Paradigmenwechsel in der Chirurgie der komplexen thorakalen Aortenerkrankung

Zusammenfassung

Die Hauptproblematik der Therapie komplexer thorakaler Aortenerkrankungen, die einen simultanen Ersatz der Aorta ascendens, des Aortenbogens und der Aorta descendens erfordern, liegt im Ausmaß des notwendigen chirurgischen Eingriffs. Eine rein chirurgische einzeitige Therapie ist über eine bilaterale, transversale Thorakotomie zwar möglich, das damit vergesellschaftete chirurgische Trauma und die begleitende perioperative Morbidität bedingen aber, dass nur jüngere Patienten diesem Therapieansatz zugeführt werden können. Der klassische Ansatz der zweizeitigen chirurgischen Intervention, der Ersatz der Aorta ascendens und des Aortenbogens über eine mediane Sternotomie im ersten Schritt, gefolgt vom Ersatz der Aorta descendens über eine linkslaterale Thorakotomie in der zweiten Stufe, birgt jedoch ebenfalls ein signifikantes Mortalitätsrisiko, das kumulativ bei bis zu 20% liegt. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Umstand, dass zwischen den chirurgischen Schritten eine Wartezeit von bis zu mehreren Wochen liegt, die mit einer eigenen Mortalität von bis zu 10% vergesellschaftet ist. Eine zusätzliche Restriktion ist durch das Alter und die Komorbidität der Patienten vorgegeben; dies bedingt, dass bis zu 30% der Patienten dem zweiten Operationsschritt nicht mehr zugeführt werden können.

Neu- und Weiterentwicklungen in der Aortenchirurgie erfolgen vor dem Hintergrund, diese Nachteile zu überwinden und die chirurgische Therapie zu vereinfachen. Das von Borst et al. 1983 eingeführte „elephant trunk“-Prinzip war zwar ein entscheidender Schritt, die zweizeitige Chirurgie zu erleichtern, die Zweitoperation ist jedoch immer noch zwingend erforderlich. Die Entwicklung der endovaskulären Therapie thorakaler Aortenerkrankungen mittels retrograd über die A. femoralis implantierter Stentgrafts eröffnete auch für die Aortenchirurgie neue Therapiestrategien. Gegen Ende der 90er Jahre berichteten zwei Arbeitsgruppen aus Japan über erste Versuche, die frei flottierende „elephant trunk“- Prothese mittels antegrad endoprothetisch implantierter Nitinolstents zu stabilisieren. Die hierbei eingesetzten Devices waren jedoch selbst konstruiert und in keiner Weise standardisiert. Erst die Verfügbarkeit industriell gefertigter und CE-zugelassener Stentgraft-Devices ermöglichte deren Einsatz in der offenen Aortenbogenchirurgie. Die ersten Erfahrungsberichte über offen antegrad in die Aorta descendens implantierte Stentgrafts (Medtronic Talent ^®) stammen von den Arbeitsgruppen aus Essen und Wien. Die hier erhobenen Erfahrungen zeigten jedoch schnell die Limitationen der für die primär retrograde aortale Implantation entwickelten Systeme. Dies erforderte eine komplette Neukonstruktion sowohl des Einführbestecks als auch des Stentgrafts selbst. Die in einer Serie von 14 Patienten gewonnenen Erfahrungen mündeten in den ersten standardisiert industriell gefertigten und CE-zugelassenen Hybridstent (Essen 1, E-vita Open, Jotec^®, Hechingen), der aus einem Stentgraft mit integrierter Dacron-Gefäßprothese besteht.

Die integrierte Dacron-Gefäßprothese ermöglicht den direkten und kontinuierlichen Ersatz des Aortenbogens nach erfolgtem Stenting der Aorta descendens. Diese Hybridprothese wurde mittlerweile von 01/2005 bis 03/2006 bei 16 Patienten (ein Aneurysma, 15 Dissektionen) implantiert. Hierbei konnte in allen Fällen die zugrundeliegende Pathologie im thorakalen Anteil der Aorta exkludiert werden. Im Fall der Dissektion kam es bereits intraoperativ zu einer beginnenden Thrombosierung des falschen Lumens. Die Langzeitergebnisse für diese neue Methode stehen noch aus, jedoch lassen die initialen intermediären Resultate den Schluss zu, dass durch die Kombination der klassischen Aortenchirurgie mit offenem Stenting der Aorta descendens mittels des speziell entwickelten Hybridstents eine einzeitige Therapie mit reduziertem Trauma möglich geworden ist. Bei verringertem chirurgischen Trauma können auch ältere Patienten dieser Behandlungsmethode zugeführt werden.

Abstract

One of the main issues in complex thoracic aortic disease, requiring the replacement of the ascending aorta, the entire aortic arch and the descending aorta, is the vast amount of surgery necessary to cure the patient. Though one-stage repair is feasible by a clamshell thoracotomy, the associated surgical trauma and perioperative morbidity limit this approach to younger patients only. Classic surgical repair consist of a two-stage strategy, whereby, in the first step, the ascending aorta and the aortic arch are replaced via a midline sternotomy. In the second step, via a lateral thoracotomy, the descending aorta is replaced. The two stages may sum up to a mortality of 20%; furthermore, the waiting period between the stages is associated with a mortality rate of 10% of its own. Additionally, the two-stage strategy has an inherent limitation, due to the comorbidity and advanced age of the majority of patients. Therefore, the second stage cannot be offered to up to 30% of patients.

New developments and improvements in aortic surgery were introduced to overcome these shortcomings and to simplify the surgical repair. The “elephant trunk” principle, introduced by Borst et al. in 1983, was an important step to facilitate surgical repair, but still required the second step. With the introduction of endovascular repair of thoracic aortic disease with stent grafts implanted retrograde via the femoral artery, new therapeutic concepts emerged. In the late 1990s, two Japanese groups reported first trials to stabilize the free-floating “elephant trunk” prosthesis by implantation of nitinol stent grafts into the vascular graft. The applied devices were purely custom-made and nonstandardized. The availability of industrially made and CE-marked stent-graft devices raised the possibility to apply them in open aortic arch surgery. The experience with stent-graft devices implanted antegrade into the descending aorta (Medtronic Talent^®) was reported first by the Essen and the Vienna group. The experience gained with these devices revealed the limitations of the devices designed for pure retrograde aortic delivery. This required a complete redesign and new construction of the stent graft itself as well as the introducer system. In a preliminary series of 14 patients the required stent-graft properties were presented in detail and resulted in the first industrially manufactured standardized and CE-marked Hybrid stent graft (Essen 1 prosthesis, E-vita Open, Jotec^®), especially made for antegrade open stent grafting of the descending aorta.

This device consists of a stent graft with an integrated Dacron vascular prosthesis, enabling for direct and continuous aortic arch replacement after stent grafting of the descending aorta. From 01/2005 to 03/2006, this hybrid prosthesis was implanted in 16 patients (one aneurysm and 15 aortic dissections). In all cases, the underlying pathology within the thoracic aspect of the aorta could be excluded in a one-stage approach. In case of aortic dissection, thrombosis of the false lumen was detectable by transesophageal echocardiography already at the end of surgery. Though long-term results using this new method are not yet available, the initial promising results postoperatively are encouraging toward true one-stage repair by combining classic aortic surgery with open antegrade stent grafting utilizing the newly designed hybrid prosthesis. While surgical trauma is markedly reduced, this treatment option can be offered to elderly patients as well.