Der Fetus als Patient - Chirurgische und medikamentöse Therapie

Die Invasivität des offenen fetalchirurgischen Operationsverfahrens hat die Entwicklung weniger eingreifender vorgeburtlicher Behandlungsmethoden inspiriert. Diese wurden ab Mitte der 1990er-Jahre durch eindrucksvolle technische Fortschritte bei der Miniaturisierung endoskopischer Optiken und Instrumente sowie der Verfügbarkeit von kleinsten Ultraschallsonden, Ballonkathetern, Laserfasern und Elektrosonden möglich. Inzwischen werden an spezialisierten Zentren die folgenden Eingriffe routinemäßig durchgeführt:

Die vorgeburtliche fetoskopische selektive Laserablation pathologischer Plazentagefäße beim Zwillingstransfusionssyndrom ist inzwischen ein etabliertes Therapieverfahren, während viele andere noch als potenziell lebensrettende oder die nachgeburtliche Lebensqualität verbessernde Eingriffe gelten, die z. T. in Studien untersucht werden.

Vor allem dann, wenn zu ihrer Durchführung – wie meistens – auf eine Laparotomie verzichtet werden kann, ist das Operationstrauma minimal-invasiver fetoskopischer Eingriffe gering. Die geringe maternale Invasivität kann erklären, warum durch die meisten fetoskopischen Eingriffe keine oder nur geringe Wehentätigkeit ausgelöst wird wie auch nur geringe und transiente Abfälle der uterinen und fetoplazentaren Durchblutung beobachtet werden (Kohl et al. 1999). Daher bietet sich die Anwendung fetoskopischer Operationsverfahren insbesondere bei solchen Feten an, bei denen schon vor der Operation eine instabile Kreislaufsituation besteht.

Im Gegensatz zur offenen Fetalchirurgie verpflichtet die fetoskopische Fetalchirurgie per se auch nicht zur Entbindung des vorgeburtlich operierten oder auch aller zukünftigen Kinder mittels Kaiserschnitt. Obwohl die fetoskopischen Operationsverfahren insbesondere das maternale, aber oft auch das fetale Operationstrauma minimieren, hat sich die Hoffnung einer deutlichen Abnahme des Auftretens von Amnionleck, vorzeitigem Blasensprung und Frühgeburt im weiteren Schwangerschaftsverlauf bislang nicht bestätigt. Selbst nach Eingriffen, die zu ihrer Durchführung nur einen Trokar benötigen, muss mit diesen Komplikationen gerechnet werden. Erfreulicherweise jedoch werden an spezialisierten Zentren heutzutage fast alle Kinder nach offenen oder minimalinvasiven fetalchirurgischen Eingriffen jenseits der 32. Schwangerschaftswoche geboren. In dieser Schwangerschaftsphase sind sie nur noch wenig durch ihre Unreife gefährdet und profitieren von den eindrucksvollen Möglichkeiten der modernen neonatologischen Intensivtherapie. Hierdurch kommt es in jüngster Zeit zu einem deutlich günstigeren Nutzen-Risiko-Profil für die noch junge Disziplin Fetalchirurgie.

Die technisch einfachsten fetoskopischen Eingriffe sind diagnostische Fetoskopien. Diese wurden auch zur Führung fetaler Muskel- oder Hautbiopsien verwendet, um z. B. eine Duchenne-Muskelatrophie oder eine Harlekin-Ichthyose auszuschließen. Da allein mittels Ultraschall gesteuerte Biopsien genauso effektiv aber weniger invasiv sind, wird das fetoskopische Vorgehen nur noch in Einzelfällen erforderlich.

Ein Zwillingstransfusionssyndrom wird bei 10–15 % monochorialer Zwillingsschwangerschaften beobachtet, wenn pathologische Anastomosen auf dem gemeinsamen Mutterkuchen eine unmittelbare Verbindung zwischen den Kreisläufen beider Ungeborener herstellen. Als ursächlich für die Erkrankung gelten arteriovenöse Anastomosen. Daneben wird der Erkrankungsverlauf häufig durch das Vorliegen und die Häufigkeitsverteilung weiterer arterioarterieller und venovenöser Anastomosen modifiziert.

Die arteriovenösen Anastomosen führen bei dem am arteriellen Schenkel gelegenen Zwilling (Donor) zur arteriellen Hypotension, Hypovolämie und Anämie. Als Konsequenz dieser Kreislaufveränderungen kommt es beim Donor zur Kreislaufzentralisation und Wachstumsrestriktion sowie zur Abnahme bis hin zum Sistieren seiner Urinproduktion. Hierdurch wird bei diamnioten Verhältnissen im Donorfruchtsack eine Oligohydramnie bis Anhydramnie beobachtet. Ein bei Anhydramnion komplett von seiner Amnionmembran umhüllter Donor wird als „stuck twin “ bezeichnet.

Der am venösen Schenkel der arteriovenösen Anastomosen gelegene Zwilling (Rezipient) erkrankt weniger am Volumen des vom Donor transfundierten Blutes als an den darin enthaltenen Hormonen des Renin-Angiotensin-Aldosteron System s. Diese führen beim Rezipienten zur zunehmenden Hypervolämie, arteriellen Hypertension, Kardiomegalie, Herzklappeninsuffizienz und Herzinsuffizienz. Weitere Folgen von Hypervolämie und Herzinsuffizienz sind eine venöse Hypertension mit konsekutivem Hydrops fetalis et placentae. Als Gegenmaßnahme produziert er das atrionatriuretische Peptid (ANP), das bei ihm eine anhaltende Polyurie verursacht. Die hieraus resultierende Vermehrung der Fruchtwassermenge (Polyhydramnie) im Rezipientenfruchtsack kann in schwersten Fällen bis zu 10 l und mehr betragen.

Unbehandelt verläuft die Erkrankung durch frühe Frühgeburt oder fetales Kreislaufversagen oft tödlich für einen oder beide Zwillinge, oder es resultieren schwere Hirnschäden.

Beim Zwillingstransfusionssyndrom gilt die fetoskopische Laserkoagulation der pathologischen Plazentagefäße als Therapie der Wahl (Abb. 1; Senat et al. 2004). Der Eingriff wird zumeist in Lokalanästhesie durchgeführt. Auf eine präoperative Indomethacintokolyse sollte gänzlich verzichtet werden, da diese, insbesondere beim Donor und auch schon vor der 20. Schwangerschaftswoche, zur hochgradigen Konstriktion des Ductus arteriosus führen kann. Alternativ kann bei präoperativ schon vorliegenden Wehen oder Zervixverkürzung ein Oxytozinantagonist verwendet werden. Bei Fehlen von präoperativen Wehen ist eine Tokolyse verzichtbar.

Durch die fetoskopische Laserablation der pathologischen Plazentagefäße wird erreicht, dass in etwa 80 % der Fälle mindestens einer der Zwillinge und in etwa der Hälfte der Fälle beide Zwillinge die Schwangerschaft überleben. Die Rate schwerer neurologischer Auffälligkeiten bei überlebenden Kindern ist mit <5 % gering.

Wegen des beim Zwillingstransfusionssyndrom häufig schweren Polyhydramnions im Fruchtsack des Rezipienten und Vorliegen noch annähernd normaler fetoplazentarer Dopplerflussprofile wird als alternative Behandlungsmethode noch die serielle Fruchtwasserdrainage durchgeführt. Durch dieses Verfahren kann zwar das Auftreten von vorzeitigem Blasensprung, vorzeitiger Wehentätigkeit, Muttermundschwäche und früher Frühgeburt verhindert werden, das hämodynamische Grundproblem aber bleibt unbehandelt. Nach serieller Fruchtwasserdrainage, im Vergleich zur kausalen Therapie (i. e. der fetoskopischen Laserablation der pathologischen Plazentagefäße) ist daher insbesondere die Rate an neurologischen Komplikationen bei überlebenden Kindern deutlich höher, sodass die Laserablation als Therapie der Wahl gilt (Roberts et al. 2008).

Die Stadieneinteilung erfolgt nach Quintero et al. (1999).

Abweichungen von dieser Strategie finden sich an unseren Zentren nur bei fortgeschrittenem Gestationsalter von etwa 25 SSW aufwärts, in Verbindung mit den Quintero-Stadien I und II. Grund dafür ist, dass sich ab etwa diesem Zeitpunkt die Sterblichkeit nach fetoskopischer Therapie und die Sterblichkeit nach iatrogener früher vorzeitiger Entbindung sich annähern. Nach intensiver interdisziplinärer Aufklärung lassen wir hier die betroffene Schwangere zwischen beiden therapeutischen Alternativen wählen: Mittels der fetoskopischen Laserablation wird prinzipiell ein fortgeschritteneres Schwangerschaftsalter bei Entbindung sowie eine Beendigung des hämodynamischen Grundprobems und eine niedrigere Rate an zerebralen Komplikationen erreicht (Senat et al. 2004) – dies allerdings auf Kosten einer niedrigeren Überlebensrate beider Zwillinge. Mittels der seriellen Amniondrainage werden ein geringeres Schwangerschaftsalter bei Entbindung sowie eine Persistenz des hämodynamischen Grundprobems mit dem Risiko einer höheren Rate an zerebralen Komplikationen in Kauf genommen – dies allerdings zu Gunsten einer potenziell höheren Überlebensrate beider Zwillinge.

Nach fetoskopischer Laserablation des Zwillingstransfusionssyndroms werden etwa 80 % der Kinder nach der 30. und etwa die Hälfte sogar ab der 34. Schwangerschaftswoche geboren. Dennoch können der postoperative Verlauf und das weitere interventionelle und geburtshilfliche Management durch das Auftreten einer „twin anemia polycythemia sequence“ (TAPS) oder das Persistieren einer deutlichen Fruchtwasserimbalanz, das als „twin oligo polyhydramnios sequence“ (TOPS) bezeichnet wird, kompliziert sein (Slaghekke et al. 2009). Diese Befunde werden u. a. mit einem inkompletten Verschluss aller Anastomosen erklärt.

Die bei schweren fetalen Harnabflußstörungen stark verminderte Fruchtwassermenge trägt zusätzlich zur Entwicklung einer schweren pulmonalen Hypoplasie bei, welche nach der Geburt schon vor Entstehung einer Urämie zum Tod führen kann.

Minimalinvasive Eingriffe bei Megazystis werden schon ab der 14. SSW durchgeführt. Die günstigste Prognose einer nachgeburtlich zum Überleben ausreichenden Lungen- und Nierenfunktion haben hierbei männliche Feten, insbesondere solche mit posterioren Urethralklappen (Biard et al. 2005).

Durch serielle fetale Ultraschalluntersuchungen und Bestimmungen der fetalen Urinkomposition kann versucht werden, diejenigen Ungeborenen zu erkennen, bei denen vorgeburtliche Eingriffe noch Aussicht auf Erfolg versprechen könnten. Sowohl der sonographische Aspekt der fetalen Nieren, wie auch ultraschallgesteuerte Blasenpunktionen zur Durchführung serieller fetaler Urinanalysen sind allerdings notorisch unzuverlässig, Feten, bei denen die Nierenfunktion unrettbar verloren gegangen ist, von solchen zu unterscheiden, bei denen die Nierenfunktion durch vorgeburtliche Interventionen mittel- bis langfristig erhalten werden kann.

Als potenziell lebensrettende Behandlungsversuche zur dauerhaften vorgeburtlichen Urinableitung bzw. Beseitigung der Obstruktion stehen die vesikoamniale Shunteinlage sowie die fetoskopische Eröffnung posteriorer Urethralklappen zur Verfügung. Daten eines systematischen Reviews mit Metaanalyse deuten an, dass durch die ultraschallgesteuerte vesikoamniotische Shunteinlage das perinatale Überleben von Feten mit schlecht eingeschätzter Prognose verbessert werden kann (Clark et al. 2003).

Zuverlässigere Daten zur therapeutischen Einschätzung dieses Verfahrens wurden von der PLUTO-Studie (PLUTO = „percutaneous shunting in lower urinary tract obstruction“) der Universität Birmingham erwartet (Kilby et al. 2007). Leider musste dieser prospektive randomisierte Trial wegen einer nicht ausreichenden Zahl rekrutierter Fälle beendet werden (Morris et al. 2013). Die Analyse der verfügbaren Daten wies zwar erneut auf eine Verbesserung der Überlebensrate durch vesikoamniale Shuntanlage hin. Dennoch war im vorgeburtlich behandelten Kollektiv die nachgeburtlich beobachtete Nierenfunktion in fast allen Fällen vermindert.

Quintero et al. waren die ersten, die die technische Durchführbarkeit einer therapeutischen fetalen Zystoskopie und Laserablation der posterioren Urethralklappen demonstrierten (Quintero et al. 1995). Dieses Verfahren erlaubt prinzipiell eine kausale Therapie der Erkrankung, wird aber durch die Verfügbarkeit geeigneter Instrumentarien eingeschränkt. Wichtige Ziele auf dem Weg zu einer verbesserten Behandlung von posterioren Urethralklappen sind daher die Definition zuverlässigerer Selektionskriterien sowie die technische Verbesserung der minimalinvasiven Behandlungsmethoden.

Nach Studien an schwangeren Schafen, welche eine Erholung der Extremitätenfunktion nach vorgeburtlicher fetoskopischer Durchtrennung iatrogener konstringierender Bänder zeigten, war Quintero der erste, der diesen Eingriff an einem humanen Fetus durchführte (Quintero et al. 1997). Insbesondere solche Feten, bei denen sich zum Zeitpunkt der Intervention arterielle und venöse Flusssignale sowie aktive Bewegungen im abgeschnürten Bereich zeigen, sollten von dieser Intervention profitieren können (Stressig et al. 2008).

Abschnürungen durch Bandreste im Verlauf der Nabelschnur sind mitunter schwer zu erkennen. Daher sollte immer der Verlauf der gesamten Nabelschnur mittels multimodaler Sonographie sorgfältig untersucht werden. Bei ungünstigen Schallbedingungen kann eine diagnostische Fetoskopie ratsam sein.

Die Prognose pränatal diagnostizierter Fälle lässt sich zunehmend besser mittels sonographischer und kernspintomographischer Messungen abschätzen (Gorincour et al. 2005; Deprest et al. 2004; Kilian et al. 2009). Sonographisch sollte neben der Hernienseite und der Leberposition die „observed to expected lung to head ratio“ (o/e-LHR) bestimmt werden (Jani et al. 2007). Hilfe leisten hierbei im Internet verfügbare Rechner (z. B. www.perinatology.com/calculators/LHR.htm). Insbesondere gefährdet sind Ungeborene mit linksseitiger Zwerchfellhernie, die neben einer intrathorakalen Hernierung von Leberanteilen eine o/e-LHR von weniger als 25 % haben. Selbst bei bester Qualität der nachgeburtlichen Behandlung werden in diesen Fällen nur noch Überlebensraten von etwa 30 % erreicht. Viele dieser schwerst betroffenen Neugeborenen benötigen die Anlage einer extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO) zur Unterstützung ihrer insuffizienten Lungen- und Kreislauffunktion. Daher sollte die vorgeburtliche Therapie und Entbindung dieser Feten an einem spezialisierten Zentrum unbedingt angestrebt werden.

Aufgrund der hohen Sterblichkeit der Erkrankung begann der amerikanische Kinderchirurg Michael Harrison an der Universität in San Francisco vor etwa 25 Jahren an schwangeren Schafen Operationsmethoden zu entwickeln, um Zwerchfellhernien bereits vor der Geburt zu operieren. Ziel dieser vorgeburtlichen Eingriffe war es, die vorgefallenen Bauchorgane möglichst früh aus dem Brustraum des Fetus zu entfernen, um seinen Lungen über den Rest der Schwangerschaft wieder ausreichend Platz zum Wachsen zur Verfügung zu stellen. Bei diesen offenen fetalchirurgischen Eingriffen wurden der Bauch und die Gebärmutter der Schwangeren eröffnet. Hiernach wurde der Bauch des Fetus eröffnet, die Bauchorgane aus seiner Brusthöhle entfernt und der Zwerchfelldefekt unter Sicht verschlossen.

Leider überlebten nur wenige Ungeborene den Eingriff, sodass das Verfahren bis Mitte der 1990er-Jahre verlassen und durch einen fetoskopischen Verschluss der fetalen Luftröhre ersetzt wurde (Abb. 3). Diesem Verfahren liegt folgendes therapeutische Prinzip zugrunde: Nachdem die fetale Luftröhre verschlossen ist, wird Flüssigkeit, die von den Lungen normalerweise gebildet wird, um die kleinen Atemwege aufzuhalten, aufgestaut. Der dabei entstehende Flüssigkeitsdruck dehnt nicht nur die Lungen auf, sondern wirkt als starker Reiz für die Bildung von Lungengewebe. Als weiterer Effekt wird tierexperimentell auch eine Abnahme der pathologischen Muskularisierung präazinärer Widerstandsgefäße beobachtet. Hierdurch erhofft man sich eine Besserung der nachgeburtlich die Prognose oft zusätzlich negativ beeinflussenden pulmonalen Hypertension.

In einem zweiten fetoskopischen Eingriff wird der Ballon noch vor der Geburt wieder entfernt. Hierdurch wird zumindest tierexperimentell ein Nachreifen von surfactantproduzierenden Typ-II-Pneumozyten beobachtet. Auch wird durch den fetoskopischen Zweiteingriff das Entbindungsmanagement deutlich erleichtert, da bei der Geburt der Ballon nicht noch aus der fetalen Luftröhre entfernt werden muss.

Die kurz dauernden Eingriffe werden nach Lokalanästhesie der mütterlichen Bauchwand sowie fetaler Analgosedierung und Relaxation durchgeführt.

Die Effektivität der fetoskopischen Trachealballonokklusion und damit die nachgeburtliche Überlebensrate von Ungeborenen mit schweren Zwerchfellhernien zu verbessern wurde inzwischen in einer ersten prospektiven randomisierten Studie an 41 Feten von Ruano et al. (2012) dargestellt. Von den pränatal behandelten Feten überlebten 10 von 20 Kindern (50 %) die nachgeburtliche Therapie bis zum Alter von 6 Lebensmonaten. Von den erst nachgeburtlich operierten Feten überlebte nur 1 von 11 Kindern über diese Zeitspanne (4,8 %). Zuvor von unserer eigenen Arbeitsgruppe im Herbst 2006 begonnene Trials scheiterten an der Rekrutierung geeigneter Feten.

Aktuell wird das Verfahren auch von der Eurofetus-Gruppe im Rahmen des TOTAL-Trials mittels zweier prospektiver randomisierter Studienprotokolle untersucht (www.totaltrial.eu). Ältere Daten der Gruppe zeigten, dass mit einem Trachealballon versehene Ungeborene hochgradig gefährdet werden, wenn ihre Mütter nach dem Eingriff nach Hause entlassen werden (Jani et al. 2009). Von 210 Patienten war in mehr als der Hälfte eine notfallmäßige Entbindung erforderlich; allein 10 Kinder erstickten bei der Geburt, da der Ballon nicht oder nicht schnell genug entfernt werden konnte.

Bei Okklusion der Trachea in einem medianen Gestationsalter von 27,1 Wochen wurde bei 30 % der Kinder eine Frühgeburt vor der 34. Schwangerschaftswoche beobachtet (Jani et al. 2009). So blieb vielen Neugeborenen in diesem Kollektiv die Möglichkeit einer potenziell lebensrettenden ECMO-Therapie verwehrt, sodass die Gesamtüberlebensrate mit 50 % unbefriedigend niedrig ausfiel.

Diese Erfahrungen haben dazu beigetragen, dass sich zur Durchführung des TOTAL-Trials die operierten Schwangeren über den Okklusionszeitraum in der Nähe eines der durchführenden Zentren befinden. Auch wurde in minderschweren Fällen der Okklusionszeitpunkt in die frühen 30er Schwangerschaftswochen verschoben.

Am Deutschen Zentrum für Fetalchirurgie & minimal-invasive Therapie (DZFT) bevorzugen wir es weiterhin, die fetale Luftröhre erst ab der 33. SSW zu verschließen und den Ballon über nur etwa 10–21 Tage zu belassen. Selbst zu diesem späten Schwangerschaftszeitpunkt werden noch eine sehr gute Expansion der Lunge wie auch eine Verbesserung der Lungendurchblutung erreicht. Frühere Interventionen, schon ab der 30. SSW, werden an unserem Zentrum nur bei Vorliegen einer plazentaren Durchblutungsstörung, bei symptomatischem Polyhydramnion oder anderen Ursachen durchgeführt, die eine normale Schwangerschaftsdauer unwahrscheinlich machen. Unabhängig vom Interventionszeitpunkt bleibt die Schwangere über die Okklusionperiode stationär. Wenige Tage nach fetoskopischer Entfernung des Ballons werden die Feten zur postnatalen Therapie entbunden.

Durch diese Strategie wird das Problem einer Frühgeburt vor der 34. SSW nahezu irrelevant, die Dauer des stationären Aufenthalts bleibt für die Schwangere und Kostenträger zumutbar, und der fetale Trachealballon ist bei Notfällen jederzeit entfernbar. Außerdem wird so garantiert, dass den vorgeburtlich operierten Kindern nach der Geburt eine einheitliche, hochqualifizierte Behandlung, inklusive der meist erst ab der vollendeten 34. Schwangerschaftswoche anwendbaren ECMO-Therapie, zur Verfügung steht.

Eine zuverlässigere Okklusion konnte durch eine Designverbesserung des Latexballons erreicht werden, sodass dieser wesentlich seltener als früher disloziiert.

So zeigen unsere eigenen Erfahrungen dass durch eine kurzzeitige fetoskopische temporäre Trachealballonokklusion in der Spätschwangerschaft über im Mittel 14 Tage, die Überlebenschancen von Ungeborenen mit isolierten schwersten linksseitigen Zwerchfellhernien von etwa 30 % auf 60 % und die von Ungeborenen mit isolierten schwersten rechtsseitigen Zwerchfellhernien von etwa 30 % auf >80 % gesteigert werden können (Kohl et al. 2006). Zu diesen Ergebnissen hat insbesondere eine zentralisierte und auf europäischer Ebene standardisierte nachgeburtliche Behandlung beigetragen (Reiss et al. 2010).

Der hieraus resultierende Aufstau von Lungenflüssigkeit in Luftröhre und Bronchien führt zu einer massiven Distension und Hyperplasie der fetalen Lungen, wobei der erhöhte intrathorakale Druck die Füllung des fetalen Herzens behindert (Lim et al. 2003). Hierdurch werden das Auftreten einer schweren Herzinsuffizienz (Hydrops) sowie ein schon pränatal infauster Verlauf begünstigt.

Nur wenige schon reifere Feten mit pränatal diagnostiziertem CHAOS konnten durch vorzeitige Entbindung mittels der Ex-Utero-Intrapartum-Prozedur (EXIT-Prozedur)) gerettet werden. Dieses geburtshilfliche Verfahren erlaubt es, nach Hysterotomie und Hervorluxieren des Ungeborenen seine Nabelschnurdurchblutung so lange aufrecht zu erhalten, bis die Atemwege durch eine Tracheotomie gesichert sind und das Baby beatmet werden kann. Erst dann wird es abgenabelt.

Bei einigen Ungeborenen wurde das CHAOS am DZFT mittels eines neuen kombinierten fetoskopischen und ultraschallgesteuerten Behandlungsverfahrens durch Eröffnung der Atresie erstmals kausal therapiert (Kohl et al. 2005a). Dennoch blieben die klinischen Verläufe der betroffenen Kinder so schwer und die Belastung für ihre Familien so erheblich, dass wir nur noch im sehr seltenen Fall einer membranösen Atresie auf diese Behandlungsoption zurückgreifen würden.

Werden Ungeborene mit Spina bifida aperta ausgetragen, ist es das Ziel postnataler Chirurgie, die sich frei vorwölbenden Rückenmarkstrukturen aus kosmetischen Gründen zu decken und um Neuroinfektionen zu verhindern. Eine kurative Behandlung der in Abhängigkeit von der Läsionshöhe sehr variabel ausgeprägten motorischen und sensiblen Störungen der unteren Extremitäten sowie von Blasen-, Mastdarm- und Sexualfunktion ist bislang dagegen nicht mehr möglich (Walsh et al. 2001).

Zahlreiche Untersuchungen unterstützen die Hypothese, dass die primäre Fehlanlage in der Embryonalperiode nicht allein für den postnatal beobachteten Schweregrad der neurologischen Ausfälle verantwortlich gemacht werden kann, sondern dass durch Stoß und Abrieb innerhalb der Fruchthöhle sowie durch chemische Einwirkungen des Fruchtwassers eine progressive Sekundärschädigung des freiliegenden Nervengewebes unterhalten werden (Walsh et al. 2001). Basierend auf dieser Hypothese ist es das erklärte Ziel vorgeburtlicher Operationen, bei Spina bifida aperta eine geringere Ausprägung neurologischer Ausfälle zu erreichen.

Zunächst konnte nach mehreren Hundert offenen fetalchirurgischen Eingriffen, im Vergleich zu vorgeburtlich unoperierten Feten, nicht eindeutig nachgewiesen werden, dass es durch den vorgeburtlichen Verschluss des offenen Rückens zwischen der 20. und 30. SSW zu einer eindeutigen Verbesserung der Funktion der unteren Extremitäten kommt (Tubbs et al. 2003). Allerdings wurde ein völlig unerwarteter positiver Effekt der Operation auf die Gehirnentwicklung beobachtet, welcher von erheblicher Bedeutung für die bei Spina bifida aperta beobachteten Morbidität, Mortalität und Lebensqualität ist.

Durch Kompression von Atmungs- und Kreislaufregulationskernen kann die Chiari-Typ-II-Malformation zu lebensbedrohlichen Symptomen führen. Daneben resultiert aus der Fehllage des Hinterhirns in der Mehrzahl der Fälle auch eine Hirnwasserabflussstörung, welche eine Hirnatrophie sowie ein überproportionales Wachstum des Schädels begünstigen (Hydrozephalus). Zur Reduktion der durch den Hydrozephalus bedingten Sekundärmorbidität ist bei der Mehrheit der Patienten die Implantation eines ventrikuloperitoneale n Shuntsystems erforderlich. Bei fast allen Ungeborenen, die pränatal an einer Spina bifida aperta operiert worden waren, resultiert aus der Normalisierung der Hirnwasserdruckverhältnisse ein Wachstum der hinteren Schädelgrube mit Aszension von Hirnstamm und Kleinhirn (Walsh et al. 2001).

Erste Untersuchungen an diesem Kollektiv lassen vermuten, dass hierdurch die Inzidenz und Schwere von Hirnstammfunktionsstörungen, wie schwere Apnoe, Dysphagie, gastroösophagealer Reflux und neuroophtalmologische Störungen, verringert werden können (Danzer et al. 2008). Daneben fällt im Vergleich zu einem erst nach der Geburt operierten Kontrollkollektiv auch eine deutlich verminderte Notwendigkeit zur postnatalen Implantation eines Shuntsystems auf.

Da das Vorliegen der Chiari-Typ-II-Malformation sowie die Notwendigkeit der nachgeburtlichen Shuntimplantation die nachgeburtliche Lebensqualität und das Leistungspotenzial von Patienten mit Spina bifida aperta maßgeblich beeinträchtigen, ergeben sich aus diesen Beobachtungen weitere wichtige Vorteile der Anwendung vorgeburtlicher Operationstechniken bei diesem Erkrankungsbild.

Eine prospektive kontrollierte Studie zur offenen Fetalchirurgie bei Spina bifida aperta (MOMS-Trial) wurde in den Vereinigten Staaten durchgeführt und wegen positiver Befunde vorzeitig beendet (Adzick et al. 2011). Während in der vorgeburtlich operierten Gruppe bis zum Alter von einem Jahr nur in 40 % der Fälle ein Shuntsystem zur Hydrozephalustherapie implantiert werden musste, war dies in der erst nach der Geburt operierten Gruppe in 82 % der Fälle erforderlich (p ≤ 0,001). Weitere statistisch signifikant bessere Ergebnisse für die vorgeburtlich operierte Gruppe fanden sich für die mentale und motorische Entwicklung (p = 0,007), den Grad der Hirnstammherniierung sowie die Gehfähigkeit im Alter von 30 Monaten. Nachteile der offenen Operationsmethode waren Frühgeburt und Uteruswandschäden im Bereich der Hysterotomienarbe.

Um die maternale Morbidität bei der fetalen Spina bifida-Therapie zu minimieren, wurde am DZFT ein perkutanes minimal-invasives fetoskopisches Behandlungsverfahren zur vorgeburtlichen Abdeckung einer Spina bifida aperta entwickelt (Abb. 4; Kohl et al. 2009). Hierbei wird nach maternofetaler Vollnarkose der Fetus über drei kleine Trokare (Außendurchmesser jeweils 5 mm) gelagert und die Fehlbildung nach mikrochirurgischer Präparation mittels Patchmaterial verschlossen. Bei den meisten Kindern kann mittlerweile auch auf den sonst nach der Geburt üblichen Verschluss verzichtet werden. Der Eingriff wird in partieller Kohlendioxidinsufflation der Fruchthöhle (PACI) über einen Zeitraum von etwa 3 h durchgeführt (Kohl et al. 2010).

Eine schon nach erst 19 Eingriffen von unabhängigen Gutachtern durchgeführte kontrollierte Studie attestierte den fetoskopisch operierten Ungeborenen im Vergleich zu nach der Geburt operierten Kindern gleicher Fehlbildungshöhe eine statistisch signifikant bessere Beinmotorik sowie eine statistisch signifikant niedrigere Notwendigkeit zur ventrikuloperitonealen Shuntanlage (Verbeek et al. 2012).

Auch wird bei fast allen fetoskopisch operierten Kindern ein Rückgang der Chiari-II-Malformation bis zur Geburt beobachtet. Nach Verbesserungen der minimalinvasiven fetoskopischen Operationsmethode werden, im Vergleich zu ihrer frühen Entwicklungphase, maternale und fetale Komplikationen des Eingriffs kaum noch beobachtet (Degenhardt et al. 2014): Nahezu 90 % der pränatal operierten Feten werden erst ab der vollendeten 30. und 50 % sogar ab der vollendeten 34. Schwangerschaftswoche geboren. Zu beiden Zeitpunkten sind schwere Komplikationen durch die Frühgeburt nur noch selten (Kohl 2014).

Noch häufige Folge der vorgeburtlichen Operationen ist ein Fruchtwasserleck. Bei Auftreten vor der 34. Schwangerschaftswoche lässt sich die Entbindung mittels Bettruhe und prophylaktischer Antibiotikagabe in den meisten Fällen noch über Wochen verzögern.

Durch hochgradige Verengungen von Semilunarklappen werden nicht nur ein Pumpverlust und eine mehr oder minder ausgeprägte Unterentwicklung der jeweils betroffenen Herzkammer, sondern auch eine Wachstumsstörung und Schädigung ihrer zugehörigen Atrioventrikularklappe ausgelöst. Das Ausmaß der Sekundärschädigung ermöglicht nachgeburtlich häufig nur noch palliative Behandlungsmaßnahmen (z. B. Norwood-Operationen; Fontan-Operationen) bei eingeschränkter Prognose. Daneben können bei Feten mit hypoplastischem Linksherzsyndrom aus hochgradigen Verengungen bis hin zum kompletten Verschluss des Foramen ovale eine kritische Entbindungssituation sowie schwerste Schäden am Lungengefäßbett resultieren.

1991 veröffentlichten Maxwell und Kollegen die Technik der perkutanen ultraschallgesteuerten Ballonvalvuloplastieanhand der Fallbeschreibungen zweier Ungeborener mit hochgradigen Aortenklappenstenosen (Allan et al. 1995). Bis heute wurden weltweit mehrere Hundert dieser Eingriffe bei fetalen Semilunarklappenstenosen/-atresien durchgeführt, die Mehrheit bei Aortenklappenstenosen (Kohl et al. 2000; McElhinney et al. 2009; Arzt et al. 2011; Freud et al. 2014) und viel seltener bei hochgradigen Pulmonalklappenverengungen.

Dass ausgesuchte Ungeborene mit hochgradigen Aortenklappenstenosen von perkutanen ultraschallgesteuerten Ballonvalvuloplastie n profitierten, bestätigt die Hypothese, dass durch die vorgeburtliche Intervention Wachstum und Funktion einer betroffenen Herzkammer tatsächlich noch erhalten werden können. Leider aber hat die Methode seit ihrer klinischen Einführung vor etwa Anfang der 1990er-Jahre bis heute keine gravierende Verbesserung erfahren. Die aktuell beschriebenen höheren Erfolgsraten für das Erreichen eines Zweikammerkreislaufs und die höheren Überlebensraten zeugen daher weniger von einer Verbesserung der Interventionstechnik, sondern eher von einer verbesserten Selektion (McElhinney et al. 2009) sowie Verbesserungen des nachgeburtlichen intensivmedizinischen, interventionellen und operativen Managements.

Weiterhin wird nur bei etwa nur 1/3 aller behandelten Patienten nach Dilatation einer hochgradig verengten Aortenklappe eine für einen Zweikammerkreislauf ausreichende Funktion der linken Herzkammer beobachtet. Nach der Geburt ist nicht selten ein Aortenklappenersatz mit Erweiterung des linksventrikulären Ausflusstraktes (Ross-Konno-Operation) erforderlich (Arzt et al. 2011). Etwa 20 % der Eingriffe sind technisch nicht erfolgreich; nicht wenige Feten sterben während oder kurz nach dem Eingriff durch anhaltende Bradykardien, Blutungskomplikationen, Infektion oder Frühgeburt.

Für Ungeborene mit hochgradigen Verengungen bis hin zum kompletten Verschluss des Foramen ovale besteht die Möglichkeit einer ultraschallgesteuerten atrialen Septoplastie oder einer Stenteinlage ins Vorhofseptum, um die peripartale Kreislaufumstellung zur ermöglichen und zu einer Reduktion der Lungengefäßschäden beizutragen (Marshall et al. 2008; Abb. 5) wobei die Ergebnisse diesen Masßnahmen bisher nicht überzeugend sind (Vogel et al. 2011).

Erste Eingriffe mit neuen fetoskopisch assistierten minimalinvasiven fetal kardialen Operationsmethoden haben die Schwelle zur klinischen Einführung überschritten (Abb. 5; Kohl et al. 2005b).

Als weitere vorgeburtlich therapeutisch relevante Erkrankungen werden lebensbedrohliche fetale Tachyarrhythmien sowie anhaltende Bradykardien durch ein geschädigtes oder fehlgebildetes Reizleitungssystem bei kongenitalem komplettem Herzblock als Folge maternaler Kollagenosen oder Linksisomerien beobachtet.

Bei schwerst erkrankten Ungeborenen, bei denen trotz pharmakologischer Behandlungsversuche eine Progression der Herzinsuffizienz beobachtet wird und welche für eine vorzeitige Entbindung zur Einleitung nachgeburtlicher Therapien zu unreif sind, können inzwischen auch interventionelle vorgeburtliche Behandlungsmaßnahmen eingesetzt werden. Insbesondere für Ungeborene mit therapieresistentem Vorhofflattern steht prinzipiell mittels der fetoskopischen transösophagealen EKG-Ableitung und Überstimulation ein neues minimalinvasives diagnostisches und therapeutisches Verfahren zur Verfügung.

Bei Ungeborenen mit lebensbedrohlichem kongenitalem Herzblock erlauben die fetoskopischen Operationstechniken inzwischen einen direkten Zugang zum fetalen Herzen zur Implantation eines Schrittmachersystems. Hierzu geeignete Minisysteme sind seit kurzem zur transvenösen Platzierung bei Erwachsenen verfügbar und erwarten nun ihre Modifikation zur fetalen Anwendung.

Durch das Neugeborenenscreening auf Stoffwechselstörungen, bei dem auch die neonatale TSH-Konzentration gemessen wird, werden Hypothyreosen heutzutage früh diagnostiziert und bereits am Ende der 1. Lebenswoche behandelt, sodass die Langzeitprognose dieser Kinder hinsichtlich der neurologischen Entwicklung deutlich gebessert wird.

Die kongenitale Hypothyreose (Inzidenz: 1:4000 Lebendgeburten) ist Folge einer Dys- oder Agenesie der Schilddrüse oder einer Dyshormonogenese (Gembruch und Geipel 1999; Poppe und Glinoer 2003). Bei den restlichen Feten sind es maternale Autoantikörper, wie Thyrotropin (TSH)-Rezeptor-blockierende Antikörper, die plazentagängig sind und zu einer Hypothyreose ohne und mit Struma führen können, die im Neugeborenenalter dann transient ist (Haddow et al. 1999). Da diese Autoantikörper auch bei der Mutter zu einer klinischen oder subklinischen Hypothyreose führen können, wird die Schilddrüsenhormonkonzentration, die ja teilweise auch vom transplazentaren Transfer des mütterlichen Thyroxins abhängig ist, negativ beeinflusst.

Dies spielt eine besonders große Rolle beim maternalen und fetalen Jodmangel, bei dem es zu einer sehr ausgeprägten Hypothyreose bereits in der Fetalzeit kommt. Bereits bei Geburt zeigt sich das Bild des endemischen Kretinismus und der angeborenen Struma mit schweren Einschränkungen der intellektuellen und psychomotorischen Fähigkeiten (Gembruch und Geipel 1999; Poppe und Glinoer 2003).

Schließlich können hohe Dosen von Thyreostatika zur Behandlung einer maternalen Hyperthyreose oder Amiodaron zur Behandlung lebensbedrohlicher maternaler Arrhythmien zu einer Suppression der fetalen Schilddrüsenfunktion und somit zu einer relevanten fetalen Hypothyreose und ggf. auch Struma führen. Sekundäre und tertiäre Hypothyreosen infolge einer hypothalamisch-hypophysären Dysregulation sind eine Rarität.

Abhängig von der Ätiologie sind unterschiedliche Therapien einer fetalen Hypothyreose erforderlich. So sollte bei Behandlung einer maternalen Hyperthyreose die Dosierung der Thyreostatika möglichst gering gewählt bzw. reduziert werden. Ein Jodmangel lässt sich durch Substitution vermeiden, in einigen Ländern wird dies durch Jodanreicherung im Kochsalz oder Trinkwasser erreicht. Bei Familien mit vererblicher Hypo- und Athyreose kann frühzeitig in der Schwangerschaft die fetale Schilddrüsengröße und ggf. deren Funktion kontrolliert werden.

Wird eine Vergrößerung der fetalen Schilddrüse (Struma diffusa) sonographisch diagnostiziert (Abb. 6), so sollte durch eine Fetalblutentnahme die Diagnose der fetalen Hypothyreose oder auch Hyperthyreose gesichert werden. Im Falle einer fetalen Hypothyreose gelingt es durch wiederholte ultraschallgesteuerte Injektionen von Thyroxin ins Fruchtwasser (400–500 μg Thyroxin alle 10–12 Tage), die fetale Hypothyreose zu bessern und selbst bei ausgeprägten Befunden bereits intrauterin eine Normalisierung der Schilddrüsengröße zu erreichen (Gembruch und Geipel 1999; Perelman et al. 1990; Yanai und Shveiky 2004).

Neben der sonographischen Größenkontrolle der fetalen Schilddrüse kann auch durch TSH-Bestimmungen im Fruchtwasser oder erneute Fetalblutentnahme der fetale Schilddrüsenhormonstatus während der intrauterinen Behandlung geprüft werden. Bei ausgeprägter fetaler Struma kann es aufgrund der damit verbundenen Schluckbehinderung auch zu einer schweren Polyhydramnie kommen, in Extremfällen auch zu Schwierigkeiten bei der postnatalen Atmung bzw. Intubation; auch dies lässt sich durch eine intrauterine Therapie vermeiden.

Die angeborene Hyperthyreose findet sich bei 1–2 % der Schwangeren mit M. Basedow („Graves’ disease“). Selbst bei euthyreoter Stoffwechsellage (antithyreostatische Therapie, Zustand nach Radiojodbehandlung oder Thyroidektomie) können maternale IgG-Autoantikörper die Plazenta kreuzen und beim Fetus eine thyreoidstimulierende Wirkung entfalten. Folgen können Frühgeburt, Wachstumsrestriktion, erhöhte perinatale Mortalität und transiente Hyperthyreose sein (Gembruch und Geipel 1999; Poppe und Glinoer 2003; Luton et al. 2005; Nachum et al. 2003; Peleg et al. 2002; Hatijs 1993; Stulberg und Davies 2000; Duncombe und Dickinson 2001).

Seltener sind eine fetale Herzinsuffizienz mit konsekutivem Hydrops und eine relevante fetale Wachstumsrestriktion (Gembruch und Geipel 1999; Poppe und Glinoer 2003; Hatijs 1993; Stulberg und Davies 2000; Duncombe und Dickinson 2001). Bei derartigen Hinweiszeichen bzw. anamnestischen Risiken kann durch eine Fetalblutentnahme [erhöhtes T4- und ggf. TSI (thyroid-stimulating immunglobulin) bei erniedrigen TSH-Spiegeln] die Diagnose gesichert werden. Es sollte eine transplazentare thyreostatische Behandlung erfolgen, indem täglich 150–300 mg Propylthiouracil verteilt auf 3 Einzeldosen peroral der Mutter verabreicht werden. Diese Therapie sollte zur Abnahme der fetalen Herzfrequenz und ggf. der Schilddrüsengröße führen. Falls unter dieser Therapie eine mütterliche Hypothyreose auftritt, muss dies durch eine L-Thyroxin-Substitution ausgeglichen werden.

Die Mehrzahl (2/3) der fetalen Tachyarrhythmien sind supraventrikuläre Tachykardien (SVT) mit einer 1:1-AV-Überleitung, 1/3 Vorhofflattern mit einer zumeist 2:1- oder höhergradigen AV- Blockierung. Über 90 % der SVT beruhen auf einer Reentry-Tachykardie über eine akzessorische atrioventrikuläre Leitungsbahn, wie beim Wolf-Parkinson- White (WPW)-Syndrom. Sie beruhen auf einem noch unvollständigen bzw. verzögerten Verschluss des Anulus fibrosus. Wenn dieser Verschluss komplett ist, d. h. nur noch der AV-Knoten einen Erregungsübertritt zwischen Vorhof- und Kammermyokard erlaubt, zeigen sich diese Reentry- Tachykardien nicht mehr. Ihre Prognose ist somit sehr günstig, nur 50 % treten nach Geburt wieder auf; von diesen sistieren 95 % innerhalb des 1. Lebensjahres. Auch das Vorhofflattern tritt nach Geburt nur noch extrem selten wieder auf (Gembruch 2003; Krapp et al. 2003).

Ursache ist eine überwiegend diastolische kardiale Dysfunktion – wohl infolge einer zu geringen Myokardperfusion oberhalb einer Herzfrequenzen von 210–220 Schlägen/min bei kritisch verkürzter Diastole, in der der größte Teil der koronaren Perfusion stattfindet – mit konsekutivem Anstieg des systemvenösen Druckes. Sauerstoffgehalt und mittlerer arterieller Blutdruck bleiben lange Zeit normal (Gembruch und Geipel 1999; Gembruch und Somville 1995; Gembruch 2009).

Digoxin und verschiedene Antiarrhythmika, wie Flecainid und Amiodaron, kommen hierbei zum Einsatz.

Wegen der erhöhten renalen Clearance bei Schwangeren sind wesentlich höhere Tagesdosen von Digoxin erforderlich (Sättigungsdosis: 1000–1200 μg/Tag, Erhaltungsdosis: 500–600 μg/Tag). Bei 60 % der nicht hydropischen Feten mit SVT oder Vorhofflattern kann durch eine Digoxin-Monotherapie eine dauerhafte Kardioversion in einen Sinusrhythmus erreicht werden. Wenn dies nicht gelingt, muss ein zweites Antiarrhythmikum, z. B. 300 mg Flecainid/Tag, hinzugegeben werden.

Da Digoxin bei Vorliegen eines Hydrops nur noch gering auf den Fetus übertritt und deshalb eine Kardioversion nur in ca. 15 % der Fälle erreicht werden kann, wird bei Vorliegen eines Hydrops fetalis primär Flecainid verabreicht, das auch im Stadium des Hydrops gut plazentagängig ist (Gembruch und Geipel 1999; Gembruch und Somville 1995; Gembruch 2009; Krapp et al. 2003). So können über 95 % der Feten mit einer Tachyarrhythmie erfolgreich medikamentös kardiovertiert werden. Eine Direktgabe von Antiarrhythmika an den Fetus (in die Nabelvene) ist kaum noch indiziert. Nach Kardioversion normalisieren sich Herzfunktion und venöser Druck; die fetalen Wassereinlagerungen verschwinden. Die antiarrhythmische Therapie sollte bis zur Geburt fortgesetzt werden. Die Entbindung kann normal erfolgen. Nach Geburt werden die Neugeborenen kardiologisch überwacht; bei Wiederauftreten der Arrhythmie – bei ca. 50 % der Neugeborenen – wird die antiarrhythmische Behandlung fortgesetzt.

Bei rund 40 % der Feten mit komplettem AV-Block besteht eine anatomische Fehlanlage des AV-Knotens im Rahmen eines Linksisomerismus (doppelte Linksseitigkeit, linksatrialer Isomerismus, Polyspleniesyndrom, Heterotaxiesyndrom), der häufig mit einem atrioventrikulären Septumdefekt (AVSD, AV-Kanal) assoziiert ist. Kommt es bei diesen Feten zur Herzinsuffizienz und zum Hydrops, so ist die Prognose extrem schlecht (Gembruch und Geipel 1999; Gembruch und Somville 1995; Berg et al. 2005a, b).

Fast alle andere Fälle von komplettem AV-Block des Fetus beruhen auf einer inflammatorischen Zerstörung der Reizleitungssystems, ausgelöst durch maternale antinukleäre IgG-Autoantikörper (anti-SSA- und anti-SSB-Antikörper), die ab der 17. SSW die Plazenta kreuzen und zu einer mehr oder weniger lokalisierten Myokarditis führen. Sind diese Antikörper vorhanden, entwickeln nur etwa 1–2 % der Ungeborenen einen kompletten AV-Block. Wenn allerdings in einer ersten Schwangerschaft ein Ungeborenes an einem antikörperinduzierten Herzblock erkrankte, besteht ein Wiederholungsrisiko von etwa 16 %.

Auch hier ist die perinatale Mortalität hoch, da bereits 15–20 % der Feten in utero herzinsuffizient und somit hydropisch werden. Auch viele pränatal nicht hydropische Kinder sterben im Säuglingsalter oder den ersten Lebensjahren an einer progressiven Kardiomyopathie. Als ursächlich hierfür werden nicht nur die myokardiale Dauerbelastung und durch die Inflammation bedingte strukturelle Schädigungen des Myokards während der Fetalzeit, sondern auch durch das künstliche Aufrechterhalten einer normalen Herzfrequenz induzierte intrinsische Schäden der Schrittmachertherapie diskutiert.

Intrauterine Behandlungsversuche mit der transplazentaren Gabe von β-Sympathomimetika (positiv chronotrop und inotrop), Digoxin (positiv inotrop) und Dexamethason führen nur selten zum Verschwinden des Hydrops (Berg et al. 2005a). Durch seinen antiinflammatorischen Effekt könnte Dexamethason (4–5 mg/Tag) die Myokarditis hemmen und so das Ausmaß der sekundären Kardiomyopathie mindern. Auch wurde im Rahmen einer transplazentaren Dexamethasonbehandlung bei einzelnen Patienten vermutet, dass hierdurch die Progression eines erst- oder zweitgradigen Herzblocks zum kompletten Herzblock verhindert wurde. Dennoch wurde in anderen Fällen auch unter Therapie die Entwicklung eines kompletten Herzblocks beobachtet (Friedman et al 2009). Ist letzterer erst einmal eingetreten, bleibt er irreversibel. Zu bedenken ist auch, dass die Langzeitbehandlung mit Dexamethason nicht nur maternale sondern insbesondere durch Störungen von Wachstum und Gehirnentwicklung auch bedeutsame fetale Nebenwirkungen birgt. Retrospektive Studien deuten auf einen positiven Effekt von Hydroxychloroquin zur Vermeidung des autoimmun-induzierten kompletten AV-Blocks hin (Izmirly et al. 2010). Die fetalchirurgische Implantation eines Herzschrittmacher s könnte bei Vorliegen eines kompletten AV-Blocks bessere Behandlungsergebnisse erzielen.

Bei zahlreichen fetalen Vitien werden z. T. schwere Hypoplasien kardiovaskulärer Strukturen beobachtet. Diese werden in vielen Fällen therapeutisch und prognostisch von Bedeutung. Frühe klinische Erfahrungen zeigen, dass durch eine maternofetale Hyperoxygenierung (Kohl-Prozedur) in der Spätschwangerschaft die kardiovaskuläre Durchblutung so manipuliert werden kann, dass es über einen Zeitraum von 2–4 Wochen zu einer deutlichen Dimensionszunahme zu kleiner Strukturen kommen kann (Kohl et al. 2008, Kohl 2008). So nehmen wir an, dass hierdurch bei einigen Feten auf eine nachbeburtliche Operation bei Aortenisthmusstenose verzichtet werden konnte, während bei anderen die Operationsbedingungen für diesen Eingriff erleichtert wurden.

Der Behandlungsversuch wird ab der vollendeten 34. Schwangerschaftswoche durchgeführt. Die Schwangere atmet hierzu in 3 Sitzungen von 3–4 h täglich über eine Maske medizinischen Sauerstoff in einer Konzentration von etwa 45 % ein. Das Behandlungsprinzip beruht auf dem Prinzip der durch die Erhöhung der fetalen Blutsauerstoffspannung erzeugten fetalen pulmonalen Vasodilatation. Hierdurch kommt es zunächst zu einer deutlichen Zunahme des pulmonalvenösen, aber dann auch des zentralvenösen Rückstroms zum fetalen Herzen. Die hierdurch erzeugte Erhöhung der Vorlast sowie die vermehrte Durchströmung des fetalen Herz-Kreislauf-Systems des Ungeborenen erzeugen in der Folge messbare Dimensionszunahmen von hypoplastischer Herz- und Gefäßsegmenten.

Die Methode ist davon abhängig, dass der vermehrte Blutfluss zum Herzen die hypoplastischen Bereiche überhaupt erreichen und dilatieren kann. So erweisen sich höhergradige Verengungen der Atrioventriularklappen sowie Einflusshindernisse wie bei Cor triatriatum oder links-persistierender oberer Hohlvene, und auch nicht drucktrennende Ventrikelseptumdefekte als kontraproduktiv für die Behandlung. So ist verständlich, dass ein durch eine schwerste Semilunarklappenstenose geschädigter und vernarbter Ventrikel, wie auch ein echtes hypoplastisches Linksherz nicht von dieser Methode profitieren können.