Einleitung

Die endovaskuläre Versorgung der thorakalen Aorta und des distalen Aortenbogens mit Stentgraftprothesen (TEVAR) hat sich im Verlauf der letzten beiden Jahrzehnte zu einer bewährten Behandlungsoption für entsprechende Läsionen der Aorta entwickelt. Seit der erstmaligen Implantation 1994 [12] wird die TEVAR mittlerweile als erste Option bei den meisten Pathologien eingesetzt [33].

Die offene Rekonstruktion (OR) im Bereich des Aortenbogens stellt nach wie vor den Goldstandard mit einer 30-Tage-Mortalitätsrate von ca. 2 % dar. Jedoch gelten diese Daten lediglich für ein hochselektioniertes Patientenkollektiv [2, 25, 31].

Die technische Durchführbarkeit von TEVAR im Aortenbogen liegt bei 90 %

Im klinischen Alltag wird die endovaskuläre Versorgung aufgrund der Indikationsbreite und geringeren Invasivität deutlich häufiger indiziert als die OR [7].

Die technische Durchführbarkeit von TEVAR im Aortenbogen liegt bei 90 % [9, 37] bei einer Mortalität von 0–14% [1, 27]. Die Morbidität kann bis zu 55 % betragen, wobei die neurologische Komplikationsrate ca. 5–6 % beträgt. Die Rate an Endolekagen (EL) Typ I und III von etwa 10 % sowie die Mortalität sind von der Höhe der Landungszone (LZ) unabhängig. Die EL-Typ-II-Rate scheint allerdings abhängig von der LZ zu sein.

Alter <75 Jahre, Nierenfunktionsstörung und Notfalleingriffe sind dagegen eigenständige prädiktive Faktoren für die Mortalität.

Eine wissenschaftliche Auswertung hinsichtlich des Methodenvergleichs zwischen offenen und endovaskulären Behandlungsoptionen wurde bisher nicht ausreichend durchgeführt. Multizentrische randomisiert-kontrollierte Studien oder Metaanalysen sind nicht vorhanden. Die Datenlage bezieht sich auf Serien einzelner Zentren und Registerstudien [14, 19, 34, 38]. Somit ergibt sich für diese Fragestellung ein Evidenzlevel 3 mit einem Empfehlungsgrad IIa [29, 32].

Besondere Vorteile der TEVAR bestehen bei der Versorgung des akuten Aortensyndroms und Rezidiveingriffen am Aortenbogen [24]. Dementsprechend finden sich in den relevanten Registerstudien bis zu 60 % Patienten mit Notfallindikationen.

Unabhängig von der zu versorgenden Pathologie (thorakales Aortenaneurysma, penetrierendes Aortenulcus, intramurales Hämatom, Aortendissektion, Komplikation von Voroperationen, Transsektion), hängen Resultat und Rate neurologischer Komplikationen der TEVAR besonders von der adäquaten Wahl der LZ ab [20].

Durch Transposition der supraaortalen Gefäße erweitern sich die Optionen für die Wahl der proximalen LZ bis in die Aorta ascendens (Abb. 1).

Abb. 1
figure 1

a Endovaskuläre Versorgung eines Aortenbogenaneurysmas, 8 cm Quer-Diameter. b–d Zur Schaffung einer proximalen Landungszone erfolgt zunächst ein komplettes Debranching der supraaortalen Äste mittels Anlage eines Ascendens-Bypasses auf den Tr. brachiocephalicus, karotidosubklavialem Bypass von re. nach li. mit Reimplantation der linken A. carotis communis sowie proximaler Ligatur der linken A. subclavia (vor dem Abgang der A. vertebralis). Anschließend erfolgt die Implantation eines TEVAR, proximale Landungszone 0

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„Snorkel“- oder „Chimney“-Verfahren [26] und Weiterentwicklungen der Stentgraftprothesen mit Implementierung von Fenestrierungen bzw. Verzweigungen („branches“) lassen mittlerweile rein endovaskuläre Prozeduren auch für die LZ 1 und 0 zu. Die Etablierung dieser technischen Neuerungen und die Weiterentwicklung solcher Devices wird eine der Herausforderungen der kommenden Jahre für die endovaskuläre Chirurgie in dieser aortalen Topografie [17].

Gleichwohl an entsprechenden Zentren eine breite Expertise besteht und die TEVAR-Prozedur als Routineverfahren gilt, stellen gerade die Interventionen im Bogenbereich nach wie vor hoch anspruchsvolle Eingriffe dar. Patientenalter und -morbidität (u. a. durch Notfallsituationen aggraviert) bedingen eine relativ hohe Mortalität.

Patientenalter und -morbidität bedingen eine relativ hohe Mortalität

Häufig liegt eine komplexe Morphologie bzw. Bogengeometrie vor. Die Position der supraaortalen Äste, Variabilität der Pathologien und die hohe Rate von Notfalleingriffen (Trauma, akute komplizierte Typ-B-Dissektion, Aneurysmaruptur) stellen eine besondere Herausforderung an Indikation und technische Planung sowie Durchführung der Prozedur dar.

Komplikationen aufgrund der anatomischen Topografie wie z. B. zerebrale-, spinale- oder viszerale Ischämie, können erhebliche Folgen haben [36]. Patientenspezifische Gegebenheiten wie z. B. ungünstige Zugangsgefäße, Kinking der Aorta descendens oder abdominalis, Begleiterkrankungen (auch instabile Patienten in der Notfallsituation) oder anatomischen Varianten können zudem erschwerend vorliegen.

Die technischen Anforderungen an die Stentgraftprothesen leiten sich aus den oben genannten Konstellationen ab und sollten für die Variabilität der Anatomien bzw. die Besonderheiten der unterschiedlichen Pathologien geeignet sein.

Stentgraftapposition

Für die Planung ist eine differenzierte Abwägung zwischen technisch übersichtlich gehaltenem Verfahren und optimaler Positionierung der TEVAR-Stentprothese durchzuführen.

Die Apposition und die räumliche Angleichung der Stentgraftprothese an die Aortenwand (engl.: alignment) im Bereich der LZ (v. a. im Bereich der proximalen LZ) sind entscheidend für Abdichtung und Verankerung sowie für die Ergebnisse im weiteren Verlauf und nehmen bei TEVAR im Aortenbogen eine Schlüsselrolle ein [11].

Zahlreiche Faktoren haben Einfluss auf regelrechte Apposition bzw. Alignment und müssen dementsprechend in Planung und Umsetzung der Prozedur herausragende Beachtung finden (Infobox 1).

Infobox 1 Einflussfaktoren auf die Apposition und das Alignment der Endoprothese im Bereich der proximalen Landungszone

  • Morphologie des Aortenbogens

    • Aortenbogentyp,

    • Thrombuslast,

  • Bemessung der Stentgraftprothese (engl.: „sizing“)

  • Wahl der Landungszone (Zone 0–4)

  • Materialverhalten der Stentgraftprothese

Morphologie des Aortenbogens

Die Eigenschaft der proximalen LZ hängt u. a. von der Konfiguration des Aortenbogens ab. Entsprechend der geometrischen Bogenform werden drei Aortenbogentypen unterschieden [8], wobei der Typ 3 den spitzesten Winkel im Scheitelpunkt aufweist und für die TEVAR-Implantation eine große Herausforderung darstellt (Abb. 2).

Abb. 2
figure 2

Aortenbogentypen I–III, Typ III („gothic arch“). (Mit freundl. Genehmigung von: Medienzentrum Universitätsklinikum Heidelberg)

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Ein steiler Aortenbogen bewirkt ausgeprägte Traktionskräfte auf das Trägersystem der Stentgraftprothese, welche sowohl beim Vorbringen und Positionieren als auch bei deren Freisetzung auf die Prozedur einwirken und z. B. zu einer Fehlpositionierung führen können. Bereits bei der Längenbestimmung der LZ im Bogen als auch der Durchmesserwahl erschwert dieser Bogentyp zudem die Planung. Für die Bestimmung der Länge der proximalen LZ verstärkt sich der ohnehin vorhandene Unterschied der Längenmessung in Innen- bzw. Außenkurvatur des Bogens (Abb. 3).

Abb. 3
figure 3

Unterschiede der Längenmessung bei korrespondierender Anwendung einer außenkurvarturseitigen Messung (1 0) – einer „Centerline“-Messung (1 c ) oder einer innenkurvaturseitigen Messung (1 i ); R Radius des Aortendurchmessers, R Κ Radius des Aortenbogens; δ Winkel zwischen Rκ und R; Abstand zwischen Rκ und R variiert nach Wahl der Messlinie. (Mit freundl. Genehmigung von: Medienzentrum Universitätsklinikum Heidelberg)

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Auch die Abschätzung des Verhaltens der Stenprothese hinsichtlich ihrer Adaption an die Geometrie (engl.: conformability) wird erschwert.

Kinkings im Bereich der Beckengefäße oder der Aorta abdominalis bzw. thoracica descendens können den Effekt der Traktionskräfte erheblich verstärken.

Ein weiteres Kriterium zur Beurteilung der Morphologie des Aortenbogens und von relevanter Konsequenz für die Komplikationsraten nach TEVAR ist die Thrombogenität der Aortenbogenwand (Abb. 4).

Abb. 4
figure 4

a Computertomographische Angiographie eines flottierenden Thrombus im Aortenbogen vor Planung zur TEVAR. Angiografie vor (b) und nach (c) Freisetzen der Prothese sowie gutes Alignment bei Absetzen in Landungszone 3 (d)

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Bei Grad-V-Läsionen im Aortenbogen gemäß Feezor et. al. ([15]; Tab. 1) ist die Schlaganfallrate signifikant erhöht. Etwa 15 % der Patienten zur TEVAR sind von einer derartig fortgeschrittenen Läsion des Aortenbogens betroffen [22].

Tab. 1 Einteilung der Thrombogenität des Aortenbogens nach Feezor et al. [15]
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Schließlich muss bei der Planung auf Varianten der supraaortalen Gefäßversorgung respektive Voroperationen geachtet werden.

Das Vorhandensein einer A. lusoria, eines A.-vertebralis-Abgangs links direkt aus der Aorta oder eines „common-ostiums“ der A. carotis communis und der A. subclavia (LSA) links können ebenso wie z. B. ein A.-mammaria-Bypass die üblicherweise vorhandene LZ beeinträchtigen. Vor allem in Notfallsituationen ist die korrekte Befundung durch Zeitnot, Verdrängung der Anatomie aufgrund einer expansiven Dissektion bzw. Aneurysmaformation oder eines Hämatoms relevant erschwert.

Wahl der proximalen Landungszone

Es gibt wenig Evidenz hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen der Wahl der LZ und der Morbidität und Mortalität.

Die Höhe der proximalen LZ (d. h. prox. LZ in Zone 0–4) selber stellt keinen Risikofaktor für die Überlebensrate dar.

Vor allem die Morbidität bezüglich neurologischer Ereignisse hängt (wie o. g.) von der thrombogenen Morphologie des Aortenbogens im Bereich der proximalen LZ sowie der Absetzung in LZ 1 ab [20].

Eine Proximalisierung der LZ-Höhe (Zone 0–1) ging in publizierten Fallserien mit Zunahme der EL-Rate einher [16, 21, 27]. Dies könnte Folge einer Abnahme der Apposition sein [27], da bei proximaler Absetzung und v. a. steilen Aortenbogenkonfigurationen ausgeprägte Kräfte auf die Stengraftprothese wirken. Die Innenkurvatur wirkt als Hebelpunkt auf die Prothese, die zudem ausgeprägten pulsatilen Bewegungskräften des Bogens unterliegt.

In der Literatur bzw. den Leitlinien ist keine minimale Länge für die LZ vorgegeben. Die Herstellerangaben (IFU – engl.: „instructions for use“) der kommerziell erhältlichen TEVAR-Devices variieren von 15–25 mm [10, 18]. Die Querdurchmesser gängiger Stentgraftprodukte variieren von 16–24 mm im minimalen und 38–46 mm im maximalen Prothesendurchmesser.

Bogenhybrideingriffe

Für das Auftreten perioperativer und verlaufsbedingter Komplikationen sind die Qualität und die Länge der LZ insbesondere der proximalen LZ, wesentliche Faktoren. Nach Mitchell u. Ishimaru wird die Lokalisation der LZ in Zone 0–4 unterteilt ([28]; und Abb. 5).

Abb. 5
figure 5

Landungszonen für TEVAR im Aortenbogen. (Nach [29]. Mit freundl. Genehmigung von: Medienzentrum Universitätsklinikum Heidelberg)

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Eine Proximalisierung der LZ nach Zone 2 bzw. bis Zone 0 ermöglicht die Realisation einer ausreichenden Länge der LZ, birgt allerdings weiterführende Überlegungen oder Operationsschritte, da die Perfusion der supraaortalen Äste mittels Revaskularisationsverfahren zumindest bei Positionierung in LZ 1 und 0 gewährleistet werden muss.

Bei Positionierung in Zone 2 ist eine Abwägung hinsichtlich Indikation und Zeitpunkt einer Revaskularisation der linken A. subclavia (LSA) erforderlich.

Folge der Überstentung können Durchblutungsstörungen des linken Arms, Subclavian-Steal-Phänomen/Syndrom, Typ II EL, spinale Ischämie oder Ischämie im A.-vertebralis-Versorgungsgebiet sein.

Strenge Kriterien für eine Revaskularisation sind ein A.-mammaria-Bypass auf Koronararterien, ein ipsilateraler Dialyse-AV-Shunt, der Verschluss der rechten A. vertebralis und Varianten der supraortalen Abgänge wie z. B. eine A. lusoria oder ein isolierter Abgang der A. vertebralis li. oder ein linksseitiger Tr. brachiocephalicus. Relative Gründe sind die Situation bei dominanter linker Hand, insbesondere bei manueller beruflicher Tätigkeit. Vorangegangene aortale Operationen begünstigen das Auftreten einer spinalen Ischämie, da die Gesamtlänge der prothetal versorgten Aorta das Risiko erhöht [3, 20].

Die Revaskularisation mittels Transposition oder karotidosubklavialem Bypass gewährleistet die Perfusion der LSA bei TEVAR in Zone 2. Allerdings gehen mit diesem Operationsschritt eigene relevante Risiken einher. Die Schlaganfallrate bzw. die Gesamtmorbidität der A.-subclavia-Revaskularisation übersteigt den Vorteil einer regulär gestellten bzw. prophylaktischen Indikation [20].

Für die Positionierung der TEVAR in Zone 2 kann somit festgehalten werden, dass die Revaskularisation der LSA ein partikuläres Komplikationsrisiko birgt und daher in ausgewählten Konstellationen einzeitig, ansonsten selektiv zweizeitig im Fall des Auftretens von Symptomen erfolgen sollte.

Die Positionierung in LZ 1 erfordert ein sog. Semi-Debranching, die Implantation eines karotidosubklavialen Bypasses von rechts nach links mit Reinsertion der linken A. carotis communis und geht mit dem statistisch höchsten Schlaganfallrisiko einher. Die Indikation zur Positionierung der TEVAR in dieser LZ kann als eigenständiger Risikofaktor für Komplikationen bei TEVAR angesehen werden [22].

Wie herausfordernd die TEVAR als Bogen-Hybrideingriff ist, zeigt sich daran, dass etwa 20 % aller Patienten einen Hybrideingriff mit TEVAR in den Zonen 0 bis 2 benötigen, bei einer Mortalitätsrate von ca. 19 % [21]. Dabei ist ein weiterer Anstieg der Mortalität bei komplettem Debranching sowie bei Notfalloperationen zu sehen [5].

Technische Kriterien der Prothese

Die anatomischen Verhältnisse im Bereich des Aortenbogens stellen hohe Ansprüche an die Funktion der Stentgraftprothese. Die Apposition sollte außen- und innenkurvarturseitig gleichermaßen gegeben sein. Hierfür ist eine ausreichende Anpassung an die äußerst variable Form des Aortenbogens erforderlich. Die radiale Kraft sollte eine ausreichende Abdichtung und Fixierung gewährleisten, ohne selber zu Wanddefekten zu führen [13], was insbesondere bei Dissektionen und intramuralen Hämatomen bzw. traumatischen Läsionen gravierende Folgen haben könnte. Dies wird bei den neusten TEVAR-Device-Generationen durch eine adaptierende radiale Kraft erreicht, die zudem die „Sizing“-Breite erhöht. Diese und ausreichende Durchmesservariationen bzw. konische Durchmesservarianten (engl.: tapered) erhöhen die Einsetzbarkeitsbreite und verringern bei bestimmten morphologischen Varianten den Einsatz mehrerer Stentgraftprothesen.

Der Freisetzungsmechanismus spielt eine entscheidende Rolle bei der Positionierung, aber auch bei der Konformabilität der Prothese. Stentgraftprothesen mit in der Mitte beginnender Freisetzung können an Hebelpunkten frühzeitig Kontakt zur Aortenwand aufnehmen und entweder fehlpositioniert werden oder eine ungünstige Verteilung der zurückfedernden Kräfte herbeiführen, was die Apposition ungünstig beeinflussen kann (v. a. im Bereich der Innenkurvatur) [6]. Die dabei entstandene Inkongruenz des Prothesenverlaufs zur Aortengeometrie, in der Literatur „bird’s beak“ (Abb. 6) genannt erhöht die Wahrscheinlichkeit technischer Komplikationen wie z. B. Stentgraftkollaps oder Endoleak [35].

Abb. 6
figure 6

a Absetzung in Landungszone 1. b Semi-Debranching bei Überstenten der A. carotis communis links. c Ausgeprägtes „bird’s beak sign“ bei erschwerter Anpassungsfähigkeit in Zone 1 als proximale Landungszone

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Die technischen Applikationen der neuen Stentgraftgeneration zeigen daher erhöhte Konformabilität durch Flexibilität, adaptive radiale und rückfedernde Kräfte (in der longitudinalen Achse wirkende Kräfte, die von der Prothese auf die Aortenwand übertragen werden und ebenso auf die Längsausrichtung der Prothese wirken).

Ein weiteres Kriterium zur Performance der Devices ist das Durchmesserprofil des Trägersystems. Sogenannte „Low-profile“-Trägersysteme ermöglichen eine genauere Steuerbarkeit der Prothese entlang der gesamten iliakoaortalen Strecke, was besonders bei ausgeprägtem „Kinking“ ein entscheidender Aspekt bei der erfolgreichen Implantation sein kann.

Auch die bei der Ausmessung der Längen- und Durchmesserverhältnisse zur Prothesenwahl angewendeten Kriterien sind strittig. Einige Hersteller geben in ihren IFU die Ausmessung anhand einer außenkurvarturseitigen Längenmessung, andere anhand eine „Centerline“ an. Abb. 3 verdeutlicht die Unterschiede, die bzgl. Apposition und Länge der LZ gemessen werden können.

Branched Devices

Aktuell stehen sechs Stentgraftprothesen für die endovaskuläre Versorgung im Aortenbogen mit Fenestrierungen bzw. Verzweigungen („branches“) zur Verfügung. Die Weiterentwicklungen der endovaskulären Technologie in dieser Gefäßregion weisen technisch unterschiedliche Spezifikationen auf und sind bisher in limitierter Konstellation zur Anwendung gekommen. Die aktuellen Publikationen präliminärer Ergebnisse zeigen eine erfolgreiche Umsetzbarkeit in einem selektionierten Patientenkollektiv [17].

Allgemeine Kriterien

Zusätzlich sind weitere Faktoren für die Durchführbarkeit und die erfolgreiche TEVAR-Implantation maßgebend. Die Durchmesser, die Kalzifikation und die Morphologie (Kinking) der Beckenarterien können limitierende Ursachen für einen transfemoralen Zugang sein. Hier wird ein Zugang über die proximalen Beckengefäße (A. iliaca communis) oder die Aorta abdominalis erforderlich, für den z. B. ein übergangsweiser Bypass als Zugangsweg (sog. Conduit) mit einer alloplastischen Prothese hilfreich sein kann [4].

Voroperationen bzw. Kinkings der Aorta selbst können ebenfalls limitierende Faktoren für das intraluminale Vorbringen und Platzieren der Prothese sein (Abb. 7).

Abb. 7
figure 7

Schwieriger Zugangsweg bei Z. n. aortobiilakaler Y‑Prothese (Dacron) vor Jahren. Elongation und Kinking der Prothesenschenkel

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Der intraoperativen Bildgebung kommt eine wichtige Bedeutung zu, insbesondere wenn die gewählte Länge der proximalen LZ kurz ist (außerhalb der IFU). Zur intraoperativen Darstellung der LZ ist daher die Parallaxenkorrektur auf den Winkel des distalen supraaortalen Gefäßes (je nach LZ: LSA oder li. ACC) einzustellen. Bei komplexen Geometrien kann dieses kompliziert werden und ist in modernen Hybrid-Operationssälen wohl am genausten einstellbar. In einem solchen Setting kann auch Fusionsbildgebung oder intraoperative Navigation (Abb. 8) eingesetzt werden und ein weiteres unterstützendes Instrument sein [30].

Abb. 8
figure 8

a Endovaskuläre Versorgung einer Aortendissektion Typ Stanford B mit Entry direkt ab Abgang der linken A. subclavia). b-d Intraoperative Planung und Platzierung der Prothese in Landungszone 2

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Weiterhin sind Aspekte der interdisziplinären Planung mit der Anästhesie wie „rapid pacing“ zur exakten Prothesenfreisetzung oder Liquordrainage im Sinne der Risikominimierung einer spinalen Ischämie von Bedeutung [23].

Fazit für die Praxis

  • Für ein selektioniertes Patientengut stellt die offene Rekonstruktion den Goldstandard dar.

  • Der Evidenzgrad ist bei fehlenden multizentrischen RCT oder Metaanalysen gering.

  • Im derzeitigen klinischen Alltag werden die meisten Fälle endovaskulär versorgt.

  • TEVAR zeigt für die diversen Pathologien (TAA, PAU, IMH, AD) eine vergleichbare Ergebnisqualität.

  • Eine hohe Thrombogenität des Aortenbogens und die Positionierung in LZ 1 sind Risikofaktoren für neurologische Komplikationen nach TEVAR.

  • Hybridoperationen und „Chimney“-Technik erweitern das Repertoire.

  • Dissektionen stellen eine besondere Herausforderung dar.

  • Konformabilität und Anpassung der radialen Kräfte der Stentgraftprothese gewährleistet die erfolgreiche Positionierung mit guter Apposition.

  • Qualität und Wahl der proximalen LZ sind der Schlüssel zur erfolgreichen TEVAR-Prozedur im Aortenbogen.

  • Dabei scheint die Qualität hinsichtlich Winkel und Thrombogenität im Bereich der proximalen LZ wichtiger als die reine Länge zu sein (bei niedrigem Evidenzlevel).

  • Akkurate Messung, Bildgebung und Kenntnisse der Prothesenmechanik sind besonders während der Implantation wichtig.