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Thoraxchirurgie
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Publiziert am: 29.10.2022 Bitte beachten Sie v.a. beim therapeutischen Vorgehen das Erscheinungsdatum des Beitrags.

Lungentransplantation

Verfasst von: Theresa Stork, Daniel Valdivia, Alexis Slama, Stéphane Collaud und Clemens Aigner
Die Lungentransplantation (LuTx) ermöglicht nicht nur eine Verlängerung der Lebensdauer für hoch selektionierte Patienten mit benignen Lungenerkrankungen im Endstadium (z. B. Lungenfibrose, COPD, zystische Fibrose, α1-Antitrypsinmangel und pulmonalarterielle Hypertonie), sondern auch eine wesentliche Verbesserung der Lebensqualität. Aktuell sind fast 80 % aller weltweiten Eingriffe bilaterale Lungentransplantationen. In Deutschland werden jährlich in etwa 400 Patienten in wenigen spezialisierten Zentren lungentransplantiert. Ein grundlegendes Verständnis bezüglich der Indikationen und des peri- und postoperativen Managements dieser Patienten sollte jeder Thoraxchirurg haben, um auch Therapiealternativen entsprechend einordnen zu können.

Einleitung

Die Lungentransplantation (LuTx) ermöglicht nicht nur eine Verlängerung der Lebensdauer für Patienten mit benignen Lungenerkrankungen im Endstadium, welche die Indikationskriterien erfüllen, sondern auch eine wesentliche Verbesserung der Lebensqualität. Seit der ersten Operation, welche 1963 von James Hardy durchgeführt wurde, hat sich die Lungentransplantation von einer experimentellen Operation zu einer etablierten Therapie für Patienten mit nichtmalignen chronischen Lungenerkrankungen im Endstadium entwickelt. In Deutschland werden jährlich knapp 400 Lungen transplantiert. Während zu Beginn zum großen Teil unilaterale Transplantationen durchgeführt wurden, sind aktuell fast 80 % aller weltweiten Eingriffe bilaterale Lungentransplantationen (Doppellungentransplantation, DLTx). Auch wenn die Durchführung von Lungentransplantationen auf wenige erfahrene Zentren spezialisiert ist, sollte jeder Thoraxchirurg ein grundlegendes Verständnis bezüglich der Indikationen und des peri- und postoperativen Managements dieser Patienten aufweisen.

Indikationen zur Lungentransplantation

Eine LuTx ist bei allen nichtmalignen parenchymalen oder vaskulären Lungenerkrankungen im Endstadium indiziert, bei denen alle konservativen oder chirurgischen Maßnahmen ausgeschöpft sind bzw. welche unter optimaler Therapie progredient verlaufen. Indikationen zur LuTx sind Lungenfibrose (31 %), COPD (chronische obstruktive Lungenerkrankung, 30 %), CF (zystische Fibrose, 15 %), α1ATM (α1-Antitrypsinmangel, 5 %), Re-Transplantationen (4 %), PAH (pulmonalarterielle Hypertonie, 3 %), Bronchiektasien (3 %), Sarkoidose (2 %), LAM (Lymphangiomatose, 1 %) und andere (6 %) (ISHLT 2018).
Bei Patienten mit Erkrankungen mit rezidivierenden Infektionen (CF, Bronchiektasen) sowie PH (pulmonale Hypertonie) sollte immer eine DLTx durchgeführt werden. Bei anderen Indikationen kann die Entscheidung individuell getroffen werden (Tab. 1).
Tab. 1
Indikationen für Doppel- und Singlelungentransplantationen
 
SLuTx
DLuTx
CF/Bronchiektasen
-
+
Fibrose
+
+
COPD
+
+
PH
-
+
SLuTx Singlelungentransplantation, DLuTx Doppellungentransplantation, CF zystische Fibrose, COPD chronische obstruktive Lungenerkrankung, PH pulmonale Hypertonie

Kontraindikationen zur Lungentransplantation

Absolute Kontraindikationen zur LuTx gibt es kaum. Die relativen Kontraindikationen unterscheiden sich zwischen den verschiedenen Transplantationszentren je nach Erfahrung und Spenderverfügbarkeit (Weill et al. 2015; Weill 2018).
Kontraindikationen zur Lungentransplantation
1.
Absolute Kontraindikationen
  • Malignomanamnese in den letzten 5 Jahren
  • Schwere extrapulmonale Organdysfunktion, wenn keine Multiorgantransplantation durchgeführt werden kann
  • Unkontrollierbare Gerinnungsstörungen
  • Non-Compliance
  • Aktiver Nikotin-, Alkohol- oder Drogenabusus
  • Schlechter körperlicher Zustand ohne Rehabilitationspotenzial
 
2.
Relative Kontraindikationen
 

Empfängerselektion

Die adäquate Empfängerselektion beeinflusst das Outcome wesentlich. Da nur eine begrenzte Auswahl an Spenderorganen zur Verfügung steht, müssen Patienten selektiert werden, bei denen die größten Erfolgsaussichten bestehen, aber auch alle anderen Maßnahmen ausgeschöpft sind. Eine Zuweisung an ein Transplantzentrum sollte bei voranschreitender Erkrankung des Patienten frühzeitig durchgeführt werden, um die notwendigen Untersuchungen zu veranlassen. Patienten, die für eine LuTx in Frage kommen, sollten ein hohes Risiko (>50 %) haben in den nächsten 2 Jahren ohne Transplantation an ihrer Lungenerkrankung zu versterben, aber auch eine hohe Wahrscheinlichkeit (>80 %) aufweisen die ersten 90 Tage nach der Operation zu überleben. Des Weiteren sollten keine Komorbiditäten bestehen, welche die Lebenszeit des Patienten beschränken (Weill 2018).

Empfängerevaluation

Von der ISHLT (International Society for Heart and Lung Transplantation) wurden funktionelle Parameter definiert, welche auf die Notwendigkeit der Evaluierung bezüglich einer LuTx hindeuten können (Weill et al. 2015).
Parameter, die auf die Notwendigkeit der Evaluierung bezüglich einer LuTx hindeuten können, gemäß ISHLT
1.
COPD
  • Progrediente Erkrankung trotz Ausschöpfung aller konservativen Maßnahmen
  • Patient ist kein Kandidat für chirurgische oder endoskopische LVRS (chrurgische Lungenvolumenreduktion)
  • paCO2 >50 mmHg und/oder paO2 <60 mmHg
  • FEV1 <25 %
  • BODE-Index 5 bis 6 (body-mass index, airflow obstruction, dyspnea, exercise capacity index)
 
2.
CF
 
3.
Interstitielle Lungenerkrankungen
  • Hinweis auf eine UIP (usual interstitial pneumonia), unabhängig von der Lungenfunktion
  • FVC <80 % oder DLCO <40 %
  • Dyspnoe oder funktionelle Limitationen aufgrund der Lungenerkrankung
  • Sauerstoffpflichtigkeit bei Belastung
 
4.
Pulmonale Hypertonie
 

Listung des Empfängers

Vor der Listung eines Patienten werden ausführliche Evaluierungsuntersuchungen durchgeführt, um etwaige Kontraindikationen auszuschließen und der Patient in einer interdisziplinären Konferenz besprochen. Indikation für die Listung eines Patienten ist dann gegeben, wenn die Lungenerkrankung so weit fortgeschritten ist, dass ein Überleben mit Transplantation wahrscheinlicher ist, als das Überleben ohne. Der Zustand des Patienten muss jedoch ausreichend sein, um die Zeit auf der Warteliste zu überleben und die postoperative Phase zu bewältigen. Patienten mit pulmonaler Hypertonie, Hyperkapnie oder Hypoxie haben eine schlechtere Prognose und sollten mit Priorität gelistet werden (Weill 2018). Mittels des Lung Allocation Score (LAS) wird die Wahrscheinlichkeit des Überlebens des nächsten Jahres auf der Warteliste und 1-Jahres-Überleben nach der Transplantation berechnet (Egan et al. 2006). Patienten mit einem höheren LAS, haben eine höhere Priorität auf der Warteliste. Die Einführung des LAS führte in Deutschland zu einer Senkung der Wartelistenmortalität und zu einem verbesserten Überleben nach der Transplantation (Gottlieb et al. 2014). Bei Patienten, bei denen der LAS den aktuellen klinischen Status nicht oder nicht ausreichend widerspiegelt (z. B. Patienten mit pulmonaler Hypertonie (Chen et al. 2009)) kann mit einem „exceptional LAS“ ein höherer Wert beantragt werden.

Spendermanagement

Donation after Brain Death (DBD)

Bevor ein potenzieller Spender gemeldet werden kann, muss eine Feststellung des Hirntods erfolgen. Nach Ausschluss reversibler Ursachen (z. B. Medikamente, Hypothermie) wird von zwei unabhängigen, nicht in die Transplantation involvierten Ärzte anhand strenger Kriterien der irreversible Verlust aller Hirnfunktionen festgestellt.

Donation after Ciculatory Death (DCD)

Organspende nach Kreislaufstillstand ist eine weitere Möglichkeit den Spenderpool zu vergrößern. DCD-Spenden werden nach den Maastricht Kriterien (Tab. 2) eingeteilt. Häufigste verwendete Spender sind kontrollierte DCD-Spenden (Maastricht III). Die erste erfolgreiche Lungentransplantation von einem DCD-Spender wurde bereits 1993 berichtet, (Ulicny et al. 1993) es werden jedoch in nur ca. 2 % aller DCD-Spender die Lungen für eine Transplantation verwendet. Studien beschreiben ein gutes Kurz- und Langzeitoutcome nach der Transplantation von DCD-Lungen (De Vleeschauwer et al. 2011; Machuca et al. 2015a). Die Verwendung von Ex-vivo-Lungenperfusion ermöglicht eine sichere Gelegenheit die Spenderlungen zu evaluieren und kann somit den Einsatz weiter erhöhen (Steen et al. 2001; Sanchez et al. 2013).
Tab. 2
Maastricht Kriterien
Kategorie I
Herzstillstand bei Ankunft in der Klinik
 Unkontrolliert
 
Kategorie II
Herzstillstand nach erfolgloser Reanimation
 Unkontrolliert
 
Kategorie III
Geplante Beendigung lebenserhaltender Maßnahmen bei erwartetem Herzstillstand
 Kontrolliert
 
Kategorie IV
Herzstillstand bei Hirnstammtod
 Unkontrolliert
 
Kategorie V
Herzstillstand bei stationärem Patienten
 Unkontrolliert
 
In Deutschland sind DCD-Spenden gesetzlich verboten, es dürfen auch keine Organe von DCD-Spendern aus anderen Ländern transplantiert werden. Im Eurotransplant-Raum werden DCD-Spenden in den Niederlanden, Belgien, Österreich, Luxemburg und Slowenien durchgeführt.

Gesetzlicher Hintergrund

In Deutschland ist die Organspende bisher durch die sog. Zustimmungslösung geregelt. Dies besagt, dass Organe nur Menschen entnommen werden dürfen, wenn die verstorbene Person zu Lebzeiten der Organentnahme zugestimmt hat. Liegt kein Organspendeausweis vor, können die nächsten Angehörigen einer Entnahme zustimmen.
Ein weiteres gesetzliches Modell zur Organspende ist die Widerspruchslösung, welche z. B. in Österreich, Belgien, Luxemburg, Spanien und Slowenien gilt. Hierbei ist jede, sich im Land aufhaltende Person Organspender, es sei denn sie hat sich in ein Widerspruchsregister eintragen lassen.
Das Deutsche Transplantationsgesetz legt fest, dass die Vergabe von Spenderorganen nach medizinischer Dringlichkeit und nach Wahrscheinlichkeit eines therapeutischen Erfolgs erfolgen muss. Die Allokation von Spenderlungen wird in Deutschland seit dem 10. Dezember 2011 mittels dem LAS durchgeführt, welcher die Vergabe der Organe nach Dringlichkeit und Wartezeit ablöste.

Spenderselektion

Die initiale Selektion eines Spenderorgans erfolgt nach Angaben des Spenderzentrums. Da die Lunge in ständigem Kontakt zur Außenwelt steht, ist sie sehr anfällig für Infektionen und Schäden durch die Beatmung. Deshalb kann die Lunge nur in ca. 10–15 % aller Organspender verwendet werden. Durch aktives Spendermanagement wie restriktives Flüssigkeitsmanagement, protektive Ventilation, Gabe von Methylprednisolon, Durchführen von regelmäßigen Bronchoskopien können jedoch in einzelnen Zentren deutlich bessere Raten erzielt werden (Van Raemdonck et al. 2009; Frontera and Kalb 2010). Der initial wichtigste funktionelle Parameter der Spenderlunge ist der Gasaustausch. Bei einer Beatmung mit FiO2 von 1 und einem PEEP von 5 sollte der pO2 bei über 300 mmHg liegen und der pCO2 Normalwerte aufweisen (Yeung et al. 2009).
Die Spenderkriterien konnten, bei gleichem Outcome, in den letzten Jahren zunehmend erweitert werden (Bhorade et al. 2000; Aigner et al. 2005). In der folgenden Übersicht werden die derzeit angeführten Kriterien („extended donor criteria“) dargestellt.
Erweiterte Spenderkriterien
  • Alter <65 Jahre
  • Keine funktionellen Beeinträchtigungen bei Raucheranamnese >20 Jahre
  • Keine extensiven Parenchymschäden nach Thoraxtrauma
  • Unilaterale Infiltrate, Aspiration oder Parenchymschäden ➔ Verwendung der kontralateralen Lunge für SLTx
  • Positive Sputumkultur ➔ adäquate Prophylaxe
  • Reduzierte Oxygenierung ➔ Evaluation bezüglich nichtpulmonaler Ursachen (Adipositas, Pleuraerguss, Fehlintubation)
  • Aktives Spendermanagement und Ex-vivo-Lungenperfusion
Das Matching zwischen Spenderlunge und Empfänger erfolgt anhand von Blutgruppe (ABO-kompatibel) und Größe.

Ex-vivo-Lungenperfusion

Die Ex-vivo-Lungenperfusion (EVLP) ermöglicht die Präservation der Lunge unter normothermen Bedingungen. Es stehen verschiedene Varianten zur Verfügung, das Grundprinzip ist eine normotherme Perfusion der Lunge mittels einer extrazellulären, dextran- und albuminhaltigen Lösung sowie einer protektiven Beatmung (Cypel et al. 2008). Dies erlaubt eine Verlängerung der Ischämiezeit von mehreren Stunden ohne Schädigung der Lunge und ermöglicht eine funktionelle Evaluation des Organs (Abb. 1). Des Weiteren besteht die Möglichkeit einer „Rekonditionierung“ von grenzwertigen Spenderlungen. Ergebnisse klinischer Studien zeigen, dass die Anwendung von EVLP eine sichere Möglichkeit ist die Anzahl an verfügbaren Spenderlungen zu erhöhen (Aigner et al. 2012; Cypel et al. 2012; Slama et al. 2017).
Abb. 1
Ex-vivo-Lungenperfusion

Extrakorporale Unterstützung

Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO)

Bridge to LuTx

Ein „bridging“ zur Transplantation mittels ECMO (Tab. 3) kann bei Patienten auf der Warteliste mit akutem respiratorischem Versagen eingesetzt werden (Lang et al. 2012). Die Art der ECMO und der Kanülierung sollte je nach Indikation und Patient individuell entschieden werden. Falls möglich, ist eine Awake-ECMO ohne Intubation zu bevorzugen, um Physiotherapie zu ermöglichen und um den körperlichen Zustand des Patienten zu erhalten (Turner et al. 2011; Lang et al. 2014; Biscotti et al. 2017).
Tab. 3
Charakteristika der verschiedenen ECMO Modalitäten
 
ILA
Veno-venöse ECMO
Veno-arterielle ECMO
Indikationen
Hyperkapnie
Hyperkapnie + Hypoxie
Rechtsherzversagen
Mögliche Dauer
Monate
Wochen
Tage
Invasivität
+
++
+++
Komplikationen
–
+
++
ILA interventionelle extrakorkorale Lungenunterstützung, ECMO Extrakorporale Membranoxygenierung

Intraoperative ECMO

Intraoperativ wird immer eine veno-arterielle ECMO verwendet. Die Kanülierung erfolgt entweder zentral (rechter Vorhof – Aorta) oder peripher (V. femoralis – A. femoralis). Die Praxis zur Verwendung einer intraoperativen ECMO unterscheiden sich je nach Zentrum. In manchen Zentren wird die Transplantation routinemäßig an der ECMO durchgeführt (Aigner et al. 2007; Hoetzenecker et al. 2018), in anderen wird die ECMO bedarfsadaptiert nach den unten angeführten Kriterien eingesetzt (Ius et al. 2016).
Indikationen für intraoperative ECMO
1.
Präoperativ:
  • Pulmonalarterielle Hypertonie
  • Lappentransplantation
  • ECMO-Bridging
 
2.
Intraoperativ:
  • Hämodynamische Instabilität
  • Pulmonalarterieller Druck >2/3 systemischer Druck bei Kompression der Pulmonalarterie
 
Die Flussrate sollte in etwa 50 % des Herzzeitvolumens betragen, um eine adäquate Perfusion der ersten transplantieren Lunge sicherzustellen. Das Monitoring erfolgt über den pulmonalarteriellen Druck, welcher kontinuierlich eine Pulsatilität aufweisen soll, sowie über das endtidale CO2. Am Ende der Operation wird die ECMO schrittweise reduziert und bei Stabilität des Patienten dekanüliert.

Postoperative ECMO

Der postoperative Einsatz für die Behandlung des primären Graftversagens war eine der ersten Indikationen für den Einsatz der ECMO bei einer LuTx. In den meisten Zentren wird eine veno-arterielle ECMO verwendet (Wigfield et al. 2007), da sie nicht nur eine lungenprotektive Beatmung, sondern durch die Umgehung der Lungenstrombahn auch eine Entlastung des rechten Ventrikels und eine Senkung des pulmonalarteriellen Drucks und somit eine Beschleunigung der Resorption des Lungenödems ermöglicht (Fischer et al. 2007). Ein früher Einbau der ECMO ist zu bevorzugen, bei einer Implantation später als 24 Stunden postoperativ zeigt sich ein deutlich schlechteres Outcome (Wigfield et al. 2007).

Herzlungenmaschine

Die Herzlungenmaschine (HLM) kommt nur für die intraoperative Anwendung in Frage. Aufgrund der Invasivität und der notwendigen vollständigen Heparinisierung kommt es beim Einsatz einer HLM im Vergleich zur ECMO zu einer erhöhten intra- und postoperativen Morbidität. In den meisten Zentren hat die ECMO die HLM als Standard für die intraoperativen Kreislaufunterstützung abgelöst (Aigner et al. 2007; Ius et al. 2012; Hoechter et al. 2015; Machuca et al. 2015b). Eine HLM wird nur noch bei Herz-Lungen-Transplantationen oder simultanen Herzoperationen, welche einen Bypass benötigen, eingesetzt.

Operatives Vorgehen

Organentnahme

Der Zugang zur Organentnahme ist eine mediane Sternotomie. Nach Eröffnen des Perikards und der Pleura auf beiden Seiten erfolgt eine Inspektion und Palpation der Lungen zum Ausschluss eines Lungenödems, Infiltraten, emphysematösen Veränderungen, Lazerationen oder Rundherden. Atelektasen können manuell rekrutiert werden. Die Compliance der Lunge kann durch Diskonnektierung der Beatmung beurteilt werden, dies sollte zu einem sofortigen Kollaps der Lunge führen. Perikardiale Haltenähte werden platziert, Vena cava superior und Vena cava inferior umschlungen und die Aorta wird von der Pulmonalarterie getrennt. Nun erfolgt eine volle Heparinisierung des Spenders mit 300 IE/kg und die Pulmonalarterie wird 1–2 cm zentral der Bifurkation kanüliert. Nach Gabe von 500 μg PGE1 (Prostaglandin) oder PGI2 (Prostacyclin) wird die Vena cava superior ligiert und die Vena cava inferior geklemmt oder durchtrennt. Nach Klemmen der Aorta (Beginn der kalten Ischämiezeit) wird die Perfusion mit 4–6 l Präservationslösung gestartet und das linke Herzohr eröffnet, um eine Drainage zu ermöglichen (Abb. 2). Während der Perfusion wird die Lunge weiter mit geringen Tidalvolumen beatmet, um eine optimale periphere Verteilung der Präservationslösung zu ermöglichen. Nach Beendigung der Perfusion erfolgt die Herzentnahme. Der linke Vorhof wird separiert, die Hohlvenen und die Aorta werden durchtrennt und die Pulmonalarterie knapp zentral der Bifurkation abgesetzt. Nach Entnahme des Herzens wird das Perikard auf beiden Seiten bis zum Zwerchfell inzidiert, das Ligamentum pulmonale mobilisiert und die Trachea entlang des Ösophagus bis nach zervikal präpariert. Die Lunge wird gebläht und die Trachea so kranial wie möglich mit einem Stapler verschlossen und abgesetzt. Nun erfolgt eine retrograde Perfusion über die Pulmonalvenen am „Backtable“. Anschließend wird – wenn keine Ex-vivo-Perfusion durchgeführt wird – die Lunge getrennt (Abb. 3) und einzeln in Präservationslösung verpackt und auf Eis gelegt. Die Lunge toleriert eine kalte Ischämiezeit von ca. 8 Stunden (de Perrot et al. 2003; Thabut et al. 2005).
Abb. 2
Situs nach Start der Perfusion. (aus Sundaresan et al. 1993; Aigner und Klepetko 2012, mit freundl. Genehmigung von Elsevier)
Abb. 3
Separation der Spenderlunge. (PA Pulmonalarterie; Aigner und Klepetko 2012, mit freundl. Genehmigung von Elsevier)

Transplantation

Eine DLTx wird entweder über die Durchführung von zwei separaten anterolateralen Thorakotomien im 4. ICR oder mittels einer transsternalen anterioren Thorakotomie (Clamshell-Inzision) durchgeführt. In einzelnen Zentren erfolgt die Transplantation über eine Sternotomie.
Für eine bilaterale LuTx wird initial die Pneumonektomie der funktionell schlechteren Seite des Empfängers je nach Perfusionsscan durchgeführt. Die Pulmonalarterie und Venen werden dabei so peripher wie möglich mittels Stapler abgesetzt. Falls die Operation nicht standardmäßig mit extrakorporaler Unterstützung durchgeführt wird, wird die Pulmonalarterie vor Absetzen geklemmt und die hämodynamische Situation evaluiert. Falls es zu einem Anstieg des Pulmonalisdruck oder einer Instabilität des Patienten kommt, muss die Transplantation mit extrakorporaler Unterstützung durchgeführt werden. Einzelne Zentren führen alle Transplantationen mit ECMO-Unterstützung durch. Anschließend wird der Bronchus präpariert und möglichst zentral mittels Skalpell durchtrennt. Zwei 4/0 PDS Haltenähte werden platziert, um eine Retraktion ins Mediastium zu verhindert. Der Bronchus wird nur so weit präpariert, um die Durchführung der Anastomose zu ermöglichen. Eine Denudierung des Bronchus ist auf jeden Fall zu vermeiden, um ischämischen Komplikationen vorzubeugen. Es folgt die intraperikardiale Präparation von Vorhof und Pulmonalarterie. Vor der Implantation der Spenderlunge sollte eine sorgfältige Blutstillung durchgeführt werden, da Blutungen im posterioren Mediastinum nach Implantation schwierig zu kontrollieren sind.
Nun wird die Spenderlunge ausgepackt und die Gefäße präpariert. Diese sollten lang genug sein, um eine Anastomose ohne Spannung durchzuführen, aber kurz genug, um ein Abknicken zu vermeiden. Der Bronchus wird gekürzt, sodass nur ein Knorpelring vor dem Abgang des Oberlappenbronchus verbleibt. Es sollte auch hier möglichst viel peribronchiales Gewebe erhalten bleiben. Die Spenderlunge wird in den Thorax gelegt und mittels Eis-Slush bis zur Reperfusion topisch gekühlt (Ende kalte Ischämiezeit, Beginn warme Ischämiezeit). Zum jetzigen Zeitpunkt wird 1 g Methylprednisolon verabreicht. Die übrige Immunsuppression wird auf der Intensivstation begonnen.
Die Implantation beginnt mit der bronchialen Anastomose (Abb. 4). Hierfür wird eine einzelne fortlaufende Naht mit doppelt armiertem 4/0 PDS verwendet. Nun werden die Pulmonalvenen des Empfängers exponiert und der Vorhof abgeklemmt. Die beiden Stümpfe der Pulmonalvenen werden entlang der Staplerlinie eröffnet und das dazwischenliegende Gewebe durchtrennt. Die Anastomose erfolgt mit einer einzelnen fortlaufenden 4/0 Prolene Naht in evertierender Nahttechnik (Abb. 5). Die Naht wird unverknotet mit einer Klemme gesichert. Anschließend wird die Pulmonalarterie zentral geklemmt und gekürzt. Die Anastomose erfolgt mit 5/0 Prolene, ebenfalls in fortlaufender Technik (Abb. 6). Die Nähte werden bis zur Reperfusion mittels Klemme gesichert. Nach Vervollständigen aller Anastomosen erfolgt zunächst ein retrogrades (Eröffnen der Vorhofklemme und Entlüften der Pulmonalarterie) und dann antegrades Flushen (Eröffnen der Pulmonalarterienklemme und Entlüften der Vorhofanastomose; Abb. 7). Nun werden die Nähte geknüpft, die Klemmen entfernt (Ende der warmen Ischämiezeit) und die Anastomosen auf etwaige Blutungen kontrolliert. Zu diesem Zeitpunkt wird begonnen die Lunge mit geringen Tidalvolumen zu belüften. Eine Hyperinflation zu diesem Zeitpunkt erhöht das Risiko eines Lungenödems. Es erfolgt eine sorgfältige Blutstillung mit Kauterisieren des Perikards sowie pulmonalen Ligaments der Spenderlunge, da es an diesen Stellen zu signifikanten Blutungen kommen kann.
Abb. 4
Bronchiale Anastomose. (Aigner und Klepetko 2012, mit freundl. Genehmigung von Elsevier)
Abb. 5
Vorhofanastomose. (Aigner und Klepetko 2012, mit freundl. Genehmigung von Elsevier)
Abb. 6
Arterielle Anastomose. (PA Pulmonalarterie; Aigner und Klepetko 2012, mit freundl. Genehmigung von Elsevier)
Abb. 7
Flushen nach Komplettierung der Anastomosen. (PA Pulmonalarterie; Aigner und Klepetko 2012, mit freundl. Genehmigung von Elsevier)
Nach Komplettierung der ersten Seite wird die Pneumonektomie und Implantation der Spenderlunge auf der kontralateralen Seite in gleicher Art und Weise durchgeführt. Zwei 24 French Thoraxdrainagen werden eingebracht. Zusätzliche Jackson-Pratt Drainagen auf jeder Seite ermöglichen die frühe Entfernung der Thoraxdrainagen und somit eine bessere Mobilisation des Patienten.
Nach initialer Stabilisierungsphase wird der Patient von der extrakorporalen Unterstützung entwöhnt und der Brustkorb verschlossen. Falls eine weitere postoperative Unterstützung notwendig ist, wird nun eine periphere ECMO eingebracht. Nach der Operation wird der Doppellumentubus durch einen Standardtubus ersetzt.

Größenreduzierte Transplantation

Aufgrund der Knappheit an Spenderorganen, welche zu langen Wartezeiten für Kinder oder Patienten mit kleinem Thorax führt, wurden Techniken entwickelt, um eine größeninkompatible Lunge an den Empfänger anzupassen. Kleine Größenunterschiede (<20 %) können mittels Resektion von Mittellappen und/oder Lingula angepasst werden (Santos et al. 2005; Mueller et al. 2010). Bei größeren Differenzen besteht die Möglichkeit eine Lappentransplantation durchzuführen, dies wird jedoch nur an wenigen, erfahrenen Zentren durchgeführt (Aigner et al. 2004; Shigemura et al. 2013; Mitilian et al. 2014).

Re-Transplantation

Re-Transplantationen machen etwa 5 % aller weltweit durchgeführten Lungentransplantationen aus. Die Re-LuTx ist die Ultima Ratio bei Patienten mit therapierefraktärem Transplantatversagen (Aigner et al. 2008; Collaud et al. 2016). Bei Patienten mit PGD (Primary Graft Dysfunction) unmittelbar nach der Transplantation ist allerdings ein sehr schlechtes Überleben beschrieben, weshalb von dieser Option, außer in absoluten Ausnahmefällen, abgesehen werden sollte (Strueber et al. 2006). Patienten, welche innerhalb der ersten 2 Jahre nach der ersten Transplantation retransplantiert werden müssen, zeigen ebenfalls ein schlechteres Überleben.

Lebendspende

Die Lebendspende gewinnt auch bei der Lungentransplantation zunehmend an Bedeutung, wird jedoch nur an wenigen Zentren weltweit für hochselektierte Empfänger, vor allem bei Kindern und sehr kleine Empfängern, welche die Zeit bis zu einem passenden Organangebot nicht überleben würden, angewandt (Starnes et al. 2004; Date et al. 2008; Date 2011).
Es werden in der Regel jeweils ein Unterlappen von zwei Verwandten für eine bilaterale Transplantation gespendet. Die Ergebnisse sind aufgrund der ausführlichen präoperativen Evaluation der Spender und der guten immunologischen Kompatibilität sehr gut (Date et al. 2008). Vergleichbares Überleben zu einer konventionellen Transplantation wurde berichtet (Date et al. 2015).

Herzlungentransplantation

Herzlungentransplantationen sind nur bei wenigen Erkrankungen indiziert. Eine kombinierte Transplantation kommt bei Patienten mit irreparablen kongenitalen kardialen Vitien assoziierte PAH in Frage sowie bei Patienten mit kombinierter Herz- und Lungenerkrankung im Endstadium (Januszewska et al. 2009).

Technische Komplikationen

Technische Komplikationen, die bei einer Lungentransplantation auftreten können, sind:
  • Blutungen,
  • Atemwegskomplikationen (Anastomosendehiszenz, Fistelbildung, Stenosen),
  • Gefäßkomplikationen (Anastomosenstenose, sog. Kinking der Anastomose, Thrombosen),
  • Nervenkomplikationen (Phrenikusparese, Rekurrensparese, Schädigung des Nervus vagus – Gastroparese, gastrointestinale Malabsorption und Reflux).

Immunsuppression

Induktion

Die Rolle der Induktionstherapie in der Lungentransplantation wird weiterhin kontrovers diskutiert. Etwa 60 % aller Patienten werden induziert (Chambers et al. 2017). Die am häufigsten verwendeten Substanzen sind ATG (Thymoglobulin), Alemtuzumab, Basiliximab und Daclizumab.
Die Induktion bedingt eine starke Immunsuppression und somit eine verringerte Rate an Abstoßungen, jedoch eine erhöhte Rate an Infektionen im ersten Jahr nach der Transplantation, sowie eine verringerte Dosis der nephrotoxischen Immunsuppressiva.
Einzelne Studien zeigen ein besseres Langzeitüberleben und eine geringere Inzidenz von chronischen Abstoßungen bei induzierten Patienten (Jaksch et al. 2014; Furuya et al. 2016).

Erhaltungstherapie

Die Standardimmunsuppression nach einer Lungentransplantation besteht aus einer 3-fach-Therapie von Kortison und einem Calcineurininhibitor (Tacrolimus, Cyclosporin) plus einem Zellzyklusinhibitor (Mycophenolatmofetil, Azathioprin) oder mTor-Inhibitoren (Everolimus, Sirolimus). Die Spiegel variieren je nach erfolgter Induktion und Zeitabstand von der Transplantation.

Primäres Graftversagen (Primary Graft Dysfunction, PGD)

PGD ist eine schwere Form des Reperfusionsschadens, gekennzeichnet durch ein Lungenödem, welches in den ersten 72 Stunden nach der Transplantation auftritt und von keiner anderen identifizierbaren Ursache ausgeht (kardiales Lungenödem, Volumenüberschuss, akute Abstoßung, Pneumonie, venöse Obstruktion; Tab. 4).
Tab. 4
PGD Klassifikation nach Oxygenierung und Röntgen
Grad
paO2/FiO2
Infiltrationen im Röntgen vereinbar mit einem Lungenödem
0
>300
Nein
1
>300
Ja
2
200–300
Ja
3
<200
Ja
Das Auftreten von PGD ist der wichtigste Faktor für frühe Post-Tx-Morbidität und -Mortalität.
Das Auftreten von PGD wird 0–6 Stunden, 12 Stunden, 24 Stunden, 48 Stunden und 72 Stunden nach der Transplantation beurteilt (Lee und Christie 2011; Diamond et al. 2017).
Therapieoptionen des PGD inkludieren:
  • negative Flüssigkeitsbilanz,
  • Vasodilatation (NO),
  • Modifikation der Beatmungseinstellungen (PEEP-Einstellung etc.),
  • vaECMO bei PGD 3.

Chronische Abstoßung (Chronic Lung Allograft Dysfunction, CLAD)

Das Langzeitüberleben ist in erster Linie vom Auftreten einer chronischen Abstoßung abhängig. 5 Jahre nach Tx entwickeln etwa 50 % der Patienten eine chronische Abstoßung. Therapien können den Abfall der Lungenfunktion zwar verlangsamen, jedoch nicht zum Stillstand bringen (Sato 2013).
Die CLAD wird in eine obstruktive (BOS, „bronchiolitis obliterans syndrome“) und restriktive (RAS, „restrictive allograft syndrome“) Form unterteilt.
Patienten mit RAS haben ein signifikant schlechteres Überleben als BOS-Patienten (Sato et al. 2011).
Zu den Risikofaktoren zählen:
Zu den Therapieoptionen(Sarahrudi et al. 2002; Federica et al. 2011; Jaksch et al. 2012) gehören:

Outcome

Die Lebensqualität der Patienten nach LuTx verbessert sich deutlich. Dieser Effekt ist bei CF-Patienten am höchsten(Smeritschnig et al. 2005) und hält über den gesamten Zeitraum der Lebenserwartung an (Kugler et al. 2005; Shahabeddin Parizi et al. 2018). Das mediane Überleben nach einer Lungentransplantation beträgt 6 Jahre und das durchschnittliche 1-Jahres-Überleben beträgt in etwa 80 % (Abb. 8). Das Überleben hängt von der primären Diagnose ab (Abb. 9). Bei Patienten, die das erste Jahr überleben beträgt das mediane Überleben 8 Jahre. Daten der ISHLT (5-Jahres-Überleben 59 % DLTx, 48 % SLTx) (Chambers et al. 2017) sowie Berichte mehrere Zentren zeigen ein besseres Überleben nach DLTx. Die häufigste Todesursache ist die chronische Abstoßung (ca. 35 %) gefolgt von Infektionen (ca. 20 %) und malignen (ca. 10 %) sowie kardiovaskulären (ca. 10 %) Erkrankungen. Patienten nach Re-Transplantation haben mit einem 5-Jahres-Überleben von 40 % ein schlechteres Gesamtüberleben als bei der primären Transplantation.(Chambers et al. 2017) In einzelnen Zentren sind jedoch Ergebnisse verglichen mit der Ersttransplantation beschrieben (Strueber et al. 2006; Aigner et al. 2008; Muller et al. 2011).
Abb. 8
Kaplan Meier Überlebenskurve. (adaptiert nach ISHLT-Report 2018)
Abb. 9
Kaplan Meier Überlebenskurve nach Indikation. (adaptiert nach ISHLT-Report 2018)
Literatur
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