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Innere Medizin 18. Mai 2006

Hightech im Kleinstformat zur Herzunterstützung

Während Schrittmacher die Schlagfrequenz beschleunigen, entlasten Pumpen schwache Herzen. Vielleicht können sie eines Tages Transplan­tationen überflüssig machen.

Fünf bis zehn Jahre wird die Minipumpe in der Herzspitze von Georgi Petkov bleiben können und Blut in die Hauptschlagader weiterbefördern. Der 48-Jährige, dessen Herzmuskel aufgrund einer Entzündung chronisch geschädigt ist, war der erste von mittlerweile zwei Patienten, denen in den letzten Wochen im Wiener AKH ein neues Pumpensystem eingepflanzt wurde.

Geringere Belastung

Nur 145 Gramm schwer, „erlaubt es eine raschere und weniger traumatisierende Operation und stellt daher für die Patienten eine geringere Belastung dar“. Das erläuterte Prof. Dr. Georg Wieselthaler von der AKH-Abteilung für Herz-Thorax-Chirurgie anlässlich einer Pressekonferenz Anfang Mai. Bloß 85 Minuten dauerte die Operation von Petkov, und da die Pumpe aus Titan so klein sei, könne sie sogar Kindern eingesetzt werden. Chirurg Wieselthaler war an der Entwicklung der batteriebetriebenen Pumpe maßgeblich beteiligt, die zurzeit im Rahmen einer klinischen Studie am Wiener AKH, am australischen Royal Perth Hospital, im Harefield Hospital in Großbritannien und an der Uniklinik Hannover erprobt wird. Bereits seit 30 Jahren wird weltweit an der Konstruktion von Herzunterstützungsmechaniken gearbeitet, etliche sind bereits in Gebrauch. Zuerst als Überbrückung für Patienten gedacht, die auf eine Herztransplantation warten, werden die Pumpen vielleicht eines Tages Herzverpflanzungen völlig überflüssig machen. Durch die immer bessere Akutversorgung von Schädeltraumapatienten sei laut Prof. Dr. Ernst Wolner, Leiter der Herz-Thorax-Chirurgie der Meduni Wien, ohnehin mit immer weniger Organspenden zu rechnen. Freilich gilt es bis dahin noch etliche technische und biologische Herausforderungen zu bewältigen. Den mechanischen Verschleiß wollen die Pumpenentwickler schon im Griff haben. Das neue an diesem Minigerät: Der Rotor ist nirgendwo befestigt, sondern schwebt berührungslos in einem passiven Magnetfeld in der Kammer, durch die das Blut fließt. „Deshalb gibt es keine mechanischen Verschleißteile“, erläuterte Prof. Heinrich Schima vom Zentrum für Biomedizinische Technik und Physik an der Wiener Medizinischen Universität, ebenfalls Mitgestalter des Herzunterstützungssystems. Dadurch könne das Blut, während sich der Propeller 2.000- bis 3.500-mal pro Minute dreht, auch ungehindert strömen, was die Bildung eines Propfens verringern dürfte. Blutverdünnungsmittel seien trotzdem notwendig. Gemeinsam mit seinem Team entwickelte Schima zudem eine neuartige Regelung, die die automatische Anpassung der Pumpleistung an den erhöhten Bedarf bei körperlicher Betätigung und Stress ermöglicht. Im Rahmen ihrer Zusammenarbeit beschäftigen sich die Herzchirurgen und Techniker derzeit besonders mit der Wechselwirkung zwischen Pumpe und Organismus, etwa mit der Frage, ob das Herz sich unter mechanischer Unterstützung dauerhaft erholen kann. Überdies werden neue Pumpenkomponenten ausgeklügelt, die Blutverdünnung optimiert und ergonomische und sicherheitstechnische Aspekte berücksichtigt. Schon existieren Prototypen von noch kleineren Systemen – „so groß wie das obere Glied meines kleinen Fingers“ (Wieselthaler). Minimal invasive Implantationstechniken sind im Entwicklungsstadium.

Zukunftsperspektive

Schima: „Zur weiteren Verbesserung der Lebensqualität von Patienten mit solchen Herzunterstützungssystemen soll auch die drahtlose Energieübertragung durch die Haut eingesetzt werden.“ Denn das Schwerste und Sperrigste an der Minipumpe ist im Moment noch die zwei Kilogramm schwere, außen zu tragende Steuereinheit, die durch eine aufladbare Batterie mit Strom versorgt wird. Pumpenträger Petkov sieht jedenfalls seit der Implantation „wieder eine Zukunftsperspektive“. Er konnte vor seiner Operation aufgrund des reduzierten Gesundheitszustandes allerhöchstens 100 Meter gehen. Danach ist er schon sechs Kilometer gewandert.

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