Zugangswege zum minimalinvasiven Aortenklappenersatz

Eine gelungene operative Therapie ist ein komplexes Zusammenspiel vieler Faktoren. Zuallererst bestehen gewisse Erwartungshaltungen, wobei individuelle Schwerpunkte gesetzt werden. Vorausgesetzt, dass grundsätzlich jede/r Patient/in eine sichere und komplikationsfreie Operation wünscht, sind für manche PatientInnen die Größe des Eingriffs sowie die Kürze des Krankenhausaufenthalts und der Rekonvaleszenz primäre Faktoren, wobei diese PatientInnen langfristig erneute Therapienotwendigkeiten in Kauf nehmen würden (als Beispiel kann man die Entwicklung der TAVI in den USA heranziehen) [15]. Andere wiederum würden für eine möglichst lebenslange Haltbarkeit des Operationsergebnisses auch eine größere Operation mit ihren Begleiterscheinungen akzeptieren. Auch in unterschiedlichen Kulturkreisen spielen die Sichtbarkeit oder Größe einer Narbe eine immens große Rolle.

Aus ärztlicher Sicht steht natürlich die bestmögliche Behandlung der PatientInnen im Vordergrund, wobei hier die Schwerpunkte zwischen den ZuweiserInnen, den BehandlerInnen und den nachbetreuenden ÄrztInnen in den Bereichen Wartezeit, Ergebnisstabilität, technischer Aufwand des Eingriffs, Dauer der Hospitalisation, komplexe Nachbetreuung, Wundmanagement, Rehabilitation und Rehospitalisierung unterschiedlich gewichtet sein können.

Die Krankenhausträger, die Versicherungen und die Gesellschaft i. Allg. erwarten beste Ergebnisse bei geringsten Kosten und höchster Effizienz.

Zusammenfassend kann man sagen, dass ein optimaler minimalinvasiver Zugang die notwendigen operativen Maßnahmen bei vergleichbarer Sicherheit ermöglichen und gleichzeitig eine Reduzierung des Traumas sowie Vorteile im Narbenbild, in der Dauer des Krankenhausaufenthaltes und der Rehabilitation bei akzeptablem technischen Mehraufwand und Mehrkosten bieten sollte. Eine Reproduzierbarkeit durch die Mehrheit der ChirurgInnen ist ebenfalls gefordert, damit nicht nur eine kleine Zahl von PatientInnen Zugang zur absoluten Spitzenmedizin in ausgewiesenen Zentren hat. Auch die Ausbildung des chirurgischen Nachwuchses muss gewährleistet sein.

Die mediale Sternotomie ist der Standardzugang für fast alle Operationen am Herzen, der auch jede Art der Kanülierung für die Herz-Lungen-Maschine ermöglicht. Zu seinen Nachteilen gehört eine große Inzision mit vollständiger longitudinaler Durchtrennung des Sternums. Das Gewebetrauma insgesamt ist groß, was den peri- und postoperativen Blutverlust erhöhen kann. Des Weiteren kann der Zugang eine Frühmobilisierung durch großflächigere Schmerzen beeinträchtigen.

Bei PatientInnen mit bereits beeinträchtigter Lungenfunktion oder vorbestehenden Lungenerkrankungen kann es durch Beeinträchtigung der Atemmechanik zu respiratorischen Komplikationen kommen. Insgesamt beschreibt die Literatur das Auftreten von postoperativen Lungenkomplikationen mit 10–25 %, davon 3–5 % mit schwerem Verlauf [18]. Sternuminfektionen sind ebenfalls ein komplexes Erkrankungsbild [11].

Diese genannten Nachteile führen bei den PatientInnen sowie bei den BehandlerInnen zum Wunsch nach weniger invasiven Methoden des Eingriffs. Auch der in den letzten Jahren immer weiter zunehmende Druck, welcher durch interventionelle Verfahren auf die Chirurgie ausgeübt wird, verstärkt den Bedarf, die chirurgische Invasivität auf ein Minimum zu reduzieren. In den letzten Jahren zeigt sich eine deutliche Zunahme der TAVI mit einem stetigen Abwärtstrend des isolierten Aortenklappenersatzes [21]. Die 2024 publizierten und viel diskutierten Ergebnisse des DEDICATE Trial zeigten des Weiteren keine Unterlegenheit der TAVI im Patientenkontingent mit niedrigem und mittlerem Poperationsisiko [5].

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden minimalinvasive chirurgische Zugangswege entwickelt, und daraus haben sich v. a. die obere Hemisternotomie und die rechtseitige obere Minithorakotomie breiter etabliert [3, 6, 8, 10]. Auch technische Entwicklungen im Bereich der Klappenprothesen, bei Kanülierungstechniken und bildgebenden Verfahren haben hier einen maßgeblichen Einfluss [4, 13].

Als obere Hemisternotomie bezeichnet man eine Inzisionstechnik, die eine vom Jugulum beginnende longitudinale Teildurchtrennung des Brustbeins beinhaltet, welche dann seitlich in einen typischerweise dritten oder vierten Interkostalraum nach rechts oder links ausgeleitet wird. Das sich eröffnende Feld entspricht ungefähr einem Drittel der Fläche einer vollen Sternotomie. Durch die Lage der Inzision sind die Aorta, die V. cava superior sowie das rechte Herzohr für die Kanülierung der Herz-Lungen-Maschine frei zugänglich. Durch das bewusste Setzen von Perikardhaltenähten wird der Bereich der Aortenwurzel in Richtung der Inzision manövriert. Über diesen Zugang ist es möglich, mit den konventionellen Instrumenten sowie mit konventionellen Techniken alle Teilschritte (Aortotomie, Dekalzifikation des Aortenklappenanulus, Anuluserweiterung mit den bekannten Techniken, Vorlegen von Patch-armierten Anulusnähten oder fortlaufende Einnaht aller erhältlichen Aortenklappenprothesen, Aortotomieverschluss) durchzuführen. Additive Eingriffe wie komplexe Operationen an der Aortenwurzel (Bentall-Operation, David-Prozedur), Ersatz der Aorta ascendens sowie am Aortenbogen, Verschluss des linken Herzohrs, Eingriffe an der Mitralklappe und aortokoronare Bypass-Versorgung der rechten Herzkranzarterie sind möglich und werden an unserem Zentrum auch über den Hemisternotomie-Zugang standardisiert durchgeführt. Redoeingriffe sind nach sorgfältiger Auswahl über diesen Zugang durchführbar und bieten hier den Vorteil, dass das Herz weniger großflächig frei präpariert werden muss (Abb. 1, 2, 3 und 4). Auch die Ausbildung der jungen ChirurgInnen an diesen Eingriffen erfolgt zum größten Teil über diesen minimalinvasiven Zugang, da er genug Visualisierung und Einschreitmöglichkeiten für den ausbildenden/die ausbildende ChirurgIn ermöglicht. Eine präoperative Planung unter Zuhilfenahme eines Körperstamm-Angio-CT ist wichtig für die Entscheidung, in welchen Interkostalraum die Inzision ausgeleitet wird, und ob eine periphere Kanülierung für die Herz-Lungen-Maschine sinnvoll oder notwendig erscheint. Die Erlernbarkeit des Zugangs hat es ermöglicht, dass jeder/jede ChirurgIn an unserem Zentrum Eingriffe an der Aortenklappe über die obere Hemisternotomie durchführen kann.

Der Zugang über die anterolaterale Minithorakotomie ermöglicht einen chirurgischen Zugang zur Aortenklappe ohne Durchtrennung des Brustbeins. Auch wenn verschiedene technische Details zwischen den Zentren und den ChirurgInnen variieren und beschrieben sind [2, 9, 14], erfolgt der Zugang grundsätzlich über eine 6–8 cm lange transversale Inzision über dem 3. Interkostalraum. Je nach Anatomie kann auch der 2. Interkostalraum verwendet werden, wobei hier meistens die 3. Rippe abgesetzt werden muss. Eine präoperative Körperstamm-Angio-CT-Untersuchung wird für die spezifische Operationsplanung empfohlen (Abb. 5). Hier liegt der Fokus neben grundsätzlichen anatomischen Fragestellungen in der Abschätzung der Winkel und der Distanzen zur arteriellen Kanülierungsstelle und zur Aortenklappe. Die venöse Drainage für die Herz-Lungen-Maschine sollte über einen Leistenzugang erfolgen. Die arterielle Kanülierung kann ebenfalls über die Leiste erfolgen, ist jedoch grundsätzlich über die Hauptinzision möglich. Für das Klemmen der Aorta bestehen die Möglichkeiten einer Chitwood®-Klemme (Fa. Scanlan International Inc., St. Paul, MN, USA) über einen separaten Port, einer Aortenklemme mit flexiblem Schaft oder seltener eines Ballonokklusionssystems, eingebracht über die Leiste. Ein Links-Vent kann über die Hauptinzision oder über einen Hilfs-Port eingebracht werden. Der Eingriff kann unter direkter Sicht allein oder videoassistiert durchgeführt werden. Die Aorteninzision erfolgt longitudinal oder transversal, und mittels Hilfsnähten kann die Aortenklappe eingestellt werden. Der Eingriff an der Aortenklappe erfolgt dann entweder mit konventionellen Techniken unter Zuhilfenahme längerer Instrumente oder endoskopischer Instrumente. Die Verwendung des RAM®-Devices und des Cor-Knot®-Devices (beide Fa. LSI Solutions Inc, Victor, NY, USA) kann den Eingriff technisch vereinfachen. Die Verwendung von Sutureless- oder Rapid-Deployment-Klappen kann den technischen Aufwand deutlich reduzieren [1]. Additive Eingriffe sind noch am ehesten an der Aorta möglich, aber ansonsten drastisch limitiert. Spezifische anatomische Verhältnisse oder perioperative chirurgische Komplikationen, hier v. a. Blutungen, können eine Konversion zur vollen Sternotomie notwendig machen. Für die initiale Ausbildung erscheint dieser Zugang aufgrund der erhöhten Komplexität, aber auch durch den noch zu erlernenden Umgang mit den verlängerten oder endoskopischen Instrumenten, wenig geeignet.

In den letzten Jahren, v. a. durch den Erfolg der minimalinvasiven endoskopischen Mitralklappenchirurgie getragen, werden in spezialisierten Zentren vermehrt totalendoskopische Eingriffe an der Aortenklappe durchgeführt [7, 22]. Die Inzision erfolgt hierbei lateraler, und die Größe der Inzision wird nur noch durch die Notwendigkeit des Einbringens der Aortenklappenprothese determiniert und liegt im Bereich weniger Zentimeter. Die chirurgischen Techniken beim endoskopischen Verfahren ähneln dem anterolateralen Zugang. Jedoch ist die minimalistische Inzision in jedem Fall nur mit einem 3D-Endoskopieturm über zusätzliche Ports zu operieren (Abb. 6). Die Verwendung von Cor-Knot® wird dringend empfohlen, da durch die beengten Verhältnisse eine Verletzung der Aortenwand oder eine Beschädigung der Prothese beim Einknüpfen mit einem Knüpfstab nicht unwahrscheinlich ist. Der Einsatz des RAM®-Systems oder die Verwendung von Sutureless- oder Rapid-Deployment-Klappen ermöglicht diesen Eingriff bei den meisten Patienten überhaupt erst [12]. Obwohl die Visualisierung mittels Endoskopieturm eine exzellente didaktische Heranführung an den Eingriff bietet, ist die Komplexität derart, dass dieser Zugang meist sehr erfahrenen und spezialisierten Teams vorbehalten ist. Additive Eingriffsmöglichkeiten sind stark reduziert.

Als neuer minimalinvasiver Zugang wurde der Aortenklappenersatz über eine 5 cm lange Inzision in der rechten vorderen Axillarlinie, im Bereich des 3. oder 4. Interkostalraums, durch die Gruppe aus Dresden beschrieben [20]. Bei dieser Technik erfolgen der arterielle und venöse Anschluss an die Herz-Lungen-Maschine über eine periphere Kanülierung in der Leiste, und die Aortenklemmung erfolgt mittels flexibler Klemme. Durch das Optimieren des Operationsfeldes durch mehrere Perikardhaltenähte, die die Aortenwurzel näher zur Inzision führen, kann der Aortenklappeneingriff unter direkter Sicht durchgeführt werden [20]. Der Zugang wird als technisch einfacher als die anterolaterale Minithorakotomie mit einer geringen Komplikationsrate beschrieben [19]. Im Vergleich zur medianen Sternotomie zeigen sich in einer Studie ein deutlich kürzerer Krankenhausaufenthalt, weniger Bluttransfusionen, jedoch eine höhere Reoperationsrate aufgrund von Blutungen, hauptsächlich aus der Zugangsinzision [19].

Neben der Koronarangiographie und dem Herzultraschall sind die durchgehende Verfügbarkeit von CT-Untersuchungen und die daraus resultierenden Kenntnis der anatomischen Verhältnisse für die Planung des minimalinvasiven Eingriffs als Standarduntersuchung unumgänglich. Hierbei sind die Lage und Position der Aortenklappe und der Aorta relativ zum Sternum für die Ausleitung (3. oder 4. Interkostalraum, Ausleitung nach links oder rechts) ausschlaggebend bei der oberen Hemisternotomie. Bei der Planung für den anterolateralen Zugang sind eine zusätzliche Winkelbestimmung und Distanzmessung zur Aortenklappe und zu den Kanülierungsstellen relativ zum 2. oder 3. Interkostalraum entscheidend für den Zugang. Das Körperstamm-Angio CT dient zum Ausschluss kalzifizierter Stenosen in der Beckenstrombahn und im Bereich der Femoralgefäße sowie von Softplaques oder anderen Pathologien der Aorta. Dies ist wichtig zur Planung einer femoralen Kanülierung. Kalzifizierungsmuster und Anulusdiameter, welche auf eine notwendige Anuluserweiterung hindeuten, können für die Art des minimalinvasiven Zugangs und dessen Planung ausschlaggebend sein.

Anhand zweier Studien aus den Jahren 2015 und 2017, publiziert und durchgeführt von Semsroth et al., an unserem Zentrum, der Universitätsklinik für Herzchirurgie an der medizinischen Universität Innsbruck, haben wir die bei uns durchgeführten Methoden gegeneinander geprüft [16, 17]. Neben der Standardtechnik der Sternotomie wurden 2006 die Hemisternotomie und 2008 der Aortenklappenersatz für anatomisch geeignete PatientInnen über die rechte anterolaterale Minithorakotomie eingeführt. Während der Zugang der anterolateralen Minithorakotomie bei uns heute praktisch verschwunden ist und auch während der aktiven Zeit nur von wenigen ChirurgInnen selektiv durchgeführt wurde, hat sich die obere Hemisternotomie bei allen aktiven ChirurgInnen sowie in der Ausbildung als unser Standardverfahren bei über 90 % der Eingriffe durchgesetzt (Abb. 7). Betrachtet man die risikoadjustierte Einjahresmortalität in den Jahren 2001 bis 2016, ergibt sich ein signifikanter Unterschied zwischen der Hemisternotomie (2,0 %) und dem anterolateralen Zugang (4,8 %) mit einem p-Wert von 0,049. Vergleicht man die Hemisternotomie mit der vollen Sternotomie (8,5 %), ist der Unterschied sogar hochsignifikant, p = 0,001. Im Vergleich der beiden minimalinvasiven Verfahren zeigen sich außerdem die unterschiedliche Komplexität der Eingriffe anhand signifikanter Unterschiede bei den Klemmzeiten und der gesamten Perfusionszeit mit der Herz-Lungen-Maschine. Auch Konversionsraten zur vollen Sternotomie und die Notwendigkeit einer zweiten Aortenklemmung aufgrund eines nichtoptimalen Ergebnisses sind in der Gruppe der anterolateralen Thorakotomie deutlich höher (Tab. 1). Vergleichend mit der medianen Sternotomie ergibt sich bei der oberen Hemisternotomie neben dem isolierten Aortenklappenersatz immer noch ein großes Spektrum an additiven Operationen, die mit relativ konventionellen Techniken durchgeführt werden können. Periphere Kanülierung kann hier trotzdem hilfreich sein. Bei den thorakalen Zugängen erweitert sich bereits deutlich das benötigte Instrumentarium bei gleichzeitiger Reduzierung der Einsatzmöglichkeiten. Auch dürfen entstehende Mehrkosten durch spezielles Equipment nicht vernachlässigt werden. Chirurgisch sind diese Zugänge ebenfalls herausfordernder und sind dadurch nicht allen ChirugInnen gleichermaßen zugänglich. Hingegen erscheint die obere Hemisternotomie, wenn erlernt und trainiert, eine Möglichkeit, ein erweitertes Spektrum an Herzeingriffen minimalinvasiv durchzuführen.