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Chirurgie 7. März 2008

Die Kugel im Käfig (Narrenturm 133)

Noch 1940 konnte man im Neuen Hausschatz der Heilkunde lesen: „Die Heilung eines Herzklappenfehlers ist in der weitaus größten Zahl der Fälle nicht möglich, weil die anatomischen Veränderungen an den Klappen nicht zu beseitigen sind.“ 20 Jahre später sah es zum Glück etwas anders aus: Am 10. März 1960 implantierte Dwight D. Harken in Boston erstmals erfolgreich eine künstliche Aortenklappe, und am 21. September 1960 gelang Albert Starr in Portland der erste Mitralklappenersatz. Beide operierten mit der Herz-Lungen-Maschine und verwendeten sogenannte „Kugel-Käfig-Ventile“. Seit damals wurden weit mehr als eine Million mechanische oder biologische Kunstklappen implantiert. Mittlerweile ist der Herzklappenersatz ein Routineeingriff.

 Kugelventil
Im Narrenturm zu besichtigendes Präparat mit Kugelventil aus dem Jahr 1965.

Foto: Nanut/Regal

Theodor Billroth (1829–1894), selbst unerschrockener Pionier der Abdominalchirurgie und einiger anderer risikoreicher Operationen, verstieg sich zu einer Bemerkung, die ihm heute wahrscheinlich leid tun würde: „Chirurgen, die den Versuch machen, am Herzen zu operieren, können nicht mehr auf den Respekt der Kollegen hoffen.“ 1896 prophezeite der Engländer Stephan Paget: „Die Herzchirurgie hat vermutlich die Grenze erreicht, welche die Natur aller Chirurgie gesetzt hat. Keine neue Methode und keine neue Entdeckung kann die natürlichen Schwierigkeiten überwinden, die eine Herzwunde bietet.“
Wie es halt so ist mit Prophezeiungen: Pagets apodiktische Feststellung wurde schon eine paar Monate später dramatisch widerlegt. Dem deutschen Chirurgen Ludwig Rehn (1849–1930), Chefarzt des Städtischen Krankenhauses in Frankfurt am Main, wurde am 9. September 1896 ein 22-jähriger Mann vorgestellt, dem zwei Tage zuvor eine Messerstichverletzung am Brustkorb zugefügt worden war. Rehn diagnostizierte einen „rasch wachsenden Hämatothorax“ und entschloss sich sofort zu operieren. Bei der Operation sah er, dass das Blut aus einer eineinhalb Zentimeter langen Stichwunde im linken Ventrikel des Herzens kam. Niemand vor ihm hatte es jemals gewagt, am offenen Herzen zu nähen. Man befürchtete den sofortigen Herzstillstand. Da aber auch „Nichts zu tun“ den sicheren Tod des jungen Mannes bedeutet hätte, entschloss sich der routinierte Chirurg Rehn zu handeln. Mit drei Nähten am schlagenden Herzen gelang es ihm, die Blutung zu stoppen. Der postoperative Verlauf war kompliziert, aber der Patient überlebte. Vor dem 26. Congress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie in Berlin sprach Rehn den bedeutenden Satz: „Meine Herren! Die Ausführbarkeit der Herznaht dürfte wohl von jetzt ab nicht mehr in Zweifel gezogen werden.“ Der 9. September 1896 gilt damit als Beginn der Herzchirurgie.

Bedenken der Internisten

Naturgemäß – es gab ja noch keine Herz-Lungen-Maschine – entstanden am Anfang Operationsmethoden am schlagenden Herzen. Theodore Tuffier (1857–1929) sprengte 1912 als Erster eine Aortenklappe und E. Cutler 1923 eine Mitralklappe. Aber die Methoden der digitalen oder instrumentellen Klappensprengungen setzten sich wegen Bedenken der Internisten – sie schickten den Chirurgen keine Patienten – erst 20 Jahre später wirklich durch. Hier war es besonders Dwight D. Harken, der auf Grund seiner Erfahrung in der chirurgischen Behandlung von Schussverletzungen des Herzens im Zweiten Weltkrieg ab 1948 erfolgreich Herzklappen sprengte. Ein Problem waren aber nach wie vor die Klappeninsuffizienzen.
Erst mit der Einführung der Herz-Lungen-Maschine in die Herzchirurgie durch J. H. Gibbon 1953 wurde es erstmals möglich, am still stehenden Herzen zu operieren, und Harken implantierte 1960 erstmals als künstlichen Aortenklappenersatz eine von seinem Team entwickelte Stahlkäfig-Kugelprothese. Seine erste Patientin, eine junge Frau, erholte sich zwar rasch, aber letztlich waren seine Ergebnisse mit künstlichen Ventilen deprimierend. Da die Internisten meist nur Patienten mit sehr fortgeschrittenen Herzklappenfehlern – daher oft fast sterbende Patienten – zuwiesen, waren die Ergebnisse insgesamt katastrophal schlecht. Von 13 Patienten starben neun. „Die Haltbarkeit und die hämodynamischen Eigenschaften der Stahlkäfig-Kugelprothese erwiesen sich aber als ermutigend ...“, schrieb der Bostoner Chirurg Albert Starr 1962.

Bewährtes Kugelventil

Starr ging mit seiner von ihm und dem Ingenieur Lowell Edwards entwickelten künstlichen Aortenklappe ähnliche Wege beim Ersatz der Mitralklappe. In nur zwei Jahren entwarfen, entwickelten und testeten sie ihre Kugelventilherzklappe. Am 21. September 1960 wurde die Starr-Edwards-Herzklappe dem ersten Patienten implantiert. Er lebte noch zehn Jahre ein aktives Leben, bevor er aus einem anderen Grund starb. Das Kugelventil bewährte sich hervorragend. Auch die operativen Erfolge waren deutlich besser. Von den ersten acht Patienten starben nur zwei. Die sechs Überlebenden konnten bald wieder ihr normales Leben aufnehmen. Die Starr-Edwards-Prothese wurde zur weltweit häufigsten und am längsten verwendeten künstlichen Herzklappe. Heute wird sie allerdings nur noch selten eingepflanzt.
Die in der Folge entwickelten Kippscheibenprothesen und Doppelflügelprothesen – die derzeit am häufigsten implantierten mechanischen Klappenprothesen – ermöglichen durch den zentralen Blutstrom deutlich bessere Strömungsverhältnisse mit weitaus geringerer Verwirbelung. Die Kugel-Käfig-Prothese war aber viele Jahre der Vergleichsstandard für alle anderen mechanischen Klappen.

Wolfgang Regal/Michael Nanut, Ärzte Woche 11/2008

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