Interventionelle Behandlungsverfahren der pulmonalen Hypertension im Kindesalter

Grundvoraussetzung für den Erfolg der Fenestrierung des Vorhofseptums ist die Schaffung einer „definierten“ Defektgröße im Sinne eines restriktiven Defekts. um eine nichttolerierbare Zyanose (durch unkontrollierten R‑L-Shunt) zu vermeiden, gleichzeitig aber eine effektive Zunahme des HZV zu gewährleisten. Der Defektdurchmesser soll dafür bei Kindern einer Defekt-Gesamtseptum-Ratio < 20 % entsprechen [19, 21]. Anhand von Flow-Modellen wird ein R‑L-Shunt, der zu einer Zunahme der Shunt-Fraktion von 11–15 % des ursprünglichen HZV führt, als ideal für eine gute Balance zwischen einer Steigerung des HZV und einer Hypoxämie angesehen [22, 23]. Ziele sind ein Abfall der Sauerstoffsättigung um nicht mehr als 10 % bzw. ein Anstieg des linksatrialen Drucks auf nicht höher als 18 mm Hg [18, 21]. Die absolute Defektgröße ist für jeden Patienten entsprechend der spezifischen Hämodynamik individuell.

Der geschaffene R‑L-Shunt führt zur Dekompression des rechten Herzens mit verbesserter Rechtsherzfunktion und einer Erhöhung der linksventrikulären Vorlast mit Anstieg des HZV (Tab. 1), der PAP bleibt jedoch unverändert [18, 24]. Zusätzlich wird die prognostisch ungünstige Überaktivierung des Sympathikus reduziert [25, 26].

Eine weitere wichtige Indikation der AS sind PH-Krisen und/oder kardiale Synkopen. Dabei bewirken unterschiedliche Stressoren (Schmerz, Fieber etc.) durch ein zumeist hyperreagibles pulmonales Gefäßbett einen akuten massiven Druckanstieg in der Lunge, mit konsekutiv plötzlichem Füllungsverlust des linken Ventrikels, der folglich „trocken“ pumpt. Der daraus resultierende Low Cardiac Output manifestiert sich klinisch mit pektanginösen Schmerzen (koronararterielle Ischämie) bis hin zu Bewusstseinsverlust (zerebrale Minderperfusion) und Tod. Kinder, die sich mit solchen Krisen präsentieren, können im Intervall eine gut erhaltene RV-Funktion mit niedrigem rechtsatrialen Druck (RAP) haben und über dem interatrialen Defekt auch einen L‑R- bzw. bidirektionalen Shunt aufweisen. Im Fall der PH-Krise ermöglicht der geschaffene Defekt einen R‑L-Shunt als „Pop-off“-Ventil und erhält ein ausreichendes HZV auf Kosten einer zunehmenden generalisierten Zyanose (Tab. 1). Die Effektivität einer interatrialen Kommunikation ist sowohl für die Reduktion von Synkopen als auch bei Entwöhnung von einer ECMO belegt [27, 28].

Derzeit wird die Indikation zur Herstellung einer interatrialen Kommunikation spät im Krankheitsverlauf gestellt, wenn bereits eine schwere RV-Dysfunktion vorliegt (Tab. 2). Dadurch erhöht sich jedoch das Risiko des Eingriffs, sodass die Intervention inzwischen zunehmend früher – wenn der zentrale Venendruck noch nicht exzessiv erhöht ist (RAP 9 ± 5 mm Hg) – überlegt werden sollte [17, 29]. Die Festlegung des „optimalen“ Zeitpunkts ist anhand der publizierten Daten nicht möglich und Gegenstand künftiger Überlegungen.

Nach transseptaler Punktion soll eine schrittweise graduelle Ballondilatation eine effektive Druckentlastung ohne Erzeugung einer übermäßigen Zyanose erzielen. Bei Kindern wird dafür ein Defektdurchmesser zwischen 4 und maximal 10 mm, bei Erwachsenen zwischen 8 und 10 mm als ideal angesehen. Die notwendige Größe des Defekts wird auch von der Höhe des RAP bestimmt [30‐32]. Bei Rechtsherzversagen mit deutlich erhöhtem RAP sollte der Defekt nicht größer als 4 mm sein, um eine schwere Hypoxämie zu vermeiden [19, 30]. Ist ein persistierendes Foramen ovale (PFO) vorhanden, kann dieses schrittweise mithilfe der Ballondilatation aufgedehnt werden. Um eine unkontrollierte Hypoxämie zu vermeiden, sollte immer ein ASD-Okkluder zum evtl. Verschluss eines zu großen Defekts zur Verfügung stehen. Andererseits verschließen sich im Langzeitverlauf 10–30 % der Defekte, die mithilfe der Ballondilatation generiert wurden, spontan [19, 33].

Bei besonders dicken Septen ist die Herstellung eines effektiven interatrialen Shunts durch alleinige Ballondilatation evtl. nicht möglich. Um auch in diesen Fällen definierte Defekte zu kreieren, werden Stents oder fenestrierte Okkluder notwendig [13, 17, 34, 35]. Ein speziell für diesen Zweck entwickeltes Implantat, der Atrial Flow Regulator (AFR™, Occlutech, Schweden; Abb. 2), ist eine Weiterentwicklung des ASD-Okkluders. In das aus Nitinol bestehenden Doppelscheibenimplantat ist ein vordefinierter zentraler Defekt eingearbeitet. Es sind Okkluder mit Defektgrößen von 6, 8 und 10 mm erhältlich, das Shunt-Volumen kann dadurch individuell festgelegt werden, auch dann, wenn beispielsweise der initial mithilfe der Ballondilatation geschaffene Defekt zu groß war [36, 37]. Seit der Erstbeschreibung 2015 wird diese Methode sowohl bei der PAH-assoziierten Rechtsherzinsuffizienz als auch bei Linksherzinsuffizienz angewendet [37, 38]. Die publizierten Erfahrungen deuten darauf hin, dass die Anwendung dieses Device sicher ist und praktikabler als Stents oder eigenhändig fenestrierte ASD-Okkluder. Auch für das Kindesalter liegen bereits erste Erfahrungen vor [39, 40].

Nach der Etablierung eines interatrialen R‑L-Shunts mit und ohne Device-Implantation müssen die Patienten antikoaguliert werden. Erwachsene erhalten Vitamin-K-Antagonisten, die ohnehin Teil des Therapiealgorithmus sind; Kinder werden mit Aspirin (2–5 mg/kgKG und Tag) ± Clopidogrel (1 mg/kgKG und Tag) behandelt [40]. Eine Evidenz zum Vorgehen, um thrombembolische Ereignisse zu vermeiden, liegt nicht vor.

Daten über die Langzeitprognose nach Herstellung eines interatrialen Shunts sind aufgrund mangelnder kontrollierter Studien limitiert. Basierend auf den bei Kindern vorliegenden Erfahrungen mit der Anwendung bei angeborenen Herzfehlern und Kardiomyopathien ist die Methode als relativ sicher einzustufen, vorausgesetzt sie wird in Zentren mit entsprechender Expertise für derartige Interventionen und für PH durchgeführt. Die periprozedurale Mortalität beträgt für Kinder und Erwachsene 5–10 % [17, 18, 33]. Die Mortalität erhöht sich, je ausgeprägter das Rechtsherzversagen zum Zeitpunkt der Intervention ist, zumeist aufgrund einer unerwartet ausgeprägten Hypoxämie. Entsprechend den aktuellen Leitlinien stellen ein RAP > 20 mm Hg, ein PVRI > 55 Wood Units (WU)/m² oder ein LVEDP > 18 mm Hg und eine Sauerstoffsättigung < 90 % bei Raumluft eine Kontraindikation dar. In diesen Fällen beträgt die Mortalität bis zu 25 % [15, 18, 33].

Die Erstbeschreibung beruht auf einem chirurgischen Verfahren via lateraler Thorakotomie, bei dem die LPA direkt mit der Aorta descendens anastomosiert wird, im Einzelfall aber auch ein Conduit implantiert werden muss [42]. Diese Operation wird ohne Herz-Lungen-Maschine (HLM) durchgeführt. In manchen Zentren erfolgt sie prospektiv unter extrakorporaler Kreislaufunterstützung (ECMO), um die damit einhergehenden hämodynamischen Veränderungen besser zu kontrollieren [42‐44].

Katheterinterventionell kann ein funktioneller rPS durch eine Stent-Implantation in den Ductus arteriosus oder durch Konnexion von LPA und Aorta mithilfe der Punktion oder Radiofrequenzperforation und anschließender Stent-Implantation erfolgen [45‐47]; Letztere ist mit einer deutlich höheren Komplikationsrate verbunden [45, 48].

Die Stent-Implantation in den Ductus arteriosus ist ein gut etabliertes Verfahren, das bei ductusabhängigen Herzfehlern schon lange eingesetzt wird und mittlerweile auch bei unterschiedlichen PH-Formen (präkapillär sowie postkapillär z. B. bei Borderline-LV mit PH) zur Anwendung kommt [11, 46, 49, 50]. Oft kann ein rudimentärer Ductus arteriosus oder eine aortale Ductus-Ampulle angiographisch dargestellt, rekanalisiert und mithilfe der graduellen Ballondilatation und schließlich Stent-Implantation wiedereröffnet werden (Abb. 3). Grundvoraussetzungen für alle Methoden sind die Durchführung durch erfahrene Interventionisten, die ECMO-Bereitschaft und ein chirurgisches Team im Hintergrund.

Ziel ist, eine effektive Druckentlastung ohne ausgeprägte Untersättigung zu erreichen. Dafür wird eine Sauerstoffsättigungsdifferenz zwischen rechtem Oberarm und der unteren Extremität von maximal 10–15 % bzw. ein echokardiographisch gemessener Dopplergradient über dem Shunt von nicht mehr als 10 mm Hg angestrebt [46, 48, 51]. Ist der Shunt zu klein, kommt es nur zu unzureichender Druckentlastung. Ein zu großer Shunt hingegen löst durch einen überschießenden R‑L-Shunt eine ausgeprägte Hypoxämie (der unteren Extremität) aus und trägt das Risiko des plötzlichen Wegfalls der LV-Vorlast und einer veränderten LV-Geometrie mit der Folge eines akuten Abfalls des systemischen Auswurfs bis hin zur linkskardialen Dekompensation [20, 46, 48, 52]. Ein echokardiographisch dokumentierter retrograder Fluss in der Aorta ascendens weist auf einen zu großen Shunt hin; in solchen Fällen muss der rPS verkleinert oder verschlossen werden. Bei interventionell angelegten Shunts sollte eine allmähliche Adaptation mit einem initial restriktiven Fluss angestrebt werden. Der Stent kann dann schrittweise, abhängig vom HZV und der LV-Adaptation, vergrößert werden. Generell richtet sich die Größe des Shunts nach dem Durchmesser der deszendierenden Aorta und sollte final etwa 80–90 % davon betragen [43, 46, 48, 53]. Anhand von bisherigen klinischen Erfahrungen und computerbasierten Simulationsmodellen wird ein Shunt-Durchmesser von 4 mm bei Neugeborenen und Säuglingen sowie von 6–10 mm bei größeren Kindern als effektiv angesehen [46, 53, 54].

Die Anwendung des rPS erfolgte bisher vorwiegend bei Patienten mit suprasystemischer PH. Bei systemischem oder subsystemischem PAP wirkt sich der daraus resultierende L‑R-Shunt negativ auf das pulmonale Gefäßbett aus; dies gilt auch bei Patienten mit nur intermittierend suprasystemischen Druckwerten (z. B. nur bei Belastung). Auch bei einem sehr dysfunktionalen RV, der keinen adäquaten Druck mehr aufbauen kann, wird über den rPS kein effektiver R‑L-Shunt erreicht [53]. Ein unidirektionaler rPS durch chirurgische Implantation eines klappentragenden Conduits ermöglicht einen selektiven R‑L-Shunt, während eine Shunt-Umkehr (L‑R-Shunt) bei niedrigeren pulmonalen Druckverhältnissen verhindert wird [43, 44].

Positive hämodynamische Effekte, die durch einen rPS erreicht werden, führen über einen Abfall des PAP mit nachfolgender Dekompression des RV zu einer Verbesserung der Rechtsherzfunktion, der Belastbarkeit und der WHO-Funktionsklasse. Bei kleineren Kindern konnte ein verbessertes Gedeihen gezeigt werden. Am beeindruckendsten ist, dass in zahlreichen Fällen auch die medikamentöse Therapie mit systemischen Prostazyklinen beendet werden konnte [56‐58]. Die kürzlich publizierte internationale Potts-Registerstudie fasst die Langzeitergebnisse von insgesamt 110 Kindern zusammen. Das 5‑Jahres-Überleben betrug 58 % für die Gesamtpopulation und 68 % für diejenigen, die nach Hause entlassen werden konnten. Diese Daten sind nahezu vergleichbar mit dem Überleben von Kindern mit PH nach einer LTX (5-Jahres-Überleben: iPAH 64 %, non-iPAH 43 %, [58]). Dies deutet darauf hin, dass der rPS nicht nur eine effiziente lebensverlängernde Maßnahme vor Transplantation, sondern auch eine Alternative dazu sein kann. Bei Patienten mit suprasystemischem PAP und RV-Versagen scheint der rPS einer interatrialen Kommunikation überlegen zu sein [53, 54].

Dennoch ist der rPS mit einem relativ hohem Risiko verbunden; die Krankenhausmortalität beträgt 15 % [58]. Unter den interventionellen Methoden wies der durch eine Nadelperforation hergestellte Shunt eine Mortalität bis zu 40 % auf, weswegen dieses Verfahren teilweise bereits wieder verlassen wurde [45, 48, 53]. Darüber hinaus haben Patienten auf der Intensivstation, mit medikamentöser Kreislaufunterstützung oder an der ECMO sowie Patienten mit vorbestehender Lungenerkrankung und Hypoxie ein höheres Risiko. Die meisten im Krankenhaus dokumentierten Todesfälle waren auf ein Herz-Kreislauf-Versagen durch einen akuten Abfall des HZV aufgrund eines unkontrollierten Shunt-Flusses (s. Abschnitt „Hämodynamische Aspekte“) zurückzuführen [52, 58]. Engmaschige Verlaufskontrollen sind notwendig, da sich bei Stents Obstruktionen und bei klappendtragenden Conduits Dysfunktion durch Insuffizienz oder Verkalkung entwickeln können [44, 52, 58]. Eine Antikoagulation mit Aspirin, evtl. auch in Kombination mit Clopidogrel, sowie eine Endokarditsprophylaxe bei klappentragenden Conduits sind nötig [48].

Vor der Anlage eines rPS sollte im Hinblick auf eine mögliche LTX das Transplantationsteam einbezogen werden, da ein solcher Shunt ein perioperatives Risiko im Rahmen der Transplantation darstellen kann. Interventionell etablierte rPS können unmittelbar vorher mit einem Device verschlossen werden [52, 59, 60].

Derzeit besteht keine explizite Empfehlung hinsichtlich der Patientenselektion und Kontraindikation. Der rPS wurde als Endstage-Therapieverfahren bei schwerer suprasystemischer PH mit RV-Versagen eingeführt. Ob dieses Verfahren bereits früher im Krankheitsverlauf implementiert werden sollte, wird diskutiert. In diesem Fall wäre der unidirektionale Shunt die Methode der Wahl. In Zukunft bleibt zu klären, ob und wie dies auch bei kleineren Kindern – idealerweise interventionell – angewendet werden kann.