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Transplantationen 28. März 2008

Das künstliche Herz (Narrenturm 136)

Das Herz ist für Poeten, Heilige oder Liebende nach wie vor der Sitz der Seele, der Liebe, der Aufopferung, der Anbetung und des Gefühls; für Anatomen zumeist nichts weiter als ein kräftiger Hohlmuskel, der täglich mit etwa 100.000 Schlägen über 7.000 Liter Blut durch den Körper treibt und für Techniker eine auf den ersten Blick gar nicht so komplizierte Pumpe mit zwei Kammern.

 Prototyp künstliches Herz
Im Narrenturm erinnert unter anderem der Prototyp einer künstlichen Herzkammer an die Entwicklung des Kunstherzens.

Foto: Nanut/Regal

Herztransplantationen sind heute weltweit Routine. Bereiteten am Anfang der Transplantationsmedizin noch die nicht beherrschbaren Abstoßungsreaktionen die größten Probleme, so ist es heute der Mangel an Spenderherzen. Etliche Patienten sterben während der Wartezeit. Daher versuchen seit Jahrzehnten Ärzte und Techniker implantierbare Pumpen zu konstruieren, die das menschliche Herz dauerhaft oder zumindest bis zur Möglichkeit einer Transplantation ersetzen können. Doch so einfach, wie man sich die lebenswichtige Pumpe im Zentrum des Körpers in den 1960er Jahren vorstellte, war es denn doch nicht.
Die Amerikaner hatten es ja 1969 mit einem Kraftakt sondergleichen geschafft, innerhalb eines Jahrzehnts die ersten Menschen auf den Mond zu befördern, und somit schien alles plötzlich technisch machbar. Das ehrgeizige Ziel des Artificial Heart Program der US-amerikanischen Regierung, bis 1970 ein komplett implantierbares Kunstherz zu entwickeln, wurde aber trotz neuester Technologie und Millionen von Dollars nicht erreicht. Auch durchaus seriöse Techniker dachten damals sogar an die Möglichkeit – die friedliche Nutzung der Atomkraft war eine der wesentlichen Ideen dieser Zeit –, mit einer Plutonium-Dampfmaschine, einem Miniaturkernkraftwerk, das künstliche Herz antreiben zu können. Noch vor 1980 glaubte man die ersten atomgetrieben künstlichen Herzen implantieren zu können. Aber trotz Unterstützung durch die Regierung und Gesundheitsbehörden, trotz aller Fortschritte auf dem Gebiet des Bioengineering, des weltraumerprobten Materials, trotz weltraumgeschulter Ingenieure und Ärzte scheiterte letztlich dieses ehrgeizige Projekt kläglich.
Initiator und Gallionsfigur des Programms war der als extrem wagemutig und ehrgeizig bekannte Chirurg Michael E. DeBakey. Er sicherte sich gewaltige Geldmittel für die Entwicklung eines künstlichen Herzens. Geschickt nutzte er dabei seine persönliche Bekanntschaft mit Lyndon B. Johnson, der, selbst herzkrank, nach der Ermordung Kennedys 1963 Präsident der USA wurde.
Die ersten implantierbaren Pumpen, welche die Arbeitsgruppen um DeBakey konstruierten, waren so genannte „Ventrikelbypässe“ die nur zeitweilig das Herz von Patienten mit Klappenfehlern oder schlechter Ventrikelfunktion entlasten sollten. Beim Einsatz am Patienten waren die Erfahrungen mit diesen Geräten aber durchwegs entmutigend. DeBakey beendete daraufhin den klinischen Einsatz und ordnete weitere Tierversuche an. In dieser Situation warb der zweite nach Ruhm und Erfolg süchtige Herzchirurg Amerikas, Denton Cooley, einen Mitarbeiter aus DeBakey‘s Team ab, der Cooley – ohne DeBakey zu informieren – drei Kunstherzen baute. Eines dieser Herzen implantierte Cooley am 4. April 1969 ohne Genehmigung durch die Behörden. Er berief sich auf einen Notstand, da das Restherz seines Patienten nach Resektion eines Aneurysmas überraschenderweise versagt hatte und er das Kunstherz zur Überbrückung hätte einbauen müssen, bis ein geeignetes Spenderherz zur Verfügung stünde. Zwei Tage später erhielt der Patient tatsächlich ein Spenderherz. 32 Stunden später starb er an einer Pneumonie. DeBakey erfuhr davon aus der Presse. Nach diesen und anderen dramatischen Fehlschlägen flossen die staatlichen Fördergelder nun spärlicher und das Kunstherz musste sich – vorübergehend – vom praktischen Einsatz wieder in die Laboratorien und Werkstätten zurückziehen.

Öffentlicher Tot

Ohne sich um die beiden verfeindeten Starchirurgen zu kümmern, arbeitete seit den 1960er Jahren der Holländer Willem Kolff – er hatte Mitte der 1940er Jahre die erste funktionsfähige künstliche Niere entwickelt – mit dem Biomechaniker Robert J. Jarvik in Utah an einem Kunstherz. Am 1. Dezember 1982 implantierte der Chirurg DeVries in Salt Lake City das Modell Jarvik-7 dem Zahnarzt Barney Clark. Clark überlebte nur 112 Tage mit dem künstlichen Herzen. Das zweite Kunstherz erhielt der Amerikaner William J. Schroeder im November 1984. Nach qualvollen 620 Tagen – vier Schlaganfällen durch Thromben, die sich im künstlichen Organ gebildet hatten, Blutungen, Pneumonie, Sepsis und Multiorganversagen – starb der Patient praktisch vor den Augen der gesamten Weltöffentlichkeit einen elenden Tod.

Stürmische Entwicklungszeiten

Nach dem Debakel mit Schroeder und weltweit insgesamt fünf implantierten Kunstherzen mussten Ingenieure und Ärzte zur Kenntnis nehmen, dass ein Totalersatz des Herzens zu jener Zeit einfach technisch nicht möglich war. Wesentlich bessere Erfolge erhoffte man sich, wenn man die geschwächten Herzen im Körper beließ und wesentlich einfachere Hilfspumpen – sogenannte Assistenz- oder Huckepacksysteme – dazupackte. Dieser Ansatz erwies sich als richtig. In Österreich war es der Herzchirurg Felix Unger, der 1974 das damals kleinste Kunstherz der Welt zur „assistierten Zirkulation“ entwickelte. Das sogenannte Ellipsoidherz kam 1977 an der II. Chirurgischen Universitätsklinik in Wien – Vorstand war Prof. Johann Navratil – bereits bei zehn Patienten zum Einsatz.
An die stürmische Zeit der Kunstherzentwicklung in Österreich erinnern im Narrenturm das Ellipsoid- und andere Kunstherzen, Konstruktionspläne, technische Entwürfe und Zeichnungen vom damals wohl berühmtesten Kalb, Esmeralda. In den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts sorgte es mit seinem von Navratil und Kurt Polzer entwickelten und implantierten Kunstherz für reichlich Schlagzeilen.

Wolfgang Regal/Michael Nanut, Ärzte Woche 13/2008

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