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Cardiovascular MedicineCardiovascular Medicine
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  • Cardiovascular Medicine is published by MDPI from Volume 28 Issue 1 (2025). Previous articles were published by another publisher in Open Access under a CC-BY (or CC-BY-NC-ND) licence, and they are hosted by MDPI on mdpi.com as a courtesy and upon agreement with Editores Medicorum Helveticorum (EMH).
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28 February 2001

Stellenwert der minimal invasiven Techniken in der Herzchirurgie

Kerckhoff-Clinic Foundation, Division of Cardiovascular Surgery, Benekestrasse 2–8, D-61231 Bad Nauheim
Cardiovasc. Med.2001, 4(1), 6-12;https://doi.org/10.3390/cardiovascmed4010002
Version Notes

Summary

Minimally invasive heart surgery
The use of ‘minimally invasive’ techniques for cardiac surgery procedures has increased in the last 5 years. The term ‘minimally invasive’ is used when coronary artery bypass grafting is either performed without use of cardiopulmonary bypass or through a minithoracotomy. The term ‘minimally invasive valve surgery’ is used when access to the heart is performed through partial sternotomy or minithoracotomy.
Up to now there are no prospective randomized studies demonstrating that ‘minimally invasive’ techniques improve surgical results. This is also true for postoperative course, long-term results and costs. Only cosmetic result is definitely better in most cases. However, there are indications to perform heart surgery ‘minimally invasively’ such as preference of cardiologist or patient, polymorbid patients, severely calcified ascending aorta, specific coronary reoperations, immunological problems, coagulopathies or budget problems.

Zusammenfassung

In der Herzchirurgie werden seit rund 5 Jahren vermehrt ‘minimal invasive’ Techniken angewendet. Im wesentlichen bedeutet dies, dass Bypass-Operationen über einen mehr oder weniger grossen Zugangsweg am schlagenden Herzen durchgeführt werden. Eine Herzklappenoperation wird als ‘minimal invasiv’ bezeichnet, wenn die Grösse des Hautschnittes beziehungsweise der Thorakotomie kleiner ist als die sonst übliche totale mediane Sternotomie.
Bis heute sind noch keine prospektiven randomisierten Studien bekannt, welche beweisen, dass ‘minimal invasive’ Techniken bezüglich Operationsresultat entscheidende Vorteile bringen. Dies trifft auch zu für den postoperativen Verlauf, die Kosten und die Langzeitresultate. Einzig die kosmetisch meist schönere Wunde kann als echter Vorteil angesehen werden.
Es gibt allerdings Indikationen, welche eindeutig für ‘minimal invasive’ Techniken sprechen: Wunsch des Patienten und Kardiologen; polymorbide alte Patienten; massiv verkalkte Aorta; spezielle koronare Reoperationen; Gerinnungsstörungen bzw. immunologische Störungen; Kostengründe.

Einführung

Seit rund 5 Jahren werden gewisse Herzoperationen immer häufiger mit «minimal invasiven» Techniken durchgeführt, zumindest bei dafür geeigneten Patienten. Doch was bedeutet eigentlich «minimal invasiv»? Unter den Herzchirurgen ist man sich noch nicht ganz einig, wie «minimal invasiv» definiert werden soll. Eine kürzlich von den zwei grössten amerikanischen Gesellschaften für Thorax- und Herzchirurgie (Society of Thoracic Surgeons [STS], American Association of Thoracic Surgeons [AATS]) veröffentlichte Erklärung mag diesbezüglich etwas mehr Klarheit schaffen [1]. Unter einer «minimal invasiven direkten koronaren Bypass-Operation» (MIDCAB) versteht man die Anlage einer Anastomose zwischen der linken Arteria mammaria interna (LIMA) zum Ramus interventricularis anterior (RIVA) über eine kleine linksseitige laterale Thorakotomie ohne Anschluss der Herz-Lungen-Maschine bzw. ohne Kardioplegiegabe. Ist der Zugangsweg für die koronare Bypass-Operation eine mediane totale Sternotomie und werden dabei eine oder mehrere Koronararterien mit Bypassgrafts versorgt, ohne jedoch die Herz-Lungen-Maschine anzuschliessen, spricht man von «Off-pump»-Bypass-Operation (OPCAB). Unter der «Port-Access» Bypass-Operation (PACAB) versteht man eine Operation, bei welcher die Herz-Lungen-Maschine über die Leistengefasste angeschlossen wird, die Aorta mit einem intraaortalen Ballon (Endoclamp) okkludiert wird und die Kardioplegie über einen ebenfalls von peripher eingeführten speziellen Katheter in die Kranzarterien gegeben wird. Bei dieser Technik werden ausserdem mehrere spezielle Trokare in den Thorax gebracht, durch welche die Kamera mit Lichtquelle sowie die chirurgischen Instrumente eingeführt werden können.
Nebst Bypass-Operationen können auch Herzklappenoperationen «minimal invasiv» durchgeführt werden. Im Gegensatz zu den Bypass-Operationen muss bei Klappenoperationen immer die Herz-Lungen-Maschine angeschlossen werden. Entsprechend bezieht sich der Begriff «minimal invasiv» lediglich auf die Grösse des Hautschnittes bzw. die Ausdehnung der Sternotomie und Thorakotomie. Auch Herzklappenoperationen können mit der Port-Access-Technik durchgeführt werden.

Minimal invasive koronare Bypass-Operationen

Bypass-Operation ohne Herz-Lungen-Maschine (MIDCAB, OPCAB)

Kolessov berichtete 1967 erstmals über die Anlage eines LIMA-RIVA-Bypasses durch eine kleine anteriore Thorakotomie ohne Herz-Lungen-Maschine [2]. Zwischen 1968 und 1975 veröffentlichte andere Autoren mehrere Artikel über dieselbe Operationstechnik [3–6]. Später wurde dieses Verfahren verlassen, weil koronare Anastomosen unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine und Gabe von Kardioplegie wesentlich präziser durchgeführt werden konnten. In den 80er und besonders in der zweiten Hälfte der 90er Jahre erfuhr die Bypass-Operation ohne Herz-Lungen-Maschine eine Renaissance dank neuartiger Technologien [7–11].
Da das Blut während des Einsatzes der Herz-Lungen-Maschine mit nichtendothelialisierten Oberflächen in Kontakt kommt, werden verschiedene zelluläre und humorale Komponenten aktiviert. Ausserdem sind diverse andere schädliche Auswirkungen der extrakorporalen Zirkulation bekannt. Allerdings werden diese negativen Einflüsse vom Menschen in der Regel problemlos toleriert und können deshalb meistens vernachlässigt werden. Eine Ausnahme können polymorbide alte Patienten bilden oder Patienten, bei welchen der Einsatz der Herz-Lungen-Maschine problematisch seinkann, z.B. bei schwer verkalkten Gefässen, ausgeprägten Verwachsungen, Gerinnungsstörungen etc.
Der Wegfall der Herz-Lungen-Maschine führt unbestritten zur Kosteneinsparung, da keine Oxygenatoren, Filter und Schlauchsysteme mehr notwendig sind.
Bei der MIDCAB-Operation wird die LIMA auf den RIVA bzw. den Diagonalast anastomosiert. Der Zugang erfolgt über eine 8 bis 10 cm lange linksseitige laterale Thorakotomie im 3., 4., 5. oder 6. Interkostalraum [13–16] (Abbildung 1). Durch diese Inzision kann auch die LIMA präpariert werden.
Abbildung 1. Minithorakotomie im 3. Interkostalraum, welche für eine «minimal invasive» Bypass-Operation (Anastomose der LIMA auf den RIVA) empfohlen wird.
Welches sind nun die Vor- und Nachteile dieser Minithoraktomie? Die Befürworter dieser Inzision glauben, dass die Kosmetik verbessert wird und die Beschwerden des Patienten geringer sind. Allerdings kann der Thoraxperrer, welcher durch diesen kleinen Schnitt eingeführt werden muss, zu einer massiven Spannung der Wundränder führen. Als Folge können Spannungsnekrosen auftreten, welche sich sekundär infizieren. Doty et al. beobachteten bei 14,8% der Patienten, welche durch eine Minithorakotomie operiert wurden, eine Wundinfektion [14]. Ein chirurgisches Débridement musste bei 3,7% dieser Patienten durchgeführt werden. Andere Autoren fanden jedoch keinen Unterschied bezüglich Wundinfektionsrate zwischen einer totalen Sternotomie und einer Minithorakotomie [17]. Uneinigkeit herrscht auch bezüglich der postoperativen Schmerzen. Walther et al. konnten zeigen, dass ab dem 3. postoperativen Tag die Schmerzen nach Minithorakotomie geringer waren im Vergleich zur totalen Sternotomie [17]. Dadurch war eine frühere Mobilisation der Patienten möglich. Andere Autoren glauben, dass die totale mediane Sternotomie am wenigsten Schmerzen erzeugt [18,19].
Ein offensichtlicher Nachteil der Minithorakotomie ist die beschränkte Sicht auf das Operationsfeld. Treten zudem durch die Manipulation am Herzen hämodynamische Probleme auf, die eine Reanimation notwendig machen, muss unter Umständen eine notfallmässige Sternotomie durchgeführt werden mit Anschluss der Herz-Lungen-Maschine. Gemäss Literaturangaben tritt dieser Fall in 5,3–6,2% auf [14,20,21]. Allerdings kann eine Sternotomie unter Umständen vermieden werden, wenn präoperativ ein Führungsdraht in die Femoralgefässe eingelegt wird, so dass notfallmässig ein perkutaner femoro-femoraler Bypass angeschlossen werden kann.
Sowohl bei der MIDCAB als auch bei der OPCAB muss per definitionem am schlagenden Herzen operiert werden. Dabei sind verschiedene technische Schwierigkeiten zu erwarten. Ein Hauptproblem stellt sicher die Stabilisierung des Herzens im Bereich der Koronaranastomosen dar. Allerdings werden immer bessere Stabilisatoren auf dem Markt eingeführt, die ein nahezu unbewegtes Operationsfeld garantieren können (Abbildung 2). Dadurch kann die Anastomose beinahe so präzise durchgeführt werden wie am plexischen Herzen. Einzig Blutungen aus dem Myokard bzw. der Koronararterie können die Sicht noch beeinträchtigen. Selbstverständlich müssen MIDCAB und OPCAB bezüglich Mortalität und Morbidität mit konventionellen Bypass-Operationen vergleichbar sein. Leider sind bis heute keine prospektiv randomisierten Langzeitstudien bekannt, welche Operationen mit und ohne Herz-Lungen-Maschine miteinander vergleichen. Lediglich über Frühresultate wurde bisher berichtet. So beträgt die Frühmortalität nach MIDCAB gemäss Literaturangaben zwischen 0,4% und 4,9% und nach OPCAB zwischen 0% und 3,8% [12,16,20–25]. Dies entspricht ungefähr der Frühmortalität nach konventionellen Bypass-Operationen. Allerdings können die Resultate nicht unbedingt miteinander verglichen werden, da MIDCAB und OPCAB in der Regel nur bei dafür geeigneten Patienten durchgeführt werden. Calafiore et al. berichten in einer der neuesten MIDCAB-Studien über eine angiographisch perfekte Durchgängigkeitsrate der LIMA-RIVA-Anastomose von 98,9% [23]. Allerdings wird auch über eine Frühreoperationsrate von 0,6%–6% berichtet, und diese Zahlen sind deutlich höher als nach konventionellen Eingriffen [14,16,20,21]. Die Befürworter der MIDCAB und OPCAB betonen, dass die Verweildauer auf der Intensivstation und in der Klinik kürzer ist im Vergleich zu konventionellen koronaren Bypass-Operationen. Allerdings sind in diesen Studien keine objektiven Daten zu finden, welche diese Behauptung unterstützen würden [23,25,26]. Aus konservativer Sicht ergeben sich die folgenden Indikationen für MIDCAB:
Abbildung 2. Stabilisator zur Ruhigstellung des Operationsfeldes (Cohn Cardiac Stabilizer™, Genzyme CardioVascular Group, Tucker, GA, USA). In der Plattenöffnung ist der mit Gummi-zügeln angeschlungene R. intermedius sichtbar.
–
Eine PTCA/Stentimplantation ist technisch nicht möglich bzw. eine Restenose nach PTCA/Stent ist aufgetreten, und der Patient bzw. Kardiologe wünscht eine MIDCAB.
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Der Einsatz der Herz-Lungen-Maschine ist potentiell gefährlich (verkalkte Aorta, polymorbid Patient, Gerinnungsstörung u.a.).
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Reoperationen, bei denen offene Bypassgrafts über eine Sternotomie verletzt werden können.
Als Kontraindikation für eine MIDCAB gelten ein schmalkalibriger, beziehungsweise diffus verkalkter RIVA, eine Rechtsrotation des Herzens, sehr adipöse Patienten, Patienten mit Lungenemphysem oder notfallmässige Operationen.
Birgt der Einsatz der Herz-Lungen-Maschine ein erhebliches Risiko in sich und leidet der Patient an einer Mehrgefässerkrankung, kann eine OPCAB durchgeführt werden. Ein solches Risiko kann beispielsweise bei sehr alten, polymorbid Patienten vorhanden sein. Können bei dieser Technik nicht alle Herzkranzgefässe mit Bypassgrafts versorgt werden, kann in speziellen Fällen auch eine sogenannte Hybridoperation durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass lediglich die sicher durchführbaren Anastomosen durch OPCAB/MIDCAB versorgt werden. Anschliessend an die Bypass-Operation erfolgt in einer zweiten Sitzung die PTCA/Stentimplantation der nichtversorgten Gefässe.
Es ist unbestritten, dass in gewissen Zentren die Indikation für Herzoperationen ohne Herz-Lungen-Maschine (MIDCAB, OPCAB) wesentlich grosszügiger gestellt wird.

Bypass-Operation mit der Port-Access-Technik (PACAB)

Wie vorgängig erwähnt, wird bei dieser Technik die Herz-Lungen-Maschine über die Femoralgefässe angeschlossen. Die Aortenklemmung wird mit einem intraaortalen Ballon vorgenommen, welcher ebenfalls über die peripheren Gefässe in die Aorta eingebracht wird. Dasselbe gilt für den Kardioplegiekatheter und den Pulmonalisvent (Abbildung 3). Da die PACAB-Technik erst in wenigen Kliniken durchgeführt wird, sind noch keine grossen prospektiven Studien publiziert worden. Es steht jedoch fest, dass die PACAB bei verkalkten Iliakal- und Femoralgefässen kontraindiziert ist, da das Einbringen der diversen Katheter bei dieser Pathologie zu einer Aortendissektion führen kann [27]. Ausserdem ist diese Technologie noch sehr teuer und entsprechend kann die PACAB heutzutage aus Kostengründen nur in ausgewählten Kliniken vorgenommen werden.
Abbildung 3. Port-Access-Technik (Heart-port Inc., Redwood City CA, USA): Die verschiedenen Katheter werden über A. und V. femoralis in das Herz eingeführt.

Minimal invasive Herzklappenoperationen

Herzklappenoperationen müssen im Gegensatz zu den Bypass-Operationen immer mit der Herz-Lungen-Maschine durchgeführt werden. Entsprechend bezieht sich der Begriff «minimal invasiv» lediglich auf die Grösse des Zugangsweges. Die heute am häufigsten durchgeführten Zugänge sind die partielle obere Sternotomie zur Durchführung von Aortenklappenoperationen (Abbildung 4) und die rechtseitige Minithorakotomie, welche für Mitralklappenoperationen vorgeschlagen wird. Der Vorteil der partiellen oberen Sternotomie besteht darin, dass die Integrität des Brustkorbes erhalten bleibt, was bei der totalen Sternotomie nicht der Fall ist. Ausserdem könnte die kleine Inzision dem Patienten psychologisch helfen. Es scheint nämlich, dass der Patient einen Zusammenhang zwischen der Grösse des Hautschnittes und dem Schwierigkeitsgrad der Operation herstellt.
Abbildung 4. Frische Wunde nach partieller oberer medianer Sternotomie. Die blauen Schrittmacherdrähte sind noch in situ.
Die Ziele des minimal invasiven Zuganges können folgendermaßen zusammengefasst werden: (1.) identisches Operationsresultat verglichen mit standardmässig durchgeführten Herzklappenoperationen; (2.) weniger postoperative Schmerzen und dadurch schnellere Mobilisation; (3.) kürzere Klinikverweildauer und dadurch geringere Kosten; (4.) kosmetischer Vorteil.
Es liegt auf der Hand, dass das Operationsfeld über einen minimal invasiven Zugang eingeschränkt ist. Dadurch wird der Klappenersatz insgesamt anspruchsvoller und die Blutstillung schwieriger. Allerdings scheint das Operationsresultat zwischen minimal invasiven Techniken und Standardtechniken identisch zu sein, obwohl auch hier grosse prospektiv randomisierte Studien fehlen. Einige Autoren fanden einen geringeren Transfusionsbedarf nach minimal invasiven Klappenoperationen, während andere diesbezüglich keinen Unterschied feststellten [28–33]. Auch bezüglich postoperativen Schmerzen gibt es unterschiedliche Ansichten. Einige Autoren glauben, dass die totale mediane Sternotomie am wenigsten Schmerzen verursacht [18,19]. Andere fanden in prospektiven Studien keinen Unterschied bezüglich postoperativen Schmerzen zwischen partieller und totaler Sternotomie [33,34]. Wiederum andere stellten nach partieller Sternotomie geringere Schmerzen fest, obwohl in diesen Studien objektive Daten fehlen [28,31]. Die meisten Befürworter der minimal invasiven Herzklappenchirurgie fanden eine kürzere Klinikverweildauer verglichen mit standardmässig durchgeführten Operationen. Allerdings fehlen hier objektive Entlassungskriterien. Der einzige bewiesene Vorteil des minimal invasiven Zugangs ist die kosmetisch meist schönere Wunde. Insbesondere junge Patienten entscheiden sich aus diesem Grund für den minimal invasiven Zugang [35].
Zusammengefasst können folgende Punkte herausgegriffen werden, welche die minimal invasive Herzchirurgie betreffen:
  • Da prospektiv randomisierte Studien fehlen, können über die Kurz-, Mittel- und Langzeitresultate der minimal invasiven Herzchirurgie noch keine definitiven Aussagen gemacht werden. Polymorbide Patienten, Patienten mit stark verkalkter Aorta oder Patienten, bei welchen risikoreiche Reoperationen durchgeführt werden müssen, können definitiv von MIDCAB/OPCAB profitieren. Der Wert der Port-Access-Technik bei Bypass- und Klappenoperationen ist vorläufig schwer einzuschätzen. Dies gilt ebenso für roboterassistierte Operationen.
  • Der einzige bisher bewiesene Vorteil der minimal invasiven Bypass- und Herzklappenoperationen ist die bessere Kosmetik. Die weiteren von Befürwortern genannten Vorteile (weniger Wundschmerzen, kürzere Klinikverweildauer, niedrigere Kosten usw.) sind noch nicht ausreichend bewiesen.

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