Perfusion Monitoring Organprotektion Medizinische Informatik Elektrostimulation

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1 D September Jahrgang Heft KARDIOTECHNIK Perfusion Monitoring Organprotektion Medizinische Informatik Elektrostimulation Offizielles Organ der Deutschen Gesellschaft für Kardiotechnik e. V. The Official Publication Organ of the German Society for Cardiovascular Engineering Das Kunstherz ReinHeart Systembeschreibung und aktueller Stand der Entwicklung B. Pelletier, A. Fritschi Implementierung eines Patientendatenmanagementsystems in der Kardiotechnik M. van Goer, R. Kleindienst, C. Matthes Minimal-invasive Mitralklappenrekonstruktion unter Anwendung des Edwards ThruPort IntraClude Intra-Aortic Occlusion Device H. Kusber, M. Madeja, U. Rudat, T. Henrichs, R. Krakor ISSN

2 KARDIOTECHNIK German Journal of Perfusion Offizielles Organ der Deutschen Gesellschaft für Kardiotechnik e. V. The Official Publication Organ of the German Society for Cardiovascular Engineering Heft 3/ Jahrgang Herausgeber, Verlag/Editor, Publisher Kardiotechnik Verwaltungsgesellschaft mbh, D. Lorenz, Bad Nauheim Mitherausgeber und Redaktion/Co-Editors and Editorial Staff M. Diefenbach, Frankfurt/M.; M. Foltan, Regensburg; J. Gehron, Gießen (Schriftleiter); R. Klemm, Freiburg; T. Leusch, Düsseldorf; P. Kirsten-Treptow, Hamburg; U. Wolfhard, Essen; M. Wollenschläger, Bad Nauheim. Autorenbetreuung: N. Doetsch, Köln Wissenschaftlicher Beirat/Editorial Board A. Bauer, Coswig; C. Benk, Freiburg; M. Beyer, Augsburg; F. Beyersdorf, Freiburg; D. Buchwald, Bochum; M. Fischer, Galway/Irland; I. Friedrich, Trier; G. Haimerl, Villingen-Schwenningen; H. Keller, Frankfurt/M.; K. Klak, Bochum; R. Klemm, Freiburg; A. Liebold, Ulm; J. Optenhöfel, Hannover; U. Schirmer, Bad Oeynhausen; C. Schmid, Regensburg; J. T. Strauch, Bochum; A. Thrum, Regensburg Die Zeitschrift Kardiotechnik veröffentlicht im Peer-review -Verfahren Originalartikel, klinische und experimentelle Arbeiten, Fallberichte, Übersichtsreferate, Leserbriefe und Buchbesprechungen aus dem Bereich Perfusion, Monitoring, Organprotektion, Medizinische Informatik und Elektrostimulation. The German Journal of Perfusion Kardiotechnik is a peer-reviewed journal. It publishes original articles, clinical and experimental papers, case reports, review articles, letters to the editors and book reviews in the field of perfusion, monitoring, organ protection, computer science in medicine and electric stimulation. Titelbild MAQUET, seit über 175 Jahren ein zuverlässiger Partner bei der Bereitstellung von medizinischen Systemen. MAQUET entwirft, entwickelt und vertreibt innovative Therapie- und Infrastrukturlösungen für Krankenhäuser einschließlich Operationssaal (OP), Hybrid OP, Herzkatheterlabor und Intensivstation Heft 4/2013 Erscheinungstermin Einsendeschluss für redakt. Beiträge Anzeigenaufträge Inhalt Seite Editorial Das Kunstherz ReinHeart Systembeschreibung und aktueller Stand der Entwicklung B. Pelletier, A. Fritschi Implementierung eines Patientendatenmanagementsystems in der Kardiotechnik M. van Goer, R. Kleindienst, C. Matthes Minimal-invasive Mitralklappenrekonstruktion unter Anwendung des Edwards ThruPort IntraClude Intra-Aortic Occlusion Device H. Kusber, M. Madeja, U. Rudat, T. Henrichs, R. Krakor Aktuell: Gefährliches Aortenaneurysma am Herzen: Neue Biomarker sollen vor Komplikationen warnen Neuer Mechanismus für die Entstehung von Herzrhythmusstörungen entdeckt Europaweit erstmals neues Herzunterstützungssystem implantiert Kleinstes Kunstherz wiegt nur 25 Gramm Europäische Berufsanerkennung als Kardiotechniker Neues aus der Industrie Kongressnotizen: 3. Internationales Maquet Kardiotechnik Symposium Sorin Workshop Solid Past Strong Future Journal-Club Bücherjournal Stellenanzeigen VII Mitteilungen der DGfK Kongresstermine Impressum Heft 1/2014 Erscheinungstermin Einsendeschluss für redakt. Beiträge Anzeigenaufträge Redaktion KARDIOTECHNIK im Internet: Gelistet und indexiert in: Current Contents Medizin EMBASE Excerpta Medica SCImago Journal & Country Rank SCOPUS KARDIOTECHNIK 3/

3 Editorial Prof. Dr. Dr. h.c. C. Schlensak Harald Keller die täglichen Herausforderungen in der modernen Herzmedizin werden immer komplexer und setzen eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Herzchirurgen und Kardiotechnikern voraus. Die 42. Internationale Jahrestagung der DGfK und die 5. Fokustagung Herz der DGTHG stellen daher die Zusammenarbeit der beiden Fachgruppen unter dem Motto One team one approach in den Mittelpunkt. Um die Veranstaltung für Kardiotechniker und Ärzte in der Facharztweiterbildung besonders attraktiv zu gestalten, wird zu jedem Schwerpunktthema unserer Tagung ein hochkarätiger Up-to-date-Vortrag gehalten. Die Up-to-date-Vorträge umfassen die Schwerpunktthemen EKZ, Grundlagenwissenschaft in der Perfusionstechnik und Herzchirurgie, Rhythmustherapie, mechanische Herzunterstützung, Herzklappeneingriffe, Intensivmedizin und Innovationen in der Herzmedizin. Neben den wissenschaftlichen Schwerpunkten werden eine Reihe von praktischen Kursen (wie z. B. Herz-Lungen-Maschinen- Simulator, Nahtkurs Koronarchirurgie etc.) angeboten. Bereits am Freitag, den , finden Pre-Congress Workshops statt. Die Vorstände der beiden Fachgesellschaften DGfK und DGTHG haben uns, Herrn Professor Dr. Dr. Schlensak und H. Keller, beauftragt, die Tagungsorganisation in diesem Jahr zu übernehmen. Eine Ehre, aber auch eine Herausforderung. Gilt es doch, diese zentrale Veranstaltung der Kardiotechniker gleichermaßen für Herzchirurgen attraktiv zu gestalten. One team one approach drückt genau dieses Bestreben aus: Wir wollen den wertvollen Erfahrungsaustausch unserer beiden Berufsgruppen auch über nationale Grenzen hinaus fördern und intensivieren. Der Erfolg der Fokustagung 2013 wird maßgeblich durch die Beiträge aus den Kliniken getragen. Aktuelle Informationen zu unserer Veranstaltung finden Sie online unter Die Reiseplanung in das vorweihnachtliche Nürnberg vom November 2013 sollten Sie schon bald tätigen. Wir begrüßen Sie sehr herzlich in Nürnberg und freuen uns auf die gemeinsame Tagung. Für die vorliegende Ausgabe der KARDIO TECHNIK bleiben uns noch die Hinweise auf die Fachbeiträge. B. Pelletier beschreibt in seinem Fachartikel das ReinHeart-Kunstherzsystem und berichtet von dessen aktuellem Entwicklungsstand. Hier ist gerade die perkutane Energieübertragung von besonderem Interesse. Auch wenn die kommerziellen Anbieter erste Ansätze verfolgen, werden die Kliniken noch Jahre bis zu den ersten Langzeitergebnissen warten müssen. Die Implementierung eines Patientendatenmanagements-Systems in der Kardiotechnik ist Thema des Autors M. v. Goer. PDMS helfen uns, wichtige Prozesse im Krankenhaus zu erfassen, zusammenzubringen und darzustellen. Dieses Projekt hat Pioniercharakter, denn bisher wurde die Dokumentation der HLM-Daten immer als Insellösung realisiert. Diesem Team ist erstmalig eine Einbindung der HLM-Daten in bereits bestehende Datenmanagementsysteme gelungen. Schließlich berichtet H. Kusber über einen neuen Aorten-Occluder für eine minimal-invasive Mitralklappenrekonstruktion unter Anwendung des ThruPort Systems IntraClude. Zunehmenden Anforderungen der Patienten in Bezug auf kosmetische Qualität, postoperative Schmerzentwicklung und schnellere Mobilisationsmöglichkeiten wurde hier Rechnung getragen. Wir wünschen Ihnen eine interessante Lektüre Ihr C. Schlensak, Tübingen, und H. Keller, Frankfurt 65 KARDIOTECHNIK 3/2013

4 B. Pelletier, A. Fritschi Lehr- und Forschungsgebiet für Kardiovaskuläre Technik (CVE), (Direktor: Prof. Dr. Ing. U. Steinseifer) Institut für Angewandte Medizintechnik (AME), Helmholtz-Institut (Direktor: Prof. Dipl.-Ing. T. Schmitz-Rode) RWTH Aachen University Das Kunstherz ReinHeart Systembeschreibung und aktueller Stand der Entwicklung ZUSAMMENFASSUNG Das ReinHeart ist ein vollimplantierbares Kunstherzsystem, bei dem das native Herz vollständig durch eine biventrikuläre, pulsatile Blutpumpe ersetzt wird. Durch eine nahezu verschleißfreie Antriebseinheit mit nur wenigen bewegten Teilen und hoher Dauerfestigkeit ist es möglich, das System als Destination Therapy einzusetzen. Damit stellt es eine echte Alternative zur Herztransplantation dar und könnte dem Mangel an Spenderherzen entgegenwirken. Durch die Kompaktheit und Vollimplantierbarkeit bietet es, im Vergleich zu aktuell eingesetzten pneumatischen Systemen, neue Möglichkeiten der Mobilität. Zudem wird das Infektionsrisiko durch ein transkutanes Energieübertragungssystem deutlich vermindert, da auf perkutane Kabeldurchführungen komplett verzichtet werden kann. Die künstlichen Ventrikel pumpen dabei das Blut alternierend in die abgehenden großen Gefäße, die Füllung geschieht passiv. Dadurch verfügt das System über Mechanismen zur Abbildung der Rechts- Links-Förderbalance des nativen Herzens. Durch virtuelle Fittinganalysen, die in Leichenstudien validiert wurden, konnte das System auf eine hohe Passgenauigkeit hin optimiert werden. Individuell anpassbare, primärdichte Gefäßprothesen vereinfachen den Implantationsvorgang. Derzeit wird das System in Langzeittierversuchen erprobt. Die ersten klinischen Studien sind für das Jahr 2015 geplant. Das ReinHeart wäre eine neue Möglichkeit zur Behandlung von Patienten mit terminaler Herzinsuffizienz, die zu einer wesentlichen Steigerung der Lebensqualität gegenüber aktuellen Systemen führen soll. SCHLÜSSELWÖRTER Kunstherz TAH, Vollimplantierbarkeit, Herzversagen, Lebensqualität, Herztransplantation destination therapy. Thus, it is a real alternative to heart transplantation and could counteract the lack of donor hearts. As it is a fully implantable, compact device, particularly in comparison to pneumatic systems that are in use today, it offers new ways of mobility. As percutaneous drivelines are not necessary anymore the risk of infection is lowered by using a transcutaneous energy transmission system. The artificial ventricles, which propel the blood to the big vessels, are filled passively and the system is capable of imitating the rightleft-flow-balance of the native heart. Virtual fitting analyses, which were validated with cadaver studies, led to a highly optimized fitting accuracy. Individually adaptable, primary sealed cuffs and grafts make the implantation process easier. Currently, the system is tested in longterm animal trials. The first clinical studies are planned for the year The Rein- Heart would be a new possibility for treating patients with end-stage heart failure and would lead to a better quality of life, compared to today s systems. KEY WORDS Total artificial heart TAH, fully implantable, heart failure, quality of life, heart transplantation EINLEITUNG Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache [1]. Im Falle der terminalen Herzinsuffizienz bleibt, je nach Schweregrad, nur eine Herztransplantation als mögliche Therapie. Aktuell stehen in den USA ca Patienten auf der Warteliste für ein Spenderherz [2], in Deutschland ca [3]. Aufgrund des Mangels an verfügbaren Spenderorganen besteht ein dringender Bedarf an mechanischen Ersatzlösungen. Für den totalen Ersatz des menschlichen Herzens ist derzeit in Europa und Nordamerika nur ein System zugelassen, das SynCardia TAH (Total artificial heart, ehemals CardioWest). Das SynCardia TAH wurde für die Bridge-to-transplant-Therapie entwickelt und wird vornehmlich bei Patienten mit INTERMACS Klasse 1 und 2 eingesetzt (INTERMACS: Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support) [4]. Das biventrikuläre TAH arbeitet pulsatil und ersetzt die nativen Ventrikel und Herzklappen durch künstliche. Der Antrieb erfolgt pneumatisch durch eine externe Konsole, die über Schläuche die Luft in die implantierten Ventrikel presst, in denen eine Membran Luft- und Blutseite voneinander trennt. In Verbindung mit den künstlichen Herzklappen ist so durch Luftkomprimierung innerhalb der Ventrikel ein gerichteter Blutfluss möglich. Das maximale Schlagvolumen beträgt 70 ml und resultiert in einem maximalen Fluss von 9,5 Litern pro Minute. Der Vorteil der kompakten implantierten Einheit wird durch perkutane Schlauchverbindungen und eine schwere externe Antriebseinheit erkauft. Bedingt durch den pneumatischen Antrieb sind der kompakten Gestaltung dieser Antriebseinheit Gren- ABSTRACT The ReinHeart is a fully implantable Total Artificial Heart (TAH), which replaces the native heart with a biventricular, pulsatile blood pump. Using a low-wear drive unit with only a few moving parts and a high durability allows the system to be used as Abb. 1: SynCardia Companion (links) und Freedom Driver (rechts), Quelle: [5] 66 KARDIOTECHNIK 3/2013

5 zen gesetzt. Für den klinischen Einsatz ist der Companion 2 Hospital Driver (Abb. 1, links) vorgesehen, der auf einem Krankenhauswagen transportiert werden kann. Abhängig vom Gesundheitszustand des Patienten ist auch eine portable Version, der Freedom Portable Driver (Abb. 1, rechts) für die Heimanwendung vorgesehen. Mit seinen ca. 6 kg Gewicht stellt diese Lösung zwar eine erhebliche Mobilitätsverbesserung für den Patienten dar, dennoch bleibt das Gewicht eine Belastung, zumal der Hersteller aus Redundanzgründen das Mitführen eines Ersatzsystems vorschreibt. Nach spätestens 90 Tagen muss der Freedom Driver ausgetauscht werden. Die Lebensqualität wird weiterhin durch die Geräuschbelastung des pneumatischen Antriebs eingeschränkt, diese tritt sowohl in der Krankenhaus- als auch in der Heimanwendung auf. Trotz der genannten Nachteile des Syn- Cardia TAH ist dieses System für viele Patienten oftmals die einzige Alternative zur Herztransplantation [6]. Bis heute wurden weltweit mehr als Kunstherzen dieses Typs in 83 zertifizierten Zentren (weitere 37 aktuell im Zertifizierungsprozess) eingesetzt [7], zur Implantationserfahrung ausgewählter Zentren siehe [8, 9, 10]. Dennoch lässt sich eine weitere Verbesserung der Lebensqualität für Kunstherzpatienten nur durch ein vollimplantierbares System erreichen, das auf perkutane Verbindungen verzichtet und dem Patienten ein höheres Maß an Mobilität gewährt. Das Kunstherz ReinHeart (Abb. 2) befindet sich derzeit im Stadium einwöchiger Langzeittierversuche und stellt eine zukunftsweisende Alternative für Herztransplantationen dar. Es ist als vollimplantierbarer Totalersatz zur Destination Therapy entwickelt worden und stellt somit eine vollwertige Alternative, nicht nur eine Überbrückung, zur Herztransplantation dar. Abb. 3: Das Kunstherz ReinHeart Systemschema (1: Pumpeinheit; 2: Volumenkompensator; 3: TET; 4: Steuereinheit; 5: User Interface; 6: Akkus) SYSTEMVORSTELLUNG Das Kunstherz ReinHeart (Abb. 3) besteht aus den implantierten Komponenten: Pump einheit (1), Volumenkompensator (2), interne Spule des induktiven Energieübertragungssystems (TET) (3), interne Steuereinheit mit Pufferakku (4), sowie den parakorporal liegenden Komponenten: externe Spule des TET (3), externes User Interface (5) und externe Energieversorgung (6). Das zentrale Element, die Pumpeinheit (Abb. 4), besteht aus zwei Pumpkammern, die jeweils zwei mechanische Herzklappen enthalten und die Herzkammern funktional ersetzen. Zwischen den Pumpkammern befindet sich, durch Membranen voneinander getrennt, die pulsatile Antriebseinheit, die mittels eines nahezu verschleißfreien, direkten Linearantriebs das Volumen beider Pumpkammern alternierend verdrängt. Der Linearantrieb besteht aus Permanentmagneten und einzeln bestrombaren Spulensegmenten. Diese sind auf einem Spulenträger montiert, der mit den Druckplatten verbunden ist. Durch die Vorgabe der Spulenstromstärke und -polung können die Druckplatten kontrolliert bewegt werden. Durch die künstlichen Herzklappen wird ein gerichteter Blutfluss möglich. Während die rechte Druckplatte, die mit dem Linearantrieb fest verbundenen ist, die rechte Pumpkammer entleert, füllt sich die gegenüberliegende linke Pumpkammer (und umgekehrt). Das Konzept aus Volumenkompensator, Membran und sich passiv füllender Pumpkammer ermöglicht eine Anpassung der Rechts-Links-Förderbalance, die aufgrund des bronchialen Shunts abgebildet werden muss. Dabei ist das rechte Schlagvolumen durch konstruktive Maßnahmen reduziert. Zusätzlich erfolgt eine Anpassung der Förderbalance auf die aktuelle Kreislaufsituation, indem das Schlagvolumen der rechten Kammer in Abhängigkeit der Vorlasten variiert wird. Ein induktives transkutanes Energieübertragungssystem (TET Transcutaneus Energy Transmission) versorgt die implantierte Steuereinheit durch die geschlossene Haut mit elektrischer Energie. Die Energieversorgung geschieht über extrakorporal getragene Akkus. Ein implantierter Pufferakku ermöglicht darüber hinaus, je nach Belastung, eine 30- bis 60-minütige Energieversorgung ohne jegliche externe Komponenten, beispielsweise für die tägliche Körperpflege. Es ist ein externes User Interface für das gesamte Kunstherzsystem vorgesehen, das systemspezifische und physiologische Parameter überwacht und als Kommunikationsschnittstelle zum Arzt und Patienten dient. Abb. 2: Konfiguration der Ein- und Auslässe des ReinHeart: Antriebseinheit mit montierter rechter und linker Pumpkammer. Die Einlassklappen liegen im Bild oben. Die Kammer mit dem nach innen ger ichteten Auslass ist die linke Pumpkammer Abb. 4: ReinHeart Pumpeinheit (links) und Pumpschema (rechts) KARDIOTECHNIK 3/

6 VOLLIMPLANTIERBARKEIT Bei der Entwicklung wurden von Beginn an Aspekte der Lebensqualität berücksichtigt. Dazu zählen in erster Linie die Vollimplantierbarkeit, eine erhöhte Mobilität und geringe Geräuschemissionen. Die Vollimplantierbarkeit erfordert ein kompaktes, verschleißfreies Antriebskonzept. Mobilität bedeutet, dass der Patient sich über einen längeren Zeitraum von einer stationären Energiequelle entfernen kann und dabei keine schweren extrakorporalen Komponenten mit sich tragen muss. Dabei sollen sowohl die extrakorporalen als auch die implantierten Komponenten eine kaum wahrnehmbare Geräuschemission einhalten. Nur einem kleinen Patientenstamm des SynCardia TAH ist die Heimanwendung mit dem Freedom Driver erlaubt. Das Mitführen eines redundanten Systems belastet den Patienten mit mehr als 12 kg, und insbesondere die hohe Geräuschemission wird von Patienten und Angehörigen als lästig empfunden [11]. Dowling veröffentlichte 2003 die Ergebnisse der klinischen Studien des ersten vollimplantierbaren Kunstherzens AbioCor [12]. Eines der Probleme bestand, neben thromboembolischen Komplikationen und der Größe der Pumpeinheit, im hohen Energieverbrauch von 40 Watt, der zu einer Einschränkung der Mobilität führte. Mit dem innovativen, patentierten Linearantriebskonzept des ReinHeart [13] ist es gelungen, diesen Anforderungen Rechnung zu tragen. Der nahezu verschleißfreie, geräuscharme Antrieb ist auf eine Haltbarkeit von mindestens 5 Jahren ausgelegt und benötigt mit einem durchschnittlichen Gesamtverbrauch von 20 Watt deutlich weniger als das AbioCor. Das Schlagvolumen beträgt ca. 50 ml und ermöglicht ein Herzminutenvolumen von 7,5 Litern bei einer Frequenz von 155 Schlägen pro Minute. (In Laborexperimenten und Tierversuchen wird der Fluss durch externe Sensoren am Auslass ermittelt.) zichtet das ReinHeart auf perkutane Kabel- oder Schlauchverbindungen. Das dazu notwendige TET-System wird in Kooperation mit der Medizinischen Universität in Wien (Prof. Schima) entwickelt und ermöglicht die transkutane Energieübertragung zu den implantierten Komponenten. Dabei werden Wirkungsgrade von über 80 % bei einer Spitzenlast von 45 Watt erreicht. Bei der Entwicklung wurde darauf geachtet, dass ein Verrutschen der äußeren Spule toleriert werden kann. So ist ein problemloser Betrieb bis zu einer Positionierungsgenauigkeit von ca. 3 cm zwischen implantierter und extrakorporaler Spule möglich. KOMPAKTHEIT UND IMPLANTATION Die Größe des TAH und die Orientierung der Ein- und Auslässe der Pumpkammern sind maßgeblich für eine erfolgreiche Implantation. Aufgrund der extrakorporalen Antriebseinheit und der getrennt voneinander implantierbaren Ventrikel ermöglicht das SynCardia einen verglichen mit vollimplantierbaren Systemen einfacheren Implantationsvorgang. Lediglich die arteriellen Gefäßprothesen (Outflow graft) sind nicht primärdicht und müssen daher während der Operation versiegelt werden [17]. Das AbioCor konnte aufgrund seiner Größe nur in einen geringen Anteil potentieller Patienten implantiert werden [15]. Zudem führten die fixe Ausrichtung der Ventrikel und die Implantation des TAH als eine Einheit zu einem chirurgisch besonders anspruchsvollen Implantationsvorgang. Das ReinHeart verfügt über individuell anpassbare, primärdichte Gefäßprothesen, die zusätzlich geringe Stichkanalblutungen und eine gute Nähbarkeit aufweisen. Das Konzept ermöglicht prinzipiell das separate Implantieren und Ausrichten der Ventrikel, so dass eine optimale Anpassung an das Gefäßsystem möglich ist. Dabei bleibt die Antriebseinheit zunächst mit einem Ventrikel verbunden, bevor der zweite Ventrikel konnektiert wird. Diese geteilte Implantierbarkeit würde den Implantationsvorgang und die Entlüftung der Ventrikel vereinfachen, eine In-vivo- Validierung steht jedoch noch aus. ANATOMIESTUDIE Ein prinzipbedingter Nachteil der komplett implantierbaren Pumpeinheit ist die Tatsache, dass die Antriebseinheit zwingend zwischen den Pumpkammern platziert werden muss (Sandwich-Aufbau). Im Vergleich zu den SynCardia Pumpkammern sind damit sowohl die Abstände der Pumpkammern als auch die Rotation in TRANSKUTANE ENERGIE- ÜBERTRAGUNG Das SynCardia TAH ist konzeptbedingt auf eine perkutane Schlauchverbindung angewiesen. Darüber hinaus werden perkutane Kabelverbindungen in mechanischen Herzunterstützungssystemen eingesetzt (VAD [Ventricular Assist Device]: Thoratec HeartMate II, HeartWare HVAD, etc.). Neben Einschränkungen bezüglich der Körperhygiene stellen Infektionen ein Risiko für den Patienten dar (Driveline infection [14-16]). Im Vergleich dazu ver- Abb. 5: CT-Schnittbilder eines männlichen Patienten mit eingeblendeten Konturen des Pumpkammer-Implantats (oben links: frontale Sicht; oben rechts: transversale Sicht; unten links: sagittale Sicht; unten rechts: 3D-Rekonstruktion). Die linke Pumpkammer mit eng zusammenliegenden Kanälen liegt dorsal, die rechte Pumpkammer liegt ventral (unten rechts zu sehen) 68 KARDIOTECHNIK 3/2013

7 zwei Richtungen bereits festgelegt, da beide Pumpkammern parallel zueinander platziert werden müssen. Die Größe der Pumpkammern ergibt sich aus dem geforderten Fluss und dem möglichen Hub der Antriebseinheit. An diese Grundkörper wurden nun separat für die linke und die rechte Seite Ein- und Auslaufstutzen konstruiert, die möglichst nahe an die verbleibenden anatomischen Strukturen heranreichen. Dabei musste darauf geachtet werden, dass diese Kanäle strömungsgünstig ausgelegt werden, so dass weder Gebiete mit hohen Geschwindigkeitswechseln noch Totwassergebiete entstehen. Um dies zu erreichen wurden relevante anatomische Strukturen aus humanen CT-Datensätzen retrospektiv identifiziert und ein Oberflächenmodell erstellt. Dieses Modell wurde mit dem CAD-Modell der Pump einheit korreliert, woraufhin Schwachstellen sichtbar wurden. Durch umfangreiche In-silico-Anatomiestudien wurde die Geometrie der Einund Auslässe der Pumpkammern iterativ erarbeitet und das finale Modell in Leichenstudien validiert. Als besondere Schwierigkeit wurde dabei der Abstand der beiden Einlassklappen identifiziert. Bedingt durch die dazwischenliegende Antriebseinheit ist dieser im Implantat größer als im nativen Organ, dies kann jedoch mit Hilfe der trichterförmigen Gefäßprothesen (Einlass- Cuffs) korrigiert werden. HÄMODYNAMIK Bezüglich der Hämodynamik liegt das Rein- Heart mit einem maximalen Herzminutenvolumen von 7,5 Litern und einem Schlagvolumen der Ventrikel von ca. 50 ml im Bereich des AbioCor (AbioCor: 4 8 l/min bei ml Schlagvolumen, SynCardia TAH: 7 9 l/min bei 70 ml Schlagvolumen). Beim SynCardia sorgt das Partially-Full- Full-Empty-Konzept für eine automatische Anpassung an die vorliegenden Einlassdrücke. Dadurch, dass der Ventrikel nie vollständig gefüllt wird, kann bei vorliegenden höheren Einlassdrücken mehr Volumen in die Pumpkammer fließen, welches stets komplett weggepumpt wird. Beim AbioCor hingegen werden die Pumpkammern aktiv gefüllt, dies kann dazu führen, dass die Vorhöfe kollabieren, bzw. im schlimmsten Fall sogar angesaugt und beschädigt werden. Das ReinHeart umgeht diese Problematik durch eine passive Füllung der Pumpkammern. Dabei lässt sich der Innendruck der Antriebseinheit über einen aktiven Volumenkompensator definiert einstellen. Damit besteht die Möglichkeit, die Füllung der Ventrikel aktiv zu beeinflussen, was für eine Anpassung an die Rechts-Links-Förderung notwendig ist. Abb. 6: Fressendes Kalb am Tag nach der Kunstherzimplantation FAZIT Das Kunstherz ReinHeart wird entwickelt, um in Zukunft die Lebensqualität von Kunstherzpatienten zu verbessern. Wenn kein geeignetes Spenderherz gefunden werden kann, soll das ReinHeart eine Alternative zur Transplantation darstellen. Die Schwachpunkte aktueller und gescheiterter Systeme wurden bereits in der frühen Entwicklungsphase berücksichtigt. Sowohl für die Einzelkomponenten als auch das Gesamtsystem werden momentan intensive In-vitro-Dauertests durchgeführt, die Einzelkomponententests der kritischen Bauteile haben dabei bereits eine Laufzeit von umgerechnet mehr als fünf Jahren erreicht. Die Phase der akuten Tierversuche wurde erfolgreich abgeschlossen, aktuell laufen chronische Tierversuche (Versuchszeit bis zu einer Woche) in Kooperation mit dem Universitätsklinikum Aachen und der Klinik für Herzchirurgie (Prof. Körfer, Prof. Tenderich) am Evangelischen Klinikum Niederrhein. Die Pumpeinheit bewies in bisher 2-tägigen Versuchen an Kälbern eine einwandfreie Funktion und Verträglichkeit mit dem lebenden Organismus. Durch Verbesserungen am Tiermanagement wird die Versuchsdauer in den nächsten Versuchen stetig verlängert. Der Einsatz des TET-Systems ist für die folgenden Tierversuche geplant, und die weiteren extrakorporalen Komponenten befinden sich in der Entwicklungsphase. Bei gutem Projektverlauf könnten erste klinische Studien Ende des Jahres 2015 beginnen und das Projekt in die eigens gegründete Rein- Heart GmbH (Prof. Dr. R. Körfer) übergeben werden. Das ReinHeart-Projekt findet in Kooperation mit der Mecora Medizintechnik GmbH (Aachen) statt und wird im Rahmen des Ziel 2-Programms Medin.NRW vom Land Nordrhein-Westfalen, der EU (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) und der Erich und Hanna Klessmann Stiftung gefördert. LITERATUR [1] WHO (World Health Organization). Media centre. [Online] [Zitat vom ] index.html [2] OPTN (Organ Procurement and Transplantation Network). Data. [Online] [Zitat vom ] gov/data/ [3] Eurotransplant. Statistics Report Library. [Online] [Zitat vom ] [4] Stevenson LW, Pagani FD, Young JB, Jessup M, Miller L, Kormos RL et al: INTERMACS profiles of advanced heart failure: The current picture. Journal of Heart and Lung Transplantation 2009; 28: ; (Linking) [5] SynCardia. For Medical Professionals [Online] [Zitat vom ] [6] Schönbrodt M, Özpeker C, Morshuis M, Cantow J, Arusoglu L, Gummert J: Kunstherzimplantation als ultima ratio bei fulminantem kardiogenem Schock. Zeitschrift für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie 2010; 24(1): [7] Syncardia. [Online] [Zitat vom ] [8] Copeland JG, Copeland H, Gustafson M, Mineburg N, Covington D, Smith RG et al: Experience with more than 100 total artificial heart implants. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 2012 Mar, 143(3): [9] El-Banayosy A, Arusoglu L, Morshuis M, Kizner L, Tenderich G, Sarnowski P et al: CardioWest total artificial heart: Bad Oeynhausen experience. Ann Thorac Surg 2005 Aug; 80(2): [10] Leprince P, Bonnet N, Rama A, Léger P, Bors V, Levasseur JP et al: Bridge to transplantation with the Jarvik-7 (CardioWest) total artificial heart: a single-center 15-year experience. Journal of Heart and Lung Transplantation 2003 Dec; 22(12): [11] Demondion P, Fournel L, Niculescu M, Pavie A, Leprince P: The challenge of home discharge with a total artificial heart: the La Pitie-Salpetriere experience. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 2013; 1 6; (Linking) [12] Dowling RD, Gray LA, Etoch SW, Laks H, Marelli D, Samuels L et al: The AbioCor implantable replacement heart. Ann Thorac Surg 2003 Jun; 75(6 Suppl): [13] Finocchiaro T: Untersuchung eines Linearantriebskonzeptes für ein vollständig implantierbares Kunstherz. Shaker Verlag 2013 [14] Copeland JG, Smith RG, Arabia FA, Nolan PE, McClellan D, Tsau PH et al: Total artificial heart bridge to transplantation: a 9-year experience with 62 patients. Journal of Heart and Lung Transplantation 2004 Jul; 23(7): [15] Copeland JG, Smith RG, Arabia FA, Nolan PE, Sethi GK, Tsau PH et al: Cardiac re- KARDIOTECHNIK 3/

8 placement with a total artificial heart as a bridge to transplantation. New England Journal of Medicine 2004 Aug; 351(9): [16] Holman WL, Kirklin JK, Naftel DC, Kormos RL, Desvign-Nickens P, Camacho MT et al: Infection after implantation of pulsatile mechanical circulatory support devices. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery Jun; 139(6): [17] Körfer R, Banayosy AE, Morshuis M, Tenderich G, Reiss N, Arusoglu L: Total artificial heart-implantation technique using the CardioWest or the Thoratec system. Multimedia Journal of Cardiothoracic Surgery (MMCTS), 2007 (0329), Dipl.-Ing. Benedikt Pelletier Lehr- und Forschungsgebiet Kardiovaskuläre Technik (CVE), Institut für Angewandte Medizintechnik, Helmholtz-Institut Pauwelsstr Aachen Tel KARDIOTECHNIK 3/2013

9 M. van Goer, R. Kleindienst, C. Matthes Universitäts-Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen, Standort Bad Krozingen, Abteilung Herz- und Gefäßchirurgie (Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. Dr. h. c. Friedhelm Beyersdorf) Implementierung eines Patientendatenmanagementsystems in der Kardiotechnik ZUSAMMENFASSUNG Die fortlaufende Verbesserung der medizinischen Versorgungsqualität, einhergehend mit Effizienzsteigerungen von Behandlungsprozessen bei gleichzeitiger Senkung von Verwaltungskosten, und die Einhaltung einer engmaschigen Dokumentationspflicht stellen heutzutage Krankenhäuser vor eine schwierige Aufgabe. Die elektronische Patientenakte sowie das alltägliche Arbeiten mit digitalen Daten haben bereits in den letzten Jahren zu einer rasanten informationstechnischen Vernetzung von Geräten geführt. In der Vergangenheit wurden am Universitäts-Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen (UHZ) am Standort Bad Krozingen abteilungseigene, zumeist autark arbeitende Dokumentationssysteme verwendet. Daher sollte in unserem Hause ein System implementiert werden, welches es ermöglicht, abteilungsübergreifend alle relevanten anfallenden Daten des gesamten Behandlungsablaufes über das vorhandene Netzwerk zu dokumentieren. Diese sollen an einer zentralen Stelle in einer Akte zusammengefasst abgelegt werden, um sie jedem Benutzer verfügbar zu machen. Am Beispiel der Kardiotechnik soll anhand des Patientendatenmanagementsystems (PDMS) MetaVision von imdsoft gezeigt werden, wie die abteilungsspezifische datentechnische Einbindung erfolgt und sich die Anwendung in der Praxis darstellt. SCHLÜSSELWÖRTER Patientendatenmanagementsystem, Implementierung, datentechnische Vernetzung, elektronische Patientenakte, Dokumentationssystem, Datenbanksystem ABSTRACT Continuously improving quality of medical care along with increased treatment efficiency, reduction of administrative costs, and seamlessly maintaining required documentation forces hospitals to face a Herculean task. Use of electronic patient records and daily utilization of digitalized data have led to rapid advances in information networking systems in recent years. In the past, the Universitäts-Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen (UHZ), location Bad Krozingen, used mostly departmentally-based free-standing documentation systems. Now it is necessary in this institution to implement a system which enables transfer across departments of all relevant collected data for the entire course of stay. Using the existing network, information will be sent to a central storage location in a unique file available to each authorized user. The example of the UHZ Department of Cardiovascular Perfusion, using the data management system MetaVision from imdsoft, demonstrates how departmentspecific data collection and integration works in practice. KEY WORDS Data management system, network documentation systems, electronic patient file, integration, database system AUSGANGSZUSTAND VOR DER I MPLEMENTIERUNG Im Bereich der Anästhesie, der Intensivpflege, der peripheren Stationen und der Kardiotechnik wurden am UHZ in der Vergangenheit uneinheitliche, überwiegend manuelle Dokumentationsverfahren verwendet. Das manuelle Aufzeichnungsverfahren ließ eine nachträgliche Datenauswertung und -pflege nur mit hohem Verwaltungs- und Personalaufwand zu. Außerdem bot die handschriftliche Aufzeichnung in vordefinierten Aufzeichnungsintervallen weder eine fortlaufende Dokumentation noch eine lückenlose, retrospektive Rekonstruktion des Werteverlaufes. Im Bereich der Kardiotechnik wurde die Falldokumentation durch das Stöckert S3- Data Management System (Sorin Group) sichergestellt. In der von uns verwendeten Konfiguration lag die Problematik im software-eigenen Datenformat, welches eine Weiterverwendung der Daten zu Dokumentations-, Abrechnungs- und Statistikzwecken von abteilungsfremden Anwendern unmöglich machte. Des Weiteren erfolgte die Datenübertragung zwischen HLM und dem Datenserver manuell mittels USB-Stick. Außerdem waren die Werte von externen Geräten wie Narkosegaskonzentration und Parameter des Online-Monitoring sowie der ACT-Messungen nicht in das Protokoll eingebunden. ANFORDERUNGEN AN DAS PDMS Die Dokumentation aller während des Krankenhausaufenthaltes erfassten Patientendaten sollen in einer einzigen elektronischen Patientenakte zusammengefasst werden. Diese Akte soll auf einem zentralen Server abgelegt werden und somit ermöglichen, dass sämtliche berechtigte Nutzer und die zugeteilten Schnittstellen der vernetzten Geräte gleichzeitig Zugriff darauf haben. Das Layout sollte an die abteilungsspezifischen Bedürfnisse jeweils individuell angepasst werden können. Außerdem sollen sämtliche Schnittstellen bereits existierender Geräte zur automatisierten Übertragung eingebunden werden können. Durch die zentrale Speicherung der Daten auf einem Server in einem gesicherten Raum soll zusätzlich eine hohe Datensicherheit gewährleistet werden. IMPLEMENTIERUNG EINES PDMS IN DER ABTEILUNG KARDIO TECHNIK Entsprechend den festgelegten Anforderungen fällt die Wahl auf das Patientendatenmanagementsystem MetaVision der Firma imdsoft. Es bietet den Vorteil eines flexiblen Baukastensystems und kann wahlweise anhand von bereits verfügbaren Standardmodulen zusammengefügt oder entsprechend dem jeweiligen Anforderungsprofil individuell angepasst werden. Darüber hinaus bietet das System die Möglichkeit, die zu verarbeitenden oder anzuzeigenden Daten an jedem Arbeitsplatz mit individuellen Layouts darzustellen. Je nach anwendungsspezifischen Erfordernissen kann diese Darstellung dabei numerische Werte oder grafische Verläufe mit frei konfigurierbaren Berechnungen einbinden. Zusätzlich bietet das System Kompatibilität zu gängigen medizintechnischen Geräten, was eine Implementierung der KIS- Daten wie Anmeldedaten, Dokumentation, DRG-Abrechnungsdaten und Labordaten zulässt. Die Firma imdsoft übernimmt die komplette Einrichtung und technische Um- KARDIOTECHNIK 3/

10 setzung in Zusammenarbeit mit der klinikinternen EDV und bietet darüber hinaus rund um die Uhr Support in technischen und inhaltlichen Belangen. Die Auswahl der zu verwendenden Parameter sowie die Anordnung der Bedienelemente auf der Layoutoberfläche erfolgte in Absprache mit der Kardiotechnik. In Abbildung 1 wird mittels einer vereinfachten Darstellung aufgezeigt, wie das Datenbanksystem MetaVision am UHZ angewendet wird. Abb. 1: Das Datenbanksystem MetaVision am UHZ in vereinfachter Darstellung Die Anbindung der Herz-Lungen-Maschine (HLM), in diesem Fall die Stöckert S3 (Sorin Group), erfolgt über die RS232- Schnittstelle unidirektional an einen Terminalserver. Dieser übermittelt die Daten mittels RJ45-Schnittstelle in das hausinterne Netzwerk. Alle zu verarbeitenden Daten wie KIS- Daten der Patientenanmeldung oder die Daten der sich im Netzwerk implementierten Geräte (inklusive HLM) wie auch die vom Benutzer eingegebenen Daten werden über MetaVision in der jeweiligen Patientenakte zusammengefasst abgelegt. Die Abteilung Anästhesie und die Intensivstation greifen jeweils auf diesen zentral abgelegten Datensatz zu. Dieser kann daher nicht von beiden Abteilungen gleichzeitig bearbeitet, sondern nur dem Behandlungsverlauf folgend zur Verarbeitung weitergereicht werden. Da ein Fall der Kardiotechnik immer innerhalb der Zeitspanne der aktiven Anästhesiebehandlung stattfindet, muss dieser wiederum auf dem Fall der Anästhesie verarbeitet werden. Jede Abteilung verfügt hierzu über eine spezifisch angepasste Layoutoberfläche. Der Benutzer kann dabei prinzipiell von jedem Client die für ihn erforderliche Layoutmaske aufrufen und darauf arbeiten. Außerdem stehen auch von jedem Client sämtliche anderen verfügbaren Layoutoberflächen zur Verfügung. Dies ermöglicht jedem Benutzer, während der gesamten Aufenthaltsdauer des Patienten stets den Überblick der vor- und nachgelagerten Behandlungsschritte zu behalten. Abb. 2: Layout der Kardiotechnik während einer Behandlung AUFBAU DER BENUTZEROBERFLÄCHE VON METAVISION Abbildung 2 zeigt beispielhaft einen aktiven Fall der Kardiotechnik mit entsprechendem Layout während einer Behandlung. Die Kopf- und Fußleiste (1) enthält dabei wichtige Informationen, wie die Fallzahl, den Patientennamen mit Geburtsdatum, die Blutgruppe, eventuelle Allergien, das Gewicht sowie die erforderliche Flussrate des Patienten und den aktiven Benutzer. Darunter befindet sich der Auswahlbereich (2), über welchen entweder mittels Formularblättern und Listen eine Auswahl getroffen oder Ereignisse anhand von Wegpunkten direkt per Button ausgeführt werden können. Die Verknüpfung von Formeln mit dem Formularblatt erlaubt die Ausgabe von vorkonfigurierten Berechnungen, wie z. B. der berechnete arterielle Fluss oder die Körperoberfläche KOF wie in Abbildung 3. Außerdem ermöglichen Formularblätter eine Abb. 3: Formularblatt mit vorkonfigurierten Berechnungen (rot markiert) strukturierte Dateneingabe, wie z. B. in Abbildung 4 die Wahl eines vorkonfigurierten HLM-Sets mit den hinterlegten Standardmaterialien, die Kanülierungstechnik oder die Zusammensetzung des Primings. Obwohl während der alltäglichen Nutzung des Systems ca. 95 % aller Parameter, Werte und Ereignisse über die vorkonfigurierten Oberflächen verarbeitet werden können, besteht zusätzlich die Möglichkeit der Eingabe von Freitexten über das Textfeld KT-Besonderheiten (siehe Abb. 3). Die in Abbildung 5 und 6 gezeigten frei konfigurierbaren Listen erlauben den Eintrag von Medikamenten oder das Setzen von Ereignissen, wie z. B. HLM-Start, Aorta zu o. ä. Die Anordnung ist frei wählbar. Die Registerleiste (3) ermöglicht dem Benutzer das Umschalten zwischen mehreren zuvor festgelegten Registerblättern, wie z. B. Gesamtübersicht, Hämodynamik-, Labor- oder Bilanzdaten. Das in Abbildung 7 geöffnete Registerblatt Kurven Abb. 4: Formularblatt zur Auswahl von vordefinierten HLM-Materialien 72 KARDIOTECHNIK 3/2013

11 Abb. 5: Liste der in der Kardiotechnik verwendeten Medikamente Abb. 6: Liste zur Auswahl der in der Kardiotechnik üblichen Ereignisse zeigt einige relevante Parameter übersichtlich im zeitlichen Verlauf. Die Inhalte der Registerblätter werden dabei im aktiven Bereich (5) angezeigt, welcher zur besseren Darstellung in Abbildung 2 rot unterlegt ist. Der Bereich ermöglicht entweder eine grafische Auftragung des Werteverlaufes in vordefinierten Farben in Abhängigkeit von Zeit und jeweiliger Einheit oder den manuellen bzw. automatisierten Eintrag von Text und Zahlenwerten sowie den Verlauf von Medikamentengaben. Die darüber befindliche Zeitleiste (4) ermöglicht die Auswahl des angezeigten Bereichs und des zu verwendenden Zeitintervalls. Außerdem kann auch direkt zu vorangegangenen Behandlungen zurückgesprungen werden. Der Ereignisstrahl (6) stellt die aus dem Auswahlbereich per Button gesetzten Ereignispunkte im zeitlichen Verlauf dar; er ist zur besseren Darstellung in Abbildung 2 rot unterlegt. In Abbildung 8 sind die Ereignisstrahlen der Anästhesie und der Kardiotechnik im roten Kasten hervorgehoben. Die vom Benutzer einblendbaren Übersichtslisten zeigen die gesetzten Ereignisse in chronologischer Reihenfolge. Einige Ereignisse wie HLM- Start, Aorta zu oder CO 2 -Op-Feld werden dabei manuell vom Benutzer gesetzt. Andere Ereignisse wie HLM-Check werden nach vollständigem Ausfüllen der Checkliste oder Kardioplegie nach Verabreichung von Kardioplegie durch die HLM automatisch in den Ereignisstrahl eingefügt. FAZIT Die Implementierung des Dokumentationssystems MetaVision erlaubt einen besseren Überblick und Interaktionen aller Abteilungen untereinander. Gerade zwischen den Abteilungen der Anästhesie und der Kardiotechnik hat dies, bedingt durch den dynamischen Informationsaustausch während der gesamten gemeinsamen Behandlung, zu einer verbesserten Zusammenarbeit geführt. Die umfassende Dokumentation aller erfolgten Behandlungsschritte innerhalb der elektronischen Patientenakte erfüllt die heutigen rechtlichen Anforderungen. Der Einsatz von Auswertungstools mit frei wählbaren Suchfiltern ermöglicht eine einfache Auswertung sämtlicher gesammelter Daten. Das Dokumentationssystem MetaVision bleibt im Kern beliebig anpass- und erweiterbar und besitzt daher auch für die Zukunft die technische Voraussetzung, neuen Gegebenheiten gerecht zu werden. In einem weiteren Schritt soll außerdem die Behandlung durch ein ECLS-System mit in die Dokumentationsoberfläche der chirurgischen Intensivstation eingebunden werden. Dabei sollen relevante Parameter wie Pumpenfluss, Pumpendrehzahl, Gesamtgasfluss, FiO 2 und SvO 2 automatisiert und fortlaufend in ein entsprechendes Registerblatt abgelegt werden. Das UHZ, Standort Bad Krozingen, hat dieses System im Bereich Kardiotechnik deutschlandweit als erste Klinik eingeführt und nimmt damit eine Beispielrolle ein. Marco van Goer Abteilung Kardiotechnik Herz- und Gefäßchirurgie, Bad Krozingen Universitäts-Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen Südring 15 D Bad Krozingen universitaets-herzzentrum.de Abb. 7: Registerblatt Kurven während einer Behandlung Abb. 8: Übersichtliche Darstellung von Ereignissen der Anästhesie und Kardiotechnik KARDIOTECHNIK 3/

12 H. Kusber, M. Madeja, U. Rudat, T. Henrichs, R. Krakor Klinikum Dortmund ggmbh Abteilung HG-Chirurgie (Direktor: PD Dr. med. R. Krakor) Minimal-invasive Mitralklappenrekonstruktion unter Anwendung des Edwards Thru- Port IntraClude Intra- Aortic Occlusion Device Casereport ZUSAMMENFASSUNG Seit Oktober 2012 wird in der Klinik für Herzchirurgie des Klinikums Dortmund ggmbh für die endoskopische Mitralklappenchirurgie das ThruPort IntraClude Intra-Aortic Occlusion Device (Edwards, USA, Irvine) genutzt (Abb. 1). Dieses Device ermöglicht eine schonende Okklusion (Abdichtung) der Aorta. Jede weitere Manipulation im Bereich der Aorta ascendens kann dadurch vermieden werden. Bei geringem Druck auf die Aortenwand hat das System auch den Vorteil, dass für die Kardioplegieapplikation kein gesonderter Needle-Vent eingebracht werden muss. Neben der Zeitersparnis ist die Vermeidung der Versorgung der Punktionsstelle mittels Naht der größte Vorteil. Die Nachblutungsgefahr aus der üblichen Needle-Vent-Punktion wird komplett beseitigt. Die Präparation des OP- Feldes kann durch dieses Vorgehen minimiert werden, da die Aorta nicht freipräpariert werden muss und die notwendige Perikard inzision deutlich kleiner gehalten werden kann. Abb.1: ThruPort IntraClude Intra-Aortic Occlusion Device SCHLÜSSELWÖRTER Aortenklemmung, Okklusion, Druck, extrakorporale Zirkulation, minimal-invasive herzchirurgische Eingriffe ABSTRACT Since October 2012 we use the Edwards ThruPort IntraClude Intra-Aortic Occlu sion Device instead of direct aortic clamping for minimally invasive mitral valve reconstruction. The device allows a gentle occlusion of the aorta with no further manipulation. Beside a low pressure on the aortic wall it has the advantage that no additional needle vent is required for cardioplegia. This allows time saving as well as the avoidance of bleeding complications. It further minimizes the preparation of the operative situs and thus also reduces markedly the pericardial incision. KEY WORDS Aortic clamping, occlusion, pressure, cardiopulmonary bypass, minimally invasive surgical procedures EINLEITUNG: PATIENTENVOR- STELLUNG / ANAMNESE Wir berichten über einen 43-jährigen Patienten mit einer Mitralklappeninsuffizienz III. Grades. vorbekannte dilatative Kardiomyopathie mit schwer eingeschränkter LV-Pumpfunktion mit einer EF von ca. 20 % Zustand nach AICD Implantation 03/12 zuletzt wiederholt auftretende kardiale Dekompensation bei aktuell progredienter Mitralklappeninsuffizienz Niereninsuffizienz im Stadium der kompensierten Retention COPD Die Herz-Lungen-Maschine (HLM) Stöckert S3 (Sorin Group, München) wird wie folgt aufgerüstet: Als Oxygenator wird das Modell Affinity und das Hardshell Venous Reservoir, Modell 540 Affinity NT CVR, (beide Medtronic, USA, Minneapolis) gewählt. Zur Unterstützung der Blutevakuierung über die venöse femorale Kanülierung integrieren wir zusätzlich ein Vacuum Assist System der Firma Maquet [1]. Als venöse femorale Kanüle wird die Sorin RAP (Remote Access Perfusion) Venous Cannula 23/25 F gewählt [2]. Als arterielle Kanüle entscheiden wir uns für die ThruPort EndoReturn 23 Fr (Abb. 2). TECHNISCHES VORGEHEN Für den Eingriff wird das Device von der OP-Fachschwester vorbereitet (Abb. 3). Die einzelnen zu- und abführenden Schenkel werden fachgerecht entlüftet und der Ballon zum Einführen vorbereitet. Die Drucklinie zur permanenten Anzeige des Aortenwurzeldrucks (Katheterspitze) wird am Druckmodul des Monitorings der Anästhesie, die Linie für den Ballondruck am Druckmodul der HLM angeschlossen. Die Kardioplegielinie wird gespült und über ein Y-Stück mit der Vent-Saugung entlüftet. Inzwischen werden über einen veno-arteriellen femoralen Zugang die oben genannten Kanülen eingesetzt, entlüftet und an die HLM angeschlossen. Danach wird das Device ca. 10 cm in den seitlichen Port der Kanüle eingeführt (Abb. 4). Anschließend wird ein Seldinger-Draht unter TEE-Kontrolle über das Device bis in die Aortenwurzel platziert. Die Kon trolle des Verlaufes erfolgt beim Vorschieben des Seldinger-Drahtes zunächst durch eine Darstellung des Querschnittes der Aorta tho- Abb. 2: ThruPort EndoReturn 23 Fr Abb. 3: Vorbereitetes Device 74 KARDIOTECHNIK 3/2013

13 Über die Druckkurvendarstellung auf dem Monitor lässt sich auch ohne TEE-Kontrolle die Position des Ballons in der Aorta ascendens gut kontrollieren. Eine Bewegung des Ballons in Richtung Truncus brachiocephalicus mit einem möglichen Verschluss desselben würde unmittelbar zu einem Abfall der gelben Druckkurve (rechte A. radialis) führen. Durch ein geringes Nachlassen des Katheters am Hämostaseventil der arteriellen Kanüle kann dieser durch den Druck der retrograden Perfusion wieder in die korrekte Position bewegt werden. Der Ballon kann sich in beide Richtungen durch verschiedene Einflüsse wie Druck- und Temperaturschwankungen, Wandspannungen der Aorta oder Manipulationen verschieben. Verschiebungen können dann sofort über das Hämostaseventil korrigiert werden, indem an dem zuführenden Katheter vorsichtig der Zug erhöht oder vermindert wird. Danach wird die Kardioplegie über die Spitze des Device appliziert. Die Applikation der Kardioplegie führt zu einer Erhöhung des Aortenwurzeldrucks. Um eine anhaltend stabile Position des Ballons zu gewährleisten, muss das Verhältnis des Aor- Abb. 4: Einführung des Device in den seitlichen Port racalis descendens und nach deren Passage durch die Darstellung der Aortenwurzel. Das Device wird dann über den Seldinger- Draht in die Aortenwurzel bis zum sinuaortalen Übergang vorgeschoben und der Draht entfernt. Die Öffnung an der Spitze des Device kann damit sowohl zur Kardioplegieapplikation als auch als Vent zur Entlüftung der Aortenwurzel genutzt werden. Nun erfolgt der Perfusionsstart durch die Inbetriebnahme der HLM. Die Abdichtung des Katheters am Einführungsschenkel der arteriellen Kanüle erfolgt durch ein drehbares Hämostaseventil. Dieses darf zur Aufrechterhaltung der Katheterfunktion nur so weit verschlossen werden, dass gerade eine Abdichtung entsteht. Ein zu weites Verschließen lässt sich dadurch erkennen, dass über die Katheterspitze wenig oder kein Blut aspiriert werden kann. Die Verabreichung der Kardioplegie ist dadurch nicht möglich. In dieser Phase der Operation kommt es auf eine optimale Kommunikation zwischen dem Chirurgen und dem Kardiotechniker an, um oben genannte Komplikationen zu vermeiden. Anschließend wird mit der rechtsseitigen lateralen Minithorakotomie begonnen. Die Beatmung der Lunge wird eingestellt. Nach der Eröffnung des Perikards wird der linke Vorhof freipräpariert und dargestellt. Hier zeigt sich eine erhebliche Zeitersparnis, da die Aorta nicht freipräpariert, keinerlei Nähte vorgelegt und kein Needle- Vent eingebracht werden müssen. Ein Nachblutungsrisiko aus der sonst üblichen Punktionsstelle der Aorta wird durch diese Vorgehensweise komplett vermieden. Ist der OP-Situs eingestellt, wird der Ballon unter TEE-Kontrolle in die richtige Position gebracht und mit NaCl 0,9 % bis zu einem Druck von ca. 380 mmhg aufgefüllt. Dieser Druck wird am HLM-Druckmodul angezeigt. Die Okklusion der Aorta durch den Ballon lässt sich über den Aortenwurzeldruck (auf dem Monitor in blau) kontrollieren (Abb. 5). Abb. 5: Monitor-Bild mit der Darstellung aller drei Druckkurven (linke A. radialis: rot; rechte A. radialis: gelb; Aortenwurzeldruck: blau) Vor dem Beginn der Ballonfüllung entspricht der Aortenwurzeldruck dem systemischen Mitteldruck (Abb. 5). Im Moment der Okklusion fällt die Druckkurve steil ab und zeigt dann Werte zwischen 10 und 20 mmhg (Abb. 6). Abb. 6: Monitor-Bild bei beginnender Okklusion mit sinkendem Aortenwurzeldruck tenwurzeldrucks und des Perfusionsdrucks beachtet werden. Ein Anstieg des Aortenwurzeldrucks über den Perfusionsdruck kann zu einer Verschiebung des Ballons in Richtung Truncus brachiocephalicus führen. Nach Verabreichung der Kardioplegie werden erneut alle Parameter der HLM und des Device überprüft. Jetzt erfolgt die Eröffnung des linken Vorhofs mit der Darstellung der Mitralklappe. Die Mitralklappe wird in diesem Fallbeispiel bei einer isolierten Annulus-Dilatation mit einem Mitralring versorgt (Edwards, USA, Irvine). Die Entlüftung erfolgt nach Verschluss des linken Vorhofs über die Spitze des Endoballons. Nach kompletter Entlüftung wird der Ballon langsam leer gesaugt, so dass die Okklusion der Aorta aufgehoben wird. Der Aortenwurzeldruck gleicht sich nun dem systemischen Mitteldruck wieder an (Abb. 7). Abb. 7: Monitor-Bild mit angeglichenem Aortenwurzeldruck Nach entsprechender Reperfusion wird der Patient vom kardiopulmonalen Bypass entwöhnt. Das Device wird in den seitlichen Port der Kanüle zurückgezogen und verbleibt dort bis zur Dekanülierung. DISKUSSION Kathetergestützte Okklusionstechnologien sind bereits seit vielen Jahren auf dem Markt, haben jedoch aufgrund einer vermeintlichen technischen Komplexität relativ wenig Verbreitung gefunden. Die Entwicklung der minimal-invasiven Mitralklappenchirurgie hin zu Eingriffen endoskopischer Art in unserer Klinik erfordert jedoch, nach Alternativen zur bisher über mehr als zehn Jahre erfolgreich angewendeten Chitwood-Technik (direktes Klemmen der Aorta ascendens) zu suchen. Gleichzeitig gibt es das Bestreben, das Risiko der Eingriffe durch einen möglichen Verzicht auf Manipulationen an der Aorta ascendens weiter zu vermindern. Das Endoballon-System IntraClude vereint eine erheblich verbesserte Technologie mit einem komfortablen Einführungsmechanismus und einer sicheren Ballonpositionierung. Nach inzwischen mehr als 75 KARDIOTECHNIK 3/

14 Anwendungen lässt sich aus unseren Erfahrungen feststellen, dass die gegenüber älteren Systemen häufig anzutreffende Skepsis gegenüber dem aktuell verfügbaren System nicht mehr gerechtfertigt erscheint. Die Vorteile des neuen Systems sind: keine Punktion der Aorta ascendens zum Einbringen eines Needle-Vent dadurch bedingt Wegfall von Nachblutungsquellen im Bereich der Aorta ascendens Verkleinerung des intrathorakalen OP- Situs durch Verminderung der Perikardinzision Zeitersparnis durch weniger Präparation Einsparen des Retraktors (weniger postoperative Schmerzen des Patienten) Verkleinerung der Thoraxinzision Bedingt durch die Verkleinerung des OP-Situs im Inneren des Brutskorbs ist ein Retraktor zum Spreizen der Rippen nicht mehr notwendig. Es werden nur noch Arbeitskanäle und eine Inzision in der Länge von etwa 3 cm benötigt. Durch den Verzicht auf die herkömmlich praktizierte Aortenklemmung (Chitwood) können beim Einsatz des Device Verletzungen der Aorta, der umliegenden Gefäße oder des umliegenden Gewebes vermieden werden. Schon durch den Druck einer herkömmlich angewandten Aortenklemme können die Endothelzellen geschädigt werden [3]. In einer Arbeit von Babin-Ebell et al. [4] wird der Druck auf die Aorta durch die Aortenklemme mit über 800 mmhg angegeben. Mit einem Füllungsdruck des Endoballons von 380 mmhg (genau dieser wirkt dann auch auf die Aortenwand) lässt sich bei Anwendung des Endoballon-Systems eine deutliche Reduktion des auf die Wand der Aorta einwirkenden Druckes erzielen. Es ist zu erwarten, dass dieser signifikante Unterschied zwischen dem bisher angewendeten Verfahren (Chitwood-Technik) und der Anwendung des Endoballons zu einer weiteren Verminderung des Risikos der Aortenwandschädigung führt. Die Technologie des Endoballons erfordert einige spezielle Anforderungen des Managements der Herz-Lungen-Maschine hinsichtlich der zusätzlich erforderlichen Parameter, wie z. B. Druckmanagement, Kardioplegieapplikation und Ballondruckkontrolle. Bei dieser angewandten Operationstechnik kann nur ein optimales Ergebnis erzielt werden, wenn das OP-Team bestehend aus Kardiotechniker, Herzchirurgen, Anästhesist und OP-Pflegepersonal optimal zusammenarbeitet. Eine klare Aufgabenverteilung mit definierter Verantwortlichkeit erhöht die Sicherheit der Anwendung des Endoballon-Systems und lässt dadurch diese Technologie zu einem routinemäßigen Bestandteil minimal-invasiver Mitralklappeneingriffe werden. In unserer Klinik wird dieses System seit seiner Einführung als Standard bei minimalinvasiven Mitralklappen-Eingriffen konsequent und mit großem Erfolg eingesetzt. LITERATUR [1] Guidelines Vacuum Assisted Venous Drainage, [2] Kusber H, Madeja M, Katzer G, Rudat U, Henrichs T, Krakor R: ASD-Verschluss in minimal-invasiver Technik mittels femoraler Zweistufenkanüle. KARDIOTECHNIK 2008; 3: [3] Bianchi G, Pucci A, Matteucci M, Varone E, Romano SL, Lionetti V, Glauber M: Mechanical properties and biological interaction of aortic clamps, are these all minimally invasive? Innovations: Technology and Techniques in Cardiothoracic & Vascular Surgery: 2013 Jan/Feb; 8(1): [4] Babin-Ebell J, Gimpel-Henning K, Sievers HH, Scharfschwerdt M: Influence of clamp duration and pressure on endothelial damage in aortic cross-clamping. Interact Cardio Vasc Thorac Surg 2010; 10: Hubert Kusber, stellv. Ltd. Kardiotechniker, CPT, ECCP Klinikum Dortmund ggmbh Abteilung HG- Chirurgie Beurhausstr Dortmund E- Mail: 76 KARDIOTECHNIK 3/2013

15 Gefährliches Aortenaneurysma am Herzen: Neue Biomarker sollen vor Komplikationen warnen Dr. Rusche-Forschungsprojekt an Freiburger Herzmediziner vergeben Aktuell Wenn sich die Brustschlagader (thorakale Aorta) erweitert oder wenn es zu einem Aortenaneurysma, einer sackartigen Ausstülpung der Aorta, kommt, kann das zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen: einem teilweisen Einriss (Dissektion) oder einem Zerreißen (Ruptur) der Aorta. Umso dringlicher sind in der Herzmedizin innovative Diagnoseverfahren, ein solches Risiko des Einrisses thorakaler Aortenaneurysmen frühzeitig abzuschätzen, auch um besser entscheiden zu können, ob und wann ein operativer Eingriff notwendig wird. Eine Art körpereigenes Warnsystem zur Erkennung und zuverlässigen Einschätzung dieses Komplikationsrisikos bei thorakalen Aortenaneurysmen ist das Ziel des Dr. Rusche-Forschungsprojekts 2013 mit der Arbeit Biomarker für Scherstress und Wandspannung in thorakalen Aorten aneurysmen von Dr. med. Fabian A. Kari, Assistenzarzt der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie am Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen. Das Dr. Rusche-Forschungsprojekt, gefördert mit Euro für die Dauer von zwei Jahren, wurde gemeinsam von der Deutschen Stiftung für Herzforschung (DSHF) Tochterorganisation der Deutschen Herzstiftung und der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG) auf der 42. Tagung der DGTHG in Freiburg vergeben. Das Forschungsvorhaben erfolgt in Kooperation mit der Abteilung für Röntgendiagnostik des Universitätsklinikums Freiburg. In der Herzforschung sind die Anstrengungen groß, die Risikoeinschätzung bei Patienten mit einer krankhaften Brustschlagader zu verbessern, um Komplikationen weiter zu verringern und die Notwendigkeit eines operativen Aorteneingriffs besser planen zu können. Das Forschungsvorhaben von Dr. Kari verfolgt einen vielversprechenden Ansatz für die Bestimmung neuer Biomarker, die zur besseren Risikoabschätzung beitragen könnten, würdigte Prof. Dr. med. Hellmut Oelert, Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirats der DSHF, die Vergabe der Dr. Rusche- Forschungsförderung. Ausgangspunkt des Forschungsvorhabens ist das Problem, dass es für Patienten V. l. n. r.: Prof. Dr. Friedrich W. Mohr, Präsident der DGTHG; Dr. Fabian A. Kari, Preisträger; Prof. Dr. Hellmut Oelert, Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirats der DSHF (Foto: DGTHG/Andreas Lörcher) mit thorakalem Aortenaneurysma zwar effektive Bildgebungsverfahren wie die flusssensitive Magnet resonanztomographie (MRT) gibt, diese aber nur an wenigen Klinikzentren vorhanden und folglich nicht flächendeckend verfügbar ist. Wir wollen diese Versorgungslücke schließen, indem wir auf biochemischer Ebene neue Biomarker im Blutserum von Menschen als zuverlässige Messgrößen für Gefäßwandbelastung und Rupturgefahr eines thorakalen Links oben: Zu sehen sind die Ebenen der aufsteigenden Brustschlagader, die im Rahmen der MRT-Untersuchungen auf Wandbelastung hin ausgewertet werden. Rechts oben sind die Flussgeschwindigkeiten in der aufsteigenden Schlagader und im Schlagaderbogen bei einem gesunden Probanden zu sehen. Die unteren Bilder zeigen die stark veränderten, wirbelbildenden Flussmuster in der aufsteigenden Schlagader bei Patienten mit einer Gefäßwandaussackung (Quelle: Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen) Aneurysmas bestimmen, erläutert Dr. Kari. Ausgangspunkt für seine Untersuchungen ist die Annahme, dass es bestimmte Proteine gibt, deren Serumwerte in engem Zusammenhang mit der mechanischen Belastung der Aortenwand durch Wandspannung und Wandscherstress (= Schubkraft durch den Strom von Flüssigkeit) stehen und somit eine erhöhte Einrissgefahr anzeigen. Im Fokus der Forscher stehen vier Protein-Gruppen, die für Auf- und Abbauprozesse im Gewebe und in Gefäßwandschichten oder bei der Gerinnungsaktivierung und im Endothel der Brustschlagader eine wichtige Rolle spielen. Zur Bestimmung der Proteine wird das Serum von 30 Patienten mit unterschiedlicher Ausprägung eines thorakalen Aortenaneurysmas (z. B. alle Arten des Marfan- oder Loeys-Dietz-Syndroms) untersucht und mit den Befunden einer flusssensitiven MRT-Untersuchung verglichen. Der Internist Dr. Ortwin Rusche aus Bad Soden hatte die DSHF in seinem Testament als Alleinerbin eingesetzt. Aus dem zum Gedenken an den Erblasser eingerichteten Stiftungsfonds Dr. Ortwin Rusche soll nach dessen Wunsch alljährlich ein Projekt mit herzchirurgischem Schwerpunkt gefördert werden. Die Ausschreibung, auf die sich Nachwuchswissenschaftler aus der Herzchirurgie bewerben können, erfolgt gemeinsam durch die DSHF und die DGTHG. Deutsche Herzstiftung e.v./deutsche Stiftung für Herzforschung, März 2013 KARDIOTECHNIK 3/

16 Neuer Mechanismus für die Entstehung von Herzrhythmusstörungen entdeckt Ein intrazelluläres Signalmolekül, genannt NAADP, stimuliert die Kontraktion bestimmter Herzmuskelzellen über den normalen Rhythmus hinaus und verursacht auf diese Weise lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen. Diesen neuen Mechanismus hat ein internationales Forscherteam um die UKE-Wissenschaftler Prof. Dr. Andreas Guse und Prof. Dr. Heimo Ehmke entschlüsselt. Die Arbeit wurde jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Journal of Biological Chemistry (JBC) veröffentlicht und zum Paper of the Week gewählt. Als ventrikuläre Arrhythmie werden Herzrhythmusstörungen bezeichnet, die von den Herzkammern, den Ventrikeln, ausgehen. Der Ablauf der elektrischen Erregung der Herzmuskelzellen ist gestört und kann je nach Schweregrad zu Schwindel bis zum vollständigen Kreislaufstillstand, dem plötzlichen Herztod, führen. Nach gen. Bei der Operation war auch der Entwickler des Systems, Dr. William S. Peters aus Australien anwesend. Das C-Pulse-System ist kein herkömmliches Kunstherz (Kreislaufunterstützungssystem). Es erlaubt Patienten mit mittelschwerer Herzschwäche, die nicht mehr weiter medikamentös behandelt werden können, einen erheblichen Zugewinn an Lebensqualität durch Entlastung und verbesserte Durchblutung des Herzens, so dass sie ihren täglichen Aufgaben körperlich wieder besser nachkommen können. Vorteil des Systems ist, dass die aufsteigende Aorta von außen durch eine spezielle Manschette komprimiert und dadurch eine verbesserte Durchblutung des Herzens erter Hemmstoff für NAADP konnte sowohl in der Zellkultur als auch im Versuchstier der Entstehung der ventrikulären Arrhythmien entgegenwirken. Das Signalmolekül NAADP erweist sich damit als neues Ziel für eine Erfolg versprechende Behandlung von ventrikulären Herzrhythmusstörungen. Das Journal of Biological Chemistry wählte die Arbeit zum Paper of the Week, eine besondere Auszeichnung, die nur für etwa ein Prozent der dort publizierten Artikel vergeben wird. Weitere Mitglieder des Forscherteams aus dem UKE kommen aus dem Institut für Experimentelle Pharmakologie und Toxikologie und der Klinik für Kardiologie mit Schwerpunkt Elektrophysiologie sowie aus der Universität Wien und der University of Bath. Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, April 2013 Europaweit erstmals neues Herzunterstützungssystem implantiert Es gibt Hoffnung für Patienten mit schwerer Herzschwäche: Am 7. Mai 2013 wurde im Rahmen einer multizentrischen Studie bei einem 63-jährigen Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz, Stadium III IV, ein neuartiges Herzunterstützungssystem, das C-Pulse-System (Sunshine Heart, Minneapolis, USA und Australien), implantiert. Diese europaweit erste Implantation wurde vom ärztlichen Direktor des Deutschen Herzzentrums Berlin (DHZB), Prof. Dr. med. Dr. h. c. Roland Hetzer, und Dr. Holger Hotz, Cardio Centrum Berlin, in einer Studienkooperation durchgeführt. Der Patient hat sich schnell erholt, befindet sich auf einer Normalstation des DHZB und sieht seiner baldigen Rehabilitation entgeeinem Herzinfarkt oder bei anderen, zum Teil angeborenen Herzerkrankungen, ist das Risiko für eine ventrikuläre Arrhythmie erhöht; gleichwohl ist die Ursache häufig unbekannt. Das Forscherteam um Prof. Guse, Direktor des Instituts für Biochemie und Molekulare Zellbiologie, und Prof. Ehmke, Direktor des Instituts für Zelluläre und Integrative Physiologie, hat nun einen neuen Mechanismus beschrieben, der sowohl an der isolierten Herzmuskelzelle als auch im Tiermodell die durch übermäßige Stimulation des Herzens verursachten ventrikulären Arrhythmien erklärt. In dem Fachblatt JBC publizierte das Forscherteam, dass das Molekül NAADP (Nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate) die Kontraktion von ventrikulären Herzmuskelzellen besonders befeuert und über den gesunden Rhythmus hinaus stark stimuliert. Ein gemeinsam entwickel- zielt wird. Da das System, anders als beim Kunstherz, nicht mit dem Blut des Patienten in Kontakt kommt, bedarf es keiner dauerhaften Antikoagulationstherapie. Will der Patient z. B. duschen, so kann das System für einige Zeit völlig gefahrlos angehalten und abgekoppelt werden. Das System, das bei 20 Patienten in den USA und Kanada erstmals eingesetzt wurde (längste Tragezeit bisher 2 Jahre), hat seit Juli 2012 das europäische CE-Zeichen und soll nun im Rahmen einer Studie an 10 Kliniken (50 Patienten) in Deutschland, Italien und Großbritannien angewandt werden. Deutsches Herzzentrum Berlin, Mai KARDIOTECHNIK 3/2013

17 Kleinstes Kunstherzsystem wiegt nur 25 Gramm 1,8 Millionen Menschen in Deutschland leiden an Herzschwäche. Für die schwerste Form dieser Erkrankung ist aktuell die Herztransplantation die bestmögliche Therapie. Transplantationspatienten müssen auf ein Spenderherz oft mehrere Jahre warten. Herzunterstützungspumpen sind dann eine von wenigen Möglichkeiten, die Zeit bis zur Transplantation zu überbrücken. Die meisten Systeme tragen dazu bei, auf Dauer oder bis ein geeignetes Spenderherz zur Verfügung steht, ein hohes Maß an Lebensqualität zu erhalten. Einige wenige Kunstherzsysteme haben es auch ermöglicht, dass sich die Herzen unter der künstlichen Unterstützung wieder erholen und die Patienten gesund nach Hause entlassen werden konnten. Das kleinste Kunstherzsystem wiegt kaum mehr als ein Standardbrief und wird minimal-invasiv ohne Einsatz der Herz- Lungen-Maschine und ohne Durchtrennung des Brustbeines implantiert. Die kleine Miniatur-Blutpumpe des deutschen Herstellers CircuLite ist nur so groß wie eine Batterie. Trotzdem kann das Gerät bis zu drei bzw. vier Liter Blut in der Minute pumpen. Das sind 80 Prozent der Pumpleistung eines gesunden Herzens. Wegen seiner geringen Größe kann das System ähnlich wie ein Herzschrittmacher unter der Haut in der Nähe des Schlüsselbeins implantiert werden bisher war für das Einsetzen solcher Herzunterstützungssysteme die Öffnung des Brustkorbs unter Verwendung einer Herz-Lungen-Maschine nötig. Die Miniatur-Blutpumpe unterstützt die Funktion der linken Herzkammer und arbeitet über eine Kabelverbindung mit einem externen Antrieb, der in einer Tragetasche untergebracht werden kann. Der Eingriff kann so Miniaturisierte künstliche Herzunterstützung von CircuLite sehr schonend und auch bei leichteren Patienten vorgenommen werden, denen ein Teil der bisherigen Unterstützungssysteme aufgrund ihrer Größe vorenthalten blieb. Erstmals wurde jetzt eines der modernsten Herzunterstützungssysteme der Welt in zwei deutschen Herzzentren implantiert. Über 230 Patienten des Herz- und Diabeteszentrums NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, stehen aktuell auf der Warteliste für ein Spenderorgan. Auch in diesem Jahr werden voraussichtlich rund 70 von ihnen ein neues Herz erhalten. Dank künstlicher Herzunterstützungssysteme schaffen es viele Menschen, die mitunter lange Wartezeit zu überbrücken. Erstmals wurde jetzt dieses Herzunterstützungssystem in Bad Oeynhausen einer 70-jährigen Patientin erfolgreich eingesetzt. Die Patientin des HDZ NRW hat nach dem Eingriff die Intensivstation bereits verlassen und erholt sich auf der eigens für Kunstherzpatienten eingerichteten Station. Sie ist nicht für eine Herztransplantation vorgesehen und hat die Unterstützungspumpe zur dauerhaften Therapie erhalten. Als erste Klinik in Bayern hat die Klinik für Thorax-, Herz- und Thorakale Gefäßchirurgie am Universitätsklinikum Würzburg die weltweit kleinste Herzunterstützungspumpe erfolgreich einem schwer herzkranken Patienten implantiert. Der 67-jährige Patient hätte aller Voraussicht nach nicht rechtzeitig ein Spenderherz bekommen. Der Patient ist nach der Operation wieder wohlauf und berichtet von einer deutlichen Besserung seiner Beschwerden. Er kann wieder ohne Luftnot laufen und die Nierenfunktion, die durch die Herzschwäche sehr eingeschränkt war, hat sich wieder völlig normalisiert. Im Rahmen einer internationalen Studie wird die Klinik für Thorax-, Herz- und Thorakale Gefäßchirurgie eng mit anderen weltweit führenden Herzzentren kooperieren. So dienen die gewonnenen Erfahrungen mit der neuen Herzunterstützungspumpe dazu, diese zum Nutzen weiterer Patienten fortzuentwickeln. Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein- Westfalen, Universitätsklinikum der Ruhr- Universität Bochum, Julius-Maximilian-Universität Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- und Thorakale Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Würzburg, Quelle: Idw-online.de, Mai KARDIOTECHNIK 3/2013

18 Europäische Berufsanerkennung als Kardiotechniker Naveen Gaddehosur Nagaraj stammt aus Bangalore, der mit über acht Millionen Einwohnern drittgrößten Stadt Indiens. Am dortigen Herzzentrum, dem Narayana Hrudayalaya Institute of Cardiac Sciences, werden etwa Operationen jährlich durchgeführt. Nach einem Studium und den ersten Berufsjahren als ausgebildeter Kardiotechniker im Umgang mit der Herz-Lungen-Maschine in seinem Heimatland Indien wurden dem 28-jährigen Inder nun seine praktischen Kenntnisse durch die HDZ-Klinik für Thorax- und Kardiovaskularchirurgie, Bad Oeynhauen, offiziell geprüft und bestätigt. Die vorschriftsmäßige theoretische Prüfung dazu hatte Nagaraj bereits Ende 2012 an der Deutschen Akademie für Kardiotechnik in Berlin erfolgreich bestanden. Als erster Nicht-Europäer hat Naveen Gaddehosur Nagaraj damit die wichtige Europa-Anerkennung für seinen Beruf erhalten. Denn ohne das angesehene Europäische Zertifikat für Herz-Kreislauf-Perfusion ist die Berufsausübung in Europa heute kaum noch möglich. Für die Patienten ist ein erfahrener Kardiotechniker lebenswichtig. Der Kardiotechniker wurde mit der Erfindung der Herz-Lungen-Maschine 1953 festes Teammitglied bei Herzoperationen. In den 80 deutschen Herzzentren arbeiten heute rund 450 Kardiotechniker, die sich im Berufsverband der Deutschen Gesellschaft für Kardiotechnik e.v. (DGfK) und dem Europäischen Dachverband, dem European Board of Cardiovascular Perfusion, organisieren und eigene, international anerkannte Leitlinien herausgeben. Eine abgeschlossene Fachhochschulausbildung sowie die regelmäßige Zertifizierung im Abstand von drei Jahren ist heute allgemein anerkannter Standard. Prüfung bestanden: (v. l.) Prof. Dr. med. Jan Gummert, Direktor der Klinik für Thorax- und Kardiovaskularchirurgie am Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen; Jan Schaarschmidt, Deutscher Delegierter für das European Board of Cardiovascular Perfusion; Markus Rudloff, Leiter der Abteilung für Kardiotechnik im HDZ NRW; Naveen Nagaraj, Kardiotechniker aus Bangalore, Indien (Foto: Armin Kühn) Viele Monate hat sich Naveen Gaddehosur Nagaraj auf seine Anerkennungsprüfung als Kardiotechniker vorbereitet. Dabei war für ihn das breite Spektrum der Einsatzgebiete für den Kardiotechniker hierzulande, das über den Betrieb der Herz-Lungen-Maschine für alle Altersgruppen weit hinausgeht, besonders reizvoll: von der Unterstützung bei Hybridoperationen, bei der Rhythmustherapie und Organtransplantation, beim Monitoring von Vital-Parametern ebenso wie bei Blutaufbereitungsverfahren und Blutgasanalysen, aber auch im Zusammenhang mit Qualitätssicherung, Dokumentation und Statistik, der Medizingeräte-Verordnung, in der Forschung und bei anderen klinikspezifischen Tätigkeiten. Die Welt der Kardiotechnik steht nun offen für Naveen Gaddehosur Nagaraj. Fazit: Ohne den Ingenieur am offenen Herzen, den Spezialisten für Perfusionstechnik, der aufgrund der vielfältigen Aufgabenbereiche zukünftig wohl Klinischer Perfusionist statt Kardiotechniker genannt werden wird, sind Herzoperationen der Spitzenmedizin heute nicht denkbar. Herz- und Diabeteszentrum NRW, Bad Oeynhausen, Juli 2013 KARDIOTECHNIK 3/

19 Industrie Neues aus der Industrie MEDOS GEHT NEUEN WEG BEI MINIA- TURISIERTEN EKZ-SYSTEMEN Die Medos Medizintechnik AG hat sich zum Ziel gesetzt, mit ihren Produkten die Anwendungen sicherer und einfacher zu gestalten, aber auch das potentielle Trauma des Patienten bei herzchirurgischen Eingriffen zu minimieren. Aus dieser Überlegung heraus wurde das mini.system-konzept entwickelt: eine Auswahl an miniaturisierten extrakorporalen Kreislaufsystemen, jeweils basierend auf intelligenten und gereiften Konzepten, die sich vielfach in der klinischen Routine bewährt haben. Allen gemein ist das Ziel, die unerwünschten Nebenwirkungen sowie die Nachteile standardmäßiger Zirkulationssysteme zu verringern. Herzstück der mini.systems ist die Blutpumpentechnologie s.pump, die speziell für den Einsatz bei Herz-Operationen entwickelt wurde. Kliniken, die Interesse an einem modernen, weniger traumatischen Perfusionskonzept haben, wissen zu schätzen, dass zum regulären Schlauchset nun eine Diagonalpumpe gehört. Diese Rotationspumpe mit diagonalem Blutfluss schädigt das Blut weniger als eine übliche Rollenpumpe, weist zusätzliche Sicherheitsmerkmale auf und verbessert potentiell das neurologische Ergebnis durch eine Reduktion von kavitations-bedingten Mikroembolien. Mit den mini.systems reagiert Medos auf den Trend, möglichst kompakte Kreisläufe für die extrakorporale Zirkulation zu verwenden. Alle mini.systems werden seit Längerem in der klinischen Routine angewandt. Natürlich stellt Medos in gewohnter Weise auch weitere, auf die individuellen Bedürfnisse des jeweiligen Anwenders angepasste mini.systems her. NEUE ENTWICKLUNG FÜR DIE ELEK- TRONISCHE DATENAUFZEICHNUNG Sorin CONNECT ist die neueste Entwicklung zur elektronischen Datenaufzeichnung aus dem Hause Sorin. Es bietet eine ideale Kombination aus intelligent konzipierter Software und Hardware, um die Perfusion und die Dokumentationsanforderungen zu unterstützen. Diese Software stellt die Datenintegrität für eine effiziente, effektive und automatisierte elektronische Aufzeichnung der Perfusionsdaten sicher. Als Nachfolger des Datenmanagementsystems (DMS) erhielt das neue CON- NECT ein innovatives und intuitives Design für eine zielgerichtete Perfusion. Durch Echtzeit-Berechnungen, rückwirkende Berechnungen sowie verschiedene Trending Tools wird der Anwender während und nach dem Bypass durch das Datenmanagement durchgehend unterstützt. Wie bereits beim DMS, ist die Software aus zwei Komponenten aufgebaut: Der CONNECT Manager verwaltet alle Falldaten in einer zentralen Datenbank und erlaubt jederzeit den Zugang zu allen Informationen durch das Kardiotechnik-Team. Der Manager kann zum Drucken oder Exportieren der Fälle sowie zur Durchführung einer Datenanalyse mittels des integrierten Statistik-Programms genutzt werden. Der CONNECT Recorder arbeitet als Medizinprodukt auf dem DataPad- Touchscreen, welches an die HLM angeschlossen wird, und sammelt individualisierte Patienten- und Falldaten während der OP. Informationen der HLM und weiterer Geräte aus dem OP-Saal werden in einer Vielzahl von Tabellen und Grafiken dargestellt. Der Anwender kann das System so auf seine eigenen Bedürfnisse einstellen. In Verbindung mit dem Sorin HEART- LINK-System und online Patientendaten können Echtzeitwerte für DO 2, VO 2 und VCO 2 berechnet werden sowie die umfassenden Schlauchset-Informationen automatisch ins System übernommen werden. Neue intelligente Funktionen für Qualitätsbewertung, klinische Statistiken und Inventar-Berichte runden das gesamte System ab. HAMAMATSU PHOTONICS DEUTSCH- LAND GMBH NIRO-200NX Hamamatsu Photonics, mit Sitz in Hamamatsu City, Japan, wurde 1953 gegründet und ist mit weltweit acht Vertriebsniederlassungen in Europa, USA, China und Japan vertreten. In Herrsching am Ammersee, vor den Toren Münchens, ist seit 1986 die Tochtergesellschaft Hamamatsu Photonics Deutschland (HPD) ansässig, aber gegründet wurde die deutsche Niederlassung bereits 1973 im bayerischen Hechendorf/ Seefeld. Die Geschäftsführung obliegt Dr. Peter Eggl. Der rasche technische Fortschritt eröffnet stets neue Möglichkeiten. HPD stellt sich diesen Herausforderungen und legte 2005 in Herrsching mit dem Bau eines neuen Firmengebäudes den Grundstein für Expansion und bestmögliche Kundenbetreuung. Mit ca. 80 Mitarbeitern derzeit, unterstützt durch ein Vertriebsbüro in Geldern sowie jeweils ein Büro in Holland, Dänemark und Polen, betreut HPD den gesamten deutschsprachigen Raum außer der Schweiz sowie Ungarn, Bulgarien, Rumänien, Griechenland, die Türkei, die Tschechische Republik, die Slowakei, Montenegro, Kroatien und Serbien. Die Forschungs- und Produktionseinrichtungen sind nach wie vor in Japan. In 32 Gebäuden befinden sich dort die Haupttechnologien: optoelektronische Komponenten (Halbleiter, Photomultiplier, Lichtquellen, Laser) und Systeme. Viele Kunden kommen bei HPD aus den Bereichen: Analytik, Medizin-, Automobil-, Röntgen-, Sicherheitstechnik und Biotechnologie. In allen Gebieten ist es außerordentlich wichtig, mit den Produkten durch empfindliche Sensoren die Nachweisgrenzen herabzusetzen und immer gleichbleibend hohe Produktqualität zu liefern. Der neue Gewebeoxygenierungsmonitor NIRO-200NX bietet durch Nahinfrarotspektroskopie eine nicht-invasive und real-time Überwachung der zerebralen, aber auch z. B. der muskulären Sauerstoffsättigung und Perfusion. Er liefert 81 KARDIOTECHNIK 3/2013

20 Daten zur lokalen Sauerstoffsättigung, zum Hämoglobingehalt sowie zu den Konzentrationsveränderungen von totalem, gesättigtem und ungesättigtem Hämoglobin. Durch diesen Informationsgehalt erhält man ein gutes Verständnis der lokalen hämodynamischen Phänomene sowie z. B. für den Grund des Sauerstoffabfalls im Gewebe. Hiervon profitieren Diagnosen und Forschungsergebnisse. Neben der Routine in ICU, CCU, NICU, der Herz- und Gefäßchiru rgie, Neonatologie, Pädiatrie und der Neurologie wird der Monitor auch stark im Bereich der medizinischen und sportwissenschaftlichen Forschung eingesetzt. Hamamatsu Photonics ist nach ISO 9001 und zertifiziert. KARDIOTECHNIK 3/

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