Kinderchirurgie
Autoren
Lucas M. Wessel und Katrin Zahn

Kongenitale Zwerchfellhernie

Die kongenitale Zwerchfellhernie besteht in der Regel aus einer angeborenen Zwerchfelllücke mit in den Thoraxraum prolabierten Bauchorganen und einer ipsilateral betonten Lungenhypoplasie. Aufgrund der unterschiedlich stark ausgeprägten Lungenhypoplasie ist die Atemaustauschfläche eingeschränkt. Zusätzlich besteht eine pulmonale Hypertonie. Ist diese ausgeprägt, kommt es konsekutiv zu einer Hyperplasie des rechten Ventrikels und einer relativen Hypoplasie des linken Ventrikels, woraus postnatal ein Linksherzversagen resultieren kann. Insbesondere bei suboptimaler postnataler Versorgung aggraviert sich die pulmonale Hypertonie, was auch heute noch zu einer reduzierten Überlebenswahrscheinlichkeit der betroffenen Neugeborenen außerhalb spezialisierter Zentren führt und die Bedeutung einer frühzeitigen intrauterinen Diagnosestellung hervorhebt. Versuche einer fetalchirurgischen Korrektur des Zwerchfelldefekts blieben bisher ohne Erfolg; auch der pränatal temporäre Verschluss der Trachea mittels eines intrauterin endoskopisch platzierten Ballons (fetoscopic tracheal occlusion therapy, FETO) zur Anregung des Lungenwachstums wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Nach der Geburt an einem spezialisierten Zentrum sollte postnatal nach Stabilisierung des Kindes die chirurgische Korrektur mit Verschluss der Zwerchfelllücke erfolgen. Die Standardisierung der pränatalen Diagnostik und postnatalen Versorgung haben zu einer besseren Überlebensrate geführt; dadurch rückt die Langzeitmorbidität dieser Kinder immer mehr in den Fokus.
Die kongenitale Zwerchfellhernie macht ca. 8 % aller angeborenen Fehlbildungen aus und besteht in der Regel aus einer angeborenen Zwerchfelllücke mit in den Thoraxraum prolabierten Bauchorganen und einer ipsilateral betonten Lungenhypoplasie. Diese ist in >80 % der Fälle linksseitig lokalisiert. Aufgrund der unterschiedlich stark ausgeprägten Lungenhypoplasie ist die Atemaustauschfläche eingeschränkt. Zusätzlich besteht eine pulmonale Hypertonie, sodass der fetale Kreislauf erhalten bleibt. Bei ausgeprägter pulmonaler Hypertonie kommt es konsekutiv zu einer Hyperplasie des rechten Ventrikels und einer relativen Hypoplasie des linken Ventrikels, woraus postnatal ein Linksherzversagen resultieren kann. Insbesondere bei suboptimaler postnataler Versorgung aggraviert sich die pulmonale Hypertonie, was auch heute noch zu einer reduzierten Überlebenswahrscheinlichkeit der betroffenen Neugeborenen außerhalb spezialisierter Zentren führt und die Bedeutung einer frühzeitigen intrauterinen Diagnosestellung hervorhebt. Versuche einer fetalchirurgischen Korrektur des Zwerchfelldefekts blieben bisher ohne Erfolg; auch der pränatal temporäre Verschluss der Trachea mittels eines intrauterin endoskopisch platzierten Ballons (fetoscopic tracheal occlusion therapy, FETO) zur Anregung des Lungenwachstums wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Die Geburt der Kinder soll an einem spezialisierten Zentrum geplant werden. Postnatal erfolgt nach Stabilisierung des Kindes die chirurgische Korrektur mit Verschluss der Zwerchfelllücke. Die Standardisierung der pränatalen Diagnostik, institutionalisierte Entbindung und standardisierte postnatale Versorgung haben zu einer besseren Überlebensrate geführt. Dadurch rückt die Langzeitmorbidität dieser Kinder immer mehr in den Fokus.

Embryologie und Entstehung

Embryologisch entwickelt sich das Zwerchfell (Diaphragma) zwischen der 4. und 12. SSW (Schwangerschaftswoche); durch Faltenbildung in der Thoraxwand wird die Teilung der Zölomhöhle initiiert. Ausgehend von der ventralen Thoraxwand wächst eine Falte als Septum transversum nach dorsal, von dort wächst eine weitere Falte in zentrale Richtung und teilt so die pleuroperikardiale von der peritonealen Höhle. Um die 8. Woche verschmilzt das Septum transversum mit den Strukturen um den Ösophagus bzw. dessen Mesenterium und verschließt den pleuroperitonealen Kanal (Keijzer und Puri 2010; Merrel und Kardon 2013; Kardon et al. 2017). Diese pleuroperitonealen Falten bestehen aus membranöser Pleura und Peritoneum, Muskulatur wandert erst später ein (Merrel und Kardon 2013; Kardon et al. 2017). Da der Verschluss sowohl auf der linken Seite als auch dorsal erst später abgeschlossen ist, sind die linksseitigen Hernien (85 %) häufiger. Das sich entwicklungsgeschichtlich zuletzt verschließende Dreieck wird pleuroperitonealer Kanal genannt. Bei Persistenz dieses pleuroperitonealen Kanals verbleibt die Bochdalek-Hernie (ca. 90 %). Der anteriore Defekt (rechtsseitig Morgagni-Hernie; links Larrey-Hernie) ist deutlich seltener. Die Bochdalek-Hernie mit rechtsseitigem Defekt findet sich in 13 % der Fälle, noch seltener (<2 %) ist die beidseitige Aplasie (Rottier und Tibboel 2005; Kardon et al. 2017). Die Fehlbildung sollte korrekterweise als Zwerchfelldefekt oder Zwerchfelllücke bezeichnet werden (Merrel und Kardon 2013; Kardon et al. 2017).
Reduziertes oder gar fehlendes Einwachsen von Muskelzellen in die pleuroperitoneale Membran führt zu einer echten Zwerchfellhernie mit Herniensack (congenital diaphragmatic hernia, CDH). Bei hypoplastischer Muskulatur entsteht die kongenitale Zwerchfellrelaxation (Kardon et al. 2017).
Die abnorme Lungenentwicklung kann mit der „Dual-hit“-Hypothese erklärt werden. Genetische und epigenetische Veränderungen in der embryonalen Entwicklung führen in Zusammenspiel mit Umgebungsfaktoren zum „first hit“ während der Organogenese: Beide Lungen entwickeln sich nicht normal und das Zwerchfell verschließt sich nicht. Der „second hit“ betrifft nur die Lunge der Seite mit Zwerchfelldefekt und erklärt sich mit der behinderten fetalen Atembewegung: Je größer der Defekt ist, desto frühzeitiger prolabieren die Abdominalorgane in den Thorax, bei linksseitiger Zwerchfellhernie unter Umständen auch der Magen und linke Leberlappen, und führen zu einer entsprechend ausgeprägten Behinderung der fetalen Atemexkursion und Kompression (Keijzer und Puri 2010; Kardon et al. 2017).
Bei den meisten angeborenen Fehlbildungen existieren strukturelle Veränderungen in einem Organsystem, die assoziierte Fehlbildungen in weiteren Organen nach sich ziehen. Der Strukturdefekt im Zwerchfell oder im Herzen ist Teil eines systemischen genetischen Syndroms und beeinflusst die Entwicklung und Funktion der Lungen.
In Tab. 1 sind die für eine kongenitale Zwerchfellhernie bisher bekannten Ursachen aufgelistet. Ätiologisch entstehen die meisten Zwerchfellhernien sporadisch in Form eines isolierten Defekts (70 %). In ca. 20 % der Fälle wird jedoch ursächlich auch ein Medikamenteneinfluss (Thalidomid oder Nitrofen) und Vitamin-A-Mangel diskutiert. Die Retinolsäuresynthese spielt dabei eine Schlüsselrolle (Merrel und Kardon 2013; Kardon et al. 2017). Bestimmte Gene (GATA4, sein Kofaktor ZFPM2, NR2F2 und β-Catenin) konnten sowohl tierexperimentell als auch in humanen Studien als wesentlich für die Genese der CDH identifiziert werden (Merrel und Kardon 2013; Kardon et al. 2017). Bei 10 % der Patienten liegt eine syndromale Erkrankung wie die Trisomie 13 (Pätau-Syndrom), Trisomie 18 (Edwards-Syndrom) oder Trisomie 21 (Down-Syndrom), das Turner-Syndrom, die partielle Trisomie 5, 20, die Tetraploidie 21 und Tetrasomie 12p vor (s. Übersicht). Auch das Beckwith-Wiedemann-Syndrom oder die VACTERL-Assoziation können mit einem angeborenen Zwerchfelldefekt einhergehen (Kardon et al. 2017). In nur 2 % der Fälle ist eine familiäre Häufung bekannt. Als Transkriptionsfaktor ließ sich COUP-TF2 (auf Chromosom 15q26) als Genlokus nachweisen. Meistens handelt es sich bei der Entstehung der CDH um De-novo-Mutationen, vorwiegend Aneuploidien, zytogenetische Veränderungen, CNVs (copy number variants) und isolierte genetische Mutationen (Kardon et al. 2017). Genmutationen zeigen sich u. a. m. in einer Deletion 4p8q, 15q, in der Duplikatur 8p oder in einer Tetrasomie des Isochromosoms 12p (Pallister-Killian-Syndrom).
Tab. 1
Ätiologie der kongenitalen Zwerchfellhernie
Ursache
Häufigkeit
Isolierter Defekt
70 %
Multiple Fehlbildungen
18 %
Syndrome
10 %
Familiäre Häufung
2 %
Mit einer Zwerchfellhernie assoziierte syndromale Erkrankungen
Insgesamt sind über 70 Syndrome bekannt, die mit einer CDH einhergehen können, was auf die Vielfalt der beteiligten Gene hinweist (Kardon et al. 2017). Die wichtigsten Syndrome seien beispielhaft genannt:

Pathophysiologie

Organbeteiligungen des kongenitalen Zwerchfelldefekts
Kardiopulmonale Implikationen
  • Lunge:
    • Lungenhypoplasie mit u. U. langfristiger obstruktiver und restriktiver Lungenerkrankung
    • Reduzierte Teilung der Bronchi und geringerer DNA-Gehalt der Lunge
    • Reduzierte Anzahl und Verkleinerung der Alveolen
    • Verdickung der Alveolarwand mit abnormaler Diffusionskapazität
    • Hyperreagibles Bronchialsystem
  • Gefäße:
    • Persistierende pulmonale Hypertension des Neugeborenen (PPHN)
    • Rarefizierung der Lungengefäße (vorzeitige Hemmung der dichotomen Gefäßteilung)
    • Reduzierte Anzahl der zentralen Gefäße
    • Reduzierte Anzahl alveolärer Kapillargefäße
    • Hyperplasie der Gefäßwandmuskulatur bis in die Peripherie
    • Ektope glatte Gefäßwandmuskulatur
    • Verringerte Antwort auf zirkulierende Vasodilatatoren
    • Zunahme der zirkulierenden Vasokonstriktoren
  • Herz:
    • Erhöhte Inzidenz von kardialen Fehlbildungen
    • Persistierender Fetalkreislauf (Rechts-Links-Shunt über persistierenden Ductus arteriosus Botalli und Foramen ovale)
    • Hypertrophie des rechten Ventrikels bis Rechtsherz-Insuffizienz
    • Relative Linksherzinsuffizienz mit niedrigem Auswurfvolumen des linken Ventrikels
    • Mediastinalverschiebung
Abdominale Implikationen
  • Intrathorakale Lage der Abdominalorgane
  • Vermindertes Volumen der Abdominalhöhle
  • Intestinale Fehldrehung (Non-/Malrotation)
  • Rechtsdeszendierendes Duodenum
  • Bei großem Defekt hypoplastischer dorsaler Zwerchfellmuskelrand, bis hin zu fehlender latero-dorsaler Zwerchfellleiste.

Lunge

Während der frühen Entwicklungsphasen konnte eine reduzierte Teilung der Bronchi und eine Rarefizierung der Lungengefäße der ipsi- und kontralateralen Lunge nachgewiesen werden (Kardon et al. 2017). Dies führt im Vergleich zu der kontralateralen Lunge zu einem deutlich verminderten Lungengewebe mit reduziertem DNA-Gehalt (s. Übersicht). Histologisch ist eine Verdickung der Gefäßwand verifiziert: Die Wand der Gefäße weist weit nach peripher eine Mediahyperplasie mit Hypertrophie der glatten Muskelzellen auf. In einer gesunden Lunge werden nur die großen Gefäße zentral reguliert, in der Peripherie sind glatte Muskelzellen in der Gefäßwand nicht vorhanden.
Alle diese strukturellen Veränderungen finden sich auch in der kontralateralen Lunge, jedoch nicht in der gleichen Ausprägung (s. oben Dual-hit-Hypothese). Abhängig von der Größe des Defekts zeigt die kontralaterale Lunge sowohl klinisch als auch tierexperimentell ein geringeres Volumen, Gewicht und DNA-Gehalt. Die histologische Architektur ist wenig beeinträchtigt (Merrel und Kardon 2013; Kardon et al. 2017). Ob die Lungenhypoplasie der betroffenen Seite einen Teil der primären Fehlbildung und die Zwerchfelllücke nur eine konsekutive Störung darstellen, ist aktuell Gegenstand der Grundlagenforschung und weiterer wissenschaftlicher Diskussionen (Abb. 1, Derderian et al. 2016).
Ob bei Patienten mit CDH bedingt durch die Lungenhypoplasie ein kongenitaler Surfactant-Mangel besteht (Kap. „Physiologie und Pathophysiologie des Neugeborenen“), wird kontrovers diskutiert. Die fehlende Evidenz für eine standardisierte Surfactant-Gabe nach der Geburt spricht gegen diese Theorie. Es mehren sich die Hinweise für eine sekundäre Inaktivierung unter der Beatmung (Reiss et al. 2010; Wessel et al. 2015; Snoek et al. 2016a).

Gefäße

Bei großem Defekt mit Hypoplasie der Lunge leiden die Kinder durch die Strukturstörungen an den Lungengefäßen an einer pulmonalen Hypertension, die klinisch einen wesentlichen Faktor bei der Behandlung ausmacht (Abb. 2). Hierbei sind zum einen die pulmonalen und alveolären Gefäße rarefiziert und zum anderen der Aufbau der Gefäßwand verändert (pulmonary vascular remodelling). Eine Mediahyperplasie und glatte Muskelzellen in der Gefäßwand der peripheren Arteriolen sind nachweisbar (Reiss et al. 2010; Lakshminrusimha 2012). Diese Faktoren sind die irreversible Komponente der pulmonalen Hypertonie. Reversibler Faktor der pulmonalen Hypertonie ist eine veränderte Vasoreaktivität. Diese kann durch eine Imbalance der autonomen Innervation mit erhöhtem Sympathikotonus und vermindertem Parasympathikotonus und/oder eine verminderte Endothelium-vermittelte Relaxation der pulmonalen Arterien bedingt sein. Auch eine Imbalance an vasokonstriktorischen und vasodilatatorischen Mediatoren wurde beschrieben (Lath et al. 2012). Kinder mit einem kleinen Defekt oder gar einer echten Zwerchfellhernie zeigen bei optimaler postnataler Betreuung extrem selten eine pulmonale Hypertonie.

Herz

In der Echokardiografie zeigen sich bei einer relevanten pulmonalen Hypertonie ein aufgrund der strukturellen Veränderungen der Pulmonalgefäße konsekutiv hypertrophierter rechter Ventrikel und eine verminderte Auswurfleistung der linken Herzkammer bei persistierendem Fetalkreislauf mit Rechts-Links-Shunt über den persistierenden Ductus arteriosus Botalli und das Foramen ovale. Durch das linksventrikuläre Versagen kommt es zu einem Druckanstieg im linken Vorhof, der wiederum einen pulmonal-venösen Rückstau bedingt, wodurch sich die pulmonale Hypertonie weiter verschlechtert (Snoek et al. 2016a). Stickstoffmonoxid (NO) und Prostaglandine führen zu einer Weitstellung der pulmonalen Gefäße, wodurch die Nachlast des rechten Ventrikels gesenkt und der Fluss in den großen Kreislauf verbessert wird.
Postpartal kann es durch die Kombination dieser Pathomechanismen zu einer therapierefraktären pulmonalen Hypertonie kommen, sodass eine veno-arterielle ECMO-Therapie zur Durchbrechung der pulmonalen Hypertonie notwendig wird (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a).

Abdomen

Bei großen Defekten mit ausgeprägtem Enterothorax bleibt die Abdominalhöhle klein, da abhängig vom Zeitpunkt der thorakalen Verlagerung der abdominellen Organe (Leber, Milz, Darm und Magen) die vis a tergo fehlt, das Abdomen kann bei fehlender Füllung nicht ausreichend wachsen. Bei großen Defekten imponieren die Neugeborenen mit einem eingefallenen Abdomen und sogenannter Wespentaille. Dies muss bei der Reposition der abdominellen Organe mit anschließendem Verschluss der Bauchdecke bedacht werden.
Cave: Ein erzwungener direkter Bauchdeckenverschluss kann eine intraabdominelle Druckerhöhung im Sinne eines abdominellen Kompartmentsyndroms mit reduziertem Rückstrom aus der V. cava inferior und einer eingeschränkten mesenterialen bzw. renalen Durchblutung zur Folge haben. Insbesondere bei einem primären Zwerchfellverschluss unter Spannung wird die ohnehin hypoplastische Abdominalhöhle zusätzlich verkleinert.
Die Verlagerung der abdominellen Organe in die Thoraxhöhle bedingt ein Fehlen der sonst üblichen Darmrotation und der Fixierung der parenchymatösen Organe und Hohlorgane. Zusätzlich fehlt die sekundäre dorsale Fixation der Mesenterialwurzel am Retroperitoneum mit nachfolgender Nonrotation und rechtsdeszendierendem Duodenum. Diese Lageanomalien können zu Abknickungen im duodenalen C führen, die im Einzelfall nach Zwerchfellkorrektur die schleppende Phase des Nahrungsaufbaus erklären können. Auch eine intestinale Motilitätsstörung infolge der notwendigen Analgosedierung mit Opiaten kann zu einem protrahierten Kostaufbau beitragen.
Im Normalfall findet man eine dorsale Zwerchfellleiste, die sorgfältig und komplett von zentral hiatal nach lateral präpariert werden muss. Bei kompletter dorsaler Aplasie ist ein solcher Muskelrand nicht zu finden und für den Defektverschluss ist ein Patch oder Muskellappen notwendig, der mit Perikostalnähten dorsolateral fixiert wird (Wessel et al. 2015). Bei vielen Patienten ist der dorsale Muskelrand des Defekts nur hypoplastisch angelegt, analog zur Lokalisation des spätesten Verschlusses des Zwerchfells und der muskulären Zelleinwanderung.

Inzidenz

Die Häufigkeit einer Zwerchfellhernie ist in der Literatur mit 1:2000–3000 Neugeborenen angegeben (Wessel et al. 2015; Snoek et al. 2016a, b; Kardon et al. 2017). Möglicherweise sind diese Zahlen nicht korrekt und liegen höher, da es eine Anzahl von versteckten Todesfällen gibt, die in der Häufigkeitsangabe nicht berücksichtigt werden. Die Zahl der intrauterin Verstorbenen und als frühe Fehlgeburt nicht diagnostizierten Schwangerschaften ist unbekannt. Skari geht in seiner Metaanalyse auf diese sog. „hidden mortality“ inklusive assoziierter Fehlbildungen bei Zwerchfellhernien ein (Skari et al. 2000) (Tab. 2). Nach seinen Angaben überleben nur 42 von 100 pränatal diagnostizierten Kindern, sodass 58 % in utero versterben. Weltweit liegt über Jahrzehnte die Überlebensrate der CDH bei ca. 50 %, sodass rein statistisch gesehen über diesen Zeitraum kaum Erfolge in der Behandlung der CDH erzielt wurden. Jedoch gibt es immer mehr hoch spezialisierte Zentren, die mithilfe einer differenzierten und standardisierten Therapie in >80 % der Fälle eine Überleben erreichen (Wessel et al. 2015; Snoek et al. 2016a). Für das Überleben spielt auch immer die erfolgreiche Therapie der Begleiterkrankungen (in ca. 40 %) eine Rolle (Abschn. 2).
Tab. 2
Metaanalyse pränatal diagnostizierter kongenitaler Zwerchfellhernien. (Aus: Skari et al. 2000)
Verlauf
Anteil, absolut
Anteil (%)
Interruptio
142
21 %
Intrauteriner Fruchttod
36
5,3 %
Postnatal verstorben
333
46,9 %
Überleben
165
24,4 %
Summe der diagnostizierten Feten
676
100 %

Pränatale Diagnostik und intrauterine Therapie

Pränatale Diagnostik

Für die optimale Behandlung und somit für das Überleben sind frühzeitig eine hoch auflösende Sonografie und Magnetresonanztomografie (MRT) in der Schwangerschaft von herausragender Bedeutung. Ferner lassen sich bedeutende Begleitfehlbildungen in der pränatalen Diagnostik detektieren, die für das Überleben und die Prognose bedeutsam sind (Tab. 3) (Wessel et al. 2015). In geübten Händen (mindestens DEGUM II) sollte die CDH in 80 % der Fälle sonografisch pränatal diagnostiziert werden. Die Abgrenzung der Leber kann in der Sonografie Schwierigkeiten bereiten. Die MRT kann jedoch eindeutig die Lage des linken Leberlappens sowie die Größe und das Volumen beider Lungen nachweisen. Diese Faktoren haben prognostische Bedeutung, da zum einen die Indikation zur genetischen Untersuchung und zum anderen zur pränatalen Therapie gestellt werden kann (Wessel et al. 2015; Snoek et al. 2016a; Kastenholz et al. 2016; Kardon et al. 2017) (Abb. 3). Sonografisch ist die Differenzierung von Leber und Lunge bei rechtsseitiger kongenitaler Zwerchfellhernie bei fast gleicher Echodichte schwierig, lässt sich aber an der Position der Gallenblase festmachen. Die Unterscheidung in der MRT ist deutlich leichter (Kastenholz et al. 2016).
Tab. 3
Begleitmalformationen bzw. -erkrankungen der kongenitalen Zwerchfellhernie
Fehlbildung
Häufigkeit
Kardiale Fehlbildungen
25–50 %
Urogenitale Fehlbildungen
23 %
Gastrointestinale Fehlbildungen
14 %
Fehlbildungen des ZNS
10 %
bis 40 %
In der Sonografie wird die Relation des Kopfdurchmessers zur Lungengröße (lung to head ratio, LHR) bestimmt. Sie hat prognostisch eine große Bedeutung erlangt (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a, 2017). Je kleiner die Relation ist, desto geringer ist die Überlebenswahrscheinlichkeit und desto höher die Wahrscheinlichkeit einer späteren Morbidität (Snoek et al. 2017). Liegt die LHR <1,2, so ist das Überleben ohne intensivmedizinische Maßnahmen unwahrscheinlich. Ein Problem in der Sonografie besteht in der großen Variation der Berechnungen und in einer Inter- und Intraobserver-Variabilität. Eine bessere Vergleichbarkeit besteht durch die Verwendung der „observed-to-expected lung to head ratio“ (o/e LHR), die prozentual das bei dem jeweiligen Feten bestimmte Verhältnis in Relation mit dem bei einem gesunden Feten derselben Schwangerschaftswoche erwarteten Wert angibt. Neue Studien zeigen, dass dieser Wert sich nur unwesentlich im Laufe der Schwangerschaft ändert, sodass der o/e LHR große Bedeutung zukommt – nicht nur bezüglich der Vorhersagbarkeit des Überlebens, sondern auch der Entwicklung einer chronischen Lungenerkrankung (Snoek et al. 2017) (s. Übersicht).
Mithilfe des MRT ist die Lungenvolumenbestimmung exakter und somit aussagekräftiger (Wessel et al. 2015). Auch hier kann zur besseren Vergleichbarkeit das relative fetale Lungenvolumen (rFLV) durch in Studien bestimmte Normalwerte zum Lungenvolumen gesunder Feten desselben Schwangerschaftsalters bestimmt werden (Kastenholz et al. 2016). Die Auswertung von Sonografie und MRT gelingt bereits ab der 20. SSW. Zwei Untersuchungen sind mindestens notwendig, um das weitere Wachstum zu bestimmen und die Prognose besser vorhersagen zu können. Die MRT-Untersuchung erlaubt für die linksseitige CDH eine hochsignifikante Prognose zum postpartalen Überleben, zur Notwendigkeit einer postpartalen ECMO-Therapie, zum Ausmaß einer chronischen Lungenerkrankung und zur Notwendigkeit zur operativen Versorgung des Zwerchfelldefekts mit einem Patch (Schaible et al. 2012; Hagelstein et al. 2015; Kastenholz et al. 2016). In aktuellen Untersuchungen korrelierten die o/e LHR und das fetale Lungenvolumen (FLV) hochsignifikant um die 32. SSW für die linksseitige CDH, jedoch nur schwach für die rechtsseitige CDH (Kastenholz et al. 2016).
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen stellen die Weichen für das weitere Vorgehen: Wo (tertiäres Zentrum, Möglichkeit der ECMO-Therapie), wie die Geburt und mit welchen Möglichkeiten erfolgen soll, um das Überleben des Kindes zu ermöglichen und das Morbiditätsrisiko zu minimieren (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a).
Pränatale Prognosefaktoren (Hochrisikogruppe)
  • Im Pränatalschall wurde der Defekt vor der 25. SSW diagnostiziert.
  • Intrathorakale Leberanteile („liver-up“) bei linksseitiger Zwerchfellhernie.
  • Sonografisch niedrige Lungen-Kopfumfangs-Relation („lung to head ratio“, LHR) bzw. niedrige relative LHR (o/e LHR) und/oder niedriges (relatives) fetales Lungenvolumen in der MRT (FLV, rFLV).
  • Hypoplastischer linker Herzventrikel.
  • Niedriges Geburtsgewicht.
  • Hydrops fetalis.
Die Diagnose einer Zwerchfellhernie vor der 25. SSW weist auf einen großen Defekt hin. Meist sind bei linksseitiger Zwerchfellhernie Leberanteile und der Magen thorakal nachweisbar, dies geht aufgrund der ausgeprägteren Lungenhypoplasie und pulmonalen Hypertonie mit einer schlechten Prognose einher. Wird pränatal die komplette Leber bis kurz vor Geburtstermin intraabdominell dargestellt, so beträgt die Überlebenswahrscheinlichkeit ca. 93 %. Wird hingegen der linke Leberlappen intrathorakal nachgewiesen, so sinkt die Überlebensrate deutlich (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a).
Die Relation von Kopfumfang zum Lungendurchmesser ist in Abhängigkeit des Alters des Kindes gut untersucht (Kastenholz et al. 2016). Nach der 34. SSW liegt die Grenze für die „lung to head ratio“ (LHR) in der Hochrisikogruppe bei <1,2±0,34. Kinder mit einer LHR <1,2 überleben mit einer Wahrscheinlichkeit <20 % (s. Übersicht). Für das planimetrisch in der MRT erfasste Lungenvolumen beider Seiten wurde ein Grenzvolumen von ca. 10 ml ermittelt (Loff et al. 2005). Diese Werte finden in der Indikationsstellung zur fetalen endoskopischen trachealen Okklusion (FETO) Verwendung (Abschn. 7.1).
Prognosewerte für die Spätschwangerschaft (ca. 34. SSW)
  • LHR 1,8–3,0 (Normalwert Sonografie) in der 34. SSW
  • LHR >1,5 bei intraabdomineller Leberlage („liver-down“) bei linksseitiger Zwerchfellhernie meist kein ECMO-Bedarf
  • LHR = 1,2 durchschnittlicher Wert bei ECMO-Therapie
  • LHR <0,90 fragliche Überlebenswahrscheinlichkeit
  • beidseitiges Lungenvolumen 70 ml (Normalwert MRT) in der 34. SSW
  • beidseitiges Lungenvolumen <25 ml Grenzwert für ECMO-Wahrscheinlichkeit
  • beidseitiges Lungenvolumen <9 ml fragliche Überlebenswahrscheinlichkeit
In historischen Kontrollen galt die rechtsseitige Zwerchfellhernie als prognostisch ungünstig (Reiss et al. 2010; Wessel et al. 2015). Neuere Studien zeigen für die rechtsseitige Hernie eine eher bessere Prognose bzw. eine vergleichbare Mortalität und Morbidität (Schaible et al. 2012).
Die differenzierte echokardiografische Diagnostik mit Beurteilung der fetalen Hämodynamik wird als möglicher prognostischer Parameter diskutiert. Die Verlagerung der Leber nach intrathorakal bedingt die Dextroposition des fetalen Herzens. Der Ductus venosus mündet atypisch im rechten Vorhof mit nachfolgender Volumenbelastung der Pulmonalarterie, mangelhafter Füllung des linken Herzens und konsekutiv kleinem Ventrikel. Ein hypoplastischer linker Ventrikel und eine im Verhältnis zur Aorta weite Pulmonalarterie werden prognostisch als schlechtes Zeichen gewertet. Die pulmonale Perfusion liegt im letzten Trimenon physiologisch bei ungefähr 15 % des Herz-Zeit-Volumens. Verbessert sich nach Sauerstoffgabe an die Mutter die Perfusion bei den Feten im letzten Trimenon reaktiv, geht dies mit einer günstigeren Prognose einher. Bisher fehlen jedoch diesbezüglich kontrollierte Untersuchungen an größeren Kollektiven.
Ein niedriges Geburtsgewicht ist v. a. bei Syndromen zu erwarten. Für das Outcome spielen die Begleitfehlbildungen eine größere Rolle als die Lungenhypoplasie. Ein niedriges Geburtsgewicht und ein hypoplastischer linker Herzventrikel sowie ein Polyhydramnion sind weitere Faktoren mit schlechter Prognose. Einen Hydrops überlebt fast kein Kind (Reiss et al. 2010; Wessel et al. 2015; Snoek et al. 2016a).
Grundsätzlich müssen assoziierte Fehlbildungen als wichtige Prognosefaktoren erfasst und eine persistierende pulmonale Hypertonie einkalkuliert werden. Es muss frühzeitig festgelegt werden, ob die Geburt an einem Zentrum mit der Möglichkeit einer ECMO-Therapie stattfinden sollte. Die bessere Prognose für „inborn“, d. h. im Haus geborene Kinder mit CDH, ist statistisch signifikant.
Sonografisch lässt sich die Leber gegenüber dem umliegenden intrathorakalen Gewebe nur schwer abgrenzen. Dies gilt insbesondere für die Lunge bei rechtsseitiger Zwerchfellhernie und grundsätzlich bei dicken Bauchdecken der Schwangeren. Bei einer LHR <1,4 hat sich in unserer Erfahrung die pränatale MRT bewährt. Die Prognosewerte für ECMO- und Überlebenswahrscheinlichkeit sind oben bereits angegeben.
Um die Frage einer möglichen pränatalen Therapie zu klären, werden künftig frühere diagnostische Daten (ab der 24. SSW) benötigt (Tab. 4; Abb. 4).
Tab. 4
Prognose bezüglich der Überlebenswahrscheinlichkeit, Notwendigkeit zur postnatalen ECMO-Therapie, Entwicklung einer chronischen Lungenerkrankung (chronic lung disease, CLD) und Notwendigkeit der operativen Korrektur des Zwerchfelldefekts mit einem Patch anhand des relativen fetalen Lungenvolumens (o/e FLV) in der MRT. (Aus: Hagelstein et al. 2015; Kastenholz et al. 2016)
Parameter
Patientenzahl
o/e FLV in der MRT
p
Überleben
218
32,01 ± 12,45
<0,0001
Kein Überleben
52
21,24 ± 9,18
ECMO-Therapie
102
23,87 ± 8,79
<0,0001
Keine ECMO-Therapie
168
33,62 ± 13,17
CLD
127
26,30 ± 9,04
<0,0001
Keine CLD
100
38,78 ± 12,92
Patch
190
27,7 ± 10,2
<0,001
Kein Patch
57
40,8 ± 13,8

Intrauterine Therapie

Historisch erregten die Untersuchungen von Michael Harrison aus San Francisco, USA, große Aufmerksamkeit, da erste offene chirurgische Korrekturen in einem Tiermodell an trächtigen Schafen vorgenommen wurden. Der Defekt wurde chirurgisch gesetzt und die Lungenhypoplasie durch einen intrathorakalen Ballon hervorgerufen. Die Autoren nahmen an den Lämmerfeten die Korrektureingriffe in utero vor. Als erste Ergebnisse hoffnungsvoll stimmten, nahmen sie auch bei menschlichen Feten vereinzelt Korrekturen vor. An den Lämmern wurden verschiedene Techniken etabliert, um postoperativen Komplikationen und hierbei insbesondere der Frühgeburtlichkeit entgegen zu wirken. Trotz Tokolyse stellte sich die Frühgeburt bzw. der Abort als führendes Problem dar. Die offene Korrektur beim Menschen in utero ging mit schlechteren Ergebnissen als nach Fortsetzung der Schwangerschaften und konventioneller Therapie einher, da die positiven Fortschritte in der Neugeborenen-Intensivmedizin die Ergebnisse wesentlich beeinflussten. Das Risiko der Frühgeburtlichkeit mit hoher Mortalität ließ Harrison dieses Projekt aufgeben (Deprest et al. 2011).
Experimentell konnte er in weiteren Experimenten zeigen, dass ein Verschluss der Trachea bei fetalen Lämmern den Abstrom von pulmonal produzierter Amnionflüssigkeit und Sekret verhindert und eine deutliche Zunahme des Lungenvolumens resultierte (Deprest et al. 2011). Anfangs wurde eine Zunahme von Lungengewebe postuliert, weitere Experimente zeigten jedoch weder eine DNA-Zunahme noch Alveolenvermehrung, sondern eine Flüssigkeitsfüllung emphysematöser Art. Diese Erfahrungen sind ebenfalls mit der FETO zu beobachten: Im 2. Schwangerschaftstrimenon wird passager ein Ballon in die Trachea implantiert, der deutlich zur Lungenvergrößerung (LHR 0,7 auf 1,8) führt.
FETO konnte sich so zu einem neuen Konzept entwickeln. Deprest entwickelte ein rein perkutanes endoskopisches Verfahren (Deprest et al. 2011). In Lokalanästhesie stellte er durch die Bauchwand und den Uterus der Schwangeren die Mundhöhle der Feten dar und platzierte endoskopisch intratracheal einen kleinen Ballon, der die Trachea verschloss (Deprest et al. 2011; Jani et al. 2009). Über einen Zeitraum von ca. 2–3 Wochen vergrößert sich dann die Lunge, anschließend wird der Ballon endoskopisch entfernt oder sonografisch gesteuert punktiert (Jani et al. 2009). Der Ballon kann auch unter plazentärer Durchblutung im Rahmen der Sectio entfernt werden (EXIT= „ex utero intrapartum therapy“). Dieses Konzept ist technisch sehr aufwendig und bisher nur von einzelnen praktiziert. Deprest konnte so bei Feten mit einer LHR <1,0 und schlechter Prognose im Vergleich zu historischen Kontrollen das Überleben auf 47 % anheben. Auch die perkutane Methode ist nicht ohne Risiken, obwohl die Gefahr der vorzeitigen Wehen (16,7 %) und Frühgeburtlichkeit (25 %) geringer ist als nach offenen Verfahren (Jani et al. 2009). Im Rahmen des aktuellen TOTAL-Trials sollen Nutzen und Risiko exakter abgewogen werden.
Die aktuellen Daten aus der EURO-FETO sprechen für dieses Verfahren, warnen jedoch vor den Risiken der vorzeitigen Wehen und Frühgeburt. Feten mit einer LHR <1,0 profitieren von einem frühzeitigen Vorgehen von der 27.–30. SSW. Feten mit moderater Lungenhypoplasie profitieren von einer späteren Okklusion (30.–32. SSW). Die Auswertung von 210 Fällen zeigte nach Behandlungsabschluss eine Tracheamegalie, die sich in bellendem Husten bei Belastung äußert. Inwiefern dies einen Krankheitswert besitzt, müssen weitere Beobachtungen zeigen. In der eigenen Erfahrung mit später Ballonimplantation (32.–34. SSW) beobachteten wir neben einer Tracheamegalie auch eine Malazie. Die postnatale Weiterbehandlung nach FETO muss in einem spezialisierten Zentrum erfolgen (Deprest et al. 2011).

Klinische Symptomatik

Symptomatik der Zwerchfellhernie
  • Postpartale Symptome (kongenitale symptomatische Hernie):
    • Dyspnoe mit Atemnotsyndrom des Neugeborenen
    • Wespentaille
    • Zyanose
    • Eingefallenes Abdomen
    • Auskultatorisch Darmgeräusche im Thorax
    • Fehlendes oder deutlich reduziertes Atemgeräusch in der betroffenen basalen Thoraxhälfte
    • Mediastinalverlagerung mit Auskultation und Perkussion der Herzverlagerung zur kontralateralen Seite
    • Zeichen der persistierenden pulmonalen Hypertension (Differenz der Sauerstoffsättigung prä-/postduktal bis zur klinisch ersichtlichen Zyanose durch Rechts-Links-Shunt über PDA und Foramen ovale)
  • Symptome im Säuglingsalter (sekundär symptomatische Hernie):
    • Tachypnoe, Dyspnoe bei Anstrengung (z. B. Trinken: häufige Trinkpausen), ggf. Nasenflügeln und thorakale Einziehungen
    • Chronische bzw. chronisch-rezidivierende Bauchschmerzen (Einklemmung)
    • Darmpassagestörungen (Obstipation, gastro-ösophagealer Reflux) und Pleuraerguss (Einklemmung)
    • Auskultatorisch Darmgeräusche im Thorax
    • Mediastinalverlagerung mit Auskultation und Perkussion der Herzverlagerung zur kontralateralen Seite
    • Fehlendes oder deutlich reduziertes Atemgeräusch in der betroffenen basalen Thoraxhälfte
Schwere und Ausprägung der Symptomatik hängen entscheidend vom Zeitpunkt der Verlagerung der abdominellen Organe nach thorakal ab und korrelieren mit der Größe des Defekts. Die meisten Neugeborenen mit CDH sind sofort symptomatisch (s. Übersicht). Nur 5 % der Patienten werden jenseits der Neonatalperiode symptomatisch, im Einzelfall erst nach Jahren. Gelegentlich wird die Diagnose zufällig im Rahmen einer Röntgenaufnahme des Thorax aus anderem Grund gestellt. Manchmal sind die ersten Stunden eher unauffällig und das Kind atmet spontan, um im weiteren Verlauf ein akutes Atemnotsyndrom zu entwickeln. Die stabile Phase mit guter Oxygenierung wird „honeymoon“ genannt, bevor es dann zu einer Verschlechterung der Oxygenierung im Rahmen einer sich verschlechternden pulmonalen Hypertonie kommt.
Bei dekompensierter respiratorischer Situation oder suprasystemischer pulmonaler Hypertonie entwickelt sich eine Zyanose. Die Lungenauskultation ist pathologisch mit fehlendem Atemgeräusch und deutlich wahrnehmbaren Darmgeräuschen. Das Herz lässt sich lateral des Defekts auskultieren. Das Mediastinum ist zur kontralateralen Seite verdrängt. Bei Neugeborenen mit CDH springt aufgrund des Enterothorax ein eingefallenes Abdomen sofort ins Auge (Wespentaille). Ein untrügliches Zeichen für eine postpartal zu diagnostizierende Zwerchfellhernie ist die unmittelbare Verschlechterung der Zyanose und der Atemnot durch eine Maskenbeatmung. Über die Maske gelangt Luft in den Magen-Darm-Trakt und führt zur zunehmenden Dilatation der intrathorakalen Darmschlingen mit progredienter Mediastinalverlagerung und Kompression der kontralateralen Lunge. Die intestinale Passagestörung ist kein primäres Symptom.
Kleinere, meist schlitzförmige Zwerchfelldefekte können postpartal, solange der Darm noch nicht prolabiert ist, zunächst inapparent bleiben. Erst infolge einer intraabdominellen Druckerhöhung, z. B. bei vermehrtem Pressen und Schreien, der ersten Bronchitis (Husten) oder nach einem Sturz, verlagert sich der Darm nach thorakal und es resultieren die ersten milden und atypischen Symptome. Eine akute Einklemmung geht mit Schmerzen, einem reaktiven Pleuraerguss und den klinischen Zeichen eines Ileus einher. Besteht nur der Prolaps, treten atypische Bauchschmerzen mit Passagestörungen des Darms auf. Bei größeren Defekten oder aber bei echten Zwerchfellhernien mit Verlagerung größerer Anteile des Magendarmtrakts sind Darmgeräusche im Thorax auskultierbar, selten kommt es zu einer ausgeprägten Mediastinalverlagerung.
Ist nur eine Darmschlinge durch die Zwerchfelllücke geschlüpft, so kann diese als ringförmige, luftgefüllte Struktur über dem Zwerchfell imponieren – fast ausnahmslos linksseitig – und differenzialdiagnostisch schwierig von einer Lungenzyste abzugrenzen sein. Stehen chronische Bauchschmerzen oder Passagestörungen im Vordergrund, so lässt sich die Diagnose mit einer Magen-Darm-Passage recht unproblematisch klären.
Cave: Vor der Blindpunktion einer zystischen Struktur kranial des Zwerchfells muss dringend gewarnt werden, da es sich um eine Darmschlinge bei noch nicht erkanntem Zwerchfelldefekt handeln kann.

Postnatale Diagnostik

Klinische Untersuchung

Die Diagnose sollte pränatal bekannt sein, um die notwendige neonatologische und intensivmedizinische Expertise vor Ort zu haben. Bei großen Defekten steht das Atemnotsyndrom des Neugeborenen im Vordergrund. Der Apgar-Score ist pathologisch und steigt nicht an; die Kinder zeigen eine schwere Dyspnoe, exspiratorisches Stöhnen und eine Zyanose. Der Bauch ist klein (sog. Wespentaille), der Thorax normal groß. Kleinere Defekte bleiben zunächst unentdeckt, da sie selten mit einer relevanten Lungenhypoplasie und PPHN einhergehen. Auskultatorisch fällt ein fehlendes Atemgeräusch über der betroffenen Seite auf. So zeigt der linksseitige Defekt (85 % der Fälle) bestenfalls in der Oberlappenregion Atemgeräusche, weiter basal ist Darmperistaltik auskultierbar. Aufgrund der Mediastinalverlagerung werden die Herztöne weiter auf der kontralateralen Seite zu hören sein. Bei der Perkussion sind das nach rechts verlagerte Herz sowie ein dumpfer Klopfschall über der betroffenen kaudalen Lungenhälfte bei linksseitiger Zwerchfellhernie nachweisbar.

Radiologische Diagnostik

Die postnatale Diagnostik stützt sich hauptsächlich auf die Sonografie und konventionelle Radiologie (Thoraxübersicht) mit Beurteilung der Größe der ipsilateralen Lunge. In der Sonografie ist die Lage von Leber und Magen leicht zu erkennen, ebenso die Verlagerung des Mediastinums.
In der Thoraxübersichtsaufnahme zeigen sich in der betroffenen Thoraxhälfte die gasgefüllten Darmschlingen (Enterothorax). Eine Zwerchfellkuppel lässt sich nicht abgrenzen. Eine größere Luftblase entspricht dem intrathorakal liegenden Magen. Durch die Platzierung einer Magensonde lässt sich dessen intrathorakale Lage verifizieren. Die ipsilaterale Lunge ist klein und nur kranial gelegen. Die Mediastinalverlagerung zur Gegenseite erklärt sich durch den Enterothorax selbst und ist insbesondere nach Maskenbeatmung stärker ausgeprägt. Trachea, Herzschatten und Ösophagus (mit Sonde) befinden sich auf der Gegenseite. Eine Röntgenkontrastmitteldarstellung ist im Regelfall nicht notwendig.
Eine postnatale sekundäre Inkarzeration des Darmes durch einen schmalen diaphragmalen Schlitz bei primär unauffälligem Verlauf ist die Ausnahme. Besteht trotzdem der Verdacht auf eine Einklemmung, hilft die Magen-Darm-Passage zur Differenzierung von Pneumatozelen, postpneumonischen Luftansammlungen oder paraösophagealen Hiatushernien bzw. Lungen- oder Pleuraabszessen.

Begleitfehlbildungen

Bereits in früheren Studien wurden bei ca. 10 % der Patienten kardiale Begleitfehlbildungen festgestellt, sodass postnatal unbedingt eine Echokardiografie erfolgen muss (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a). Dabei handelt es sich hauptsächlich um VSD, Fallot-Tetralogie, Aortenisthmusstenose sowie univentrikuläre Ventrikel, die aufgrund ihrer klinischen Relevanz den Verlauf wesentlich bestimmen. In neueren Studien wurde eine deutlich höhere Inzidenz an kardialen Auffälligkeiten beschrieben – in etwa einem Drittel der Patienten (Lin et al. 2007).
Zentrale Nervensystemveränderungen finden sich v. a. bei chromosomalen Aberrationen inklusive Mikrodeletionen (z. B. Pallister-Killian-Syndrom [Tetrasomie-12p-Mosaik], Trisomie 18, Fryns-Syndrom und Rubinstein-Taybi-Syndrom) (Pober et al. 2010).

Neonatologische Therapie

Postnatale neonatologische Therapie

Algorithmus der postnatalen Therapie
  • Spontanentbindung bei LHR >1,8 (LHR: lung-head-ratio)
  • Sectio caesarea ab der 38. SSW bei LHR <1,5
  • Primäre Intubation zur Vermeidung gastrointestinaler Dilatation
  • Konventionelle „gentle ventilation“ (PIP <28 cmH2O [peak inspiratory pressure])
  • Inhalatives NO, wenn prä-/postduktale O2-Sättigungsdifferenz >10 %
  • HFOV, wenn dauerhaft PaCO2 >60 mmHg
  • ECMO-Eintrittskriterien:
    • Präduktale O2-Sättigung >85 % bzw. postduktale O2-Sättigung >70 % nicht zu halten
    • CO2-Anstieg trotz optimierter Beatmung
    • PIP >28 cmH2O bzw. MAP (mean airway pressure) >17 cmH2O
    • Inadäquater O2-Austausch bei metabolischer Azidose (Laktat >5 mmol/l; pH <7,2)
    • Anhaltende Hypotension trotz adäquater Volumen- und Katecholamintherapie
  • Operative Korrektur erst nach Stabilisierung (48 h)
  • Operative Korrektur nach Beendigung der ECMO-Therapie, unter ECMO in Einzelfällen
Der Geburtsmodus hängt in der Regel von der LHR (lung-head-ratio) ab, evidenzbasierte Daten liegen jedoch nicht vor. Auch der exakte Zeitpunkt der Geburt bleibt umstritten. Ab einer LHR von 1,8 steht einer Spontangeburt nichts im Wege, als mögliche Grenze für eine Spontangeburt wird (je nach Erfahrung der Klinik) auch ein LHR >1,5 betrachtet. Liegt die LHR <1,2, so wird eine geplante Sectio nach der 37. SSW empfohlen (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a, b); für den Bereich einer LHR zwischen 1,2 und 1,5 gilt ebenfalls, dass das Vorgehen im Ermessensbereich der Klinik liegt.
Nur bei vorzeitigen Wehen bzw. drohender Frühgeburt vor der 34. SSW ist nach den Leitlinien der NIH (National Institutes of Health) die Applikation von Steroiden zur Induktion der Lungenreife zu empfehlen. Unmittelbar nach der Geburt erfolgt die Intubation, um die Dilatation des Magendarmtrakts infolge der Maskenbeatmung zu verhindern und einer progredienten Dyspnoe, Azidose, pulmonalen Hypertonie und Mediastinalverlagerung entgegenzuwirken.
Für eine prophylaktische Surfactant-Gabe gibt es keine Evidenz. Die prophylaktische Gabe von Surfactant erhöht bei Frühgeborenen die Mortalität (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a). Einer routinemäßigen Surfactant-Gabe halten evidenzbasierte Kriterien nicht stand und sie geht mit erhöhtem ECMO-Bedarf, erhöhter Rate an chronischer Lungenerkrankung sowie einer höheren Mortalität einher (Reiss et al. 2010). Der Magen sollte über eine nasogastrale Sonde entlastet werden.
Um eine pulmonale Hypertonie aufgrund einer anhaltenden Azidose und Hypoxie zu vermeiden, hat sich der CDH-EURO-Consortium in einer Konsensuskonferenz für die sofortige Intubation ausgesprochen (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a). Die Beatmung richtet sich nach den Kriterien der „gentle ventilation“ mit einer Druckbegrenzung auf 20–25 cmH2O. Anfangs kann mit 100 % Sauerstoff beatmet werden, jedoch soll die O2-Konzentration bald gesenkt werden. Eine permissive Hyperkapnie ist in den ersten Lebensstunden erlaubt. Ein zu hoher Beatmungsdruck hinterlässt erhebliche dauerhafte Schäden der Lungenstruktur; die Begrenzung liegt bei 25–28 cmH2O. Der positive endexspiratorische Druck (PEEP) von 2–5 cm H2O reicht aus, die Atemfrequenz beträgt 40–60/min (PaCO2 45–60 mmHg). Auto-PEEP ist zu vermeiden, das Verhältnis Inspiration:Exspiration beträgt 1:2 (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a,b).
Zentralvenöse oder auch periphervenöse Zugänge dienen der Flüssigkeitszufuhr und evtl. Zufuhr von inotropen Substanzen. Ein arterieller Zugang erlaubt die invasive Blutdrucküberwachung sowie die Blutentnahmen. Die präduktale PaO2-Messung spiegelt die zerebrale Oxygenierung wider; somit wählt man einen peripher gelegenen arteriellen Zugang (z. B. A. radialis). Die Umbilikalarterie misst die postduktale Sättigung und ist somit weniger geeignet.
Blutdruckmonitoring ist ebenfalls von großer Bedeutung. Bei Neugeborenen mit CDH steigt postnatal der pulmonale Gefäßwiderstand an, es kommt über den Ductus arteriosus und/oder das Foramen ovale zum Rechts-links-Shunt, mit möglicher Verstärkung der Hypoxie und Azidose. Dies wiederum verstärkt die pulmonale Hypertonie. Das Anheben des systemischen Blutdrucks kann den Rechts-Links-Shunt abmildern, sollte jedoch bei ausreichender präduktaler O2-Sättigung (80–95 %) unterbleiben. Generell sollten für das Gestationsalter normale Blutdruckwerte angestrebt werden. Bei Hypotension bzw. schlechter peripherer Perfusion sollten Volumen und mitunter inotrope Substanzen bzw. Vasopressoren verabreicht werden. Die Gabe von Sedativa und Analgetika wird ausdrücklich empfohlen (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a).
Monitoring der Neugeborenen mit CDH ist von großer Bedeutung. Hierzu gehören die Herzfrequenz, prä- und postduktale O2-Sättigung und Blutdruckmessung (invasiv oder nichtinvasiv). Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der intensivmedizinischen Behandlung und der frühzeitigen Stabilisierung der Neugeborenen. Eine adäquate präduktale arterielle Sättigung (85–95 %) muss unter Vermeidung eines erhöhten Atemdrucks erreicht werden, da das Risiko des pulmonalen Barotraumas und der Sauerstofftoxizität besteht (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a).
Prognostische Bedeutung hat das Monitoring der Atemzugvolumina: unter 3 ml/kg KG wird das CO2 kaum zu eliminieren sein. Reicht diese Art der Ventilation nicht aus, gehen heute viele Zentren auf eine Hochfrequenzoszillation (HFOV) über. Dabei wird eine Hyperkapnie bis auf ein PaCO2 von 60 mmHg limitiert, um keine respiratorische Azidose mit pH-Werten <7,25 zu riskieren. Die Ergebnisse einer kontrollierten Studie zur primären Beatmungsform sprechen für den primären Einsatz der konventionellen Beatmung (Snoek et al. 2016b). „Gentle ventilation“ mit den Limitierung des Beatmungsdrucks soll die Spätschäden einer Langzeitbeatmung verhindern. Nicht nur das Überleben, sondern die Qualität des Überlebens muss in den Vordergrund gerückt werden. Dazu zählt auch, dass die Inzidenz der ECMO seit Etablierung des Konsensus des CDH-EURO-Consortiums gesunken ist.
Sind die Zeichen der pulmonalen Hypertonie vorhanden, kommt inhalatives Stickstoffmonoxid (NO) zum Einsatz. Als potentes Relaxans der glatten Muskulatur senkt NO die pulmonale Hypertonie in aller Regel. Weitere medikamentöse Therapieoptionen sind Prostaglandin E1 und Prostacyclin. Sildenafil (Viagra®) wird in der Regel im chronischen Stadium der pulmonalen Hypertonie eingesetzt. In den letzten Jahren wird sogar die Akutbehandlung mit Sildenafil diskutiert (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a, 2017).
Für ein optimales Monitoring benötigt man eine prä- und postduktale Sauerstoffsättigung sowie einen Arterienkatheter zur kontinuierlichen Blutdruckmessung und für Blutgasanalysen. Es hat sich bewährt, schon bei der Erstversorgung im Kreißsaal einen Nabelarterienkatheter einzuführen. Bei kritisch kranken Kindern kann zusätzlich ein präduktaler peripherer Arterienkatheter hilfreich sein. Ein sicherer venöser Zugang ist ebenfalls schon im Kreißsaal zu legen.
Cave: Nabelvenenkatheter sind meist nicht sinnvoll, da durch die Organverlagerungen sehr häufig Fehlpositionen im intrahepatischen Ductus venosus oder in Lebervenen resultieren. Insbesondere Katecholamingaben über solche Katheter können Lebernekrosen verursachen. Für die differenzierte Kreislauftherapie wird ein zentraler Venenkatheter benötigt.
Bei Zeichen einer beeinträchtigten Perfusion oder bei zu niedrigem Blutdruck für das Gestationsalter muss mittels Echokardiografie geklärt werden, ob ein hypovolämischer oder kardiogener Schock vorliegt. Bei Hypovolämie sollte isotonische Lösung infundiert (10–20 ml/kg KG NaCl 0,9 % bis zu 3-mal innerhalb von 2 h) und eine Unterstützung mit inotropen Substanzen erwogen werden. Zur Kreislaufstabilisierung sollten Katecholamine sehr vorsichtig angewandt werden. Suprarenin ist zu favorisieren, da es den systemarteriellen Widerstand erhöht, ohne den pulmonalen Gefäßwiderstand nennenswert zu erhöhen (in geringen Dosierungen kann dieser sogar gesenkt werden).
Eine kontinuierliche Analgosedierung mit Fentanyl (2–3 μg/kg KG/h) und Midazolam (0,05 μg/kg KG/h) kann den Sauerstoffverbrauch absenken. Ohne Analgosedierung kommt es zum Anstieg des systemischen Blutdrucks sowie des intrakraniellen Drucks, während die Herzfrequenz und die Sauerstoffsättigung sinken. Die Notwendigkeit einer Muskelrelaxation wird kontrovers diskutiert (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a).
Lassen sich die Neugeborenen mit diesem Vorgehen stabilisieren, bleibt die präduktale Sauerstoffsättigung mit 85–95 % stabil. Tritt in den ersten 48 h keine relevante pulmonale Hypertonie auf, kann bei stabilem Kreislauf ohne die Notwendigkeit der Vasopressor- bzw. Katecholamintherapie die operative Zwerchfellkorrektur geplant werden. Die Verfahrenswahl (konventionell oder thorakoskopisch) hängt auch von der Lage des linken Leberlappens ab (s. unten).
Die Eintrittskriterien für die extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) sind bei Persistenz der pulmonalen Hypertonie trotz inhalativem NO und medikamentöser Therapie, nicht dauerhaft zu etablierendem Anstieg der präduktalen Sauerstoffsättigung über 85 % trotz adäquater Volumentherapie, unphysiologischem Blutdruck trotz Vasopressoren, Persistenz der Azidose (pH <7,2, Laktat >5 mmol/l) und fehlender Oxygenierung (Gefahr der hypoxischen Hirnschädigung) erfüllt. Die exakte Indikation zum Übergang auf ECMO ist im Abschn. 7.2 beschrieben.
Nicht selten bestehen zunächst stabile Kreislauf- und Oxygenierungsverhältnisse; diese Phase wird Honeymoon-Phase genannt. Nach 8–16 h bricht diese stabile Phase ein und es entwickelt sich eine relevante PPHN. Die Erklärung hierfür ist auch in der erschöpften Ventrikel-Pumpleistung zu suchen. Der Einsatz der ECMO entlastet das Herz und kann die PPHN umgehen. Infolgedessen kann die Beatmung reduziert werden und die Lunge sich erholen. Die operative Korrektur des Zwerchfelldefekts erfolgt in der Regel erst nach Beendigung der ECMO (Snoek et al. 2016a).

ECMO-Therapie

Indikationen

Der Einsatz der ECMO wird in der internationalen Literatur kontrovers diskutiert. Es fehlen kontrollierte, randomisierte Studien zur ECMO, da die ECMO-Zentren mit deren Einsatz eine deutliche Zunahme der Überlebensrate feststellten (Reiss et al. 2010; Yoder et al. 2012; Snoek et al. 2016a). Solche Zentren behandeln in aller Regel hohe Zahlen an Neugeborenen mit CDH (>20 jährlich). Inwiefern sie einem gewissen Bias unterliegen bzw. ob deutlich schwerere Fälle mit größeren Defekten behandelt werden, wie von der CDH-Registry festgestellt, lässt sich nicht mit letzter Sicherheit beweisen (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a). Ob eine höhere ECMO-Notwendigkeit besteht, lässt sich wegen fehlender Vergleichbarkeit nicht beantworten. Postpartal kann es durch die Kombination von pulmonal-arterieller Hypertension, rechtsventrikulärer Hypertrophie (bis hin zum Rechtsherzversagen) und linksventrikulärer Hypoplasie mit konsekutiver pulmonal-venöser Hypertension zu einer therapierefraktären pulmonalen Hypertonie kommen, sodass eine veno-arterielle ECMO-Therapie zur Durchbrechung der pulmonalen Hypertonie notwendig wird.
Die Eintrittskriterien zur ECMO (s. oben) sind für Europa im Consensus Meeting von 2007 festgelegt und 2015 überarbeitet worden (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a). Parallel dazu wurde eine randomisierte Studie (VICI-Trial) begonnen, in der die konventionelle Beatmung der HFOV (Hochfrequenzoszillation) gegenübergestellt wird. Infolge der Empfehlungen des Consensus Meetings und der VICI-Trial ist die Inzidenz der ECMO in den Europäischen Zentren gesunken. Auch zeigte sich, dass die konventionelle Beatmung der Hochfrequenzoszillation überlegen war (van den Hout et al. 2011; Snoek et al. 2016b).

Kontraindikationen

Ein Überleben des Kindes ist nicht möglich, wenn trotz optimierter Beatmung und medikamentöser Therapie der PaO2 nicht über 40 mmHg steigt bzw. der PaCO2 nicht unter 100 mmHg sinkt. Das Gewicht von 1800 g stellt aufgrund der geringeren Gefäßgröße eine Grenze für die Kanülierung dar, weil keine passenden Kanülen existieren bzw. kein ausreichender Flow an der ECMO erreichbar ist. Ferner führt die Fragilität der Gefäße in Verbindung mit der Antikoagulation zu Blutungskomplikationen. Bei schweren Begleitfehlbildungen sollte die Ethikkommission eingeschaltet werden.

Risiken

Das korrekte Platzieren der Kanülen ist oft eine diffizile operative Angelegenheit, erst recht bei sehr kleinen Gefäßen (unzureichender Fluss). Die exakte Positionierung der Kanülen (venös im rechten Vorhof, arteriell in der A. carotis vor Einmündung in den Aortenbogen) ist radiologisch zu kontrollieren. Perforationen bzw. Längseinrisse in den Gefäßen mit anschließender Unmöglichkeit, weitere Kanülen zu implantieren und lokale Blutungen sind möglich. Koagel oder Luftblasen im System führen zu Embolien oder Infarkten von Lunge oder Hirn. Die grundsätzlich bei ECMO notwendige Heparinisierung kann zu intrazerebralen Blutungen oder Blutungen in der Lunge führen. Konvulsionen als Reaktionen des zentralen Nervensystems sind ebenfalls beschrieben. Trotz der Rekonstruktion der A. carotis nach Beendigung der ECMO ist eine späte Thrombosierung der A. carotis zu überwachen (Wessel et al. 2015).

Durchführung

Der vorbereitete und mit Spenderblut gefüllte extrakorporale Kreislauf wird an die Kanülen angeschlossen und die ECMO-Pumpe gestartet (Abb. 5). Die hier dargestellte arteriovenöse ECMO (AV-ECMO) wird zunächst mit dem halben Herz-Zeit-Volumen (60 ml/kg KG/min HZV) über den ECMO-Kreislauf gestartet und im weiteren Verlauf nach Bedarf angepasst. Durch Beobachtung der Blutdruckamplitude wird das ausreichende Schlagvolumen des Herzens (Koronarperfusion!) überwacht. Die Beatmung kann reduziert werden und die Lunge erholt sich.
Historisch wurde ECMO in der venovenösen Technik (VV-ECMO) über Doppellumenkanülen in der V. jugularis interna durchgeführt. Bei der CDH muss jedoch der linke Ventrikel entlastet werden, was nur bei arteriovenöser Technik (AV-ECMO) gewährleistet ist (Abschn. 2.3).
Die Heparinisierung erfolgt über den ECMO-Kreislauf und wird anhand der aktivierten Gerinnungszeit (ACT, Zielbereich 160–180 s) gesteuert. Die Thrombozytenzahl wird durch Substitution >100.000/μl gehalten. Die Oxygenierung und Kohlendioxidelimination wird über das durch die Membranlunge (Silikonmembran mit einer Oberfläche von 0,6 m2) gepumpte Blut gewährleistet und nach Blutgasen gesteuert. Der Durchfluss beträgt 2 l/min Sauerstoff/Druckluftgemisch (FiO2 =  0,7) und ist mit 0,05–0,2 l/min Kohlendioxid versehen. Das Blut wird vor Rückführung über einen Wärmetauscher angewärmt, damit die Temperatur des Kindes konstant bleibt. Unter laufender ECMO kann dann die Beatmung und die Kreislaufunterstützung reduziert und dadurch die reversiblen Faktoren der pulmonalen Hypertonie positiv beeinflusst werden (Abschn. 2).
Durch die Reduktion der Beatmung (Atemwegsmitteldruck 10–12 cmH2O, FiO2 =  0,5) und eine Aktivierung von Zytokinen durch die Oberfläche des ECMO-Kreislaufs (der genaue Mechanismus ist nicht im Detail erforscht), kommt es zum Weißwerden der Patientenlunge, dem sog. „white out“ innerhalb der ersten 24 h an der ECMO. Abb. 6 zeigt das Bild eines „white out“. „White out“ bedeutet, dass aufgrund des kapillären Lecks in der Lunge zunächst ein interstitielles Ödem entsteht. Das gleichzeitig entstehende Kapillarleck bedingt die ausgeprägte generalisierte Ödemneigung und wird mit Volumenersatz bzw. Diuretika behandelt. Schließt sich das Kapillarleck wieder, bessern sich auch die Ödemneigung und die radiologische Transparenzminderung der Lunge. Aufgrund der ECMO-Behandlung gehen die Ödeme langsam zurück und die Lunge erholt sich.
Tritt daraufhin eine deutliche Erholung der Lungenfunktion (Wiederanstieg der Atemzugvolumina) ein, so kann die ECMO reduziert werden. Kann der ECMO-Blutfluss ohne Abnahme der systemvenösen Sättigung (SvO2) auf 20 % des Herz-Zeit-Volumens reduziert werden, beginnt die „idling phase“. Diese wird noch für weitere 24 h aufrecht gehalten, um anschließend die ECMO erfolgreich zu beenden.
Mithilfe der ECMO überleben bis zu 70 % der behandelten Patienten (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a).

ECMO-Kanülierung

Für die klassische ECMO nach Bartlett sind eine arterielle und eine venöse Kanüle notwendig. Beim Neugeborenen haben sich als Standardzugang die rechtsseitigen Halsgefäße etabliert. Nur über diese Gefäße kann ein ausreichender ECMO-Fluss gewährleistet werden. Der Kopf sollte in „sniffing position“ gelagert werden, um ein Überkreuzen der Gefäße und nach Entlagerung somit der Kanülen zu vermeiden. V. jugularis interna und A. carotis communis werden zentral der Bifurkation freipräpariert. N. vagus und Ansa cervicalis sind sorgfältig zu schonen. Aufgrund des besseren Überblicks und für die spätere Gefäßrekonstruktion wird die vertikale Inzision am Vorderrand des M. sternocleidomastoideus bevorzugt.
Die Gefäße werden nach zentral und peripher angeschlungen („vessel loop“), eine Gefäßklemme vorgelegt und anschließend quer inzidiert. Die vorsichtige Dilatation der Gefäße erlaubt das Einführen der größtmöglichen Kanüle (Vene 10–12 Ch., Arterie 8–10 Ch.). Um eine Blutung an der Eintrittsstelle der Kanüle ins Gefäß zu vermeiden, wird eine Ligatur mit einem nicht resorbierbaren Faden um das Gefäß und die Kanüle gelegt: Diese muss vorsichtig und dosiert geknotet werden, um Intimaschäden zu vermeiden und dennoch Nachblutungen vorzubeugen. Der Rückfluss aus den Kanälen wird geprüft und um die zentralen Kanülen werden ggf. Zweitligaturen gelegt.
Bei der intraoperativen Röntgenkontrolle muss die Lagerung (Kopf rekliniert; Schultern unterpolstert) beachtet werden, da sich nach Aufhebung der Lagerung die Kanülen spontan nach zentral schieben und so zu tief liegen können (Abb. 6).
Nach Beendigung der ECMO werden die Kanülen entfernt, die Gefäße mit heparinisierter Kochsalzlösung durchgespült und mit doppelt armierter Naht (Prolene 7-0) in Einzelknopftechnik reanastomosiert. Allerdings setzt die Rekonstruktion eine kurze Dauer der ECMO (bis zu 10 Tagen) und ein intaktes Endothel der Gefäße voraus. Geschädigte Gefäßabschnitte müssen reseziert werden und darin liegt gleichzeitig die Limitation einer möglichen Rekonstruktion.

Operative Therapie zum Verschluss des Zwerchfelldefekts

Abdominaler Zugang

Operationsschritte bei abdominellem Zugang
  • Laparotomie
  • Defektdarstellung und Klassifizierung der Defektgröße gemäß der CDH-Study-Group (Abb. 7)
  • Reposition der prolabierten Abdominalorgane
  • Präparation der dorsalen Zwerchfellleiste
  • Anfrischen der Defektränder
  • Primärer Defektverschluss bei kleinem Zwerchfelldefekt
  • Vorzugsweise kegelförmiger Goretex-Patch bei größerem Zwerchfelldefekt
  • Den Defekt überlappender Patchrand, der zusätzlich fixiert werden sollte.
  • Primäre Thoraxdrainage nur bei z. B. Hydrops fetalis oder intraoperativ bemerkter stetiger Sekretion.
Laparotomie
Der Oberbauchmedianschnitt mit Linksumschneidung des Nabels hat sich in unserer Erfahrung bewährt. Dieser Zugang erlaubt eine exzellente Exploration sowie Präparation und schont die Bauchwandmuskulatur, sodass bei Bedarf ein Teil des M. obliquus internus verwendet werden kann. Die intakte Bauchmuskulatur hat zudem einen positiven Effekt auf die Atemmechanik und die Symmetrie wird auch bei der unter Umständen notwendigen Implantation eines Bauchdeckenpatches gewahrt. Dies ist bei einem Rippenbogenrandschnitt oder queren Oberbauchschnitt nicht möglich. Der linke Oberbauchquerschnitt ermöglicht allerdings eine Plastik mit dem M. transversus abdominis. Die Rekonstruktion bei Agenesie des Zwerchfells kann auch mit einem M. latissimus-dorsi-Lappen erfolgen.
Nach der Darstellung des Defekts folgt die Klassifikation (s. Übersicht). In Abb. 8 ist ein linksseitiger Zwerchfelldefekt von intraabdominell in Blickrichtung Thorax gezeigt. Die Defektgröße ist klassifiziert nach:
  • Defekt A: Kleiner Defekt, normalerweise „intramuskulär“ gelegen mit >90 % vorhandenem Zwerchfell auf der betroffenen Seite; nimmt <10 % der Brustwandzirkumferenz ein.
  • Defekt B: 50–75 % vorhandenes Zwerchfell auf der betroffenen Seite, nimmt <50 % der Brustwandzirkumferenz ein.
  • Defekt C: <50 % vorhandenes Zwerchfell auf der betroffenen Seite, nimmt >50 % der Brustwandzirkumferenz ein.
  • Defekt D: Größter Defekt, auch Zwerchfellagenesie, komplettes oder fast komplettes Fehlen (<10 %) des Zwerchfells auf der betroffenen Seite, nimmt >90 % der Brustwandzirkumferenz ein. Das heißt, dass chirurgischerseits eine fehlende dorsale Zwerchfellleiste ab der Wirbelsäule, fehlende dorsolaterale Leiste und ein kaum ausgebildeter anteriorer und anterio-medialer Zwerchfellsaum (CDH-SG Mitglieder-Konsensus) bestehen. Alle Defekte der Größe D benötigen eine Korrektur mit Patch (oder Muskellappen).
Für rechtsseitige Zwerchfelldefekte gelten die gleichen Beschreibungen und die spiegelverkehrte Darstellung.
Reposition
Bei der Bochdalek-Hernie liegt der Defekt deutlich darstellbar in den dorsalen Abschnitten des Zwerchfells, die abdominellen Organe lassen sich unter Sicht schonend ohne Schwierigkeiten aus dem Thorax reponieren. Bei kleinen linksseitigen Defekten kann die Reposition der Milz schwierig sein.
Präparation der dorsalen Zwerchfellleiste
Die dorsale Zwerchfellleiste muss sorgfältig präpariert werden. Der Rand verdämmert bei großen Defekten (C und D) häufig nach lateral, hier muss die Verankerung des Patches perikostal erfolgen.
Anfrischen der Defektränder und primärer Defektverschluss bei kleinem Zwerchfelldefekt
Das Anfrischen der Defektränder garantiert eine bessere narbige Verheilung. Ist ein primärer Verschluss des Defekts möglich, so geschieht dies mit Einzelknopfnähten. Hierzu wird nichtresorbierbares Material der Stärke 3-0 oder 4-0 verwendet. Kinder mit einem kleinen Defekt eignen sich allerdings auch zum primär minimal-invasiven Vorgehen, wobei hier dieselben Prinzipien wie beim operativen Verschluss gelten (s. oben Übersicht: Operationsschritte bei abdominellem Zugang).
Patchverschluss bei großem Zwerchfelldefekt
Eine unter Spannung geknüpfte Primärnaht hat den Nachteil, dass der intrathorakale Raum deutlich vergrößert wird, dies lässt sich in dem postoperativen Röntgen-Thoraxübersichtsbild gut nachvollziehen. Diese unter Spannung geknüpften Nähte verkleinern zusätzlich den abdominellen Raum, der bereits primär durch den Enterothorax zu klein ist. Die Gefahr einer Druckerhöhung bis zum abdominellen Kompartmentsyndrom besteht. Unter Spannung stehendes Zwerchfell ist außerdem mit einem erhöhten Rezidivrisiko assoziiert. Es ist daher sinnvoll, auch bei geringer Spannung großzügig die Indikation zum Patchverschluss zu stellen (Abb. 9).
Durch die medizintechnischen Vorgaben ist das Verwenden von Kollagenen, Perikard oder Faszienpräparaten nicht mehr erlaubt, sofern diese Materialien nicht völlig denaturiert sind. Ein dünnes Dualmesh aus Goretex hat sich international sehr bewährt. Um den intrathorakalen Raum zu verkleinern und den abdominellen Raum zu vergrößern empfiehlt es sich, den Patch in einer Kegelform einzunähen (Loff et al. 2005; Tsai et al. 2012). Die Fixation im medialen Bereich nahe der Aorta und des Ösophagus ist oft schwierig, sodass es vorteilhaft ist, die Ränder des Patches überlappend mit Matratzennähten in den Defekt einzunähen (Abb. 10). Die Verwendung resorbierbarer Patchmaterialien ist aufgrund der höheren Rezidivneigung nicht zu empfehlen (Wessel et al. 2015). Bei der Verwendung nichtresorbierbarer Patchmaterialien wird der ehemalige Defekt proportional mit zunehmendem Wachstum kleiner, da der Patch nicht mitwächst. Stattdessen besteht ein zunehmender Wachstumsreiz auf das Zwerchfell, weshalb die initiale Präparation der dorsalen Zwerchfellleiste wichtig ist.
Bei Bedarf ist der Nonrotation primär Rechnung zu tragen, indem das abgeknickte Duodenum durch ein Kocher-Manöver mobilisiert wird. Aufgrund des häufig assoziierten gastroösophagealen Refluxes wurde die einzeitige Fundoösophagopexie analog einer Thal-Operation (Kap. „Gastroösophagealer Reflux bei Kindern und Jugendlichen“) in der Vergangenheit mehrfach diskutiert (Wessel et al. 2015). Eine Mannheimer Studie dazu konnte den Vorteil einer gleichzeitigen Thal-Operation nicht nachweisen, was auf die Möglichkeit der physiologischen Reposition der Abdominalorgane durch Verwendung des Kegelpatches zurückzuführen sein kann (Maier et al. 2011).
Historisch wurde routinemäßig eine Thoraxdrainage mit Sog eingelegt. Infolgedessen verlor ein Großteil der Patienten sehr viel Sekret und Eiweiß, sodass zunächst diese Drainage ohne Sog gelegt wurde. Aktuell werden Thoraxdrainagen nie primär, sondern nur bei hämodynamisch bzw. respiratorisch relevanten Ergüssen appliziert.

Thorakaler Zugang

Bei einer konventionellen Thorakotomie muss der Darm durch den Defekt zurückgeschoben werden, was durchaus in einfachen Fällen gelingt, um dann unter Sicht den Diaphragmadefekt operativ zu verschließen. Es ist dabei jedoch zu bedenken, dass ein Volumenproblem im Bauchraum keineswegs selten ist. Der thorakale Zugang ist somit nur bei kleinen Defekten mit orthotoper Lage der Leber zu empfehlen. Das Dehnen der Bauchdecken bzw. die Verwendung eines abdominellen Patches zur Druckentlastung ist beim thorakalen Zugang nicht möglich.
Bei kleinen oder spät diagnostizierten Zwerchfellhernien ist der thorakale Zugang durchaus eine Option, wohingegen der abdominelle Zugang in den „High-volume“-Zentren bei großen Defekten klar favorisiert wird. Seit Etablierung minimalinvasiver Techniken hat die Thorakotomie zur Versorgung kleinerer Zwerchfelldefekte an Bedeutung verloren.

Minimalinvasive Korrektur

In den letzten Jahren wurde zunehmend die minimalinvasive (v. a. thorakoskopische) Korrektur der Zwerchfelldefekte propagiert, obwohl auch in größeren Serien von einer erhöhten Rezidivrate bis 23 % innerhalb der ersten 30 Tage nach dem Eingriff berichtet wurde (Wessel et al. 2015; Putnam et al. 2017). Der Eingriff sollte nur bei stabilen Neugeborenen mit aufgrund der pränatalen und postnatalen Parameter erwarteten kleinen Defekten und orthotoper Leberposition erfolgen (Abb. 11, Costerus et al. 2016). Insbesondere bei ventralen Defekten und Hiatushernien empfiehlt sich allerdings das primär laparoskopische Vorgehen.
ECMO und HFOV sind Ausschlusskriterien, da diese Kinder hämodynamisch zu instabil sind, eine Stabilisierung während der Thorakoskopie nicht sicher zu gewährleisten ist und die Gefahr der Azidose, Hyperkapnie und zerebralen Hypoxie besteht (Bishay et al. 2011). Generell ist bei der Thorakoskopie die langsame Steigerung des intrathorakalen Drucks von großer Bedeutung (maximal 4 mmHg).
Für die linksseitige Hernie wird der Eingriff in Rechtsseitenlage (Abb. 12) mit Unterpolsterung des Thorax zum Aufspannen der Rippen und ventraler Seitenlagerung des linken Oberarms durchgeführt. In der mittleren Axillarlinie wird im 3. ICR der Optiktrokar platziert; die Arbeitstrokare werden 1–2 ICR weiter kaudal jeweils unterhalb der Mamille bzw. dorsal unterhalb der Skapulaspitze eingebracht. Führt bereits die Seitenlagerung zu instabilen hämodynamischen Verhältnissen, sollte unverzüglich konvertiert werden. Erholen sich Kreislauf und Blutgase nach einer Gewöhnungsphase, ist für die Reposition des Enterothorax eine maximale Muskelrelaxation unabdingbar.
Mithilfe der über die Arbeitstrokare eingebrachten Instrumente erfolgt die Reposition der abdominellen Organe. Die Manipulation der Milz muss mit äußerster Umsicht erfolgen. Es hat sich bewährt, die Milz nicht direkt zu berühren, sondern zur Reposition den Hilus anzufassen. Ein Haltefaden am ventralen Zwerchfellmuskelrand mit Ausleitung nach außen kann zur leichteren Reposition hilfreich sein. Falls vorhanden, sollte ein Bruchsack bei echter Zwerchfellhernie reseziert werden. Bei klar darstellbaren Zwerchfellrändern werden diese angefrischt und mit direkten, nichtresorbierbaren Nähten (z. B. Polyester, geflochten, 3-0) genäht.
Häufig besteht an der Basis zu den Rippen hin ein dreieckförmiger Defekt. Trotz perikostal geführten Nähten kann es zum Ausriss der Muskulatur kommen. In solchen Fällen sollte als Verstärkung ein Patch eingenäht werden. Lässt sich die dorsale Zwerchfellleiste nicht sicher darstellen und präparieren, so empfiehlt es sich zu konvertieren, da ansonsten die Rezidivgefahr deutlich ansteigt. Obwohl bei größeren Defekten prinzipiell auch ein Patch eingenäht werden kann (sogar ein Kegelpatch), ist dieses Vorgehen technisch sehr anspruchsvoll und geht mit langen Operationszeiten einher. Ferner liegen die Rezidivraten in diesen Fällen >20 %. Daher ist dieses Vorgehen nicht zu empfehlen. Insgesamt ist die Lernkurve recht flach und aktuell die Rezidivrate inakzeptabel hoch (Bishay et al. 2011; Tsao et al. 2011; Costerus et al. 2016). Bei adäquater Patientenselektion und mit verbesserter Technik dürfte allerdings in der Zukunft eine Reduktion der Rezidivrate zu erwarten sein.

Postoperative Mortalität und Morbidität

Postoperative Komplikationen

In der unmittelbaren postoperativen Phase muss bei einer plötzlichen Verschlechterung unter maschineller Beatmung ein Pneumothorax der kontralateralen Seite ausgeschlossen werden. Die Versorgung erfolgt unmittelbar mit einer Thoraxdrainage.
Bei Heranreichen des Defekts an den dorsalen medialen Rand ist mit einer Verletzung der Lymphgefäße zu rechnen. Bei der CDH wurden auch wir in bis zu 28 % der Fälle mit einem postoperativen Chylothorax konfrontiert (Loff et al. 2005; Wessel et al. 2015) (Tab. 5). Meistens verschließen sich die Defekte durch weiteren Volumen-, FFP- und Eiweißersatz sowie Drainage. Bei hartnäckigem Chylothorax können eine Ernährung mit BasicF und die Somatostatingabe notwendig sein. Im Einzelfall führt der lang andauernde und massive Chylothorax über ein kapilläres Lecksyndrom zum Tod der Kinder.
Tab. 5
Postoperative Komplikationen nach Verschluss des Zwerchfelldefekts
Komplikation
Häufigkeit
Chylothorax
ca. 28 %
ca. 20 %
Bridenileus bei offenem Operationsverfahren
ca. 16 %
Zwerchfellhernienrezidiv
ca. 10 %
Bei großen Defekten sind die Muskulatur der Crura und die dorsale Zwerchfellleiste nur rudimentär vorhanden, sodass die Notwendigkeit für einen Defektverschluss mittels Patch besteht. Der einfach eingenähte Patch zieht während des weiteren Wachstums an der Muskulatur des Hiatus und führt im ersten Lebensjahr in bis zu 23 % der Fälle zum gastroösophagealen Reflux (GÖR). Nach Einführen des Kegelpatches sank diese Inzidenz. In der eigenen Kohorte ergab eine prophylaktische Thal-Operation keine weitere Besserung (Maier et al. 2011). Falls die enterale Ernährung nicht ausreichend möglich ist, muss die Indikation zur Relaparotomie und Anlage einer Katheterjejunostomie erwogen werden.
Die meisten Kinder mit großen Defekt benötigen über längere Zeit eine Beatmung und somit die Fortführung der Analgosedierung. Vor allem der Einsatz von Opiaten führt postoperativ zu Transportstörungen des Darms. Hier ist viel Geduld erforderlich. Nach abdominellem Verschluss des Zwerchfelldefekts kann vereinzelt in Verbindung mit der Nonrotation durch Verwachsungen ein Ileus entstehen.
Zwerchfellhernienrezidive treten hauptsächlich in dem Zeitraum bis zum Ende des 2. Lebensjahres auf und sind meistens klinisch asymptomatisch oder mit unspezifischen milden Symptomen assoziiert (Stuhlunregelmäßigkeiten, gastro-ösophagealer Reflux, Tachypnoe). Insbesondere bei Kindern im ersten Lebensjahr kann es aber auch zu einer akuten Inkarzeration mit begleitender Ileussymptomatik kommen. Daher ist eine regelmäßige Nachsorge mit radiologischer Verlaufskontrolle essenziell. Beim dorsolateralen Rezidiv wandern wachstumsbedingt die Perikostalnähte durch die Rippen. Darm prolabiert erneut nach intrathorakal, wenn sich im Bereich der fehlenden oder hypoplastischen dorsalen und lateralen Zwerchfellleiste nicht ausreichend fibröses Gewebe mit Verbindung zum Patch ausgebildet hat. In selteneren Fällen wird insbesondere bei großen Defekten und nur schmaler medialer Zwerchfellleiste durch das Wachstum der Hiatus ösophagei aufgezogen und es entsteht eine paraösophageale Hernie. Diese kann symptomatisch, jedoch auch lediglich radiologisch im Sinne einer Luftblase paraösophageal darstellbar sein. Zur Korrektur empfehlen sich die Revision und das Einbringen eines zusätzlichen Patches in dem neuen dorsolateralen Defektbereich bzw. eine Hiatoplastik bei Hiatushernie (Abb. 13); der alte Patch muss nicht entfernt werden.
Grundsätzlich ist klar: Je mehr Kinder mit einem Zwerchfelldefekt überleben, desto mehr Kinder sind mit entsprechender Morbidität zu erwarten. Die Nachuntersuchung ist in den ersten beiden Lebensjahren engmaschiger empfohlen (im Alter von 6, 12 und 24 Monaten) und sollte bis zur Transition fortgeführt werden.

Mortalität

Historisch bestand die Annahme, dass die Kompression der Lunge und des Mediastinums durch den Enterothorax zum akuten Atemnotsyndrom führt und nur mit einer notfallmäßigen Operation zu beseitigen ist. Die notfallmäßige Operation ging jedoch mit einer 60 %igen Mortalität einher. Wurden die Neugeborenen primär stabilisiert und erst danach operiert, sank die Mortalität auf 44 %. Mit zunehmender Expertise in der neonatologischen Intensivmedizin konnte die Mortalität weiter gesenkt werden. Meilensteine in der Therapie mit einer Verbesserung der Ergebnisse sind die „gentle ventilation“, permissive Hyperkapnie, inhalatives NO, ECMO und die differenzierte Therapie der pulmonalen Hypertonie. Nach wie vor zeigen unterschiedliche Serien eine erhebliche Variation im Überleben von <70 % bis >80 % (Wessel et al. 2015). Hierbei korreliert die Überlebenswahrscheinlichkeit klar mit der Defektgröße, der konsekutiven Lungenhypoplasie und der Lage der Leber bei linksseitigen Zwerchfelldefekten (Abschn. 4).
Aktuell können die Behandlungsergebnisse für ein Kind mit einem Zwerchfelldefekt nicht nur am reinen Überleben gemessen werden; die Lebensqualität und v. a. die pulmonale Morbidität sollten ebenso berücksichtigt werden (Lally und Engle 2008; van den Hout et al. 2010).

Langzeitmorbidität

Die Spätergebnisse (Tab. 6) werden nicht zuletzt durch zusätzliche genetische Veränderungen, die in 30–40 % der Fälle vorliegen können (Cortes et al. 2004; Veenma et al. 2012; Wynn et al. 2013), wesentlich beeinflusst. Das Lungenvolumen auf der ipsilateralen Seite bleibt ein Leben lang reduziert, da ein Zuwachs von Alveolen nicht stattfindet.
Tab. 6
Spätergebnisse des operativen Zwerchfellverschlusses
Parameter
Häufigkeit
Überlebensrate insgesamt
78 %
Überlebensrate ECMO-Patienten
71 %
Neurologisches Defizit
20 %
Untergewicht <5. Perzentile
39 %
26 %
Bauchwandschwäche
16 %
Pectus excavatum (Trichterbrust)
33 %
19 %
BPD (erste 30 Lebenstage) ohne ECMO
27 %
BPD (erste 30 Lebenstage) mit ECMO
88 %
Trotz Fortschritten in der Neonatologie und Intensivmedizin hat sich die Prävalenz der frühen Mortalität und der chronischen Lungenerkrankung seit 2000 nicht verändert. Eine Studie der Congenital Diaphragmatic Hernia Study Group an 2078 Neonaten zeigt bei insgesamt 56 % eine frühe Mortalität und bei 41 % eine chronische Lungenerkrankung (früher BPD=bronchopulmonale Dysplasie) mit dauerhaftem Sauerstoffbedarf (van den Hout et al. 2010). Besteht über die ersten 56 Lebenstage hinaus Sauerstoffpflicht, wird von einer chronischen Lungenerkrankung gesprochen. Diese ist häufig nach erforderlicher ECMO-Therapie nachweisbar. Die Rolle der Freisetzung von Zytokinen wird derzeit untersucht. Trotz des Anspruchs einer schonenden Beatmung ist diese nicht immer erreichbar. Es resultiert eine beatmungsassoziierte Lungentraumatisierung, die für die pulmonale Hypertension und pulmonale Morbidität mitverantwortlich ist (Greenough und Khetriwal 2005; van den Hout et al. 2010). Die chronische Lungenerkrankung verbessert sich in aller Regel nicht und führt meistens zu einer emphysematösen Umwandlung der betroffenen Lunge. Die chronische Lungenerkrankung ist zumeist ursächlich für die Mortalität nach dem ersten Lebensjahr. Kinder mit Notwendigkeit der postnatalen ECMO-Therapie zeigen im Alter von 6 Jahren eine Einschränkung der Lungenfunktion, v. a. der forcierten Ausatmung (FEV1).
Ursächlich für die pulmonale Hypertension konnten multiple Faktoren wie der reduzierte Querschnitt (Mediahyperplasie der Pulmonalarterien) in der hypoplastischen Lunge, eine fehlende Vasodilatation nach Sauerstoffgabe und eine verstärkte Endothelin-A-Rezeptor-Expression identifiziert werden. Die akute muss von der chronischen pulmonalen Hypertension unterschieden werden. Die akute PPHN in der Initialphase wird durch Hypoxie und Azidose verstärkt. Die Behandlung erfolgt durch optimierte Erstversorgung und Beatmungsstrategien (s. oben) (Greenough und Khetriwal 2005; Reiss et al. 2010; van den Hout et al. 2010; Snoek et al. 2016a).
Die medikamentöse Therapie mit inhalativem Stickstoffmonoxid und Phosphodiesterasehemmer (Milrinon und Sildenafil) wurde bereits erwähnt. Milrinon hemmt selektiv die Phosphodiesterase Typ 3 und kann somit früh und anhaltend eine Verbesserung der pulmonalen Durchblutung und damit der Oxygenierung erzielen, ohne die Hämodynamik negativ zu beeinträchtigen. Es wird kontinuierlich intravenös in einer Dosierung von 0,1–0,2 μg/kg KG/min verabreicht, prospektiv kontrollierte Studien über Akut- und Langzeiteffekte fehlen jedoch bisher.
Sildenafil (Viagra®) wird oral verabreicht, hemmt die Phosphodiesterase vom Typ 5 (PDE5) und reduziert damit selektiv den pulmonal vaskulären Widerstand, da die PDE5 als Schlüsselenzym der NO-vermittelten pulmonalen Vasodilatation fungiert. Laut Empfehlung des CDH EURO Consortium Consensus wird Sildenafil nur für die Behandlung der chronischen pulmonalen Hypertonie eingesetzt (Reiss et al. 2010; Snoek et al. 2016a). Ist keine Tendenz zur Entwöhnung der oralen Sildenafil-Therapie zu erreichen, sollte spätestens im 6. Lebensmonat mittels standardisierter Testung im Herzkatheterlabor geklärt werden, ob die medikamentöse Therapie zu optimieren ist.
Akute Rebound-Situationen werden v. a. durch Infekte getriggert. Vorbeugend sollten daher vorrangig die Patienten mit chronischer Lungenerkrankung jenseits des 56. Lebenstags vor Infekten geschützt werden. Bei diesen Kindern besteht die Indikation zur passiven Immunisierung gegen den RS-Virus mit Synagis®.
Ferner treten langfristig obstruktive und restriktive Lungenfunktionsstörungen auf (Trachsel et al. 2005; Wessel et al. 2015). Auch deswegen ist die strukturierte Nachsorge jenseits des 2. Lebensjahrs bis zur Transition von eminenter Bedeutung.
Eine weitere Folge der Lungenhypoplasie ist der erhöhte Energieverbrauch für die vermehrte Atemarbeit, besonders in den ersten 2 Lebensjahren. Hierdurch erklärt sich auch das zögerliche Gedeihen im unteren Perzentilenbereich insbesondere der Patienten nach ECMO-Therapie. Das Gewicht der Kinder bleibt in bis zu 40 % der Fälle unterhalb der 5. Perzentile (Wessel et al. 2015).
Bedingt durch die Lungenhypoplasie kann es auch zur Ausbildung einer Trichterbrust und Thoraxasymmetrie mit Skoliose kommen (Russell et al. 2014).
Ist ein ausgeprägter gastroösophagealer Reflux für Aspirationsereignisse und Infekte verantwortlich, sollte bei erfolgloser konservativer Therapie frühzeitig eine Antirefluxplastik erwogen werden (Kap. „Gastroösophagealer Reflux bei Kindern und Jugendlichen“). Kinder mit großem Defekt und Patch-Verschluss zeigen während der ersten 2 Jahre in bis zu 23 % einen gastroösophagealen Reflux. Die Inzidenz des gastroösophagealen Refluxes wird dabei wahrscheinlich unterschätzt (Peetsold et al. 2010; Morandi et al. 2015).
Auch wurde eine im Vergleich zum Normalkollektiv signifikant höhere Inzidenz eines (ipsilateralen) Hodenhochstandes bei Jungen festgestellt (Azarow et al. 2015).
Die Variabilität der Langzeitprobleme macht hierbei die Notwendigkeit der standardisierten und strukturierten Nachsorge mit einem interdisziplinären Team deutlich, die sich bis zum Abschluss des Wachstums erstrecken sollte. Mit gestiegener Überlebensrate an spezialisierten Zentren, bei denen auch Kinder mir einer erhöhten Morbiditätsrate das Erwachsenenalter erreichen, spielt auch die Transitionsmedizin eine zunehmende Rolle.
Die Mannheimer Kohorte der Jahre 1998–2011 (nicht publizierte Daten, Tab. 6) zeigt bei 511 Patienten eine Überlebensrate von 78 %. In diesem Zeitraum kam ECMO bei 45 % der Kinder zum Einsatz, von diesen überlebten 71 %. Nach ECMO wiesen 80 % der behandelten Kinder eine normale psychomotorische Entwicklung auf. Bedingt durch die weiteren Fortschritte in der neonatologischen Intensivmedizin wurde ECMO in den letzten 2 Jahren bei gleichbleibenden Überlebenszahlen lediglich in ca. 30 % der Fälle eingesetzt.
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