
von 2 – 4 Jahren, so hat ein moderner Herzschrittmacher mit
Lithiumzelle und Mikroelektronik eine theoretische Funk
tionszeit von ca. 10 Jahren. Das bedeutet, daß auch die Anfor
derungen, die man an eine Herzschrittmacherelektrode stellen
muß, gestiegen sind. Es ist nicht sinnvoll, einen Herzschrittma
cher mit einer Funktionszeit von 10 Jahren zu implantieren,
wenn dann aufgrund eines Elektrodendefektes das Herzschritt
machersystem frühzeitig revidiert werden muß. Bei der Aus
wahl einer Herzschrittmacherelektrode müssen deshalb die
biomechanischen und bioelektrischen Eigenschaften beachtet
werden. Im folgenden soll auf die biomechanischen und bioelek
trischen Eigenschaften von endokardialen Elektroden eingegan
gen werden.
Biomechanische Eigenschaften
Die Anforderung an die Biomechanik einer Herzschrittmacher
elektrode sind 1. eine stabile Verankerung des Herzschrittma
cherkopfes im Endokard, 2. ein gutes Gleitverhalten und 3.
Bruchsicherheit (Tab. 1). Die Verankerung der Schrittmacher
elektrode in der Herzkammer kann man erreichen, a) durch ei
ne aktive Verankerung und b) durch eine passive Verankerung.
Elektroden mit aktiver Verankerung sind sogenannte Schraub-
Hakenelektroden. Je nach Konstruktion ist die Verankerung
traumatisch oder atraumatisch. Abb. 1 zeigt die atraumatische
Fixation einer Schraubelektrode Typ Helifix der Firma Vita-
tron. Ziel der aktiven Verankerung ist es, die Dislokationsrate zu
senken. Abb. 2 zeigt 3 Elektroden mit passiver Verankerung. Sol-
BIOMECHANISCHE EIGENSCHAFTEN
1.
stabile Verankerung
2. gutes Gleitverhalten
3. Bruchsicherheit
Tab. 1
ehe Endokardelektroden gibt es mit und ohne Schulter und bei
neueren Elektroden wie auf der rechten Seite der Abbildung zu
sehen mit Kunststoffortsätzen. Die flexiblen Kunststoffortsätze,
die sternförmig vom Elektrodenkopf ausstrahlen, dienen der La
gestabilisierung des Elektrodenkopfes.
Abbildung 1: Atraumatische Fixation einer Schraubelektrode Typ Heli
fix der Firma Vitatron aus Vitatext Mai/Juni 1978, Nr. 1
Abbildung 2: Elektroden mit passiver Verankerung
Kardiotechnik 9. Jahrgang/Heft 3/1986
Referat
11
Als Isolationsmaterial der Elektrodenzuleitungwerden heute Si
liconkautschuk und Polyurethan verwendet. Sollen bei einem
physiologischen System 2 Elektroden durch den gleichen Zu
gang implantiert werden, erweist sich die Polyurethan-
Isolierung aufgrund ihrer besseren Gleiteigenschaft der Elektro
denkörper gegeneinander als vorteilhaft.
Die Bruchsicherheit einer Elektrode hängt von der Biegefestig
keit des Elektrodenleitermaterials ab. Belastungsversuche haben
ergeben, daß die spiralförmige Elektrode im Vergleich