Aneurysmen des Aortenbogens: Klinik und konventionelle Therapie

Der hypotherme Kreislaufstillstand (HCA) war das Standardverfahren in der Aortenbogenchirurgie der letzten Jahrzehnte und er gilt nach wie vor als sichere Technik bei kurzen Kreislaufstillstandzeiten. Das Risiko eines permanenten Schlaganfalles liegt bei 5–7 % und eines transienten neurologischen Defizits bei 20 % (Hagl, Czerny, Ehrlich). Das Risiko für ein neurologisches Defizit ist dabei abhängig von der Zeit des Kreislaufstillstandes und steigt bereits nach über 25 min deutlich an (Svensson et al. 2008). Auch die Mortalitätsrate steigt signifikant nach 1 h Kreislaufstillstand an (Svensson et al. 2008). Als weitere Nachteile der tiefen Hypothermie sind spezifische Komplikationen wie z. B. eine verlängerte EKZ-Zeit durch die längere Abkühlungs- und Aufwärmphase und damit einhergehende Gerinnungsstörungen zu nennen.

Aufgrund der hohen Inzidenz an zerebralen Komplikationen bei lang andauerndem Kreislaufstillstand, insbesondere bei sehr komplexer Aortenbogenchirurgie, wurden zusätzliche zerebrale Perfusionstechniken entwickelt, um die mit den komplexen Eingriffen verbundene Morbidität und Mortalität zu senken.

Der tiefe hypotherme Kreislaufstillstand (<20 °C) kombiniert mit der retrograden zerebralen Perfusion über die V. cava superior wurde als zerebrales Protektionsverfahren zeitweise eingesetzt. Die theoretischen Vorteile sind die bessere intrakranielle Hypothermie, das Auswaschen von embolischen Gewebepartikeln und die Verminderung von toxischen metabolischen Produkten. Randomisierte klinische Studien haben jedoch keinen Vorteil dieser Methode hinsichtlich eines besseren neurologischen und neuropsychologischen Outcome zeigen können (Bonser, Harrington).

Mittlerweile hat sich in vielen Hochvolumenzentren die Kombination aus Kreislaufstillstand und selektiver antegrader Kopfperfusion (SACP) bei moderater Hypothermie (24–28 °C) als Methode der Wahl durchgesetzt. Mithilfe dieses Verfahrens kann die zerebrale Ischämietoleranz im Vergleich zum ausschließlichen hypothermen Kreislaufstillstand verlängert und hinsichtlich der zerebralen Komplikationen signifikant bessere Ergebnisse erzielt werden (Kazui et al. 2007; Kamiya et al. 2007). Die antegrade Kopfperfusion kann durch uni- oder bilaterale sowie über verschiedene arterielle Kanülierungstechniken erfolgen. Es besteht die Möglichkeit, die rechte A. subclavia oder den Truncus brachiocephalicus über eine 8 mm Gefäßprothese zu kanülieren und die linke A. carotis über einen Perfusionskatheter mit arteriellem Blut zu versorgen. Die linke A. subclavia kann über einen Okklusionskatheter abgeklemmt oder ebenfalls mittels eines Perfusionskatheters perfundiert werden. Alternativ können auch alle supraaortalen Gefäße nach Eröffnen des Aortenbogens mit selektiven Perfusionskathetern versorgt werden. Dies hängt im Wesentlichen von der Erfahrung des Operateurs und der intraoperativen anatomischen Situation ab.

Vorteile der SACP-Technik sind die kontinuierliche antegrade Perfusion des Gehirns mit oxygeniertem Blut, der besseren Entlüftung durch den antegrade Fluss, eine Verminderung von Gerinnungsstörungen durch die Vermeidung der tiefen Hypothermie, sowie einer Verkürzung der EKZ-Zeit durch eine kürzere Kühl- und Wärmephase.

Die aktuelle Literatur zur selektiven antegraden zerebralen Hirnperfusion unterstützt die Vorteile dieses Protektionsverfahrens (Kazui et al. 2007; Minakawa 2010; Misfeld 2013; Sasaki 2007; Ueda 2003). Dadurch können sowohl die Rate zerebraler Komplikationen als auch die Frühmortalität gesenkt werden (Kazui et al. 2007; Kamiya et al. 2007; Pacini et al. 2011; Khaladj et al. 2008; Sundt et al. 2008; Salazar et al. 2009; Di Eusanio 2015).

Der proximale, partielle Bogenersatz erfolgt im Allgemeinen ergänzend zu einem Ersatz der Aorta ascendens, wenn das Aneurysma der Aorta ascendens bis an den Truncus brachiocephalicus heran oder kurz darüber hinaus reicht. Hier wird die distale Anastomose in offener Technik im Kreislaufstillstand genäht, d. h. ohne die Aorta abzuklemmen. Dies ermöglicht die komplette Inspektion des Aortenbogens und der supraaortalen Gefäßabgänge sowie die genaue Resektion des aneurysmatischen Aortengewebes und somit eine komplette Sanierung der Aorta. Die Größe der Gefäßprothese wird entsprechend dem Durchmesser der distalen normalkalibrigen Aorta gewählt. Entsprechend der Ausdehnung des aneurysmatischen Aortengewebes wird die kleine Kurvatur (Konkavität) des Aortenbogen reseziert; so dass die Kopf und Armgefäße nicht separat in die Gefäßprothese implantiert werden müssen. Somit kann die Kreislaufstillstandzeit deutlich reduziert werden. Die Gefäßprothese wird für den Teilbogenersatz entsprechend angeschrägt und mit der Aortenwand anastomosiert.

Auch im Rahmen ein Typ-A-Dissektion ist häufig ein partieller oder auch manchmal kompletter Bogenersatz notwendig, da die Dissektion meistens über den Truncusabgang hinausreicht (DeBakey Typ 1) und ein Klemmen der dissezierten Wandschichten mit einer Aortenklemme nicht zu empfehlen ist. Bei einer akuten Typ-A-Dissektion gelten grundsätzlich die gleichen Prinzipien wie bei einem Bogenaneurysma, allerdings stellen die dissezierten Wandschichten eine deutlich höhere Anforderung an den chirurgischen Eingriff dar. Durch Gewebeklebung und zusätzlich mit außen und innen liegenden Filzstreifen verstärkte Nähte (sog. Sandwich-Technik) wird versucht, die dissezierten Wandschichten zu readaptieren, um einen weiteren Einriss und Durchblutung des falschen Lumens zu vermeiden (Kap. „Typ A-Dissektion der Aorta“). Bei komplexen Einrissen (Entrys) im Bogenbereich ist jedoch gegebenenfalls ein kompletter Bogenersatz notwendig.

Bei Patienten mit sehr fragilem Gewebe und insbesondere bei Bindegewebserkrankungen (MfS, Loeyz-Dietz-Syndrom) empfehlen wir die distale Aortenwand mittels innen und außen liegenden Teflonstreifen durch eine Matratzennaht zunächst zu stabilisieren und anschließend die End-zu-End-Anastomose durchzuführen. Dies ist zwar technisch aufwendiger, führt aber zu einer primär besseren Hämostase.

Ist der ganze Aortenbogen aneurysmatisch erweitert oder bestehen im Rahmen einer Typ-A-Dissektion im distalen Aortenbogen weitere Einrisse, so muss ein kompletter Bogenersatz durchgeführt werden. Hier wird zunächst der aneurysmatische Aortenbogen unter Erhalt der supraaortalen Gefäßabgänge reseziert und durch eine Gefäßprothese ersetzt. Anschließend erfolgt die Reimplantation der Kopfgefäße, wobei im Bereich der Konvexität der Bogenprothese die supraaortalen Gefäße als Manschette in eine ovaläre Öffnung der Gefäßprothese implantiert werden. Hier ist auf eine primär blutdichte Nahtreihe zu achten, da Leckagen aufgrund der ungünstigen anatomischen Lage später nur schwer versorgt werden können.

Sind die supraaortalen Gefäße am Abgang ebenfalls deutlich aneurysmatisch erweitert oder disseziert, können sie mithilfe einer sogenannten gebranchten Gefäßprothese, d. h. Gefäßprothesen, die bereits Abgänge („branches“) für den Ersatz der supraaortalen Gefäße aufweisen, ebenfalls ersetzt werden (Abb. 4).

Trotz Verbesserungen bezüglich neuer Techniken zur Hirnprotektion und EKZ liegt die Sterblichkeit bei diesem Eingriff zwischen 4 und 15 % (Khaladj et al. 2008; Sundt et al. 2008; Salazar et al. 2009).

Zur Therapie von komplexen Aortenerkrankungen der Aorta ascendens, des Aortenbogens und der Aorta descendens wurde von Borst et al. 1983 ein neues zweizeitiges Verfahren, die Elephant-trunk-Technik, eingeführt (Borst et al. 1983). Dabei wird bei dem Ersteingriff über eine mediane Sternotomie die Aorta ascendens sowie der komplette Aortenbogen mit einer Gefäßprothese ersetzt und das distale Ende der Prothese (Prothesenüberstand) in die Aorta descendens vorgeschoben. Dabei flottiert der „Rüssel“ (Elephant-trunk) der Gefäßprothese frei in der Aorta descendens. Hierzu wird die Gefäßprothese in den Elephant-trunk invaginiert. Anschließend wird die invaginierte Gefäßprothese in die thorakale Aorta descendens eingeführt und die Umschlagsfalte des Invaginats eingenäht. Nach Herausziehen des Invaginats erfolgt der Bogenersatz. Meist werden hier die supraaortalen Gefäße als Manschette in die Konvexität der Gefäßprothese implantiert und zuletzt die Aorta ascendens ersetzt. In einem Zweiteingriff wird dann zu einem späteren Zeitpunkt die Aorta descendens über eine linkslaterale Thorakotomie ersetzt. Dabei ist von Vorteil, dass bei dem Zweiteingriff der frei flottierende Prothesenschenkel direkt aufgesucht und mit einer weiteren Prothese anastomosiert werden kann.

In einem Übersichtsartikel von Naser und Karck wurden die Ergebnisse aus mehreren Veröffentlichungen der konventionellen Elephant-trunk-Technik zusammengefasst (Nasser und Karck 2009). Hier lagen die Frühmortalität des Ersteingriffes im Mittel bei 8,9 % und die Mortalität des Folgeeingriffs bei 7,7 %, wobei nur bei 46,3 % der Patienten ein Folgeeingriff durchgeführt wurde. Somit ist die Operation mit einem hohen Gesamtrisiko beider Eingriffe behaftet (Safi et al. 2007). Ein weiteres Problem stellt auch die hohe Mortalität während des teilweise langen Intervalls zwischen den Eingriffe dar. Safi et al. berichteten über eine Intervalmortalität von 16 % (7/45 Patienten) (Safi et al. 2007). Dies zeigt klar die Limitation des zweizeitigen Eingriffs.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit bei einem Zweiteingriff einen Aortenstent transfemoral in die Elephant Trunk Prothese zu implantieren. Bei dieser sogenannten endovaskulären Ergänzung nach konventioneller Elephant Trunk Technik lag die Frühmortalität bei 4,9 % (Karck und Kamiya 2008) und scheint somit eine risikoärmere Alternative zum konventionellen Folgeeingriff darzustellen.

Eine innovative Möglichkeit der kombinierten Versorgung von thorakalen Aneurysmen sowie akuten und chronischen Dissektionen mit Beteiligung der descendierenden thorakalen Aorta stellt die Frozen-Elephant-Trunk (FET) Technik dar. Hier handelt es sich um eine kombinierte Hybridprothese, bestehend aus einer konventionellen gewebten Polyester-Gefäßprothese und einem thorakalen Stentgraft.

Seit der ersten Implantation einer „custom-made“ Chavan-Haverich-Hybridprothese (Curative GmbH, Dresden, Germany) 2001 sind mittlerweile 2 verschiedene Hybridprothesen kommerziell erhältlich: die Jotec E-vita (Jotec GmbH, Hechingen, Germany) und die Vascutek Thoraflex Hybridprothese (Vascutek, Terumo, Inchinnan, Scotland, UK; Abb. 5). Beide Hybrid-Stentgraftprothesen bestehen aus einem proximalen Gefäßprothesenanteil aus blutdichtem Polyestergewebe und einem distalen Stentgraftanteil (Nitinol). Die beiden Prothesen unterscheiden sich im Wesentlichen dadurch, dass die E-vita keine extra Gefäßabgänge für die Kopfgefäße aufweist und hier die supraaortalen Gefäße als Manschette in eine entsprechende Öffnung in die Gefäßprothese implantiert wird. Die Thoraflex Hybridprothese beinhaltet 3 Seitenarme (branches) für den Einzelersatz der supraaortalen Gefäße (Truncus brachiocephalicus, A. carotis communis sinistra und A. subclavia sinistra) sowie einen weiteren Seitenarm als Perfusionsschenkel für die frühzeitige antegrade Perfusion der unteren Körperhälfte.

Die Stentgraftprothese wird in einem einzeitigen Vorgang antegrad über den offenen Aortenbogen mithilfe eines Einführungssystems in die Aorta descendens im Kreislaufstillstand eingeführt (Pacini et al. 2011; Karck et al. 2003; Ius et al. 2011). Der Stentanteil besteht aus einem selbstexpandierenden Nitinolgeflecht, das entsprechend dem präoperativ gemessenen Aortendurchmesser in verschieden Größen erhältlich ist und das distale Aortensegment abdichten soll. Nach Freisetzung des Stentanteils wird der proximale Anteil am Übergang vom distalen Aortenbogen zur Aorta descendens mit einer zirkumferenziellen Naht fixiert und anschließend der Aortenbogen und ggf. die Aorta ascendens in konventioneller chirurgischer Technik ersetzt. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Ausschaltung und Abdichtung des thorakalen Aortenaneurysmas in einem einzeitigen Vorgehen über eine mediane Sternotomie und der damit verbundenen Verringerung der Komplexität des Eingriffs und des operativen Traumas (Abb. 6).

In einem aktuellen Positionspapier der „Vascular Domain of EACTS“ wird die Krankenhaus-Mortalität zwischen 1,8 % und 17,2 % und die Paraplegierate zwischen 0 % und 21 % angegeben (Shrestha et al. 2015). Diese ist unterschiedlich bei verschiedenen Pathologien der Aorta sowie abhängig von der Erfahrung des jeweiligen Zentrums. In einer Multicenterstudie von Pacini et al. wurde die FET-Technik bei 240 Patienten mit chronischer Aortendissektion eingesetzt. Die Krankenhausmortalität betrug 12 %, das 4-Jahres-Überleben und die Freiheit von Reoperation an der Aorta lag bei 78 % ±5 % und 96 % ±3 % (Pacini et al. 2011). Mestres et al. berichtet über 113 Patienten aus dem „International E-Vita Open Registry”, die aufgrund eines komplexen thorakalen Aortenaneurysmas operiert wurden. Die Krankenhausmortalität betrug 12 % und die 5-Jahres-Überlebensrate 78 %. Die Freiheit von sekundären endovaskulären Interventionen und offenen chirurgischen Eingriffen lag bei 88 % und 90 % mit einer kompletten Ausschaltung des Aneurysmas bei 93 % der Patienten. In einer Nachbeobachtungsstudie mittels CT bei 80 Patienten die mit der FET-Technik wegen einer akuten Typ-A-Dissektion operiert wurden, betrug das 10-Jahres-Überleben 75 % und die 10-Jahres-Freiheit an Reoperation der thorakalen Aorta 95 % (Uchida et al. 2011).

Insbesondere die Vermeidung von Reoperationen an der distalen Aorta erscheint mit der FET-Technik bei der Versorgung von akuten und chronischen Dissektionen günstiger zu sein als mit dem konventionellen Verfahren und kann somit die Langzeitprognose dieser Patienten verbessern.