Operativer Herzklappenersatz

Ozaki-Prozedur: Maßgeschneiderte Aortenklappe

Neue Operationsmethode für Klappenersatz: Forscher des Uniklinikums Schleswig-Holstein erproben neue „Ozaki-Prozedur“. Bei der Operationsmethode für Herzklappenersatz können Chirurgen Ersatzherzklappen aus körpereigenem Gewebe formen.

Illustration der Ozaki-Klappe

Illustration der Ozaki-Klappe. Oben: die Ozaki-Klappe in der Ansicht von oben (links) und seitlich (rechts) Unten: die normale Aortenklappe von oben und seitlich. | Quelle: Ly Ho Nghiem/UKSH

Bei der neuen Operationsmethode für Herzklappenersatz können Chirurgen Ersatzherzklappen aus körpereigenem Gewebe formen und gegen die erkrankte Herzklappe austauschen. Das hat viele Vorteile – vor allem für jüngere Patienten. Viele Fragen rund um diese sogenannte „Ozaki-Prozedur“ sind jedoch noch offen. Für deren Klärung fördert die Deutsche Herzstiftung (www.herzstiftung.de) mit der von ihr gegründeten Deutschen Stiftung für Herzforschung (DSHF) die detaillierte Erforschung des vielversprechenden Verfahrens durch Wissenschaftler des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck (UKSH) mit der „Dr. Rusche-Projektförderung“ in Höhe von 60.000 Euro. Das Vorhaben* wird von Dr. med. Buntaro Fujita, Leiter der herzchirurgischen Forschung in der Klinik für Herz- und thorakale Gefäßchirurgie am UKSH mit Kollegen durchgeführt.

Warum die Ozaki-Prozedur?

Die häufigste Erkrankung der Herzklappen ist die Aortenklappenstenose, eine Verengung (Stenose) der Aortenklappe. Rund vier Prozent der 60- bis 70-Jährigen und bis zu zehn Prozent der über 80-Jährigen leiden daran in Deutschland. Fast 70.000 Patienten werden alljährlich mit einer Aortenklappenstenose stationär aufgenommen. Bleibt die Erkrankung unbehandelt, kommt es innerhalb weniger Jahre zu einer schweren Herzschwäche oder gar zum Tod. Der frühzeitige Austausch der defekten Klappe kann das Herz vor schweren Schäden bewahren und die Lebensqualität der Betroffenen erhalten. Bislang nutzen die Herzchirurgen als Klappenersatz entweder künstliche (mechanische) Klappen aus Metall oder biologische Klappen, zumeist von Rindern oder Schweinen. Beide Ersatzklappentypen haben Vor- und Nachteile: Die mechanische Klappe ist lange haltbar, macht aber die lebenslange Einnahme gerinnungshemmender Medikamente notwendig (Antikoagulation). Nur so lässt sich dem Entstehen von Blutgerinnseln vorbeugen, die etwa zu Schlaganfällen führen können. Biologische Klappen erfordern keine lebenslange Antikoagulation, haben aber eine begrenzte Lebenszeit von zehn bis 15 Jahren. Bei Kindern und jungen Erwachsenen mit angeborenen Klappenfehlern kann die Haltbarkeitsdauer noch kürzer sein. Die Klappe muss dann erneut ausgetauscht werden.

Höhere Haltbarkeit, weniger Gerinnungshemmer?

Die Ozaki-Prozedur könnte eine Lösung für dieses Dilemma sein: Statt mechanische Klappen aus Metall oder biologische Klappen von Tieren zu implantieren, maßschneidern die Chirurgen während der Operation eine neue Aortenklappe aus patienteneigenem Gewebe. Benannt ist die neue Methode nach Shigeyuki Ozaki, einem japanischen Herzchirurgen, der das Verfahren entwickelt hat. „Die Ozaki-Prozedur hat das Potenzial, die positiven Eigenschaften von mechanischen und biologischen Klappen zu kombinieren“, erklärt Fujita. Wie gut die neue Methode im Vergleich zur herkömmlichen Vorgehensweise funktioniert und wie sie verbessert werden kann, wollen Fujita und seine Forscherkollegen im Labor detailliert untersuchen. Um die Ersatzklappe nach der Ozaki-Methode herzustellen, benutzen die Chirurgen Gewebe vom Herzbeutel (Perikard) des Patienten: Sie entfernen während der Operation zunächst die defekte Aortenklappe, schneiden sodann ein kleines Stück des Perikards heraus, rekonstruieren daraus die Aortenklappe in der für den Patienten individuell passenden Größe und nähen die fertige Klappe wieder am natürlichen Klappenring des Patienten an.

Prof. Dr. med. Volker Rudolph

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Keine Abwehrreaktionen des Immunsystems

„Das kommt der natürlichen Aortenklappe sehr nahe“, sagt Fujita, zumal das körpereigene Gewebe keine Abwehrreaktionen des Immunsystems provoziere – die Angriffe der Immunzellen lassen körperfremdes biologisches Klappenmaterial mit der Zeit degenerieren. Die neue Klappe aus patienteneigenem Perikard verspricht nicht nur haltbarer zu sein. Auch die lebenslange Einnahme von Gerinnungshemmern dürfte verzichtbar werden: Anders als mechanische Klappen aus Metall stören die Ersatzklappen aus körpereigenem Gewebe nicht die Blutgerinnung und begünstigen das Entstehen gefährlicher Blutgerinnsel. Möglicherweise funktionieren die maßgeschneiderten Klappen auch besser und können ihre Aufgabe als richtungsweisende Ventile zuverlässiger erfüllen: Im Unterschied zu den herkömmlichen Prothesen komme sie ohne Befestigung an einen künstlichen Prothesenring aus, der hart und unflexibel ist. Aufgrund der erhalten gebliebenen Elastizität könne sich die Ozaki-Klappe optimaler an den Blutfluss und die natürlichen Strömungsverhältnisse anpassen. Und nicht zuletzt: Sollte die Ozaki-Klappe dennoch im Laufe des Lebens verschleißen, lasse sie sich voraussichtlich mit der minimalinvasiven TAVI-Methode ohne erneute Operation am offenen Herzen ersetzen.

Langzeiteffekte der neuen Ozaki-Klappen?

Zumindest theoretisch spreche viel dafür, dass die via Ozaki-Prozedur hergestellten Klappen wesentlich mehr Gemeinsamkeiten mit den natürlichen Herzklappen haben als die bislang verwendeten Prothesen. „Zugleich hoffen wir, dass sich diese wichtigen Punkte auch auf die Langzeiteffekte des Aortenklappenersatzes und damit auf die Prognose des Patienten auswirken“, betont Prof. Dr. med. Armin Welz, Herzchirurg und Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirats der DSHF. Klinische Daten indes, die diese Vorteile handfest belegen, gebe es bislang nur wenige. Das wollen die Forscher des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein ändern: In drei umfangreichen Teilprojekten prüfen sie unter Laborbedingungen, ob die Ozaki-Klappen im Vergleich zu den üblichen Prothesen auch praktisch halten können, was sie theoretisch versprechen. Am Ende der Untersuchungen sollen Empfehlungen stehen, die eindeutig für oder gegen die neue Methode sprechen.

 

*Titel des Forschungsvorhabens:
In-vitro Evaluierung der Neokuspidalisierung nach Ozaki: Quantitative und qualitative hämodynamische Performance im Vergleich etablierter Aortenklappensubstitute sowie Durchführbarkeit einer TAVI-in-Ozaki-Prozedur



Video-Clips zum Thema Herzklappen:

Animations-Video – Herzklappen: Ventile im Lebensmotor Herz
https://www.youtube.com/watch?v=hmfqhYq14qY

Experten-Clip – Der kathetergestützte Aortenklappenersatz (TAVI)
https://www.youtube.com/watch?v=FIThT4RwEAc


Experten-Clip – Aortenklappenstenose: Wann ist ein Eingriff notwendig?
https://www.youtube.com/watch?v=cYdnxD0vn8M


Quelle: idw/Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung