Erkrankungen der thorakalen Aorta – welche Therapie für welchen Abschnitt?

Einleitung

Die Erkrankung der thorakalen Aorta ist ein interdisziplinäres Krankheitsbild. In den letzten Jahren hat der endovaskuläre Ansatz die chirurgische Therapie ergänzt. Durch den Fortschritt in der standardisierten Durchführung von Operationen an der thorakalen Aorta ist zudem das Risiko der Eingriffe wesentlich gesenkt worden.

Aufgrund der komplexen Therapieformen thorakaler Aortenerkrankungen haben sich im Lauf der letzten Jahre zunehmend Gefäßzentren gebildet, um den unterschiedlichen Therapieansätzen bei der Behandlung gerecht zu werden. Hier sind die rein konventionellen (chirurgischen), die hybriden (chirurgisch-interventionell) und die endovaskulären Formen zu nennen. In diesem Rahmen vereinigen sich die Fachdisziplinen Herzchirurgie, Gefäßchirurgie, Angiologie und Radiologie unter dem Dach interdisziplinärer Gefäßmedizin. Auf dieser Basis sind die Fachexpertise in Diagnostik und Therapie gewährleistet und eine strukturierte Nachsorge der behandelten Patienten gesichert.

Die im Folgenden genannten Erkrankungen der thorakalen Aorta können nahezu in jedem Abschnitt vorkommen und definieren nicht die sich anschließende Prozedur:

• thorakales Aortenaneurysma – verum, falsum, Prävalenz = 6/100 000/Jahr

• Aortendissektion – Typ-A/B-Dissektion, Prävalenz = 3/100 000/Jahr

• intramurales Hämatom – Einblutung in die Gefäßwand

• Arteriosklerose der Aorta – Verkalkung der Hauptschlagader

• Aortenwandulkus – penetrierendes Aortenulkus (PAU)

• entzündliche Erkrankungen – Lues, Takayasu-Arteriitis

• angeborene Anomalien – Isthmusstenose, Commerell-Divertikel, Lusoria

Aus der heutigen Sicht gibt vor allem die Lokalisierung und Ausdehnung der Schädigung die optimale Therapieoption vor. Hierfür ist die isolierte Betrachtung der einzelnen Abschnitte der thorakalen Aorta unabdingbar.

In Deutschland werden pro Jahr ca. 6000 Eingriffe im Bereich der Aorta ascendens und des Aortenbogens durchgeführt. Größtenteils konzentrieren sich die Maßnahmen auf die Aorta ascendens und nur zu ca. 16 % auf den Aortenbogen.

Systematische Einteilung der thorakalen Aorta

Die thorakale Aorta ist anatomisch in 3 grundlegende Abschnitte unterteilt (Abb. [1]):

• Aorta ascendens (AA)

• Aortenbogen (AB)

• Aorta descendens (AD)

Abb. 1 Systematische Einteilung der thorakalen Aorta (AA = Aorta ascendens, AA I = Aortenklappe, AA II = Koronararterienabgänge, AA III = sinutubulärer Übergang, AA IV = Aorta ascendens bis Abgang Truncus brachiocephalicus, AB = Aortenbogen, AB I = Truncus brachiocephalicus, AB II = A. carotis communis sinistra, AB III = A. subclavia sinistra, AD = Aorta descendens.

Aorta ascendens. Der aufsteigende Teil umfasst die Aortenklappe (AA I), die unmittelbar oberhalb abgehenden Koronararterien (AA II), den sinutubulären Übergang (AA III), der in seiner Ausdehnung und Form maßgeblich für die Indikationsstellung bei den chronischen Aneurysmata der aszendierenden Aorta wichtig ist, und schließlich den weiteren Bereich der Aorta ascendens bis zum Abgang des Truncus brachiocephalicus (AA IV).

Aortenbogen. Der Truncus brachiocephalicus definiert den Beginn des Aortenbogens (AB) mit seinen supraaortalen Gefäßen. Dazu gehören der Truncus brachiocephalicus selbst (AB I), die A. carotis communis sinistra (AB II) sowie die A. subclavia sinistra (AB III). Ventral der A. subclavia befindet sich das Lig. arteriosum. Auf dieser Höhe ist der Aortenbogen fixiert. Hier findet sich oft der Ausgangspunkt der traumatischen Aortendissektion (Dezelerationstrauma).

Aorta descendens. Unmittelbar im Anschluss findet sich der absteigende deszendierende Abschnitt (AD) der thorakalen Aorta. Dieser beinhaltet die arterielle Versorgung des Rückenmarks und ist nach distal begrenzt vom Durchtritt durch das Zwerchfell.

Die im Folgenden beschriebenen unterschiedlichen Therapieansätze sind nach den beschriebenen thorakalen Abschnitten sortiert und beinhalten konventionelle, interventionelle und endovaskuläre Verfahren.

Therapieoptionen

Aorta ascendens. Die Therapieformen im Bereich der thorakalen Aorta sind sehr vielfältig und gekennzeichnet durch einen unterschiedlichen Grad der Invasivität. So konzentrieren sich vor allem die konventionell chirurgischen Verfahren auf die Aorta ascendens. Vereinzelt finden sich erste Ansätze, auch in diesem Bereich interventionelle Lösungen anzubieten. Dennoch sind die Problemzonen in der Aorta ascendens noch nicht eindeutig identifiziert.

Aortenbogen. Die Behandlung der pathologischen Veränderungen des Aortenbogens sind geprägt durch hybride Therapieformen. Bei dieser Art von Behandlung vereinen sich chirurgische und interventionelle Verfahren. Rein endovaskuläre Lösungen gibt es bereits, sie sind aber noch nicht in der klinischen Routine etabliert.

Aorta descendens. Für die Aorta descendens sind es vorrangig endovaskuläre Verfahren, die zur Therapie eingesetzt werden. Im Folgenden sind die unterschiedlichen Therapieformen näher beschrieben und den verschiedenen thorakalen Aortenabschnitten zugeordnet.

Aorta ascendens

Operationsverfahren. Die sich auf diesen Abschnitt konzentrierenden Operationstechniken sind auch heute noch vor allem mit ersetzenden oder rekonstruktiven Verfahren zu beschreiben (Tab. [1]). Neben diesen etablierten und standardisierten Operationen haben sich jedoch in den letzten Jahren auch erste endovaskuläre Ansätze im Bereich der Aorta ascendens entwickelt. In diesem Zusammenhang ist die transapikale Implantation thorakaler Stents hervorzuheben.

Tabelle 1 Systematische Darstellung der unterschiedlichen Therapieoptionen bei Erkrankungen der Aorta ascendens.

Betroffener Abschnitt	Therapie	Bestandteile der OP
AA I/II/III (von Aortenklappe bis zum sinutubulären Übergang)	Bentall-Operation [1]	Aortenklappenersatz + infrakoronarer Aszendensersatz + Reimplantation der Koronarostien
	Cabrol-Operation [2] [3]	Aortenklappenersatz + infrakoronarer Aszendensersatz + Transposition der Koronarostien
	David-Operation [4]	Aortenklappenrekonstruktion + infrakoronarer Aszendensersatz + Reimplantation der Koronarostien
	Yacoub-Operation [5]	Aortenklappenrekonstruktion + infrakoronarer Aszendensersatz + Reimplantation der Koronarostien
AA IV	Transkatheter-Aszendensstent [6]	Stentimplantation Aorta ascendens (transapikal/transfemoral)
	Acar-Operation [7]	suprakoronarer Aszendensersatz + Rekonstruktion (Sinus)
	Aszendensersatz	suprakoronarer Aszendensersatz
AA I/IV	Wheat-Operation [8]	Aortenklappenersatz + suprakoronarer Aszendensersatz
	Endo-Wheat [9]	TAVI + Stentimplantation Aorta ascendens (transapikal/transfemoral)

AA = Aorta ascendens, AA I = Aortenklappe, AA II = Koronarostien, AA III = sinutubulärer Übergang, AA IV = Aorta ascendens bis Truncus brachiocephalicus, TAVI = „transcatheter aortic valve implantation“

Zugangswege. Zugangsweg ist hierbei der Apex des Herzens, der in vielen Zentren zur klinischen Routine bei den katheterbasierten Herzklappenimplantationen gehört und neben dem transfemoralen Zugang eine sichere Alternative bietet. Bei einer Typ-A-Dissektion hat der Zugang zum einen den Vorteil, dass er stets den Eingang zum wahren Lumen gewährleistet. Zum anderen ist mit dem sehr kurzen Interventionsabstand eine sehr gute Steuerbarkeit und Positionierung gegeben.

Fallbeispiele. Die beiden Fallbeispiele zeigen den Entwicklungsstand der Interventionen im Bereich der Aorta ascendens und, dass diese Interventionen prinzipiell machbar sind – führen aber zugleich die Limitationen dieser Eingriffe auf. Es ist in diesem Zusammenhang die Weiterentwicklung der Medizinprodukte zu fordern, um den diffizilen Problemen der Aorta ascendens gerecht zu werden. Im Bereich der Aorta ascendens ist die konventionelle Herzoperation nach wie vor „Goldstandard“.

Abb. 2 Explantierte Aorta ascendens mit den 2 implantierten Stents. Der Eingang des Endoleaks ist sondiert. Ursache ist die sehr stark verkalkte Aortenwand, die verhindert hat, dass sich die Stents an die Wand anlegen konnten [6].

Abb. 3 Typ-A-Dissektion. a CT-gesicherte Typ-A-Dissektion vor der Intervention. b, c Ergebnis noch während des Krankenhausaufenthalts (b) und nach 6 Monaten (c). Das kleine Endoleak Typ I ist weiterhin vorhanden, aber in stabilen Verhältnissen [9].

Aortenbogen

Die pathologischen Veränderungen des Aortenbogens sind für den Herz- und Gefäßchirurgen aufgrund ihrer engen Lagebeziehung zu den supraaortalen Gefäßen eine besondere Herausforderung.

Operationsverfahren. Die Eingriffe erfordern eine interdisziplinäre Planung und können teilweise von 2 – 3 unterschiedlichen Fachdisziplinen gleichzeitig bewerkstelligt werden (Tab. [2]). Für die Durchführung dieser sehr komplexen Operationen ist ein Hybrid-Operationssaal unabdingbar.

Tabelle 2 Therapieoptionen bei Erkrankungen des Aortenbogens.

Betroffener Abschnitt	Therapie	Bestandteile der OP
AB I/II/III	konventioneller Bogenersatz [10] [11]	Ersatz des Aortenbogens mit Transposition der supraaortalen Gefäße („Elephant Trunc Operation“, ggf. „Frozen Elefant Trunc Technique“ – Debranching + Bogenersatz + Implantation Stentprothese)
	komplettes Debranching [12] [13] [14]	Transposition der linken A. subclavia auf die Aorta ascendens, seitliche Insertion von A. carotis communis dextra und Truncus brachiocephalicus + Implantation Stentprothese
AB II – III	inkomplettes Debranching [13] [14]	Transposition der linken A. subclavia auf die Aorta ascendens, seitliche Insertion von A. carotis communis dextra + Implantation Stentprothese
AB III	inkomplettes Debranching [13] [14]	Transposition der linken A. subclavia auf die Aorta ascendens + Implantation Stentprothese

AB = Aortenbogen; AB I = Truncus brachiocephalicus; AB II = A. carotis communis sinistra, AB III = A. subclavia sinistra

Grundsätzlich stehen 3 unterschiedliche therapeutische Ansätze zur Verfügung:

• der konventionelle Aortenbogenersatz

• hybride Verfahren

• endovaskuläre Verfahren

Bei den pathologischen Veränderungen des Aortenbogens haben sich im Gegensatz zu den Interventionsmöglichkeiten an der Aorta ascendens schon deutlich mehr „hybride“ Therapieformen etabliert. Diese bestehen in der chirurgischen Vorbereitung, d. h. Schaffung einer entsprechenden Landezone für eine Stentprothese (Debranching). Beim Debranching gibt es das inkomplette/partielle oder das komplette Verfahren. Im Anschluss erfolgt die endovaskuläre (transfemoral) oder die direkte aortale Implantation (Abb. [4]) der Stentprothese [14].

Abb. 4 Intraoperativer Situs im Kreislaufstillstand mit direkt antegrad implantierter Stentprothese. Aorta ascendens und Aortenbogen sind reseziert. Die A. subclavia links ist mit einer Prothese verlängert. Truncus brachiocephalicus und A. carotis communis sinistra sind zur Insel-Re-Insertion vorbereitet.

Für die Eingriffe am Aortenbogen sind die hybriden Ansätze schon in der klinischen Routine etabliert. Die beteiligten Fachdisziplinen ergänzen sich in ihren therapeutischen Ansätzen.

Zugangswege. Alle Eingriffe können sicher über die mediane Sternotomie versorgt werden und sollten die Erhaltung der antegraden Durchblutung des linken Arms anstreben. Alternativ steht die partielle Sternotomie mit/ohne zusätzliche Hautinzisionen zur Verfügung.

Debranching. Für die sog. Debranching-Verfahren gibt es viele unterschiedliche Verfahren. Gemeinsames Ziel ist es letztlich, adäquate Landezonen für die Stentprothesen im Bogenbereich zu schaffen. Die linke A. subclavia ist gut kollateralisiert und verursacht selten eine Claudicatio (< 5 %), sodass es nicht zwingend erforderlich ist, die A. subclavia sinistra zu erhalten.

Entlastung. Oft sind die für den Aortenbogen beschriebenen Veränderungen nicht nur auf den Bogen begrenzt, sondern betreffen die gesamte Aorta. Ein seitliches Ausklemmen ohne Entlastung kann so zu einem erhöhten Operationsrisiko führen. Herz- und Lungenmaschine sowie die antegrade Kopfperfusion in moderater Hypothermie bieten daher eine Sicherheit, die sich vor allem in der Neuroprotektion und in der Protektion des Rückenmarks darstellt. Darüber hinaus sind damit jegliche Eingriffe im Bereich der Aorta (AA I, AB II, AD III) reproduzierbar und kontrolliert durchführbar. Es ist beim kompletten Debranching und bei angeborenen Fehlbildungen der thorakalen Aorta ist ein hybrides Vorgehen mit Sternotomie und Herz-Lungen-Maschine zu empfehlen.

Aorta descendens

Operationsverfahren. Ein großer Anteil der Veränderungen an der Aorta descendens betreffen ihren proximalen Abschnitt. Für diesen Bereich der thorakalen Aorta wurde das therapeutische Vorgehen (Tab. [3]) in einem Expertenkonsensus von 2008 zusammengefasst [15].

Tabelle 3 Unterschiedliche Therapieoptionen bei Erkrankungen der Aorta descendens (AD).

Betroffener Abschnitt	Therapie	Bestandteile der OP
AD	endovaskuläre Stentimplantation	transfemorale/transapikale Stentimplantation mit/ohne partielles Debranching

Endoleaks. Obwohl dieses Vorgehen schon weitgehend standardisiert wurde und die endovaskuläre Stentimplantation bereits Bestandteil dieses Vorgehens ist, finden sich dennoch ungelöste Probleme. Dazu gehört z. B. der distale Aortenbogen (AB III), in dem sich gehäuft Typ-Ia/IIs-Lecks (Tab. [4]) der implantierten Stentprothese finden. Aufgrund der anatomischen Vorgaben des distalen Bogens liegen die Stents oft nicht direkt an und lassen das „Bird-Beak“-Phänomen entstehen [16].

Tabelle 4 Endoleak-Typen [15].

Endoleak-Typ	Beschreibung
I	Endoleak an der proximalen und/oder distalen Befestigungszone
Ia	Endoleak an der proximalen Landungszone
Ib	Endoleak an der distalen Landungszone
II	Endoleak durch retrograden Blutfluss aus abgedeckten Seitenästen
IIs	Endoleak der A. subclavia sinistra
IIo	Endoleak einer bronchialen oder Interkostalarterie
III	Endoleak durch Defekt des Endografts, z. B. durch defekte Verbindungen zwischen Graftbestandteilen oder durch defektes Graftmaterial
IV	Endoleak durch Porosität des Endografts
V	Vergrößerung des Aneurysmas ohne erkennbare Ursache des Endoleaks (Endotension)

Trotz der stetig weiterentwickelten thorakalen Stents ist bei der Anwendung im Bereich des distalen Aortenbogens und der proximalen Aorta descendens die Entstehung von Endoleaks (Typ Ia/IIs) noch nicht beherrscht. Die Endoleaks sind dabei entweder im Bereich der großen/kranialen oder kleinen/ventralen Kurvatur des Bogenausgangs zu finden. Ein maßgeblicher Fakt ist die fehlende Landezone, sodass die Implantate unmittelbar nach oder auf Höhe des Abgangs der A. subclavia sinistra (große Kurvatur) und der Mitte des Aortenbogens (kleine Kurvatur) zur Landung kommen (Bird-Beak-Formation). Dieses so umschriebene Phänomen Bird-Beak ist maßgeblich ein prognostischer Faktor für das Auftreten von Typ-Ia/IIs-Leaks: Eine Bird-Beak-Formation geht mit einer Inzidenz an Typ-I-Leaks von bis zu 40 % einher. Das Problem entsteht dadurch, dass der Stent zu steif ist und sich dem Bogen nicht anpassen kann. Somit ist der Anpressdruck in der großen/kranialen Kurvatur zu groß und in der kleinen/ventralen Kurvatur zu niedrig. Dementsprechend sind die klassischen Typ-Ia-Leaks ventral und die Abscherungen kranial im Bereich der Subklaviaabgänge lokalisiert (Abb. [5]).

Abb. 5 Endoleak-Typen Ia und IIs. Je nach anatomischem Aufbau des Bogens (gotischer Verlauf) können diese Komplikationen gehäuft beobachtet werden. a Endoleak-Typ Ia im OP-Situs. Der Anteil des proximalen Stents (kleine Kurvatur) ist nicht endothelialisiert, sodass hier oft erst eine Reoperation die Lösung ist. b Endoleak-Typ-IIs. Der Abgang der A. subclavia ist abgeschert.

Zugangswege. Als standardisierter Zugangsweg für die thorakale Stentimplantation dienen die Leistengefäße. Doch sind diese z. T. bei sehr schwerer atherosklerotischer Veränderung verwehrt, sodass als Alternative der Zugang über den Apex des Herzens genutzt werden muss. Über diesen Zugang sind auch Pathologien bis in Höhe der mittleren Aorta descendens zu erreichen. In einem speziellen Fall eines penetrierenden Aortenulkus ist dieser transapikale Zugang für die Implantation einer Stentprothese gewählt worden [16].

Für die Therapie von Erkrankungen im Bereich der Aorta descendens sind die endovaskulären Verfahren als Therapiemethode erster Wahl zu sehen.

Fazit

Die konventionelle Chirurgie ist bei Erkrankungen im Bereich der Aorta ascendens (mit und ohne Aortenklappe) und des Aortenbogens die Methode der Wahl. Im Bereich der Aorta descendens sind die Therapieverfahren weitgehend durch die endovaskulären Stentimplantationen abgedeckt.

Mit der Etablierung standardisierter Operationstechniken wurde das Risiko von Eingriffen im Bereich der thorakalen Aorta deutlich reduziert. Derzeit werden die Operationen im Kreislaufstillstand mit einer adäquaten Neuroprotektion (antegrade Kopfperfusion) in moderater Hypothermie (28 – 32 °C) sicher durchgeführt. Mortalität und neurologische Komplikationen sind nach elektiver Aortenbogenchirurgie auf unter 5 % gesenkt worden (vs. 14 % im Rahmen chirurgischer Notfalloperationen). Mit der Einführung der endovaskulären Therapieverfahren sind zudem Operationen am Aortenbogen auch ohne die Verwendung der Herz- und Lungenmaschine möglich. Insgesamt ist die chirurgische/endovaskuläre Therapie der thorakalen Aorta eine komplexe Thematik, die in ständiger Entwicklung begriffen ist.

Ausblick

Zukünftig sind weitere interventionelle Verfahren in der Therapie der thorakalen Aorta zu erwarten. Auch die Auswahl des Zugangswegs steht hier im Vordergrund. So zeigt die Arbeitsgruppe in Dresden den transapikalen Zugang als Alternative zum transfemoralen Zugang, um einen thorakalen Stent zu implantieren [16]. Weiterführende Ansätze sind Überlegungen, diesen Zugang bei der Typ-A-Dissektion zu nutzen. Im speziellen Fall der Typ-A-Dissektion ist der transapikale Zugang immer mit einer Kanülierung des wahren Lumens verbunden und bietet somit optimale Voraussetzungen für die Therapie. Praktisch ist schon heute ein Herzklappenersatz und ein Ersatz der Aorta ascendens katheterbasiert möglich [9].

Kernaussagen

• Die thorakale Aorta mit ihren Veränderungen und speziellen Erkrankungen ist nicht nur für den Herz- und Gefäßchirurgen eine therapeutische Herausforderung, sondern greift über in weitere Fachgebiete wie die Radiologie und die Angiologie.

• Grundsätzlich stehen 3 therapeutische Optionen im klinischen Alltag zur Verfügung, insbesondere für den Aortenbogen mit seinen supraaortalen Gefäßen: die konventionellen, die hybriden und die rein endovaskulären Verfahren.

• Die konventionelle Chirurgie ist die Methode der Wahl bei Erkrankungen der Aorta ascendens (mit und ohne Aortenklappe) und des Aortenbogens. Im Bereich der Aorta descendens werden vor allem endovaskuläre Stentimplantationen eingesetzt.

• Für jeden Patienten muss ein maßgeschneidertes therapeutisches Konzept erarbeitet werden. Maßgeblich für den Erfolg der eigentlichen operativen/interventionellen Therapieform ist die korrekte Indikationsstellung.

• Die noch sehr neuen Therapiestrategien sollten als ergänzende und nicht als konkurrierende Therapieoptionen bei Erkrankungen der thorakalen Aorta angesehen werden.

• Literatur

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