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Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie

Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie

Herz-Lungen-Maschine

  • Historische Entwicklung

    1916
    Jay McLean (1891-1957), Doktorand im physiologischen Labor von William Howell in Baltimore, isoliert eine gerinnungshemmende Substanz aus Hundeleber, die sein Doktorvater erst "Anti-Prothrombin" und dann, aufgrund des Fundortes, "Heparin" nennt 

    1924 Alfred Beck (1889-1973) entwickelt die als "Beck'sche Mühle" bekannte Dreifach-Rollenpumpe und denkt dabei an die Verwendung zur schnellen Drucktransfusion von Blut. Ein Exemplar ist im Horst-Stoeckel-Museum für die Geschichte der Anästhesiologie im Universitätsklinikum Bonn zu besichtigen  

    1926 
    Sergej S. Brukhonenko (1890-1960) vom Staatlichen Chemo-pharmazeutischen Institut Moskau stellt auf dem Zweiten Allrussischen Pathologen-Kongress seinen "Autojector", eine Herz-Lungen-Maschine mit zwei Membranpumpen und einer mechanisch ventilierten, isolierten Spenderlunge vor. Die Spenderlunge ersetzt er 1936 (!) durch den ersten, ebenfalls patentierten Bubble-Oxygenator

    6.5.1953 
    John H. Gibbon (1903-1973) gelingt an der Pennsylvania University in Philadelphia die erste erfolgreiche Herzoperation unter dem Schutz der Herz-Lungen-Maschine am Menschen.  Bei der 18-jährigen Cecelia Bavolek war zuvor durch eine Herzkatheterisierun ein großer Vorhofseptumdefekt diagnostiziert worden. Etwa ein halbes Jahr vor der Operation begann sich mit einem Shuntvolumen von rund 9 Litern bereits ein Rechtsherzversagen zu entwickeln.
    Die Herz-Lungen-Maschine, bestehend aus einem Gitteroxygenator(Abb. 1) in Verbindung mit Rollerpumpen, die er aufgrund einer Modifikation nach DeBakey benannte, übernahm 26 Minuten lang die Funktion von Herz und Lungen der Patientin. Die Maschine arbeitete einwandfrei während einer gesamten Bypasszeit von 45 Minuten. 

    1953 
    Ian Aird (1905-1962) setzt am Hammersmith Hospital in London als Erster in Europa erfolgreich eine von Denis Melrose konstruierte HLM am Menschen ein.

    1954 
    C. Walton Lillehei (1918-1999), Chirurg an der Klinik von Clarence Dennis, inauguriert erfolgreich die Kreuz-Zirkulation, bei der ein Elternteil den Kreislauf des zu operierenden Kindes antreibt.

    1958 
    Ake Senning (1915-2000), Oberarzt und Leiter der Experimentalchirurgie im Karolinska Krankenhaus von Stockholm, setzt den gemeinsam mit Rune Elmquist entwickelten, ersten implantierbaren Schrittmacher ein.

    1958 
    Rudolf Zenker (1903-1984) gelingt in Marburg die erste erfolgreiche Herz-OP mit HLM in Deutschland (West). 1962 Martin Herbst (*1917) gelingt gleiches in Leipzig in Deutschland (Ost).

    1964 
    Vassilij I. Kolesov (*1904) anastomosiert in Sankt Petersburg erstmals die Mammaria an ein Koronargefäß - in Klammernahttechnik und ohne HLM am schlagenden Herzen.

    1966 
    Werner Porstmann (1921-1982) gelingt an der Charité in Berlin erstmals der Verschluss eines Ductus Botalli apertus mittels eines in Kathetertechnik eingeschleusten und platzierten Pfropfens aus Kunststoff 

    1967
    René G. Favoloro (1923-2000) legt in der Cleveland Clinic, Ohio, erstmals einen Koronarbypass unter Verwendung der Vena saphena magna.  

    1967 
    Christian N. Barnard (1922-2001), Chirurg am Groote-Schuur-Krankenhaus in Kapstadt, transplantiert erstmals ein Herz. Sein Patient kämpft 18 Tage und stirbt schließlich an einer Pneumonie. 

    1968 
    Adrian Kantrowitz (*1918) wendet das von Spyridon D. Moulopoulos, S. Topez und W. J. Kolff entwickelte und bereits 1962 im American Heart Journal publizierte Prinzip der Intraaortalen Gegenpulsation erstmals klinisch an.  

    1969 
    Denton A. Cooley (*1920), Herzchirurg am St. Luke's Texas Children Hospital in Houston, implantiert erstmals ein Kunstherz.Damit werden 64 Stunden überbrückt, bis ein Spenderherz gefunden ist. Die Transplantation überlebt der Patient, er stirbt jedoch nur 32 Stunden später an einer Pneumonie. 

    1977 
    Andreas R. Grüntzig (1939-1985) entwickelt einen doppellumigen Katheter aus PVC zur Koronardilatation. Das Prinzip wird später auf fast alle Hohlorgane angewendet. 

    2000 
    Stephen N. Oesterle und Nicolaus Reifart gelingt am Krankenhaus der barmherzigen Brüder in Trier erstmals die kathetergestützte Arterialisation einer Koronarvene  

  • Miniaturisierte Extrakorporale Zirkulation (MECC)

    MECC steht für Minimized Extra Corporeal Circulation. Die Systementwicklung an unserer Klinik ergab sich aus der forcierten Durchführung von Bypassoperationen ohne Herz-Lungen-Maschine (Extrakorporale Zirkulation, EKZ) Ende der 90iger Jahre.
    Wir waren der Auffassung, dass durch den Verzicht auf die EKZ mehr Risiken für den dem Patienten entstehen, als durch den Einsatz der EKZ an Nachteilen in Kauf genommen werden. Es ist unbestritten, dass die konventionelle EKZ optimiert werden kann. Große Fremdoberflächen, Hämodilution, inflammatorische Aktivierung und Blutzelltrauma stellen klinisch relevante Parameter dar.
    Somit war die Entwicklungsrichtung für ein optimiertes extrakoporales Perfusionssystem vorgegeben. Da ca. 60% aller unter EKZ durchgeführten Herzoperationen Koronare Bypassoperationen (ACB) sind, wurde das System primär für diese OP-Indikation entwickelt und klinisch evaluiert.

    MECC ist ein vollständig geschlossenes, komplett heparinbeschichtetes und mit einer Zentrifugalpumpe betriebenes Perfusionssystem. Das patientennah positionierte System verfügt über ein Füllvolumen von nur 500 ml. Daraus resultiert eine signifikant geringere Hämodilution und durch die Heparinbeschichtung kann die Antikoagulation deutlich reduziert werden (ACT 250 - 300 sec.) Zur Vermeidung von Blut-Luft Kontakt wird als Saugsystem ein Cell-Saver eingesetzt.

    Die Vorteile und Sicherheit des Systems konnten durch den routinemäßigen Einsatz bei mehr als 800 Bypassoperationen unter Beweis gestellt werden. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass das System sich hervorragend für spezifische EKZ-Anwendungen wie z.B kardiologische Interventionen (hoch Risiko PTCA), Herzunterstützung, extrakorporale Lungenunterstützung (ECMO) und Reanimation eignet.

     

    Publikationen (Übersicht derzeit im Aufbau)

  • Patiententransport mit ECMO unterstützt

    ECMO Telefon 
    Kardiochirurgische Intensivstation 0941 944-9830
    Internistische Intensivstation 0941 944-7351

    Die tragbare Herz-Lungen-Maschine ist ein Bypassverfahren für kardio-pulmonale Notfallsituationen. Der Implantationsort kann die Intensivstation, das Katheterlabor oder die Notaufnahme sein. Die Indikation basiert vorrangig auf einem akuten schweren kardialen und respiratorisches Versagen, z.B. ausgehend von einer Reanimation, nicht erfolgreicher Intervention am Koronarsystem oder einem Post-Kardiotomie-Syndrom nach einem herzchirurgischen Eingriff.        

    Das transportable Extrakorporale Emergency-Life-Support-System für den Transport von Patienten mit schwerem kardiopulmonalen Versagen wurde von uns auf der Basis des MECC-System von Maquet als mobil einsetzbares extrakorporales Unterstützungssystem entwickelt, das effektiv und sicher für Transporte mit dem Hubschrauber oder Intensiv-Transport-Wagen (ITW) einsetzbar ist.
    Das System besteht aus zwei Komponenten: Einem Multifunktionshalter, der eine Gasflasche mit Regelventil und den Rotaflowpumpeantrieb (11kg) beinhaltet, und einer Trageplatte mit Gurtaufhängung für den Pumpcontroller (16kg).
    Das System kann mühelos von einer Person getragen werden. Der Multifunktionshalter kann, sowohl im Hubschrauber als auch im ITW an jeder Standardtrage befestigt werden.
     

    Publikationen (Übersicht derzeit im Aufbau)