Priv. Doz. OA Dr. Peter Bergmann Herzchirurgie St. Pölten.
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Priv. Doz. OA Dr. Peter Bergmann
Herzchirurgie St. Pölten
KH St.Pölten, 2800 Mitarbeiter, 1077 Betten
Seit 1993 Herzchirurgische Abteilung
Team:
Prim. Univ. Doz. Dr. Ch. Holzinger6 Oberärzte/2 Assistenzärzte1 Stationsärztin + Turnusarzt30 Betten-Station3 Herzoperationen pro Tag, + WE 4 OPs ~18 Op/ Woche > 900 Herzoperationen/Jahr
Herzchirurgie St. Pölten
Behandlungsspektrum
Herzchirurgie St. Pölten
• Koronare Bypass-Operation (mit oder ohne Herz-Lungen Maschine)
• Herzklappenoperation und Rekonstruktion
• Septumdefekte im Erwachsenen
• Herztumoren
• Aortenoperation (Aneurysma, Dissektion) und Aortenstenting• Herzmuskel (Aneurysma)• Verletzungen von Herz und Aorta• Unterkühlung• Temporäre mechanische Herzunterstützung (Ballonpumpe, ECMO)• Herzschrittmacher- und ICD-Implantation, Vorhofablation• Carotis-Endarterektomie
Reihung nach Häufigkeiten der Operationen
• Aorto-Koronare- Bypass-Operation (CABG) • Herzklappenoperation und Rekonstruktion• Aortenoperation (Aneurysma, Dissektion) und Aortenstenting
• Septumdefekte im Erwachsenen
• Herztumoren• Temporäre mechanische Herzunterstützung (Ballonpumpe, ECMO)• Carotis-Endarterektomie• Herzmuskel (Aneurysma)
Herzchirurgie St. Pölten
Statistik 2006 (Österreich)
Gesamte Operationen: 6714
ACBP 2721Klappen-OP 1979Klappen-OP mit ACBP 754Kongenitale-OP 564Aortenaneurysma 288
ACBP ohne HLM 225HTX 50
Herzchirurgie in Österreich
81% des Gesamtvolumens
Eckdaten der Herzchirurgie
Herzchirurgie
1896 – Erste erfolgreiche Operation am Herzen – Übernähung einer Messerstichverletzung durch Ludwig Rehn
1924 – Erste erfolgreiche Embolektomie nach Lungenembolie (Trendelenburg-OP) durch Martin Kirschner
1953 – Erste erfolgreiche offene Herzoperation unter Anwendung der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) durch Gibbon
1960 – Erster erfolgreicher Herzklappenersatz mittels Kugelprothese – Aortenklappe durch Harken
1967 – Erste Herztransplantation durch Christian Barnard
1967 – Erste aortokoronare Bypassoperation durch Favoloro
1967 – Erster Mammaria-Bypass durch Kolessov
1969 – Erster Einsatz eines künstlichen Herzens durch Cooley
1984 – Erster erfolgreicher Langzeiteinsatz eines Kunstherzens über 112 Tage durch DeVries
Das Herz – Aufbau und Funktion
Anatomie und Physiologie
Hard facts
Anatomie und Physiologie
• Faustgroßer Hohlmuskel• Pumpe für den menschlichen Kreislauf• Schlägt 60 - 80 mal pro Minute• Links unter dem Brustbein, zwischen der 4. und 8. Rippe• 250g – 500g• Größe und Gewicht ist abhängig vom Trainingszustand
Herzminutenvolumen (HMV)Herzminutenvolumen (HMV)Menge an Blut in Litern pro MinuteHMV = Auswurfvolumen x Schlagfrequenz
70 ml Auswurfvolumen60 – 70 Herzaktionen/minHMV von ca. 5 Litern/min
Anatomie und Physiologie
Bau der HerzwandBau der Herzwand • Herzinnenhaut (Endokard)• Herzmuskel (Myokard)• Außenhaut (Epikard)• Herzbeutel (Perikard)
Herzinnenräume
• Vier Abschnitte– Rechter und linker Vorhof– Rechte und linke
Herzkammer• rechte und linke Seite wird
durch die Herzscheidewand (Septum) getrennt
Animation
Anatomie und Physiologie
Herzklappen• Ventilfunktion• Regeln Stromrichtung des Blutes• Segelklappen• Taschenklappen
Anatomie und Physiologie
Herzklappen
MitralValve
PulmonaryValve
Aortic Valve
Tricuspid ValvePulmonaryValve
MitralValve
Tricuspid Valve
Aortenklappe• Taschenklappe bestehend aus 3 Anteilen:
– Linkskoronar– Rechtskoronar– Nonkoronar
• Liegt zwischen linkem Ventrikel und Aorta
• Öffnet sich in Systole, schließt in Diastole
Anatomie und Physiologie
• Verhindert daß Blut von Aorta in Diastole zurück in linken Ventrikel fließt
Mitralklappe• Segelklappe bestehend aus 2 Anteilen:
– Vorders (anteriores) Segel– Hinteres (posteriores) Segel
• Liegt zwischen linkem Vorhof und linkem Ventrikel
• Öffnet sich in Diastole, schließt in Systole
Anatomie und Physiologie
• Verhindert daß Blut von linkem Ventrikel in Systole zurück in linken Vorhof fließt
Pulmonalklappe• Taschenklappe bestehend aus 3 Anteilen • Liegt zwischen rechtem Ventrikel
und Pulmonalarterie• Öffnet sich in Systole, schließt in Diastole• Verhindert daß Blut von P.Arterie in
Diastole zurück in rechten Ventrikel fließt
Anatomie und Physiologie
Trikuspidalklappe• Segelklappe bestehend aus 3 Anteilen • Liegt zwischen rechtem Vorhof
und rechtem Ventrikel• Öffnet sich in Diastole, schließt in Systole• Verhindert daß Blut von rechtem Ventrikel
in Systole zurück in rechten Vorhof fließt
Anatomie und Physiologie
Die Aorto-Coronare-Bypass - Operation (CABG)
Was versteht man unter einer aorto-coronaren-Bypassoperation (CABG) ?
• KHK: häufigste Todesursache in der industrialisierten Welt.
• Risikofaktoren• Atherosklerose
Atheroskleose des Koronargefäßes
Risikoreduktion ohne Medikamente
Fettreduzierte Kost = < 20 % Fettanteil (Studien mit < 30 % erbrachten keinen Nutzen). "Mediterrane" Kost: Brot, Gemüse, Obst, Fisch, ungesättigte Fettsäuren, Olivenöl; wenig Fleisch Ausgleichssport: mindestens 3x/Woche 30 min. ARR = absolute Risikoreduktion für Tod sowie nichttödlichen Herzinfarkt;
Left Coronary Artery System
First ObtuseMarginal Artery
Second ObtuseMarginal Artery
Left Main
Top of ArteryCircumflex
First Diagonal Artery
Left Anterior Descending Artery
Second Diagonal ArteryLeft Circumflex Artery
Right Coronary Artery System
SA Node Artery
PosteriorDescending Artery
Posterior LateralArteries
AV Node Artery
Second Acute MarginalArtery
First Acute MarginalArtery
Right CoronaryArtery
Right Coronary Artery System
• The RCA system:– Is shorter than the left coronary artery
system– Primarily supplies blood to the right atrium,
right ventricle, a small portion of the left ventricle, and the ventricular septum
– Is composed of seven main branches
Koronarangiographie
Hauptstammstenose
Abgang LAD
3-Gefäßerkrankung
Welche Koronararterien für dringende Bypass-OP
Verlängerung der Überlebenszeit
Verbesserung der Lebensqualität
Warum operieren?
0
20
40
60
80
100
5a 10a 15a
LAD3-GefäßHauptstammGesunde Pop
Überleben nach koronarer Läsion
% Ü
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5a 10a 15a
LAD3-GefäßHauptstammGesunde Pop
Überleben nach ACBP%
Übe
rlebe
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Copyright ©2008 American Heart Association
Booth, J. et al. Circulation 2008;118:381-388
Mortality by subgroups at a median follow-up of 6 years
Copyright ©2008 American Heart Association
Booth, J. et al. Circulation 2008;118:381-388
Cumulative risk of death
Standardverfahren der CABG
• Sternotomie• Präparation von Bypassgrafts• Anschluss an die Herz-Lungen-Maschine• Kardioplegischer Stillstand• Anastomosierung • Abgang von der Herz-Lungen-Maschine• Sternumverschluss
Mediane longitudinale Sternotomie
Konventionelle CABG Konventionelle Klappenchirurgie Aneurysmachirurgie (nicht Typ B -Dissektionen!!! – Antero- laterale Thorakotomie)
Präparation der Bypassgrafts
Präparation der A. thoracica interna sinistra
Offenheitsrate arterieller Grafts > venöser Grafts !!
Präparation der Vena saphena magna
Konventionelle Technik
Endoskopische Technik
Präparation der A. radialis
LIMA - LAD
* Cameron et al NEJM 1996
Anschluss an die Herz-Lungen-Maschine
Die Extrakorporale Zirkulation – Die Herz-Lungen Machine (HLM)
Pumpfunktion des Herzens und die Lungenfunktion für einen beschränkten Zeitraum übernommen.
John Gibbon – 6. Mai 1953: 18a-Frau mit ASD für 45 min. an der HLM.
Ziel der HLM: Systemische Zirkulation unter gleichzeitigem Stillstand
des Herzens zu erreichen (Herz –ischämischer Arrest). Eingiffe am offenen Herzen zu ermöglichen (AKE; MKE)
bzw. zu erleichtern (CABG).
Aufgaben der HLM
► Übernahme der Pumpfunktion des Herzens durch:▪ Rollerpumpen (gering pulsativer Fluß)▪ Zentrifugal-Pumpe: Biomedicus – Pumpe (non-pulsativer Fluß)
► Übernahme der Lungenfunktion durch:
▪ Blasen – Oxygenatoren▪ Membranoxygenatoren
► Hypothermie (Sicherheitszeit d. ischämischen Herzphase ↑, OrganprotektionAbnahme der Körpertemberatur um 10° = >90% Reduktion des O2 -Verbrauchs):
▪ Mild hypothermia (32–35 °C)▪ Moderate hypothermia (28–32°C)▪ Deep hypothermia (< 27 °C)
Prinzip der HLM
Herz muß aus dem systemischen Kreislauf getrennt werden
• Wie funktioniert das ???1.) Kanülierung des Herzens und Anschluß an die Herz Lungen-Maschine
(Kanülen sind die Verbindung Patient-HLM) Arterielle Kanülierung: Ao. ascendens wird kanüliert → Vorbereitung um
arterielles (oxygeniertes) Blut von der HLM zum Patienten zu pumpen. Venöse Kanülierung : re. VH bzw. VCS u. VCI werden kanüliert →
Vorbereitung um venöses (deoxygeniertes ) Blut vom Patienten zur HLM fließen zu lassen.
1. Schritt:
Die arterielle Kanülierung
Ao. asc.
Venöse Kanülierung
Doppelstufenkanüle
2. Schritt:
cranial
caudal
3. Schritt:
Angehen an die HLM:„Fertig zum Bypass“
→ moderate Hypothermie
→ Herz schlägt noch
4. Schritt: Klemmen der Aorta ascendens→ Herz ist aus dem systemischen Kreislauf ausgeschalten→ Koronarien sind nicht mehr perfundiert –
5. Schritt: Myokardprotektion (zum Schutz vor dem ischämische Myokardschaden )
Systemische Hypothermie Kristalloide Kardioplegie oder Blutkardioplegie Myocardiale Oberflächenkühlung.
KanüleKlemme
Cardiolplegie
Nähen der peripheren Anastomosen
• End-zu-Seit Anastomose distal der Stenose • Cardioplegiertes Herz• Einleiten der Aufwärmphase• Entfernen der Ao-Klemme• Herz beginnt zu schlagen
Venengraft
Nähen der zentralen Anastomosen
• Schlagendes Herz• Tangentiales Klemmen der Ao-
ascendens• Anfertigen von Stanzlöchern• End-zu-Seit Anastomosierung
der Venen an die Aorta ascendens
Abgehen von der Herz-Lungen-Maschine
• Normothermie• Intakte Bypassanastomosen• Hämodynamisch stabile Situation – • Reduktion der HLM –Unterstützung• Entfernung der venösen Kanüle• Entfernung der arteriellen Kanüle• Aufnähen epicardialer SM-Drähte• Drainage (mediastinal, pleural)
Negative Effekte der HLM
Blutkontakt mit Fremdoberfläche (Schläuche, Oxygenator, Wärmeaustauscher, Filter etc.) → Postoperativ: „ whole body inflammatory resonse“ → ARDS (Acute/Adult Respiratory Distress Syndrome), Sepsis, MOF (Multi Organ Failure)
• Ursachen: Aktivierung der intrinsischen und extrinsischen Gerinnungskaskaden Aktivierung des Komplementsystems Aktivierung der Fibrinolyse Membranschädigung der korpuskulären Blutbestandteile Dysfunktion der zellulären Immunreaktion Freisetzung von Endotoxinen, freie Radikale, Zytokine, Elastasen,
Kollagenasen, terminale Lysekomplexe etc.
OutcomeOutcome
Operative Mortalität 1-3%10 Jahresüberleben 80%
10 Jahre Anginafreiheit 50%15 Jahre LIMA offen 90%10 Jahre Vene offen 50%
Die Off – Pump – Bypasschirurgie (OPCAB)
OPCAB -Stabilisatoren
OPCAB-Stabilisatoren
Technisch anspruchsvoller,
komplette Revaskularisation möglich
hämodynamische Stabilität !!
Risiko-Nutzen Abwägung
Minithorakotomie(anteriore Thorakotomie)
MIDCAB
Minimal-Invasive-Direct-Vision-Coronary Artery-Bypass
MKE/Rek.ASD
MIDCAB -Eingriffe
TECAB(Totally Endoscopic Coronary Artery Bypass)
Endoskop
Instrument II
Instrument I
Üblicher Ablauf bei indizierter Bypass-OP oder Klappen-OP (2)
• Aufnahme auf der herzchirurgischen Normalstation• Kontrolle der mitgebrachten Befunde, ev. ergänzende Diagnostik• Operation• ICU (1-2 Tage)• Normalstation (7-8 Tage)• Entlassung nach Hause
Standardmedikamente bei Entlassung (KHK):T-ASS, b-Blocker, Cholesterinsenker (LDL 70-100 mg/dl!)
• Rehabilitation• Regelmässige Kontrollen beim Internisten
Zusammenfassung
Postoperative Überwachung des Patienten
Wichtigste Überwachungsgrößen: • Arterieller RR• Herzfrequenz, Rhythmus, EKG• Zentraler Venendruck• - wenn indiziert: PAP, Wedgedruck, LAP• Atemfunktion, Respiratorfunktion• Säuren-Basen-und Elektrolytstatus• Blutverluste• Urinausscheidung • Körpertemperatur
Neurologische Überwachung• Bewußtseinslage• Pupillengröße• Bewegungen der Extremitäten• Mitarbeit des Patienten
Durchgangssyndrom und Psychische Störungen• Unruhe• Motorische Überaktivität• Verwirrtheit• Wahnideen
Alle gemessenen Parameter müssen immer durch direkte klinische Beobachtung und
Einschätzung des Patienten ergänzt werden
Blindes Vertrauen auf
Überwachungsinstrumente ist falsch !
Postoperative kardiovaskuläre Behandlung
→ Ziel: Stabilisierung der Herz-Kreislauffunktion (Aufrechterhaltung eines ausreichenden HZV)
Instabilität der Herz-Kreislauf-Funktion durch:• Herztrauma der Operation• Zugrundeliegende Erkrankung selbst• Reaktion auf HLM, Hypothermie, totalen Kreislaufstillstand• Folgen der operativen Korrektur
Wiederherstellung des intravasalen Volumens Stabilisierung von Herzfrequenz und Rhythmus Unterstützung der Myocardkontraktilität mit positiv-inotropen
Substanzen Vasodilatatoren zur Kontrolle von RR und Afterload Normalisierung der Körpertemperatur
Wiederherstellung des BlutvolumensIntravasaler VolumenmangelUrsachen: • Dehydrierung durch preoperative Diuretikagabe • Kapillarleakage durch HLM; Sequestierung von Flüssigkeit in das
Interstitium• Ungenügender Ersatz von Blutverlusten → Höhere Vorlast (=Preload) postoperativ zunächst erforderlich !
Volumenmangel verschlimmert durch Myocardinsuffizienz: Fortbestehende Myocarderkrankungen Kardioplegische Lösung Myocardödem Störungen des Säure –Basen-ElektrolytgleichgewichtesCAVE: ein zu hohes Preload verschlechtert die Myocardfunktion
(Lungenödemgefahr!), myocardiale 0²-Verbrauch steigt,
• Angestrebter ZVD: 6-11 mmHg• Erythrozytenkonzentrate: Hkt~30%• HI: ~ 2,5l/min/m²
Stabilisierung von Herzfrequenz und Rhythmus
• Sinustachykardie: Schmerzen, Hypovolämie, Hypoxämie, akute Herzinsuffizienz
• VHFA/VH-Flattern: tachycard/bradycard
• Sinusbradykardie: → SM, medikamentös
• Knotenrhythmus: → SM, medikamentös
• Supraventrikuläre Extrasystolen
Unterstützung der Myocardfunktion postoperativ
Störungen der Myocardkontraktilität:Während oder kurz nach Abgehen vom kardiopulmonalem Bypass –
postoperativ ca 8-24h → HZV sinkt (normale oder erhöhte Füllungsdrücke)→ Zufuhr positiv inotroper Substanzen
Hyperdynamer li. Ventrikel: AS, Hypertonie (Ventrikelhypertrophie); Frequenz↑, SV↑, syst. RR↑; O²-
Gleichgewicht gestört→ Myocardischämie. Therapie: Nitrate, ß-Blocker
Postoperative Hypertonie: 30-70% der Koronar –Patienten v.a bei normaler Ventrikelfunktion !
Anästhesie mit niedriger Opiat-Gabe, ß-Rezeptoren-Entzug, Schmerzen,→ peripherer Gefäßwiderstand ↑, myocardiale O² -Verbrauch steigt, → Analgesie, Sedierung, Nitrate
Erhöhter peripherer Gefäßwiderstand: arterioläre Vasokonstriktion, Afterload ↑, Ursachen: Hypothermie, Schmerzen,
erhöhte Katecholaminsekretion durch Hypotension, Aktivierung des Renin-Angiotensin-Systems durch HLM,
Normalisierung der Körpertemperatur
• Abkühlphase bei EKZ: Tonus der Arteriolen ↑, periphere Gefäßwiderstand↑,
• Wiedererwärmung: periphere Gefäßwiderstand sinkt, Vasodilatation →Flüssigkeitsbedarf ↑ (2-3h nach Aufnahme in der Intensivstation),
• Kein Kältezittern in der Aufwärmphase – O² Bedarf steigt (>50% !!!), HZV steigt (3-5 fache!!!)→ metabolische Azidose (auf ausreichende Analgesie und Sedierung achten).
• CAVE: Koronarpatienten
Mobilisierung eingelagerter Flüssigkeit
• Durch EKZ → Retention von H²O² und Natrium, Verlust von Kalium
• Flüssigkeitseinlagerung im Interstitium (ADH und Aldosteron ↑)
• Zunahme des Körpergewichts von ca. 5%• CAVE: auf Zeichen eines
Lungenödems/stauung achten, →Diurese
Kardiovaskuläre Komplikationen• Low-cardiac-output-Syndrom:
Zu niedriges HZV; CI▼ < 2,2l/min/m², periperere Gefäßwiderstand ▲, schwache periphere Pulse, Haut blaß, zyanotisch, kalt; Hypotension, Tachykardie, Urinausscheidung▼ (<20ml/h), metabolische Azidose; Minderdurchblutung der Organe → Organfunktionsstörungen.
Ursachen:Vorbestehende Ventrikelfunktionsstörungen Perioperative Komplikationen:
PerikardtamponadeAkuter Koronarbypassverschluss , SpasmenVolumenmangel –BlutungRhythmusstörungenMyokardinfarkt
Vasoplegisches SyndromMaximalvariante: Herz-Kreislaufstillstand
Maßnahmen beim Low-cardiac-output Syndrom
• Ursachen beheben • Herzfrequenz und Rhythmus stabilisieren• Preload optimieren (Volumsoptimierung,
Messung des HZV)• Kontraktilität unterstützen mit pos. inotropen
Substanzen• Afterload senken: Vasodilatatoren – Nitrate• Mechanische Kreislaufunerstützungen: IABP,
ECMO
IABP (Intra-Aortale-Ballon-Pumpe)
Postoperative Nachblutung
• 150-300 ml/h länger als 4 h → Revision• >1200 ml in den ersten 6 h → Revision
Die meisten Blutungen erfolgen nach außen über DRAINAGEN. Cave: versteckte Blutungen nach Innen! Hämatothorax, Perikardtamponade.
Auf Blutgerinnung achten!
Pericardtamponade
• Ursache: Blutung in den Epi - Pericardialen Zwischenraum („Perikardsack“). Anastomosennähte, Kannülierungsstellen, SM-Drähte, ITA-Blutung, Gerinnungsstörung
• Auswirkung: intrapericardialer Druck steigt → diastolische Ventrikelfüllung sinkt →Kompensationsmechanismen: KA Ausschüttung mit Frequenz und Kontraktilitätssteigerung, Arteriolenkontraktion↑, periperer Gefäßwiderstand ↑,
• ZVD - Anstieg• RR - Abfall• Haut kalt und feucht• Harnproduktion↓• Pulsamplitude klein• Röntgenbild: mediastinale Verbreiterung• EKG: diffuse Niedervoltage, ST-Veränderungen