Perikard-Herzklappen - Pericardial heart valves
Die perikardiale Herzklappe wurde von Marian Ionescu erfunden , einem britischen Chirurgen, der an der General Infirmary in Leeds, England, arbeitet. Er schuf diese künstliche bioprothetische Herzklappe als Dreihöcker-Struktur aus chemisch behandeltem Rinder- Perikard, das an einem mit Dacron- Stoff überzogenen Titanrahmen befestigt ist.
Die Umsetzung eines Konzepts
Die experimentellen und in-vitro- Tests dieses neuartigen Geräts fanden 1970 statt, und im März 1971 begann Ionescu erstmals mit der Implantation der Perikardklappe in allen drei Herzpositionen beim Menschen. Zwischen 1971 und 1976 wurden die Ventile im eigenen Krankenhauslabor von Ionescu hergestellt. Während dieser fünfjährigen Anwendung bei 212 Patienten wurde die Leistung der Perikardklappe gründlich bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Originalklappe die beste hämodynamische Leistung in Ruhe und unter Belastung im Vergleich zu den berichteten Ergebnissen aller anderen existierenden künstlichen Klappen aufwies. Es zeigte ein sehr geringes Embolisationsrisiko, selbst wenn die Patienten keine Langzeit- Antikoagulationsbehandlung erhielten . Es gab keine Fälle von Klappenthrombose , intravaskulärer Hämolyse oder plötzlichem, unerwartetem Klappenversagen. Die Haltbarkeit des Ventils war nach 5 Jahren Nachbeobachtung gut.
Basierend auf diesen Ergebnissen begann das Shiley Laboratory in Irvine, Kalifornien, diese Klappe herzustellen und weltweit unter dem Namen „Ionescu – Shiley Pericardial Xenograft“ zu vertreiben.
Ab 1976 wurden eine Reihe von Modifikationen vorgenommen, um die Qualitäten und die Leistung des Perikard-Xenotransplantats zu verbessern. Die Auswahl und Vorbereitung der Rinderherzbeutel wurden standardisiert und streng kontrolliert. Zur Gewebefixierung bei Nulldruck wurde eine Lösung von 0,5% gereinigtem Glutaraldehyd verwendet. Es enthielt einen optimalen Anteil an Monomeren und Polymeren und eine ideale Vernetzungsdichte wurde durch Kontrolle der Konzentration und des pH-Wertes der Lösung sowie ihrer Temperatur und Einwirkungszeit des Gewebes erreicht. Die Dicke und Biegsamkeit des Perikards wurden standardisiert und die Richtung der makroskopisch sichtbaren Fasern für jeweils drei Höcker einer bestimmten Klappe angepasst. Der Stützstent wurde gewechselt. Das Titan wurde durch maschinell bearbeitetes Delrin ersetzt , ein Acetyl- Homopolymer mit geringen Kriecheigenschaften aufgrund eines stabilen molekularen Gedächtnisses . Es ist flexibel und stoßdämpfend, wesentliche Eigenschaften für eine Gewebeherzklappenunterstützung. Dieser neue Stent enthielt an seiner Basis eine röntgendichte Markierung zur einfachen Identifizierung. Die Kontur der Bogenpfosten wurde modifiziert und die Höhe des Stents reduziert. Die gesamte Delrin-Struktur wurde mit nahtlosem Dacron-Velours bedeckt und später wurden die Ränder der überbackenen Kanten mit einer dünnen Schicht Perikard bedeckt, um den Abrieb der Segel bei Kontakt mit diesem Rand während der Klappe zu verhindern oder zu reduzieren Schließung. Der Nährand wurde für eine bessere und sicherere Befestigung an den Herzringen gepolstert und seine Form wurde anatomisch in zwei verschiedene Konfigurationen geformt, um besser in die Aorten- und die atrioventrikuläre Position zu passen. Zwei weitere Ergänzungen wurden vorgenommen: ein integrierter Ventilhalter, der das Berühren der Ventilhöcker verhindert, und eine „Freeze-Watch“-Anzeige als Sicherheit – die verhindert, dass die Ventile während des Transports oder der Lagerung bei Temperaturen unter 4 Grad Celsius ausgesetzt werden.
Die Geometrie der Klappe wurde aufgrund von Formänderungen des Stents und durch Entfernen der äußeren Pledgets um die Pfosten leicht modifiziert. Dies ergab eine stromlinienförmigere Form der gesamten Struktur. Diese Modifikationen wurden nach und nach eingeführt und alle wurden in die 'Ionescu - Shiley Low Profile Pericardial Xenograft'-Klappe integriert, die 1983 auf den Markt kam.
Zwischen 1976 und 1987 wurden rund 200.000 von Shiley Laboratories hergestellte Perikardklappen auf der ganzen Welt vertrieben, und es wird angenommen, dass die meisten von ihnen Patienten implantiert wurden. Der Einsatz dieses Ventils stieß auf großes Interesse, das im Laufe der Jahre in mehreren Fachsymposien, akademischen Tagungen und zahlreichen wissenschaftlichen Artikeln zum Ausdruck kam.
Die Aneignung und Organisation dieses enormen Materials sowie die Klassifikation und Interpretation von Daten war eine sehr schwierige und komplexe Aufgabe, insbesondere weil - entgegen der Behauptung - in allen wesentlichen Kapiteln der Berichterstattung große Unterschiede in den Standards der Berichterstattung bestehen ein wissenschaftliches Werk. In einigen Fällen ist es ganz unmöglich, solchen Standards zu folgen, wie sie später beschrieben werden. Trotz all dieser Schwierigkeiten und Hindernisse konnte ein möglichst realitätsnaher Gesamtüberblick über die Leistungsfähigkeit der Perikardklappe gewonnen werden.
Man sollte jedoch bedenken, dass jeder einzelne Forscher der Versuchung widerstehen sollte, einen Überblick über eine so komplexe Angelegenheit wie Gewebeherzklappen zu schreiben und das Thema vollständig und fair zu behandeln. Es sollte auch daran erinnert werden, dass bei der Untersuchung komplexer und variabler Bedingungen Durchschnittswerte abgelehnt werden müssen, da sie verwirren, wenn sie vereinheitlichen wollen, und verzerren, wenn sie vereinfachen wollen.
Aus dem vorliegenden Material ist ersichtlich, dass die berichtete Krankenhausmortalität und bis zu einem gewissen Grad auch die Spätmortalität bei den verschiedenen Publikationen verschiedener Autoren ähnlich sind und nicht direkt die Qualität der verwendeten Klappe widerspiegeln.
Hämodynamische Untersuchungen und In-vitro-Tests von Ventilen
Die Ionescu-Perikardklappe hatte eine große zentrale Öffnung, die fast gleich der Innenfläche des Stützstents war. Dies sowie die Biegsamkeit des Perikardgewebes verleihen diesem Ventil außergewöhnliche hydraulische Eigenschaften. Hämodynamische Studien mehrerer Autoren, die Patienten mit Perikardklappen untersuchten, zeigten, dass die hämodynamische Funktion dieser Klappe in jeder Hinsicht der der Schweineklappen überlegen und im Allgemeinen der der besten mechanischen Prothesen ebenbürtig ist. Die von anderen Forschern berichteten hämodynamischen Ergebnisse sind denen von Tandons Gruppe sehr ähnlich. Einige Autoren betonten den Vorteil sehr niedriger Druckgradienten über kleine Perikardklappen (d. h.: 17, 19 und 21 mm Durchmesser) für die Implantation in kleine Aortenwurzeln ohne die Notwendigkeit komplexer chirurgischer Techniken zur Wurzelvergrößerung.
Tandon und Mitarbeiter führten bei 110 Patienten prä- und postoperative hämodynamische Untersuchungen in Ruhe und unter Belastung durch. 51 mit Aortenklappenersatz , 44 mit Mitralklappenersatz , 3 mit Trikuspidalklappe und 12 mit Mehrfachklappenersatz. Nach einer an der Leeds General Infirmary entwickelten Technik und einem Protokoll wurden aus der Gruppe von 110 untersuchten Patienten 13 Patienten mit Aorten- und 6 mit Mitralklappenersatz mehreren sequentiellen hämodynamischen Studien in Ruhe und unter Belastung in den folgenden Intervallen unterzogen: Aorta: präoperativ und bei 9,9, 42,2 und 68,3 Monaten postoperativ; mitral: präoperativ und 11,2, 42,3 und 68,7 Monate postoperativ. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten, dass die deutliche Verbesserung, die bei der ersten postoperativen Untersuchung festgestellt wurde, bis zu 68 Monate nach dem Klappenersatz anhielt.
Um die Gründe für den großen hämodynamischen Unterschied zwischen Perikard- und Schweineklappen visuell zu demonstrieren, zeichnete Ionescu in einem „Pulsduplikator“ die Öffnungscharakteristik von zwei Schweineklappen (Hancock Modified Orifice und die kürzlich modifizierte Edwards-Klappe) und zwei Perikardklappen ( das Standard- und das Low-Profile-Shiley-Ventil).
Alle vier Klappen wurden für den klinischen Gebrauch hergestellt und hatten alle einen Implantationsdurchmesser von 25 mm. Die Klappen wurden unter identischen Bedingungen im Mitralkompartiment des Pulsduplikators getestet und zum Höhepunkt der Diastole fotografiert . Die Flussraten waren für jeden Frame von links nach rechts: 0, 100, 200, 300 und 400 ml pro Sekunde. Die Öffnung der Höcker beider Typen von Perikardklappen ist synchron und regelmäßig, ohne dreidimensionale Biegung und die Perikardklappe mit niedrigem Profil zeigt eine noch größere Öffnung im Vergleich zur Standard-Perikardklappe. Hinter den offenen Höckern der Perikardklappen gibt es keine Spalten oder Toträume. Der Unterschied zwischen Schweine- und Perikardklappen ist in jeder Hinsicht eklatant. (Feige )
Viele Autoren hatten in-vitro die hydrodynamische Leistung der Perikardklappe untersucht und festgestellt, dass sie bessere funktionelle Eigenschaften besitzt als die Schweineklappen und denen der besten Prothesen ähnlich sind. Zusammenfassend ist die hervorragende hämodynamische Funktion der Perikardklappe einer ihrer großen Vorteile und hebt sie von allen anderen Gewebeklappen ab.
Während es sich um eine sehr große Anzahl von Berichten aus verschiedenen Krankenhäusern mit unterschiedlich vielen Patienten handelte, die Perikardklappen erhielten und über einen unterschiedlichen Zeitraum von fünf bis zehn Jahren nachbeobachtet wurden, und vor allem, weil die Berichterstattung nicht nach einem „etablierten“ losen „Standard“ für die Identifizierung, Beschreibung und Einstufung der Ereignisse, ist es besser, die Ergebnisse einiger der repräsentativeren berichteten Reihen aufzuzählen und nur allgemeine Schlussfolgerungen zu ziehen.
Die folgenden Daten zeigen die Ergebnisse in versicherungsmathematischen Prozentsätzen der Emboliefreiheit.
TABELLE I. Emboliefreiheit
| Hauptautor | Anzahl Patienten | Dauer Follow-up | Versicherungsmathematische Embolisationsfreiheit |
|---|---|---|---|
| DA Cooley | 2701 | 5 Jahre | 93,2 % für alle Patienten, 96,1 % für Aorta, 89,9 % für Mitral und 94 % für Mitral- und Aortenersatz |
| Ein Pavie | 675 | 5 Jahre | 93,8% für alle Patienten |
| M Holden | 290 | 6 Jahre | 5 Embolien (1 sicher, 4 zweifelhaft) 0,70 % pro Patientenjahr |
| JM Reveulta | 90 | 8 Jahre | 93,6% für alle Patienten |
| L Gonzalez-Lavin | 224 | 8 Jahre | 95,3% für Aorta, 97,4% für Mitralersatz |
| JB Garcia-Bengochea | 248 | 8 Jahre | 97,5% für alle Patienten |
| NP Silverton | 492 | 6–10 Jahre | 96,8 % für Mitral, 97,2 % für Mehrfachersatz |
| XD Zhu | 520 | 9 Jahre | 95,8% für alle Patienten |
| MI Ionescu | 1171 | 10 Jahre | 96,4 % für Aorta, 96,8 % für Mitral, 97,2 % für Mehrfachersatz |
Aus der Durchsicht unzähliger Veröffentlichungen zu den Ergebnissen des Herzklappenersatzes mit Perikardklappen bezüglich der Rate embolischer Komplikationen lassen sich mehrere Schlussfolgerungen formulieren.
Ein klares Bild über die Genauigkeit von thrombotischen und embolischen Komplikationen künstlicher Herzklappen und insbesondere von Perikardklappen scheint sehr schwierig zu sein. Das gegenwärtige Wissen über die wirklichen Ursachen, die Risiken und die Faktoren, die zu diesem komplexen Phänomen beitragen, ist oberflächlich und unvollständig. Folglich war es nie praktisch, zu versuchen, Definitionen zu standardisieren, und noch komplizierter, Behandlungslinien festzulegen. Alle reden von „Ursachen“ und „Risikofaktoren“, aber niemand hat dafür einen wissenschaftlichen Beweis.
Die sogenannten „Risikofaktoren“ für eine Embolisation können mit Ausnahme des Vorhofflimmerns bestenfalls als „wissenschaftliche Illusionen“ bezeichnet werden. Folglich ist jeder wissenschaftliche, logische Weg zur Etablierung eines therapeutischen Mittels zur Verhinderung solcher Phänomene aufgrund unbekannter oder unvollständig verstandener Ursachen dazu verdammt, empirisch zu bleiben, und die Endergebnisse sind ungewiss. Es gibt unzählige Berichte für und gegen eine gerinnungshemmende Behandlung von Patienten mit Gewebe-Herzklappenersatz. Darüber hinaus werden Herzklappenersatzpatienten von einem „Komitee“ betreut, das sich nacheinander aus dem Chirurgen , dem Kardiologen , dem Hausarzt in dieser oder einer anderen Stadt usw. zusammensetzt . Die einzige Lösung für Patienten und Ärzte wäre eine künstliche Herzklappe, die ein sehr geringes Gerinnungsrisiko birgt und daher in den meisten Fällen keine gerinnungshemmende Behandlung erfordert.
Ein Hauptnachteil der neueren „wissenschaftlichen“ Literatur zu Perikardklappen besteht darin, dass die wesentlichen Daten für eine intelligente Interpretation der Ergebnisse fehlen. Es gibt keine Beschreibung des präoperativen Zustands der Patienten in Bezug auf Herzrhythmus, verschiedene Arrhythmien, Vorhofflimmern, gerinnungshemmende Behandlung, frühere systemische Embolien usw. und kaum Informationen über den postoperativen Zustand: Herzrhythmus, Art und Dauer der Antikoagulation, der Zeitpunkt des Auftretens embolischer Phänomene und das Ausmaß und gegebenenfalls die Folgen.
All dies ist bereits Vergangenheit, nun kann man aus praktischen Gründen feststellen, dass die Perikardklappe ein sehr geringes Embolisationsrisiko birgt, das auch ohne Antikoagulanzienbehandlung viel geringer ist als das der Schweineklappen. Das Risiko einer Perikardklappenthrombose ist äußerst gering. Die sehr wenigen gemeldeten Fälle wurden nicht gründlich untersucht, was die Ursache oder die beitragenden Faktoren betrifft, die mit der Klappe zusammenhängen oder nicht. Blutungen im Zusammenhang mit Antikoagulanzien wurden äußerst selten berichtet, da nur wenige Patienten über längere Zeit Prothrombin- Depressiva erhielten (Sublata Causa Tollitur Effectus).
Es gibt mehrere Berichte über Gewebeklappen, die besagen, dass die Inzidenz von Embolien bei Patienten, die eine Antikoagulation erhielten, höher war. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass die Embolisationsrate bei den Perikardklappen mit der Zeit abzunehmen scheint, im Gegensatz zu den Erfahrungen mit Schweineklappen in Mitralstellung, wo das Risiko trotz der gesamten Nachbeobachtungszeit konstant blieb verschiedener Schemata der Langzeit-Antikoagulation.
Die günstige Embolierate und das praktisch fehlende Auftreten von Klappenthrombosen der Perikardklappe scheinen auf die Qualität des Gewebes und insbesondere auf das Design der Klappe mit einer glatten und synchronen Bewegung der drei Höcker und der stromlinienförmigen Struktur der Klappe zurückzuführen zu sein optimale hydrodynamische Eigenschaften auch bei geringen Durchflussmengen.
Infektiösen Endokarditis
Die infektiöse Endokarditis ist eine schwere Erkrankung, die sowohl an nativen als auch an künstlichen Klappen auftritt. Betroffen sind sowohl mechanische Prothesen als auch Gewebeherzklappen. Die Inzidenz von Endokarditis liegt in den westlichen Ländern zwischen 1,5 und 6,2 Fällen pro 100.000 Einwohner pro Jahr. Die kumulative Rate der prothetischen Klappen-Endokarditis beträgt 1,5 bis 3,0 % ein Jahr nach dem Klappenersatz und 3 bis 6 % nach fünf Jahren, wobei das Risiko in den ersten sechs Monaten nach dem Klappenersatz am größten ist.
Eine Endokarditis der prothetischen Klappe, die innerhalb von zwei Monaten nach einer Klappenoperation auftritt, ist in der Regel das Ergebnis einer intraoperativen Kontamination der Prothese oder einer bakteriämischen postoperativen Komplikation. Der nosokomiale Charakter dieser Infektionen spiegelt sich in ihren primären mikrobiellen Ursachen wider: Koagulase-negative Staphylokokken, S. aureus, fakultativ gramnegative Bazillen, Diphtheroide und Pilze.
Epidemiologische Hinweise deuten darauf hin, dass eine Endokarditis der prothetischen Klappe aufgrund koagulasenegativer Staphylokokken, die zwischen 2 und 12 Monaten nach der Operation auftritt, oft nosokomialen Ursprungs ist, jedoch mit einem verzögerten Beginn.
Diese kurze Einführung kann helfen, über die verschiedenen und manchmal gegensätzlichen Standpunkte bezüglich des „Ursprungs“ der Endokarditis der Klappenprothese nachzudenken. Wie in den neuesten wissenschaftlichen Berichten leiden einige Beschreibungen der Gewebeklappen-Endokarditis unter der gleichen Unklarheit und Standardisierung in der Darstellung von Fakten und geben nicht alle relevanten Details für ein besseres Verständnis von Ereignissen und deren Ursachen wieder. Von acht veröffentlichten Artikeln großer Patientenserien mit Ionescu-Shiley-Perikardklappen weist nur ein Bericht eine überdurchschnittlich hohe Anzahl bakterieller Klappeninfektionen auf. Die anderen sieben Publikationen beschreiben die Infektionsrate mit Zahlen ähnlicher Größenordnung.
TABELLE II. Freiheit von infektiöser Endokarditis
| Hauptautor | Anzahl Patienten | Dauer der Folgejahre | Linearisierte Infektionsrate | Versicherungsmathematische Freiheit von infektiöser Endokarditis |
|---|---|---|---|---|
| Pavie | 675 | 5 | 98,2 % für alle Patienten, 97,8 % für Aorta, 99 % für Mitral, 100 % für Mehrfachklappenersatz | |
| Duncan (A) | 2720 | 6 | 97,3% für alle Patienten, 97,4% für Aortenklappen, 97,6% für Mitralklappen, 96,3% für Mehrfachklappenersatz | |
| Ionescu (B) | 1171 | 10 | 93,7% für alle Patienten, 94,7% für Aortenklappen, 97,1% für Mitralklappen, 89,3% für Mehrfachklappenersatz | |
| Zhu | 520 | 10 | 98% für alle Patienten | |
| Revuelta | 239 | 8 | 0,67 % pro Patientenjahr | |
| Garcia-Bengochea | 248 | 8 | 0,78 % pro Patientenjahr | |
| Holden (C) | 290 | 6 | 1,1% pro Patientenjahr | |
| Bachet (D) | 224 | 6 | 1,6 % pro Patientenjahr |
Fußnoten zur Tabelle:
(A): Die Autoren machen eine Anmerkung: Vor dem Herzklappenersatz litten 86 Patienten an einer infektiösen Endokarditis, aber nur 9 dieser Patienten entwickelten eine rezidivierende Infektion nach einem Perikardklappenersatz.
(B): Von den 17 Infektionsfällen ereigneten sich 15 zwischen 1976 und 1981 und nur 2 Fälle zwischen 1981 und 1985. Ionescus Gruppe ergriff drakonische Maßnahmen, um postoperative Infektionen zu bekämpfen, die sie zum großen Teil als nosokomial betrachteten ursprünglich. Diese Maßnahmen zielten auf die systematische präoperative zahnärztliche Untersuchung und Behandlung, die Suche nach versteckten, potentiellen Infektionsherden - urologische, obere und untere Atemwege, die sorgfältige Auswahl der antibiotischen Abdeckung des Patienten vor, während und nach Herzklappenersatzoperationen und strenge Überwachung aller Infektionszeichen in der postoperativen Phase. Es scheint, dass diese Maßnahmen Früchte getragen haben.
(C): Holden implantierte bei zwei Gelegenheiten erfolgreich Perikardklappen bei Patienten mit infektiöser Endokarditis und plädiert für die Verwendung solcher Klappen in ähnlichen Situationen, da die Perikardklappen als resistenter gegen Infektionen gelten als andere Geräte.
(D): Diese Gruppe ist der Ansicht, dass die Perikardklappen in ihren Händen anfälliger für Infektionen waren als die Schweineklappen, und auch im Vergleich zu den von anderen Chirurgen veröffentlichten Ergebnissen mit Perikardklappen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Risiko einer infektiösen Endokarditis bei Perikardklappen mindestens bis zu zehn Jahre nach dem Einsetzen der Klappe nicht unähnlich dem bei porcinen Klappen ist. Es kann auch davon ausgegangen werden, dass die geringfügigen Abweichungen in den veröffentlichten Berichten auf lokale Unterschiede im Krankenhaus, die Operationstechnik, die allgemeine Handhabung der Klappen und andere Faktoren zurückzuführen sind.
Selten findet man einen Patienten, der wegen nachgewiesener Endokarditis an seiner eigenen Klappe medizinisch behandelt wurde und früher oder später keinen Klappenersatz benötigt. Es gibt keinen grundlegenden Grund, warum eine Perikardklappe häufiger infiziert werden sollte als eine andere, es sei denn, der Patient wird septikämisch und die infizierenden Organismen gelangen in den Klappenbereich. Es erscheint unlogisch zu behaupten, dass es signifikante Unterschiede zwischen „seinen“ Klappen und denen anderer Chirurgen geben könnte, da ein Chirurg von einer höheren Inzidenz infektiöser Endokarditis bei einem Klappentyp berichtete. Der Unterschied besteht in der Anzahl der Patienten mit zirkulierenden infizierenden Mikroorganismen, die den Klappenbereich infizieren können.
Die meisten Autoren betrachten eine infektiöse Endokarditis nicht als klappenbedingtes Versagen und schließen Infektionsfälle nicht in solche Statistiken ein. Die Perikardklappe verhält sich im Hinblick auf eine Infektion bis auf wahrscheinlich eine Ausnahme nicht anders als andere Gewebeklappen. Nach dem Eindruck mancher Chirurgen scheint das Perikard selbst resistenter gegen Infektionen zu sein als die Schweineklappe.
Primäres Gewebeversagen
Die Haltbarkeit der Perikardklappe hängt wie die aller anderen künstlichen Herzklappen von mehreren Faktoren ab, von denen einer der wichtigsten die Umgebung ist, in der die künstlichen Klappen funktionieren.
Primäres oder intrinsisches Gewebeversagen trat bei Perikardklappen auf und wurde in mehreren Publikationen beschrieben. Leider enthalten viele Berichte nicht einige der wesentlichen Daten und Details, die erforderlich sind, um sich ein klares Bild von diesem entscheidenden Aspekt der Ventilleistung zu machen. Tabelle III zeigt einige der verfügbaren Daten zum primären Gewebeversagen.
TABELLE III. Primäres Gewebeversagen
| Hauptautor | Anzahl Patienten | Folgejahre | Anzahl Ventilausfälle | Frei von Fehlern. Versicherungsmathematiker |
|---|---|---|---|---|
| Pavie (A) | 675 | 5 | 2 Aorta. Verkalkt und fibrosiert | 99,1% Alle Patienten |
| Revuelta | 90 Aorta | 8 | 2 Klappen verkalkt (0,71 % pro Patientenjahr) | 89,9% |
| Gonzales-Lavin | 240 Aorta | 8 | 12 Ventile, 11 verkalkt | 88,4% nur Aorten |
| Garcia-Bengochea | 248 | 8 | 2 Ventile (0,22% pro Patientenjahr) | |
| Duncan (B) | 2720 | 6 | 77 Ventile. 52 verkalkt, 25 Tränen | 91,5% Mitral, 86,2% Mitral und Aorta, 84,5% Aorta |
| Bachet | 224 | 6 | 5 Ventile. 4 Tränen, 1 verkalkt (0,80 % pro Patientenjahr) | |
| van Swieten | 444 | 6 | 2 Klappen, Tränen (0,20 % pro Patientenjahr) | |
| Zhu (C) | 520 | 9 | 5 Ventile | 92,1 % Mitral, 89,9 % Aorta |
| Ionescu | 1171 | 9-10 | 25 Ventile. 15 Tränen, 9 verkalkt, 1 faserig. (Mitral 0,72 %, Aorta 0,94 % pro Patientenjahr) | 88,7 % Mitral, 86,9 % Aorta |
| Keon | 637 | 8 | 19 Ventile. 15 Tränen, 4 verkalkt | 89 % Mitral, 87 % Aorta |
| Kawazoe | 319 | 7 | 4 Ventile. 3 Mitral, 1 Mitral und Aorta (alle Höckerrisse) | 93,4% Mitral, 90,5% Aorta |
| Nistal (D) | 133 Aorta | 7 | 8 Ventile. Alle verkalkt, 2 mit zusätzlichen Rissen | 80% Alle Ventile |
| Moran | 400 | 5 | 9 Klappen (8 Mitral, 1 Aorta) 4 verkalkt – Durchschnittsalter 37,5, 5 Risse – Durchschnittsalter 50,2. (0,87 % pro Patientenjahr) |
Bemerkungen zum primären Gewebeversagen
(A): Das Alter der Patienten reicht von 8 bis 90 Jahren (Mittelwert 57). 74 % waren über 70 Jahre alt. Das Alter der beiden Patienten mit Klappenversagen (Verkalkung) wurde nicht genannt.
(B): Das wichtigste Element dieser großen Serie ist der Nachweis, dass einer der wichtigsten Faktoren bei der Klappenverkalkung das Alter des Patienten zum Zeitpunkt der Klappenimplantation ist.
(C): In dieser Serie erwähnen die Autoren zusätzlich 4 Fälle von Nahtverwicklungen um die Streben. Diese 4 Patienten wurden zwischen einer Woche und 50 Monaten nach der ersten Klappenoperation erneut operiert.
(D): Die Autoren gaben an, dass alle 8 Ausfälle auf eine Klappenverkalkung zurückzuführen waren und 2 von ihnen zusätzliche Risse hatten. Sie stellen fest, dass ihre Ergebnisse mit „Verkalkung“ bei allen ausgefallenen Klappen im Gegensatz zu den Ergebnissen von Gabbay stehen, bei denen die Ausfälle hauptsächlich durch Höckerrisse auftraten.
Diese Tabelle ist nur ein Versuch, einen allgemeinen Eindruck zu vermitteln und eine Grundlage für eine detailliertere Interpretation der Ergebnisse zu bieten. Aus den komplexen, vielfältigen und zum Teil kontroversen Ergebnissen lassen sich jedoch mehrere Schlussfolgerungen ziehen. Wie so oft fehlt eine große Menge aussagekräftiger Daten, was die genaue und faire Interpretation der Ergebnisse erschwert.
Es scheint, dass die große Mehrheit der Perikardklappen bis etwa 6 bis 7 Jahre nach der Implantation korrekt funktioniert. Nach einer Nachbeobachtungszeit von sieben Jahren beginnen die versicherungsmathematischen Zahlen für die Freiheit von Ventilversagen zu sinken. In der Tabelle scheint das Risiko eines Klappenversagens in der Aortenposition größer zu sein, wie von einigen Autoren berichtet. In Wirklichkeit zeigt der allgemeine Konsens unter Chirurgen in verschiedenen Präsentationen und formellen Diskussionen das Gegenteil.
Nach 10 Jahren und darüber hinaus funktionierte die Perikardklappe in Aortenposition gut, wie von verschiedenen Autoren berichtet wurde., Mehrere Perikardklappen wurden 16, 17 und 18 Jahre nach der Implantation aus der Aortenposition explantiert, und einige Klappen zwischen 21 und 23 Jahre. Perikardklappen in Mitralstellung schnitten nach 5 – 6 Jahren schlechter ab, wie in einigen Serien berichtet, in anderen jedoch nicht. Ravichandran berichtete über eine Serie von 34 Patienten (mit 41 Klappen), bei denen eine erneute Operation zur Entfernung von fehlgeschlagenen Ionescu-Shiley-Perikardklappen durchgeführt wurde. Die Ausfälle traten nach einer mittleren Dauer von 11,3 Jahren seit der „Implantation“ auf (mittlerer Bereich 3–17 Jahre). Es waren 30 Mitral- und 11 Aortenklappen betroffen, die meisten waren mäßig oder stark verkalkt. Watanabe beschreibt einen Fall einer Ionescu-Shiley-Bioprothese, die 24 Jahre in der Mitralposition eines Patienten funktionierte.
Die bekannten Arten von Gewebeklappenversagen sind: Perikardriss, Verkalkung der Klappe und ausnahmsweise Fibrose der Höcker. Tränen machen etwa 25 % und Verkalkung 75 % des primären Versagens aus. In einigen Fällen können beide Pathologien in derselben Klappe auftreten. Dieser Anteil variiert beträchtlich und konnte bei einigen Patientenserien umgekehrt beobachtet werden.
Die Ursachen für Perikardrisse wurden ausführlich beschrieben und können als abrasiver Mechanismus zusammengefasst werden, der durch das Reiben des Perikards über den Dacron-bedeckten Rand des Stützstents entsteht. Solche Tränen schreiten langsam voran, bis ein Teil eines der Höcker zum Dreschflegel wird und das Aufstoßen zunimmt. Dies erklärt die Tatsache, dass es kein plötzliches katastrophales Versagen der Perikardklappe gibt, es sei denn, die ersten offensichtlichen klinischen Anzeichen und Symptome einer beginnenden Fehlfunktion wurden vom behandelnden Arzt oder dem Patienten übersehen oder ignoriert. In einer Minderheit von Fällen kann es zu geringfügig unterschiedlichen Mechanismen der Perikardschädigung an Punkten der dreidimensionalen Biegung oder Perforation kommen, die durch die übermäßig langen Enden von Nähten verursacht werden, die beim Aortenklappenersatz verwendet werden.
Es wurden mehrere Techniken verwendet, um den "Abrieb" zu reduzieren oder zu beseitigen, wie später beschrieben wird. Innerhalb der Grenzen der intrinsischen Haltbarkeit des chemisch behandelten Rinderperikards könnten verschiedene physikalische und chemische Modifikationen verwendet werden, um diese Art von Fehlern zu beseitigen und die Lebensdauer dieses Ventils beträchtlich zu verlängern.
Die Klappenverkalkung ist eine lokale Repräsentation eines allgemeinen biologischen Phänomens, das unter bestimmten Bedingungen in verschiedenen Körperteilen, insbesondere bei jüngeren Personen, auftritt. Es ist bekannt, dass eine Klappenverkalkung bei allen Arten von Gewebeklappen aufgetreten ist. Da einige wichtige Details in der berichteten Serie nicht enthalten sind (Alter der Patienten, Zeitpunkt des Auftretens, Position der Klappe usw.), ist es schwierig, in allen Situationen eine eindeutige Schlussfolgerung zu ziehen.
Ein Bericht über eine große Patientenserie über sechs Jahre, der 1985 auf einem Symposium präsentiert wurde, gab klare und vollständige Informationen über den Zusammenhang zwischen Klappenverkalkung und dem Alter der Patienten zum Zeitpunkt der Klappenimplantation. Die Autoren zeigten, dass in den Patientengruppen zwischen 10 und 59 Jahren die Inzidenz von Klappenverkalkungen von 31,8 % (in der Altersgruppe von 10 bis 20 Jahren) über 1,8 % (in der Altersgruppe von 50 bis 59 Jahren) bis bei Patienten über 70 Jahren keine Verkalkung erreichen. Ähnliche Schlussfolgerungen über den Zusammenhang zwischen Alter und klappenbedingten Komplikationen wurden über Schweineklappen veröffentlicht. Die klare Demonstration dieses inversen Zusammenhangs zwischen dem Alter des Patienten und der Rate der Klappenverkalkung „läutete eine Alarmglocke“ und begann die Art und Weise zu ändern, wie Gewebeklappen (Schweineaorten und Rinderperikard) in Zukunft verwendet werden sollten, und gaben die Richtung an, in die potenzielle zukünftige Forschungen konzentriert werden sollten, um Gewebeklappen für junge und alte Patienten problemlos universell akzeptabel zu machen. Zum jetzigen Zeitpunkt (2011) werden Gewebeklappen fast ausschließlich bei Patienten über 65 Jahren verwendet, da im Alter der Verkalkungsprozess erheblich verlangsamt wird und auch die Lebensdauer der Klappen die Lebensdauer derjenigen Patienten überdauern kann, die ein „anständiges“ Alter erreichen.
Es wurden mehrere Versuche unternommen, um das Auftreten von Verkalkungen zu beseitigen oder zumindest zu verzögern. Zwei chemische Verfahren wurden vorgeschlagen: das T6 von Hancock Laboratory und das PV2 von Edwards Laboratory. Die beiden chemischen Interventionen waren an Tieren und am Menschen mit wenig überzeugenden Ergebnissen getestet worden. Subkutane Implantate bei Ratten von Klappenhöckern von Schweinen und Perikardstreifen zeigten einige positive Ergebnisse. Bei der Extrapolation solcher von subkutanen Implantaten erhaltenen Daten auf die intrakardiale Lage und Funktion von Herzklappen beim Menschen ist jedoch Vorsicht geboten.
Jones und Mitarbeiter verwendeten das bekannte Schafmodell, das ein schnelles, universelles und stark kalzifizierendes Modell ist, implantierte Schweine- und Perikardklappen entweder „Standard“ oder vorbehandelt mit dem Hancock T6- oder Edwards PV2-Verfahren. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Prozesse die Verkalkung von Schweineklappen abschwächten, aber keinen Einfluss auf die Perikardklappen hatten. Gallo führte ähnliche Experimente mit dem gleichen Modell wie Jones und Ferrans durch und implantierte Hancock-Schweineklappen mit und ohne T6-Behandlung in die Mitral- und Trikuspidalposition von Schafen. Er fand keinen signifikanten Unterschied in der Höhe der Höckerverkalkung zwischen den Standard- und den mit T6 behandelten Klappen, weder in Mitral- noch in Trikuspidalposition.
Obwohl über die genauen Ursachen dieses äußerst komplexen Verkalkungsprozesses nur sehr wenig bekannt ist, wird versucht, ihn zu behandeln.
Makro- und mikroskopische pathologische Untersuchungen an gescheiterten Schweinebioprothesen von Schoen und Cohn zeigten im Detail den Prozess der Gewebedegeneration in Klappen mit Rissen, Verkalkung oder beidem. Sie gehen davon aus, dass Patienten mit porcinen Aorten-Bioprothesenklappen für etwa fünf Jahre nach der Operation einen klinisch zufriedenstellenden Verlauf nehmen. Eine späte Verschlechterung dieser Ventile macht häufig eine erneute Operation erforderlich. Sie schätzen die Versagensrate auf etwa 15 bis 25 %, 7 bis 10 Jahre nach der Klappenimplantation. Gallo und seine Mitarbeiter beschreiben detailliert die Häufigkeit des Auftretens und den Zeitpunkt des primären Gewebeversagens bei der Hancock-Schweineklappe und zeigen einen ähnlichen Prozentsatz von Versagen. Die versicherungsmathematische Freiheit von Klappenversagen beträgt in Mitralstellung nach 10 Jahren 69 % und in Aortenstellung nur 53 %. Die Rate des Gewebeklappenversagens nahm ab dem dritten postoperativen Jahr in Mitralposition und ab dem fünften Jahr in Aortenposition mit einem steilen Abfall im 8. und 9. Jahr der Nachbeobachtung zu. Sie glauben, dass dem Patienten gesagt werden kann, dass er oder sie innerhalb der nächsten 10 Jahre eine 30-prozentige Chance hat, eine erneute Operation wegen der porcinen Klappendegeneration zu benötigen. Diese allgemeine Berechnung berücksichtigt nicht die anderen Ursachen von Klappenproblemen, die während dieses Zeitraums zu einer erneuten Operation oder einer anderen Morbidität führen können. Goffin zeigte in einer vergleichenden histologischen Untersuchung explantierter Schweine- und Perikardklappen, dass die mikroskopischen pathologischen Veränderungen in diesen beiden Gewebearten ähnlich waren. Grabenwoger fand ähnliche pathologische Veränderungen in der defekten Sorin Pericarbon Perikardklappe.
Diese Langzeitstudien zeigten, dass sich sowohl das Gewebe von Schweineklappen als auch das des Kälberperikards beim Einsatz zum Klappenersatz beim Menschen ähnlich verhalten. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Klappentypen ist vereinfacht vereinfacht die hämodynamische Überlegenheit der Perikardklappe und ihr geringeres Embolisationsrisiko. Der überwältigende Vorteil der Perikardklappe bleibt jedoch die Tatsache, dass sie sich als künstliches Gerät für eine Vielzahl von Änderungen eignet, um ihre Leistung zu verbessern.
In den meisten veröffentlichten Berichten zum Gewebeherzklappenersatz gibt es Unterschiede in der Darstellung der Daten und der Ergebnisse in allen Aspekten eines bestimmten Themas zwischen den verschiedenen Publikationen. In fast allen Kapiteln der Klappenfunktion, mit Ausnahme der hämodynamischen und hydraulischen Messungen, die wissenschaftlich gewonnen und mathematisch ausgedrückt werden, gibt es von Autor zu Autor Unterschiede. Warum versagt in den Händen eines Chirurgen die gleiche Art von Gewebeklappe bei einem Patienten nach 24 Monaten und bei einem anderen dauert es 243 Monate? Mikroskopische Studien, die an Schweine- und Perikardklappen durchgeführt wurden, die aufgrund eines Versagens zwischen 12 Monaten und 6 Jahren explantiert wurden, zeigten alle grobe histologische Veränderungen in der Gewebestruktur. Wie funktionierten einige der Schweine- und Perikardklappen angesichts dieser Veränderungen dieser Klappen noch weit über 10 Jahre hinaus? Warum unterschied sich die Häufigkeit der bakteriellen Endokarditis von Krankenhaus zu Krankenhaus und die Embolierate von Chirurg zu Chirurg?
Ein Überblick über die Veröffentlichungen zu diesem Thema kann zur Formulierung einiger vorläufiger Antworten führen. Im Allgemeinen gibt es mehrere potenzielle Faktoren, die die Haltbarkeit von Gewebeklappen unterschiedlich beeinflussen und die Diskrepanz zwischen den veröffentlichten Ergebnissen erklären können. Carlos Duran hat einige davon wie folgt zusammengefasst:
- Variationen auf Fertigungsebene: Auswahl des Gewebes nach Alter des Tieres, Materialstärke im Verhältnis zur Größe der zu konstruierenden Klappe. Die Handhabung des Gewebes von der Ernte bis zum fertigen Produkt. Das Design, die chemische Behandlung und die Konstruktionstechnik des Geräts.
- Über den Patienten: Vollständige Informationen über das Alter und den biologischen Zustand des Patienten, andere Pathologien in der Vorgeschichte, Herzrhythmus, frühere Embolieepisoden, Behandlung mit Antikoagulanzien usw.
- Für den Chirurgen: Korrekte Spülung der Bioprothese vor der Implantation, Feuchtigkeitserhaltung der Klappe während der gesamten Implantationszeit, sorgfältiger Umgang mit dem Gerät, besondere Sorgfalt auf Sterilität und gegen mögliche Kontamination, korrekte Positionierung der Klappe im Herzen, insbesondere in Mitralstellung, um ein „asymmetrisches Öffnen der Höcker“ zu vermeiden. Die Vermeidung des Versuchs, eine möglichst große Klappe in den jeweiligen Herzanulus zu implantieren. Alle Perikardklappen sind groß genug für die entsprechende Öffnung, in die sie bequem eingepasst werden sollen.
Einer Bioprothese kann zum Zeitpunkt ihrer Implantation ein großer Schaden zugefügt werden. Eine der nicht so seltenen Ursachen ist, dass die Klappensegel während des Einlegens der Nähte trocken werden und wie Pergament aussehen. Ausnahmsweise traten einige Fehler auf: Das Plastikkennzeichen blieb an der Klappe hängen und blieb an der linken Ventrikelwand kleben; die Nähte, die den Einführer sichern sollten, wurden nicht entfernt und alle drei Höcker einer Klappe waren in ihrer Bewegung eingeschränkt; verhedderte Nähte um die Stentstreben, manchmal um zwei Streben: (einer der Vorfälle wurde unter dem Titel "Fatale bioprothetische Regurgitation unmittelbar nach Mitral- und Trikuspidalklappenersatz mit Ionescu-Shiley-Bioprothese" veröffentlicht).
Im Jahr 1986 nahm Shiley eine wesentliche und originelle Modifikation der Perikardklappe vor. Der Stent wurde neu gestaltet. Es bestand aus zwei hauchdünnen, ungleichen, flexiblen Delrin- Komponenten: einem äußeren, standardförmigen Rahmen und einer inneren, kleineren Struktur. Die Herzbeutelhöcker waren im äußeren Rahmen montiert und wurden durch den inneren Rahmen, der kleiner und viel dünner als der äußere ist, in Position gehalten. Durch diese Anordnung treten die unteren Teile der Herzbeutelhöcker unten aus dem Stützrahmen aus, und daher biegt sich das Herzbeutel nicht über den oberen Rand des Stents, wodurch die Möglichkeit eines Abriebs während der Schließphase der Klappe ausgeschlossen wird. Wie aus klinischen und in-vitro-Studien hervorgeht, war die Abrasion des Perikards eine Ursache für das Klappenversagen, wenn das Gewebe außen am Stent befestigt wurde. Der In-vitro-Test dieser modifizierten Perikardklappe zeigte im Vergleich zur bestehenden Perikardklappe nahezu identische hydrodynamische Ergebnisse. Beschleunigte Lebensdauertests zeigten, dass der Ausfall dieses neuen Ventils etwa 3 bis 4 Mal später auftrat als bei bestehenden Ventilen. Wenn ein Klappenversagen auftrat, war dies nicht auf Abrieb, sondern auf ein fortschreitendes Ausfransen des Perikards zurückzuführen. Ermutigt durch diese Ergebnisse beschloss Shiley, mit der Herstellung dieser modifizierten, verbesserten Klappe namens „Ionescu-Shiley Pericardial Optimograft“ zu beginnen.
Ungefähr zu dieser Zeit stieß Shiley mit der zunehmenden Zahl plötzlicher Ausfälle des mechanischen Scheibenventils von Bjork-Shiley auf schwerwiegende Probleme. Pfizer Laboratory, der Arzneimittelhersteller und Eigentümer von Shiley, hat alle Produktionsaktivitäten von Shiley Laboratory eingestellt, um das Unternehmen zu liquidieren. Folglich war nicht nur das Bjork-Shiley-Ventil (der Täter) von dieser Aktion betroffen, sondern alle anderen Produkte – Ventile, Oxygenatoren, Katheter usw. – wurden nicht mehr hergestellt.
Es hieß (von Herrn Larry Wettlaufer: Vizepräsident bei Shiley Inc. 1987), dass Ionescu mit seinem 'Optimograft' nicht zu einem anderen Ventilhersteller gehen wollte und stattdessen seine Himalaya-Kletterexpeditionen vorzog.
Eine sorgfältige Bewertung der Ergebnisse und der Entwicklung der beiden Arten von Gewebeklappen, die in den letzten vier Jahrzehnten entwickelt und verwendet wurden, bringt die Ähnlichkeiten, aber vor allem die Diskrepanzen, die sie als Strukturen und als funktionierende Klappen auszeichnen, in den Fokus. Die Schweineklappe wurde mehreren Modifikationen unterzogen, die die Grenzen erreichten, die durch die feste Geometrie der Aortenklappe des Schweins auferlegt wurden.
Die Perikardklappe, die Verkörperung des Konzepts „von Menschenhand geschaffener“ Geräte, bietet sich für eine unendliche Variation von Formänderungen und physikalisch-chemischen Eingriffen an, um ihre Funktion zu verbessern, und tatsächlich ist dies geschehen. Fast 10 Jahre nach der Entwicklung der Perikardklappe durch Ionescu hat das Konzept dahinter mehrere spezialisierte Labore angezogen, um diese Klappe zu untersuchen, zu modifizieren und zu verbessern und in den klinischen Anwendungsbereich unter verschiedenen Formen und Namen neu zu bringen. aber immer nach dem gleichen allgemeinen Konzept: mit Glutaraldahyd behandeltes Rinderperikard, montiert auf einem flexiblen Rahmen als Drei-Höcker-Ventil.
Die zweite Generation von Perikardklappen
Der Bau der zweiten Generation von Perikardklappen war vor allem deshalb möglich, weil es eine erste Generation gab. Die Originalität des Konzepts, die Erfolge und Misserfolge, die Schwächen und positiven Aspekte der Original-Perikardklappe und die in den ersten 10 bis 15 Jahren gesammelten Erfahrungen mit ihrem Einsatz waren Ansporn und wiesen den Weg für Veränderungen, Modifikationen und Verbesserungspotentiale in die Ventile einer zweiten Generation bauen.
Von den mehreren seit 1980 gebauten Perikardklappen wurden einige früh aufgegeben und nur drei haben sich bewährt. Diese drei modifizierten und verbesserten Perikardklappen wurden jeweils von Mitral Medical Inc. (jetzt Teil der Sorin-Gruppe), Edwards Laboratories (jetzt Edwards Lifesciences) und der Sorin-Gruppe hergestellt. Alle drei Labore haben unterschiedliche Techniken der Klappenkonstruktion entwickelt, um das Risiko von Gewebeabrasion zu reduzieren oder zu beseitigen. Die Spezialisten von Mitral Medical Inc. behielten die Technik der Anbringung des Perikards außerhalb des Stents wie bei der ursprünglichen Ionescu-Klappe bei, fanden jedoch andere Möglichkeiten, den Abrieb zu reduzieren. Die Ingenieure von Edwards verwendeten eine ausgeklügelte Methode, das Perikard im Inneren des Stents zu montieren, jedoch mit einem minimalen Verlust an nutzbarer Öffnungsströmungsfläche. Die Sorin-Techniker entwickelten noch eine weitere Möglichkeit, das Perikard in einer Doppelschicht zu montieren, um den Stentrand mit einer Perikardfolie aufpolstern zu lassen (ähnlich einer von Shileys Modifikationen).
Die Edwards-Klappe wurde 1980 auf den Markt gebracht. Das in der Konfiguration für den Mitralersatz hergestellte Gerät musste nach der Implantation bei einer kleinen Anzahl von Patienten wegen übermäßiger Flexibilität des Stents, die eine Mitralinsuffizienz verursachte, zurückgezogen werden. Eine neue, überarbeitete Version dieses Ventils wurde 1984 wieder eingeführt. Das Mitroflow-Ventil, wie es 1982 erstmals von Mitral Medical hergestellt wurde, musste neu konstruiert werden, da es ein ähnliches Versagensverhalten wie die erste Generation von Perikardklappen aufwies. Seit 1991 wurde eine modifizierte Version dieses Ventils eingeführt und bei einer Vielzahl von Patienten eingesetzt. Die zusätzlichen Änderungen in der Konfiguration dieser beiden Klappen zeigen einmal mehr den Vorteil der Vielseitigkeit des „man-made concept“ der Perikardklappe.
Die hämodynamischen Eigenschaften dieser 3 Klappentypen ähneln den hervorragenden Ergebnissen, die mit der ursprünglichen Ionescu-Shiley-Klappe, wie von Tandons Gruppe beschrieben, gefunden wurden.
Die geringfügigen Unterschiede in den Gradienten und in der berechneten Oberfläche zeigen keinen signifikanten Unterschied auf klinischer Ebene. Das nebenstehende Bild zeigt die Öffnungscharakteristik von 4 Perikardklappen - Hancock (nicht mehr erhältlich), Mitroflow, Edwards und Shiley. Die Segel dieser Ventile öffnen synchron bis zu einer sehr großen Oberfläche, die sich von Ventil zu Ventil nur minimal unterscheidet. Alle 4 Ventile wurden für den klinischen Gebrauch hergestellt und hatten alle einen Durchmesser von 25 mm. Die Klappen wurden unter identischen Bedingungen auf der Mitralseite eines „Pulsduplikators“ fotografiert und die Flussraten am Höhepunkt der Diastole waren: für jedes Bild von links nach rechts: 0, 100, 200, 300 und 400 ml/s .
Bezüglich infektiöser Endokarditis, embolischer Komplikationen und Blutungen durch Antikoagulanzien liegen nur wenige Daten in den für diesen Artikel analysierten Publikationen vor. Es wird nicht ohne Grund vermutet, dass das Hauptaugenmerk der Autoren auf die strukturelle Klappenverschlechterung (SVD) gelegt wurde. Es kann auch als logisch betrachtet werden, dass diese drei Arten von Perikardklappen, die eine ähnliche Struktur und dynamische Funktion wie die ursprüngliche Ionescu-Perikardklappe aufweisen, in etwa mit der gleichen Häufigkeit aufgetreten wären, wie von den Anwendern von das Ionescu-Ventil, wie bereits in diesem Artikel berichtet.
Es gibt nicht nur wenige wissenschaftliche Veröffentlichungen zu diesen drei Perikardklappen der zweiten Generation, sondern es fehlen auch einige der notwendigen standardisierten Daten für eine vollständige, klare und faire Bewertung der Ergebnisse. Um Verallgemeinerungen und Durchschnittswerte zu vermeiden, wird die Datenberichterstattung SVD in Form von Tabellen dargestellt.
Tabelle IV. Mitroflow-Perikardventil
| Hauptautor/Jahr | Anzahl Patienten. Ventilposition | Durchschnittsalter des Patienten (Bereich) | Nr. der SVD, Position | Versicherungsmathematische Freiheit von SVD-Jahren |
|---|---|---|---|---|
| Revuelta, 1990 | 130 - Alle, 90 - A, 27 - M, 10 - D | 55,4 (26-74) | 1 Aorta, 4 Mitral | Nach 7 Jahren alle Ventile 86% |
| Loisance, 1993 | 199 - Alle, 107 - A, 63 - M, 28 - D, 1 - T | 58 | Mit 5 Jahren 94,6%. Mit 10 Jahren 63,7% | |
| Sjögren, 2006 | 152 Aorta | 79,5 (75-91) | Bei 5 Jahren 99%. Mit 10 Jahren 82 % | |
| Benhameid, 2008 | 161 Aorta | 69,5 (60-94) | 19 in der Gruppe 60-69, 6 in der Gruppe >70 Jahre | Mit 15 Jahren: 60-70- 62 %, >70- 73 % |
| Yankah, 2008 | 1513 Aorta | 72,4 | 122. Stenose 36,7%, Regurgitant 20,4%, beide 42,9% | Mit 20 Jahren: >70- 84,8% |
| Jamieson, 2009 | 381 Aorta von 3 Zentren | 76,4 (53-91) | Nach 10 Jahren: <60-85,2 %, >60-85 %, 61-70- 95,7 %, >70-83,2 % |
A = Aorta; M = Mitral; D = Mitral und Aorta, T = Trikuspidal, SVD = strukturelle Klappenverschlechterung.
Das Fehlen standardisierter Daten in den verschiedenen Publikationen erschwert die Interpretation. Die Diskrepanz der aktuariell dargestellten Ergebnisse zwischen den verschiedenen Publikationen ist offensichtlich.
Tabelle V. Edwards Perikardklappe
| Hauptautor, Jahr | Anzahl Patienten. Ventilposition | Durchschnittsalter des Patienten (Bereich) | Nr. der SVD, Position | Versicherungsmathematische Freiheit von SVD-Jahren |
|---|---|---|---|---|
| Pelletier, 1990 | 284 - Alle, 222 - A, 77 - M, 2 - T | 58 (19-79) | 3 Ventile. 1 - M Regurgitation mit 26 Monaten, 2 A - Thrombus mit 20 Monaten, Riss mit 68 Monaten | Reoperation bei allen Ursachen SBE, SVD, perivalvuläres Leck. Insgesamt 92% nach 6 Jahren |
| Jamieson, 1999. Multizentrischer Bericht | 429 alle Mitral, 318 - M, 101 -D | 60,7 | Verkalkung 70,4 %, Segelriss 18,5 %, beide 11,1 % | Mit 10 Jahren: Alter <40 -80 %, 41-50 - 91 %, 51-60 - 84 %, 61-70 - 95 % |
| Marchand, 2001 | 435 alle Mitral, 333 - M, 102 - D | 60,7 (8-82) | 56 Episoden: Verkalkung 73 %, Tränen 20 %, beide 7 %. Dauer bis zur Explantation 9,5 Jahre (5-13,6) | Nach 14 Jahren: Alle Patienten 66,3%, <65-62,8%, >65-85,9% |
| Biglioli, 2004 | 327 alle Aorta, 298 Studiengruppe | 67,2 (19-83),215 Patienten > 65 | Deutlicher Anstieg des Risikos des Prothesenersatzes nach 10 Jahren postoperativ. | Nach 14 Jahren: alle Patienten 52,9%, <65- 35,8%, >65-83,7% |
| McClure, 2010 | 1000 alle Aorta | 74,1 | 26 Ventile | Mit 15 Jahren: Alter <65- 34,7 %, 65-75- 89,4 %, >75- 99,5 % |
A = Aorta; M = Mitral; T = Trikuspidal; SVD = strukturelle Klappenverschlechterung; SBE = Subakute bakterielle Endokarditis
Die inverse Beziehung zwischen dem Alter der Patienten und der SVD-Rate ist in den meisten Berichten offensichtlich.
Bei den Zahlen zur versicherungsmathematischen Freiheit von SVD gibt es zwischen den verschiedenen Veröffentlichungen sehr große Unterschiede. Von Dr. Carpentier veröffentlichte Daten zur strukturellen Dysfunktion der gleichnamigen Klappe wären hilfreich gewesen, aber eine Recherche in der einschlägigen medizinischen Literatur hat keine derartigen Veröffentlichungen ergeben.
Tabelle VI. Sorin Pericarbon Perikardventil
| Hauptautor, Jahr | Anzahl Patienten.Ventilposition | Durchschnittsalter des Patienten (Bereich) | Nr. der SVD, Position | Versicherungsmathematische Freiheit von SVD-Jahren |
|---|---|---|---|---|
| Folliguet, 2001 | 277 alle, 224 - A, 39 - M, 10 - D, 3 - P | 178 > 75 Jahre (64,3%) | 3 Aorta, 2 mit 7 Jahren, 1 mit 2 Jahren | Nach 10 Jahren: Alle Patienten - 96,6 %, Aorta 96,1 %, Mitral 100 % (i) |
| Grabenwoger, 1994 | 144 alle, 114 - A, 25 - M, 5 D | 69 | 9 Klappen - 3 Mitralklappen, 6 Aorta. 7 stenotisch, 2 insuffizient, 9 verkalkt; Klappenversagen +/- 55 Monate nach Implantation | (ii) Siehe unten |
| Caimmi, 1998 | 78 alle mitral | 56,9 | 26 Verkalkte Stenose | Mit 12 Jahren: 56,8% alle. <60-36,8%; >60- 86,3% |
| Seguin, Multicenterbericht 1998 | 321 Aorta | 75,8 | 6 Ventile - Verkalkung | Mit 10 Jahren - 83,9% |
A = Aorta; M = Mitral; D = Mitral und Aorta; T = Trikuspidal; P = pulmonal; SVD = strukturelle Klappenverschlechterung.
(i) Diese Zahl sollte mit Vorsicht interpretiert werden, da an der Studie nur 39 Patienten mit Mitralersatz teilnahmen und nur 2 Patienten nach 10 Jahren einem Risiko ausgesetzt waren. Das Alter der Patienten wurde nicht näher angegeben.
(ii) Diese Studie beschreibt nur die Pathologie von Klappenversagen bei 9 Patienten (aus einer Serie von 144), 51 – 79 Jahre alt (Mittelwert 69), die 6 – 8 Jahre nachbeobachtet wurden. Die Beschreibung der klinischen Anwendung und der Ergebnisse der 144 Patienten, die Sorin Pericarbon Perikardklappen erhielten, wäre von großem Interesse gewesen, aber eine Suche in der relevanten medizinischen Literatur hat keine solche Veröffentlichung des Operationsteams gefunden.
- Die Symptome einer Klappenstenose durch Verkalkung sind schleichend und werden vom Patienten oft gut vertragen. Die gemeldete SVD-Rate kann niedriger sein als bei einer echokardiographischen Beurteilung der Klappen. Dies betrifft die Zahlen in den Tabellen IV, V und VI.
Es gibt nur sehr wenige veröffentlichte Berichte, die ausreichende Daten enthalten, um nützlich zu sein. Man kann ohne viel Kommentar nur den groben Unterschied zwischen den in diesen drei Tabellen gezeigten SVD feststellen.
Ein wissenschaftlicher Vergleich zwischen diesen 3 Ventilen der zweiten Generation und zwischen ihnen und den Ionescu-Shiley-Ventilen ist praktisch unmöglich. Die Anzahl der Patienten in der veröffentlichten Serie variiert erheblich.
Bei den Shiley-Klappen gab es eine fast gleichmäßige Verteilung von Mitral- und Aortenersatz. Bei den Klappen der neuen Generation betrug das Verhältnis etwa 5:1 zugunsten der Aortenklappe. Die deutlich geringere Anzahl von Mitralklappenersatz ist zum Teil auf die Verringerung der Mitralklappenerkrankung in der Allgemeinbevölkerung und gleichzeitig auf die Zunahme der Zahl der Patienten mit degenerativer Aortenklappenerkrankung in einer fortschreitend alternden Bevölkerung zurückzuführen. Ein weiterer Grund scheint die Auffassung einiger Chirurgen zu sein, dass Perikardklappen in Mitralstellung anfälliger für SVD sind als in Aortenstellung. Der Zeitrahmen ihrer Nutzung variiert ebenfalls. Chirurgische Techniken und Erfahrungen im Allgemeinen haben sich in den letzten 40 Jahren weiterentwickelt. Die Lehren aus der Vergangenheit könnten Früchte getragen haben. Die Erfahrung mit den Shiley-Ventilen zeigt, dass 75-80% des Ventilversagens auf Verkalkung zurückzuführen waren und nur 20-25% auf Abrieb und möglicherweise auf Konstruktionsfehler. Das Wissen um die Art des Klappenversagens - Abrasion und insbesondere Verkalkung - hat Gewebeklappen in eine neue Perspektive gestellt und den Chirurgen eine andere Perspektive gegeben. Die größte Errungenschaft nach den ersten 10–15 Jahren der Nutzung der ersten Perikardklappen war die Erkenntnis der inversen Beziehung zwischen Patientenalter und Klappenverkalkung. Dies war bereits aus der Erfahrung mit porcinen Klappen bekannt, wurde jedoch bis zum Einsatz von Perikardklappen nicht ausreichend betont.
Die in den obigen drei Tabellen dargestellten Daten lassen einige Schlussfolgerungen auf der Grundlage vorhandener faktischer Ergebnisse, aber auch auf der Grundlage allgemeiner Gesamteindrücke zu.
Die zweite Generation von Perikardklappen versagte nur gelegentlich aufgrund von Gewebeabrasion, obwohl es immer noch zu Rissen kam.
Bei älteren Patienten trat eine Verkalkung des Gewebes später auf, da sich die Mineralisierung später entwickelt und im Alter langsamer fortschreitet.
Diese modifizierten Klappen wurden bevorzugt, wenn nicht ausschließlich, bei älteren Patienten und zu einem erheblich größeren Anteil für den Aortenklappenersatz verwendet als in der Mitralposition, wo das SVD-Risiko höher war und bleibt. Diese Elemente verzerren erheblich alle Chancen eines Vergleichs mit der Serie von Shiley-Ventilen.
In den 1970er und 80er Jahren wurden Shiley-Perikardklappen bei Patienten jeden Alters und insbesondere bei Patienten unter 65 Jahren eingesetzt. In den 1990er Jahren und bis ins folgende Jahrzehnt variierte das Durchschnittsalter der Patienten, die die zweite Generation von Perikardklappen erhielten, zwischen 67,2 und 72 Jahren, ein sehr signifikanter Altersunterschied.
Die technischen Verbesserungen der zweiten Ventilgeneration haben offenbar das Risiko von Höckerabrieb verringert. Dieser Vorteil wurde nicht voll ausgeschöpft, da diese Ventile nur zu einem geringen Teil bei jungen Patienten eingesetzt wurden, die von diesem technischen Fortschritt mehr profitiert hätten. Trotz der Behauptungen, dass alle 3 Arten von Klappen der zweiten Generation mit „sogenannten“ Antikalzifizierungsverfahren behandelt wurden, haben die klinischen Ergebnisse keinen Nutzen einer solchen chemischen Behandlung gezeigt. Der einzige Grund für die verringerte Verkalkungsrate – und damit für die strukturelle Klappenverschlechterung – bei Patienten, die diese Klappen der zweiten Generation erhielten, war das fortgeschrittene Alter der Patienten, die sie erhielten. Das Alter der Patienten wurde von einem Mittelwert von etwa 50 Jahren bei Shiley-Klappen auf einen Mittelwert zwischen 67 und 72 Jahren bei den Klappen der zweiten Generation verschoben.
Es ist bedauerlich, dass Perikardklappen, von denen bekannt ist, dass sie ein sehr geringes Embolisationsrisiko bergen, nicht häufiger in der Mitralposition eingesetzt wurden, wo Bedarf und Nutzen größer gewesen wären.
Im Allgemeinen stellen die Perikardklappen der zweiten Generation jedoch einen Fortschritt im Arsenal von Geräten zur Behandlung von Herzklappenerkrankungen dar. Wenn der Prozess der Klappenverkalkung kontrolliert werden könnte, würden diese Perikardklappen zum Allheilmittel für Patienten, die einen Herzklappenersatz benötigen.
Im Allgemeinen ist bekannt, dass der Erfolg davon abhängt, zu wissen, wie lange es dauern wird, um erfolgreich zu sein. Einstweilen muss man akzeptieren, dass die meisten Aspekte der Gegenwart nur der Prophezeiung zugänglich sind, über die Zukunft mag das Verständnis des Phänomens „Verkalkung“ und seine Verhinderung irgendwo jenseits des Horizonts liegen.
Eine kurze Geschichte der Einführung in die klinische Anwendung von Klappen aus tierischem Gewebe für den Herzklappenersatz beim Menschen ermöglicht es uns, die Entwicklung dieses Kapitels der Herzchirurgie zu würdigen und uns zukünftige potenzielle Entwicklungen auf diesem Gebiet vorzustellen.
1965 veröffentlichten Duran und Gunning in Oxford, England, ihre experimentellen Arbeiten zur Implantation von Schweine-Aortenklappen bei Hunden und im Jahr zuvor hatten sie bereits den ersten erfolgreichen Schweine-Aortenklappenersatz bei einem menschlichen Patienten durchgeführt.
1965 Binet und Mitarbeiter in Paris, Frankreich, begannen mit der Verwendung von Schweine-Aortenklappen für den Aortenklappenersatz beim Menschen.
1967 Ionescu und Mitarbeiter in Leeds, England, verwendeten zum ersten Mal Aortenklappen vom Schwein, die auf einem Originalklappenträger für den Mitralklappenersatz beim Menschen montiert waren.
1969 Das Hancock Laboratory in Irvine, Kalifornien, stellt die erste kommerziell erhältliche Schweine-Aortenklappe für den Einsatz bei Patienten vor.
1969 Carpentier und Mitarbeiter in Paris, Frankreich, befürworten die Verwendung von Glutaraldehyd zur chemischen Behandlung von Aortenklappen von Schweinen.
1971 Ionescu und andere in Leeds, England, stellen die erste Rinder-Perikard-Herzklappe her und beginnen mit ihrer Implantation in den Menschen.
1980 Seit Anfang der 1980er Jahre werden mehrere modifizierte Perikardklappen gebaut. Drei davon mit verbesserten Eigenschaften werden erfolgreich eingesetzt, wie in diesem Artikel gezeigt.
Die beiden wichtigen kreativen Phasen bei Gewebeherzklappen (von 1964 bis 1971) fanden in einem kurzen Zeitraum von sieben Jahren statt und seit 1971, als das Konzept der "menschengemachten Perikardklappen" geschaffen wurde, ist keine andere bedeutende Erfindung in diesem Bereich aufgetreten mit Ausnahme der Verwendung von Rinderperikard bei der Konstruktion von Transkatheterklappen für den Aortenklappenersatz.
Die Schweineklappe wurde unter verschiedenen Namen, hergestellt von verschiedenen Laboratorien, mit verschiedenen Modifikationen und leichten Verbesserungen erfolgreich verwendet, ohne sich wesentlich von der ursprünglichen, nativen Schweineklappenform zu unterscheiden. Allerdings war die Schweineklappe, obwohl sie alles andere als perfekt war, sehr nützlich, um einer großen Anzahl von Patienten über viele Jahre hinweg zu helfen.
Die Rinder-Perikardklappe wurde 1971 entwickelt und wurde in den folgenden 4 Jahrzehnten mit verschiedenen Modifikationen und Verbesserungen durch verschiedene .
Die Perikardklappe ist nicht einfach eine weitere Klappe, sondern die Verkörperung eines Konzepts der Gewebeklappenkonstruktion. Zur Zeit wird das Rinderperikard verwendet, morgen wird vielleicht ein noch besseres Material gefunden.
In dieser Hinsicht machte Ionescu in einer seiner frühen Veröffentlichungen eine bedeutsame und eher prophetische Aussage:
Die physikalisch-chemischen und biologischen Eigenschaften der natürlichen Aortenklappe des Schweins wurden durch verschiedene Eingriffe tiefgreifend verändert, um sie für therapeutische Zwecke anzupassen. Auf diese Weise hat die Schweineklappe alle ihre ursprünglichen Eigenschaften verloren, außer ihrer Form, die unverändert und unveränderlich bleibt. Die Perikardklappe hingegen wurde als eine vollständig von Menschenhand geschaffene Klappe konzipiert und kann daher durch eine Vielzahl von Eingriffen in ihrer Form und ihren allgemeinen Eigenschaften verändert werden, um ihre Funktion zu optimieren
Adhuc sub judice lis est: Quintus Horatius Flaccus (68-8 v. Chr.)
Nachträge
Im Gegensatz zu dem, was in diesem Artikel erwähnt wird, wurde eine kurze Veröffentlichung gefunden, die von A. Carpentier mitverfasst wurde. Sie stellt eine kleine Serie von 61 Patienten vor, die einen isolierten Aortenklappenersatz mit Carpentier-Edwards-Perikardklappen erhielten. Die Autoren stellen fest, dass nach 6 Jahren Nachbeobachtung „keine Fälle von periprothetischer Leckage, keine Herzinsuffizienz und keine Thromboembolie aufgetreten sind“ Dieser kurze Artikel enthält keine weiteren „signifikanten“ Informationen.
In einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung erwähnte Dr. Denton A. Cooley, der eine sehr große Anzahl von Ionescu-Shiley-Perikard-Xenotransplantaten verwendete, Folgendes: Ich habe immer noch überlebende Patienten mit funktionierenden Bjork-Shiley- und Ionescu-Shiley-Klappen, von denen einige 30 oder vor mehr Jahren.
Es ist nun mehr als 40 Jahre her, dass Doktor Ionescu zum ersten Mal das mit Glutaraldehyd behandelte Rinderperikard in der klinischen Anwendung in Form einer Dreihöcker-Herzklappe (The Ionescu-Shiley Pericardial Xenograft) eingeführt hat. Interessant ist, dass auch heute, 40 Jahre später, das Rinderperikard immer noch in drei medizinisch-chirurgischen Geräten verwendet wird.
1. Die zweite Generation von Perikard-Xenografts, wie im obigen Artikel beschrieben, wird in großer Zahl verwendet.
2. Zur Herstellung von Geräten zur "Transkatheter-Aortenklappenimplantation", die bei einer immer größeren Anzahl ausgewählter Patienten, insbesondere in Europa, verwendet werden.
3. Zur Herstellung von Herzkammerkammern in einem experimentellen künstlichen Herzen, das in einem französischen Labor getestet wird.