Schwerpunkt Herz 2015 · 40:224–230 DOI 10.1007/s00059-015-4208-4 Online publiziert: 5. März 2015 © Urban & Vogel 2015
T. Graf · H. Thiele Universitäres Herzzentrum Lübeck, Medizinische Klinik II (Kardiologie, Angiologie, Intensivmedizin), Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Lübeck
Mechanische Unterstützung im kardiogenen Schock Vergesellschaftet mit einer hohen Mortalität von bis zu 50%, ist die Therapie des kardiogenen Schocks infolge eines akuten Myokardinfarkts weiterhin eine große Herausforderung für Kardiologen und Intensivmediziner [1, 2, 3]. Es gibt verschiedene zugelassene Systeme zur mechanischen Kreislaufunterstützung im kardiogenen Schock. Das wohl bekannteste und gleichzeitig seit vielen Jahren am weitesten verbreitete Verfahren ist die intraaortale Ballonpumpe (IABP), die mit dem Prinzip der getriggerten Gegenpulsation arbeitet. Weitere Möglichkeiten bieten Systeme mit axialem Fluss (Impella®), Systeme, die einen kontinuierlichen Fluss zwischen linkem Vorhof und Femoralarterie (TandemHeart™) aufbauen, eine neu eingeführte parakorporale pulsatile Pumpe (iVAC 2L) sowie der komplett extrakorporale Life Support (ECLS) mit extrakorporaler Membranoxygenation (ECMO) als Herz-/Lungenersatzverfahren.
Intraaortale Gegenpulsation Die IABP war viele Jahrzehnte als additive Option zur inotropen Katecholamingabe und Volumentherapie für Patienten im kardiogenen Schock im Einsatz [4]. In dieser Zeit kam es zu dramatischen Veränderungen der Infarkttherapie von den konservativen Ansätzen über Thrombolyse bis hin zur frühzeitigen perkutanen Koronarintervention (PCI) als derzeitiger „State-of-the-art“-Therapie. Die IABP war über die gesamte Dauer offizielle Empfehlung für die Therapie des kardiogenen Schocks mit einem sehr ho-
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hen Empfehlungsgrad (Klasse-1-Empfehlung). Die IABP-Ballonpumpe ist ein Ballonkatheter, der via Arteria femoralis in die Aorta descendens platziert wird (distal des Abgangs der A. subclavia sinistra). Der Ballon füllt sich mit Heliumgas während der Diastole und deflatiert vor der systolischen Auswurfphase. Mit der Unterstützung der IABP kann der koronare Blutfluss mittels Augmentation des Blutdrucks in der diastolischen Phase verstärkt und die Nachlast gesenkt werden. Das wiederum führt zu einer Reduktion des myokardialen Sauerstoffverbrauchs und des systolischen Blutdrucks sowie zu einer Anhebung des diastolischen Blutdrucks ohne Veränderung des mittleren arteriellen Blutdrucks (MAP). Registerdaten ohne Kontrollgruppe konnten zusätzlich die Verbesserung des „cardiac output“ als Maß der Herzleistung sowie eine verbesserte hämodynamische Kreislaufsituation für die IABP-behandelten Patienten nachweisen [5]. Allerdings gab es in diesen Untersuchungen keine konsistente randomisierte Kontrollgruppe. Eine randomisierte Single-Center-Studie (n=40) konnte bei Patienten mit IABP bei infarktbedingtem kardiogenen Schock gegenüber einer konservativ geführten Kontrollgruppe interessanterweise keinen signifikanten Unterschied in wichtigen hämodynamischen Kennziffern wie „cardiac output“, „cardiac power output“ sowie systemischem Gefäßwiderstand nachweisen [6]. Die Messung der sublingualen Mikrozirkulation (als nachgewiesen relevanter prognostischer Faktor im kardiogenen Schock) wurde unter IABP-
Therapie ebenfalls nicht beeinflusst [7, 8, 9]. Weitere Beobachtungsstudien, die die Gewebsperfusion bei Patienten mit IABP untersucht haben, zeigten widersprüchliche Resultate [10, 11]. Noch im Jahr 2012 gab es in europäischen und amerikanischen Leitlinien der kardiologischen Fachgesellschaften eine Klasse-I-Empfehlung für den Einsatz der IABP bei Patienten im kardiogenen Schock (USA: IC; Europa: IB). Eine große Metaanalyse aus dem Jahr 2009, die nur Registerstudien auswerten konnte bei fehlenden randomisierten Studien, ließ erste Zweifel an dieser Empfehlungslage aufkommen [12]. Eine weitere Cochrane-Metaanalyse mit randomisierten Studien zum Einsatz der IABP zeigte keinen Mortalitätsnutzen der IABP [13]. In diese Analyse wurden 2 Studien mit IABP versus Standardtherapie im kardiogenen Schock eingeschlossen. Die TACTICS-Studie als eine der beiden Studien schloss nur 22 Patienten mit primärer perkutaner koronarer Intervention (PCI) ein, und nicht alle Patienten waren im kardiogenen Schock. Die zweite (Single-Center-)Studie schloss insgesamt nur 40 Patienten ein. Auch hier fand sich kein signifikanter Mortalitätsunterschied in der Auswertung IABP versus Standardtherapie [14]. In Zusammenschau der widersprüchlichen Datenlage kam es zu einer Abwertung der Empfehlung zum Einsatz der IABP im kardiogenen Schock durch die European Society of Cardiology (ESC) und die American Heart Association (AHA) im Jahr 2013 [15]. Es zeigte sich
50 Kontrolle 41,3% 39,7% IABP
Mortalität (%)
40 30 20
p=0,92; Log-Rank-Test Relatives Risiko: 0,96; 95%-KI: 0,79–1,17; p=0,69; Chi2-Test
10 0
0
5 10 15 20 Zeit nach Randomisation (Tage)
25
30
Abb. 1 8 Kaplan-Meier-Kurven der 30-Tages-Mortalität der IABP-SHOCKII-Studie: Im Log-rank-Test ergaben sich zwischen der Behandlungsgruppe mit IABP (IABP) und der Kontrollgruppe ohne IABP keine signifikanten Mortalitätsunterschiede (p=0,92; KI Konfidenzintervall). (Mit freundlicher Genehmigung aus [18])
weiterhin die Notwendigkeit großer randomisierter Studien zu diesem Thema.
IABP-SHOCK II Um diese wichtige Datenlücke zu schließen, wurde die IABP-SHOCK-II-Studie initiiert [16]. Dem Design lagen vor allem die Daten der Metaanalyse von Sjauw et al. [12] zugrunde. Ziel war es, eine Mortalitätsreduktion von 12% unter IABP-Therapie nachzuweisen [12, 14]. Eingeschlossen wurden Patienten mit infarktbedingtem kardiogenen Schock, die einer frühen Revaskularisation zugeführt werden sollten (mittels PCI oder „coronary artery bypass graft“, CABG). Insgesamt wurden 600 Patienten 1:1 in einen Arm Standardtherapie mit IABP und einen Arm Standardtherapie ohne IABP als Kontrollgruppe randomisiert (301 Patienten in der IABP-Gruppe, 299 in der Kontrollgruppe). Als wichtigstes Ergebnis zeigte sich kein signifikanter Unterschied im primären Endpunkt der Studie (30-TagesMortalität) zwischen IABP- und Kontrollgruppe (. Abb. 1; [17]). In allen Subgruppenanalysen ließ sich kein signifikanter Unterschied feststellen [18]. In allen sekundären Endpunkten, wie Dauer und Dosierung der Katecholamintherapie, Nierenfunktion, Serumlaktat als Marker der Gewebehypoperfusion, zeigte sich ebenfalls kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Auch im 12-Monats-Follow-up konnten die Ergebnisse der IABP-SHOCK-II-Studie bestätigt werden [19].
Andererseits muss betont werden, dass alle untersuchten Sicherheitsendpunkte wie Blutung, periphere Ischämie oder Inzidenz von Septitiden (als katheterassoziierte Komplikationen) keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen zeigten.
Wahrnehmung und Leitlinienrelevanz der IABP-SHOCK-II-Studie Diese Studie führte zu einem Umdenken im Einsatz der IABP und zu einer Neuorientierung in den Leitlinien. Die ESC stufte auf dem Boden von IABP-SHOCK II in den aktuellen Leitlinien zur Revaskularisation 2014 die Empfehlung für einen generellen Einsatz der IABP weiter herab (Empfehlungslage III A; [20]).
Perkutane linksventrikuläre Assist-Devices In den letzten Jahren kam es im Bereich der LVAD („left ventricular assist device“) zu technischen Weiterentwicklungen, und aufgrund einer einfacheren Handhabung haben diese Systeme auch außerhalb herzchirurgischer Interventionen eine breitere Anwendung erfahren. . Tab. 1 zeigt eine Übersicht der CE-zertifizierten, in Europa gebräuchlichen Systeme (. Abb. 2). Dabei unterscheidet man Systeme mit oder ohne Möglichkeit der Oxygenation und Dekarboxylation als Lungenersatzverfahren.
Extrakorporale Life-Support-Systeme (ECLS) Die Systeme mit der Möglichkeit des Lungenersatzverfahrens werden als ECLS bezeichnet, früher war auch die Bezeichnung extrakorporale Membranoxygenation (ECMO) gebräuchlich. Diese Systeme entstanden als Weiterentwicklungen gebräuchlicher Herz-Lungen-Maschinen. Sie können perkutan über femoral-vaskuläre Zugangswege angelegt werden. Das System besteht aus einer langen 18–21 French großen venösen Kanüle (die von der Femoralvene eingeführt wird und im rechten Atrium zu liegen kommt) und einer 16–18 French großen arteriellen Kanüle, die in der distalen Aorta descendens oder der Iliakalarterie platziert wird. Das Blut wird, angetrieben von einer Zentrifuge, über die venöse Kanüle ins System angesaugt und über einen Membranoxygenator mit Sauerstoff beladen und dekarboxyliert. Anschließend erfolgt die Rückführung des oxygenierten Blutes über die arterielle Kanüle. Dabei kann in Abhängigkeit von der Kanülengröße ein Fluss von bis zu 7 l/min aufgebaut und ein komplettes Lungenersatzverfahren etabliert werden. Die Hauptkomplikationen sind vaskulärer Art mit Blutungen und Gefäßverletzungen aufgrund des großen Kanülendurchmessers. Zusätzlich treten Blutungen bei allen extrakorporalen Verfahren gehäuft auf. Eine ischämische Komplikation lässt sich durch antegrade Punktion und Einbringen einer Schleuse in die Arteria femoralis mit adäquater Umgehungsperfusion auf der ipsilateralen Seite der arteriellen Kanüle vermeiden. Randomisierte Daten für ECLS-Systeme liegen nicht vor. Es gibt einige Registerstudien, die einen möglichen Mortalitätsvorteil suggerieren [21]. Allerdings haben auch einige Registerdaten gezeigt, dass insbesondere bei älteren Patienten oder Patienten mit laufender Reanimation die Mortalität trotz Einsatzes dieser Systeme bei bis zu 100% liegt [22]. In einer nationalen USamerikanischen Beobachtungsstudie von 2007 bis 2011 wurde der Gebrauch von perkutanen LVAD-Systemen untersucht. Hier zeigte sich ein deutlicher Anstieg der Implantationen und mit steigender Erfahrung auch ein Abfall der Mortalitätsraten bei der Therapie von Patienten im kardioHerz 2 · 2015
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Zusammenfassung · Abstract genen Schock (2007: 51,6% vs. 2011: 43,1%; p=0,012). Aufgrund des Registerdesigns der Studie lässt sich allerdings kein kausaler Zusammenhang zwischen der LVADTherapie und der Mortalität ableiten. Als wichtigste Mortalitätstrigger unter der Therapie mit perkutanen Systemen wurden Koagulopathien [Odds-Ratio (OR): 2,35; 95%-Konfidenzintervall (KI): 1,88– 2,94] und eine der Therapie vorangegangene kardiopulmonale Reanimation (OR: 3,50; 95%-KI: 2,20–5,57) beobachtet [23].
TandemHeart™ Das TandemHeart™ (Cardiac Assist, Inc, Pittsburgh, PA, USA) ist eine extrakorporale Kreislaufunterstützung, die keine Möglichkeit eines Lungenersatzverfahrens bietet. Eine temporale Kanüle entnimmt mithilfe einer transseptalen Punktion oxygeniertes Blut aus dem linken Vorhof. Angetrieben durch eine Zentrifuge, wird das Blut anschließend in einer über die Arteria femoralis liegenden Kanüle zurückgegeben. Dabei erreicht das System einen unterstützenden Fluss von bis zu 4 l/min. Kleinere randomisierte Studien verglichen den Einsatz des TandemHeart™ mit der IABP im kardiogenen Schock [24, 25]. Trotz einer Verbesserung von hämodynamischen Parametern zeigte sich bei den Patienten in der perkutanen LVAD-Gruppe eine Erhöhung der Komplikationsrate (Blutung, periphere Ischämie). Aufgrund der geringen Patientenzahlen lässt sich bisher kein Mortalitätsvorteil für die Behandlung mit dem TandemHeart™ nachweisen. Durch seine fehlende Möglichkeit der Oxygenierung und Dekarboxylierung ist die Methode eher Patienten mit linksventrikulärem Pumpversagen im kardiogenen Schock vorbehalten. Bei pulmonalen Problemen sollte über eine Alternative nachgedacht werden. Die transseptale Lage der ansaugenden Kanüle mit der Gefahr der Dislokation bzw. größerer Verletzungen oder Perforation der Vorhöfe bei Manipulation spricht gegen längere Transporte und umfangreiche Lagerungsmanöver.
Impella® Die Impella® (Abiomed Europe, Aachen) ist eine mikroaxiale Pumpe. Dabei ste-
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Mechanische Unterstützung im kardiogenen Schock Zusammenfassung Der kardiogene Schock ist mit einer Mortalität von bis zu 50% weiterhin der schwerwiegendste prognoserelevante Faktor beim akuten Myokardinfarkt. In der Frühphase dieser Erkrankung vor und nach früher Revaskularisation spielt vor allem die hämodynamische Unterstützung der Patienten eine Rolle. Die Katecholamintherapie mit Inotropika und Vasopressoren, aber auch die Erwägung mechanischer Unterstützungssysteme wie intraaortaler Ballonpumpen (IABP), perkutaner linksventrikulärer Unterstützungssysteme und extrakorporaler Membranoxygenation (ECMO) sind hier wichtige Eckpunkte der Therapie. Die Anlage einer IABP ist aufgrund der aktuellen Datenlage nicht mehr generell zu empfehlen, aber die Datenlage zur Implantation perkutaner linksventrikulärer Assist-Devices (LVAD) bei Patienten im kardiogenen Schock ist sehr limitiert und bedarf weiterer Untersuchung. Ein Vergleich von perkutanen LVAD-Systemen mit einer medikamentö-
sen Standardtherapie in großen randomisierten Studien ist bislang nicht erfolgt. Ein direkter Vergleich der verschiedenen mechanischen Unterstützungssysteme untereinander existiert ebenfalls nicht. Aus diesen Gründen gibt es in den deutschen und internationalen Leitlinien derzeit nur eine Empfehlung für Patienten im kardiogenen Schock, die refraktär gegenüber der medikamentösen Standardtherapie sind. Diese Übersicht soll die Möglichkeiten der mechanischen Kreislaufunterstützung im kardiogenen Schock beleuchten und die aktuelle (Leitlinien-)Empfehlungslage zur Anwendung der verschiedenen Systeme reflektieren. Schlüsselwörter Kardiogener Schock · Intraaortale Ballonpumpe · Extrakorporale Membranoxygenation · Mikroaxiale Pumpen · Perkutane linksventrikuläre Unterstützungsverfahren
Mechanical support in cardiogenic shock Abstract Treatment of patients in cardiogenic shock (CS) presenting with acute myocardial infarction (AMI) is still a challenge and mortality rates remain high, approaching 50%. Hemodynamic stabilization before and/or after early revascularization remains the primary goal in these patients. In addition to hemodynamic support by inotropes and vasopressors, support with mechanical devices such as intra-aortic balloon pumping (IABP), percutaneous left ventricular assist devices (LVAD) and complete extracorporeal life support (ECLS) with extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) may be considered. The use of IABP cannot be recommended anymore on a routine basis. Unfortunately, there are no large randomized data from studies evaluating treatment with mechanical support systems compared to standard treatment with respect to the clinical outcome of patients
hen 3 Varianten zur Verfügung, als 2,5und 3,5-l/min-Fluss-System (Impella CP®) perkutan über die Leiste implantierbar und mit maximalem Fluss von 5,0 l/ min chirurgisch implantierbar. Die katheterbasierte Version wird über die Leiste eingeführt und retrograd über die Aortenklappe in den linken Ventrikel plat-
and no head-to-head comparison of different devices is available. Another important open question to be answered is which subgroups of patients may have a benefit from LVAD therapy. Guidelines discourage the routine use of mechanical support as a first-line treatment in CS patients and emphasize that the application should be restricted to those patients with refractory shock. This article gives an overview of the different devices for percutaneous mechanical support in CS and describes the available evidence and guideline recommendations. Keywords Cardiogenic shock · Intra-aortic balloon pump · Extracorporeal membrane oxygenation · Microaxial pump devices · Percutaneous left ventricular assist devices
ziert. Über eine mikroaxiale Pumpe wird das Blut vom linken Ventrikel in die Aorta ascendens gepumpt. Die Pumpe arbeitet mit einer Geschwindigkeit von bis zu 50.000 Umdrehungen pro Minute. Für die Impella®-2,5-l/min-Pumpe konnte in einer kleinen prospektiv randomisierten Studie eine bessere Hämodynamik gegen-
Tab. 1 Technische Parameter und Implantationsdetails der erhältlichen perkutanen linksventrikulären Assist-Devices mit Marktzulassung Kathetergröße (French) Kanülengröße (French)
iVAC 2L® 17 –
Tandem Heart™
– 21 venös 12–19 arteriell Fluss (l/min) Max 2,8 Max. 4,0 Pumpengeschwindigkeit Pulsatil, 40 ml Max. 7500 U/min je Schlag Insertionsstelle/Platzierung Perkutan Perkutan (A. fe(A. femoralis) moralis und linkes Atrium nach transseptaler Punktion) Antikoagulation + + Empfohlene maximale Ver- LV 21 Tage 14 Tage weildauer (RV 48 h) CE-Zertifizierung + + FDA-Zulassung – +
Impella Recover® LP 5.0 9 21
Impella Recover® LP 2.5 9 12
Impella CP®
Max. 5,0 Max. 33.000 U/min
Max. 2,5 Max. 51.000 U/min
Periphere chirurgische Implantation (A. femoralis)
Perkutan (A. femoralis)
3,7–4,0 Max. 51.000 U/min Perkutan (A. femoralis)
+ 10 Tage
+ 10 Tage
+ 10 Tage
+ 7 Tage
+ +
+ +
+ –
+ +
9
ECLS (verschiedene Systeme) 17–21 venös 16–19 arteriell Max. 7,0 Max. 5000 U/min Perkutan (A. und V. femoralis)
IABP intraaortale Ballonpumpe, ECLS “extracorporal life support”, CE “conformité européene”, FDA Food and Drug Administration, LV linker Ventrikel, RV rechter Ventrikel.
über der Unterstützung mit einer IABP gezeigt werden [26]. Außerdem gibt es Registerdaten, die die Sicherheit bestätigen und den Einsatz im therapierefraktären kardiogenen Schock beschreiben [27, 28]. Randomisierte Daten in adäquat großen Studien fehlen dazu aber noch. Derzeit wird in Dänemark eine randomisierte Studie im kardiogenen Schock (DanSHOCK) mit der Impella CP® durchgeführt. Es sollen 360 Patienten zu einer Impella CP® im Vergleich zur Standardtherapie randomisiert werden. Allerdings liegt die derzeitige Einschlussrate deutlich hinter den Erwartungen zurück.
Parakorporales pulsatiles LVAD Das parakorporale pulsatile LVAD (iVAC 2L®) ist ein perkutanes Unterstützungssystem, das arteriell transfemoral oder subklavikulär eingebracht wird und über eine Membranpumpe einen Unterstützungsfluss von bis zu 2 l/min gewährleisten kann. Dabei wird mit pulsatiler Flussunterstützung Blut über die Spitze des Systems im linken Ventrikel angesaugt und anschließend in der Aorta ascendens mit 40 ml/Herzschlag wieder in den Kreislauf abgegeben. In ersten Fallberichten konnten Patienten im akuten Linksherzversagen mit dieser Therapie überbrückt und erfolgreich therapiert werden [29, 30]. Endpunktstudien fehlen zu diesem Verfahren noch. Das System kann auch als
rechtsventrikuläres Unterstützungssystem (RVAD) oder als Tandemverfahren eingesetzt werden.
Zeitpunkt der Behandlung im kardiogenen Schock Wie oben dargestellt, gibt es keine randomisierten Studien mit einem Mortalitätsvorteil für Patienten, die mittels perkutaner LVAD-Unterstützung im kardiogenen Schock behandelt wurden. Es existiert eine Metaanalyse von Chen et al. [31] mit Zusammenfassung der randomisierten Studien, wobei eine Studie Impella® [26] und 2 weitere Studien TandemHeart™ mit der IABP-Therapie verglichen [25]. In der Zusammenschau zeigten die perkutanen LVAD-Patienten verbesserte hämodynamische Parameter gegenüber den IABP-Patienten (erhöhter „cardiac index“, höherer MAP und erniedrigter pulmonal kapillarer Okklusionsdruck). Im Sicherheitsendpunkt bezüglich einer peripheren Ischämie zeigten sich zwischen beiden Anwendungen keine signifikanten Unterschiede. Trotzdem konnte eine erhöhte Blutungsrate bei TandemHeart™Patienten gegenüber der IABP-Gruppe nachgewiesen werden. In den 30-TagesMortalitäts-Daten gab es allerdings keine signifikante Differenz der verglichenen Gruppen. Auf dem Boden dieser Datenlage ist eine generelle Empfehlung der Anwendung perkutaner LVAD-Systeme bei kardiogenem Schock in den Leitlinien
derzeit nicht gegeben (Klasse-III-Empfehlung; [19]). Europäische und amerikanische Leitlinien geben derzeit nur eine Empfehlung zum Einsatz bei therapierefraktärem kardiogenen Schock (Empfehlungsgrad Klasse IIb, C; [15]). Im Rahmen der IABP-SHOCK-II-Studie konnte gezeigt werden, dass rund 60% der Patienten im kardiogenen Schock auch ohne mechanische Unterstützung hämodynamische Stabilität und Überleben erreichen können. Die routinemäßige Anwendung von perkutanen LVAD-Systemen könnte bei diesen Patienten durch potenzielle Komplikationen der Therapie eher schaden. Andererseits gibt es Patienten, die ohne mechanische Unterstützung nicht überleben können. Durch den Mangel an randomisierten Studien gibt es keine genauen Kriterien für die Patientenselektion oder die Auswahl des Implantationszeitpunkts. Hier spielen die patientenindividuelle Situation, die Erfahrung des Intensivmediziners/Kardiologen oder klinikinterne Standardabläufe eine wichtige Rolle. Derzeit scheint die Höhe des Serumlaktats und sein dynamischer Verlauf über die Zeit bei Patienten im kardiogenen Schock ein guter Indikator für die Mortalitätsprädiktion zu sein [32, 33, 34]. Insofern können sowohl die hämodynamische Situation als auch das initiale Laktat bzw. die Laktat-Clearance im Verlauf zusammen mit Katecholamindosen eine mögHerz 2 · 2015
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Schwerpunkt
Abb. 2 8 Schematische Darstellung der aktuell verfügbaren kardialen Unterstützungssysteme: a IABP, b Impella Recover® LP 2.5, c TandemHeart™ d ECLS, e iVAC 2L. [Mit freundlicher Genehmigung der Firmen Maquet Deutschland (a,d), Abiomed Europe (b) Cardiac Assist (c), AVIDAL Group GmbH (e)]
liche Entscheidungshilfe für oder gegen den Einsatz eines LVAD darstellen.
Auswahl des zu implantierenden Geräts Es existieren bisher keine Direktvergleiche zwischen den einzelnen perkutanen LVAD-Systemen. Deshalb sollte die Entscheidung zur Auswahl des Systems auf Grundlage pathophysiologischer, hämodynamischer und klinischer Überlegungen erfolgen. Die erste Überlegung sollte den Bedarf an Flussunterstützung betreffen. Die Impella® 2,5 kann hier nur einen begrenzten Fluss von 2,5 l/min beisteuern. Des Weiteren sollte vor Implantation geklärt werden, ob der Patient nur ein linksventrikuläres Pumpversagen hat oder beide Ventrikel betroffen sind bzw. ob ein pulmonales Problem hinzukommt. Im Fall des isolierten linksventrikulären Pumpversagens sind TandemHeart™ und Impella® eine gute Wahl. Im zweiten Fall sollte eher über ein ECLS nachgedacht werden [28]. Die Impella® sollte nicht bei mechanischen Komplikationen des akuten Myokardinfarkts eingesetzt werden. Kunstklappenersatz in Aortenposition, hoch-
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gradige Aortenklappenstenose oder -insuffizienz sowie ein linksventrikulärer intrakavitärer Thrombus sind ebenfalls Kontraindikationen. Die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme sind ohne randomisierte Studien aber eher theoretischer Natur. Zum Nutzen der Patienten sollten die implantierenden Kardiologen bzw. das betreuende Team der Intensivmedizin auf das im Haus verwendete Device zurückgreifen, mit dem die größte Erfahrung besteht. Zusammenfassend ist ein Teamansatz zum Erkennen des optimalen Implantationszeitpunkts zu empfehlen. Nutzen und Risiko sind mit der klinischen und hämodynamischen Situation in Einklang zu bringen, um einen Therapieerfolg, d. h. das Überleben des Patienten im kardiogenen Schock, zu ermöglichen. LVAD-System-basierte Komplikationen sollten vermieden oder bei Auftreten durch Standardvorgehensweisen behoben werden. Ein Vertrautmachen mit möglichen Komplikationen hilft beim Erkennen und Vermeiden systembezogener Probleme.
Potenzielle Behandlungsoptionen Perkutane LVAD-Systeme können als „bridge to recovery“, „bridge to transplant“ oder „bridge to surgery“ eingesetzt werden. Ein möglicher Behandlungsalgorithmus wird in . Abb. 3 dargestellt. Wenn keine dieser Optionen erreichbar scheint, sollte auf die Implantation verzichtet werden. Bei Patienten mit unklarem neurologischen Status kann die perkutane LVAD-Therapie als „bridge to decision“ eingesetzt werden. Sollte dieser Fall eintreten, kann die hämodynamische Stabilisation der Patienten wertvolle Zeit freisetzen, während der der neurologische Status evaluiert werden kann. Um Patienten mit perkutanen LVAD-Systemen optimal versorgen zu können, sollte eine frühzeitige Verlegung in ein Zentrum mit der Möglichkeit einer permanenten AssistDevice-Implantation erfolgen.
Fazit für die Praxis F Der Einsatz mechanischer Kreislaufunterstützung im kardiogenen Schock hat in den letzten Jahren stark zugenommen.
Medikamentöse Standardtherapie Vasopressoren/Inotropika Volumen Beatmung Frühzeitige Revaskularisation
Patient instabil
Patient stabil
LVAD-Unterstützung
Weaning
Kardiale Funktion erholt sich
Kardiale Funktion erholt sich nicht
Kardiale Funktion erholt sich
Weaning
Beurteilung der neurologischen Funktion/Endorganschäden
Standardtherapie
Schwerwiegende neurologische Schädigung
Weaning und LVADExplantation
Korrespondenzadresse
Normale neurologische Funktion
Überiegung permanenter LVAD-/BIVADUnterstützung
Alter, Komorbiditäten weitere prognoserelevante Faktoren
Permanente LVAD -Therapie
Herztransplantation
Abb. 3 8 Behandlungsalgorithmus zum Einsatz perkutaner LVAD („left ventricular assist device“)-Systeme im kardiogenen Schock (BIVAD „biventricular assist device“)
F Da die IABP (durch die Daten der IABP-SHOCK-II-Studie) keine generelle Empfehlung für Patienten im kardiogenen Schock mehr hat, könnte der Einsatz aktiver Systeme eine mögliche Behandlungsoption für entsprechend selektionierte Patienten darstellen. F Vorhandene Daten zum Vergleich von IABP und perkutanen LVAD-Systemen zeigen eine Verbesserung der hämodynamischen Parameter unter der LVAD-Therapie. Die Erfahrungen aus Studien mit der IABP und medika-
der großen Fachgesellschaften wird daher nicht empfohlen, perkutane LVAD-Therapie generell im kardiogenen Schock einzusetzen, sondern nur bei therapierefraktären Patienten. F Große Outcome-Studien zu dieser Therapieform würden den Nutzen besser belegen. Diese Studien existieren bisher nicht. Zusätzlich gibt es bisher keine klar etablierten Algorithmen und Scores, die das Timing der Implantation und damit den Zeitpunkt einer perkutanen LVAD-Therapie optimieren. Diese Aspekte sollten ebenfalls Gegenstand klinischer Studien werden, um zukünftig Patienten im kardiogenen Schock optimal helfen zu können.
mentöser Therapie zeigen uns aber, dass diese Parameter allein keinen Anhalt für eine Mortalitätsverbesserung im kardiogenen Schock geben. F Es gibt bisher keine großen randomisierten Outcome-Studien, die einen Mortalitätsvorteil für die behandelten Patienten belegen können. Metaanalysen zeigten keinen Überlebensvorteil von Patienten unter perkutaner LVAD-Therapie verglichen mit der IABP. Die Therapie ist bei ihrer Invasivität auch nicht komplikationsarm. In den aktuellen Empfehlungen
Prof. Dr. H. Thiele Universitäres Herzzentrum Lübeck, Medizinische Klinik II (Kardiologie, Angiologie, Intensivmedizin), Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck Ratzeburger Allee 160, 23538 Lübeck [email protected]
Einhaltung ethischer Richtlinien Interessenkonflikt. T. Graf: Vortragshonorare von Medtronic, Daiichi Sankyo, Bristol-Myers Sqibb und Heart Ware. H. Thiele: Vortragshonorare und Wissenschaftsunterstützung von Maquet Cardiovascular, Hirrlingen, Deutschland; Wissenschaftsunterstützung von Teleflex Medical, USA. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren. Alle Patienten, die über Bildmaterial oder anderweitige Angaben innerhalb des Manuskripts zu identifizieren sind, haben hierzu ihre schriftliche Einwilligung gegeben. Im Falle von nicht mündigen Patienten liegt die Einwilligung eines Erziehungsberechtigen oder des gesetzlich bestellten Betreuers vor.
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Schwerpunkt 4. Werdan K, Buerke M, Engelmann L et al (2011) Deutsch-österreichische S3-Leitlinie „Infarktbedingter kardiogener Schock – Diagnose, Monitoring und Therapie“. Kardiologe 5:166–224 5. Kern MJ, Aguirre F, Bach R et al (1993) Augmentation of coronary blood flow by intra-aortic balloon pumping in patients after coronary angioplasty. Circulation 87:500–511 6. Prondzinsky R, Unverzagt S, Russ M et al (2013) Hemodynamic effects of intra-aortic balloon counterpulsation in patients with acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock: the prospective, randomized IABP shock trial. Shock 37:378–384 7. Uil CA den, Lagrand WK, Ent M van der et al (2009) The effects of intra-aortic balloon pump support on macrocirculation and tissue microcirculation in patients with cardiogenic shock. Cardiology 114:42–46 8. Uil CA den, Lagrand WK, Ent M van der et al (2010) Impaired microcirculation predicts poor outcome of patients with acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock. Eur Heart J 31:3032–3039 9. Jung C, Lauten A, Ferrari M (2010) Microcirculation in cardiogenic shock: from scientific bystander to therapy target. Crit Care 14:193 10. Jung C, Rodiger C, Fritzenwanger M et al (2009) Acute microflow changes after stop and restart of intra-aortic balloon pump in cardiogenic shock. Clin Res Cardiol 98:469–475 11. Munsterman LD, Elbers PW, Ozdemir A et al (2010) Withdrawing intra-aortic balloon pump support paradoxically improves microvascular flow. Crit Care 14:R161 12. Sjauw KD, Engstrom AE, Vis MM et al (2009) A systematic review and meta-analysis of intra-aortic balloon pump therapy in ST-elevation myocardial infarction: should we change the guidelines? Eur Heart J 30:459–468 13. Altayyar S, Rochwerg B, Alnasser S et al (2014) Intra-aortic balloon pump in patients with cardiogenic shock complicating myocardial infarction: a systematic review and meta-analysis of randomized trials (protocol). Syst Rev 3:24 14. Prondzinsky R, Lemm H, Swyter M et al (2010) Intra-aortic balloon counterpulsation in patients with acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock: the prospective, randomized IABP SHOCK Trial for attenuation of multiorgan dysfunction syndrome. Crit Care Med 38:152–160 15. O’Gara PT, Kushner FG, Ascheim DD et al (2013) 2013 ACCF/AHA guideline for the management of ST-elevation myocardial infarction: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation 127:529– 555 16. Bengtson JR, Kaplan AJ, Pieper KS et al (1992) Prognosis in cardiogenic shock after acute myocardial infarction in the interventional era. J Am Coll Cardiol 20:1482–1489 17. Thiele H, Schuler G, Neumann FJ et al (2012) Intraaortic balloon counterpulsation in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock: design and rationale of the Intraaortic Balloon Pump in Cardiogenic Shock II (IABP-SHOCK II) trial. Am Heart J 163:938–945 18. Thiele H, Zeymer U, Neumann FJ et al (2012) Intraaortic balloon support for myocardial infarction with cardiogenic shock. N Engl J Med 367:1287– 1296
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T. Graf · H. Thiele Universitäres Herzzentrum Lübeck, Medizinische Klinik II (Kardiologie, Angiologie, Intensivmedizin), Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Lübeck
Mechanische Unterstützung im kardiogenen Schock Vergesellschaftet mit einer hohen Mortalität von bis zu 50%, ist die Therapie des kardiogenen Schocks infolge eines akuten Myokardinfarkts weiterhin eine große Herausforderung für Kardiologen und Intensivmediziner [1, 2, 3]. Es gibt verschiedene zugelassene Systeme zur mechanischen Kreislaufunterstützung im kardiogenen Schock. Das wohl bekannteste und gleichzeitig seit vielen Jahren am weitesten verbreitete Verfahren ist die intraaortale Ballonpumpe (IABP), die mit dem Prinzip der getriggerten Gegenpulsation arbeitet. Weitere Möglichkeiten bieten Systeme mit axialem Fluss (Impella®), Systeme, die einen kontinuierlichen Fluss zwischen linkem Vorhof und Femoralarterie (TandemHeart™) aufbauen, eine neu eingeführte parakorporale pulsatile Pumpe (iVAC 2L) sowie der komplett extrakorporale Life Support (ECLS) mit extrakorporaler Membranoxygenation (ECMO) als Herz-/Lungenersatzverfahren.
Intraaortale Gegenpulsation Die IABP war viele Jahrzehnte als additive Option zur inotropen Katecholamingabe und Volumentherapie für Patienten im kardiogenen Schock im Einsatz [4]. In dieser Zeit kam es zu dramatischen Veränderungen der Infarkttherapie von den konservativen Ansätzen über Thrombolyse bis hin zur frühzeitigen perkutanen Koronarintervention (PCI) als derzeitiger „State-of-the-art“-Therapie. Die IABP war über die gesamte Dauer offizielle Empfehlung für die Therapie des kardiogenen Schocks mit einem sehr ho-
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hen Empfehlungsgrad (Klasse-1-Empfehlung). Die IABP-Ballonpumpe ist ein Ballonkatheter, der via Arteria femoralis in die Aorta descendens platziert wird (distal des Abgangs der A. subclavia sinistra). Der Ballon füllt sich mit Heliumgas während der Diastole und deflatiert vor der systolischen Auswurfphase. Mit der Unterstützung der IABP kann der koronare Blutfluss mittels Augmentation des Blutdrucks in der diastolischen Phase verstärkt und die Nachlast gesenkt werden. Das wiederum führt zu einer Reduktion des myokardialen Sauerstoffverbrauchs und des systolischen Blutdrucks sowie zu einer Anhebung des diastolischen Blutdrucks ohne Veränderung des mittleren arteriellen Blutdrucks (MAP). Registerdaten ohne Kontrollgruppe konnten zusätzlich die Verbesserung des „cardiac output“ als Maß der Herzleistung sowie eine verbesserte hämodynamische Kreislaufsituation für die IABP-behandelten Patienten nachweisen [5]. Allerdings gab es in diesen Untersuchungen keine konsistente randomisierte Kontrollgruppe. Eine randomisierte Single-Center-Studie (n=40) konnte bei Patienten mit IABP bei infarktbedingtem kardiogenen Schock gegenüber einer konservativ geführten Kontrollgruppe interessanterweise keinen signifikanten Unterschied in wichtigen hämodynamischen Kennziffern wie „cardiac output“, „cardiac power output“ sowie systemischem Gefäßwiderstand nachweisen [6]. Die Messung der sublingualen Mikrozirkulation (als nachgewiesen relevanter prognostischer Faktor im kardiogenen Schock) wurde unter IABP-
Therapie ebenfalls nicht beeinflusst [7, 8, 9]. Weitere Beobachtungsstudien, die die Gewebsperfusion bei Patienten mit IABP untersucht haben, zeigten widersprüchliche Resultate [10, 11]. Noch im Jahr 2012 gab es in europäischen und amerikanischen Leitlinien der kardiologischen Fachgesellschaften eine Klasse-I-Empfehlung für den Einsatz der IABP bei Patienten im kardiogenen Schock (USA: IC; Europa: IB). Eine große Metaanalyse aus dem Jahr 2009, die nur Registerstudien auswerten konnte bei fehlenden randomisierten Studien, ließ erste Zweifel an dieser Empfehlungslage aufkommen [12]. Eine weitere Cochrane-Metaanalyse mit randomisierten Studien zum Einsatz der IABP zeigte keinen Mortalitätsnutzen der IABP [13]. In diese Analyse wurden 2 Studien mit IABP versus Standardtherapie im kardiogenen Schock eingeschlossen. Die TACTICS-Studie als eine der beiden Studien schloss nur 22 Patienten mit primärer perkutaner koronarer Intervention (PCI) ein, und nicht alle Patienten waren im kardiogenen Schock. Die zweite (Single-Center-)Studie schloss insgesamt nur 40 Patienten ein. Auch hier fand sich kein signifikanter Mortalitätsunterschied in der Auswertung IABP versus Standardtherapie [14]. In Zusammenschau der widersprüchlichen Datenlage kam es zu einer Abwertung der Empfehlung zum Einsatz der IABP im kardiogenen Schock durch die European Society of Cardiology (ESC) und die American Heart Association (AHA) im Jahr 2013 [15]. Es zeigte sich
50 Kontrolle 41,3% 39,7% IABP
Mortalität (%)
40 30 20
p=0,92; Log-Rank-Test Relatives Risiko: 0,96; 95%-KI: 0,79–1,17; p=0,69; Chi2-Test
10 0
0
5 10 15 20 Zeit nach Randomisation (Tage)
25
30
Abb. 1 8 Kaplan-Meier-Kurven der 30-Tages-Mortalität der IABP-SHOCKII-Studie: Im Log-rank-Test ergaben sich zwischen der Behandlungsgruppe mit IABP (IABP) und der Kontrollgruppe ohne IABP keine signifikanten Mortalitätsunterschiede (p=0,92; KI Konfidenzintervall). (Mit freundlicher Genehmigung aus [18])
weiterhin die Notwendigkeit großer randomisierter Studien zu diesem Thema.
IABP-SHOCK II Um diese wichtige Datenlücke zu schließen, wurde die IABP-SHOCK-II-Studie initiiert [16]. Dem Design lagen vor allem die Daten der Metaanalyse von Sjauw et al. [12] zugrunde. Ziel war es, eine Mortalitätsreduktion von 12% unter IABP-Therapie nachzuweisen [12, 14]. Eingeschlossen wurden Patienten mit infarktbedingtem kardiogenen Schock, die einer frühen Revaskularisation zugeführt werden sollten (mittels PCI oder „coronary artery bypass graft“, CABG). Insgesamt wurden 600 Patienten 1:1 in einen Arm Standardtherapie mit IABP und einen Arm Standardtherapie ohne IABP als Kontrollgruppe randomisiert (301 Patienten in der IABP-Gruppe, 299 in der Kontrollgruppe). Als wichtigstes Ergebnis zeigte sich kein signifikanter Unterschied im primären Endpunkt der Studie (30-TagesMortalität) zwischen IABP- und Kontrollgruppe (. Abb. 1; [17]). In allen Subgruppenanalysen ließ sich kein signifikanter Unterschied feststellen [18]. In allen sekundären Endpunkten, wie Dauer und Dosierung der Katecholamintherapie, Nierenfunktion, Serumlaktat als Marker der Gewebehypoperfusion, zeigte sich ebenfalls kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Auch im 12-Monats-Follow-up konnten die Ergebnisse der IABP-SHOCK-II-Studie bestätigt werden [19].
Andererseits muss betont werden, dass alle untersuchten Sicherheitsendpunkte wie Blutung, periphere Ischämie oder Inzidenz von Septitiden (als katheterassoziierte Komplikationen) keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen zeigten.
Wahrnehmung und Leitlinienrelevanz der IABP-SHOCK-II-Studie Diese Studie führte zu einem Umdenken im Einsatz der IABP und zu einer Neuorientierung in den Leitlinien. Die ESC stufte auf dem Boden von IABP-SHOCK II in den aktuellen Leitlinien zur Revaskularisation 2014 die Empfehlung für einen generellen Einsatz der IABP weiter herab (Empfehlungslage III A; [20]).
Perkutane linksventrikuläre Assist-Devices In den letzten Jahren kam es im Bereich der LVAD („left ventricular assist device“) zu technischen Weiterentwicklungen, und aufgrund einer einfacheren Handhabung haben diese Systeme auch außerhalb herzchirurgischer Interventionen eine breitere Anwendung erfahren. . Tab. 1 zeigt eine Übersicht der CE-zertifizierten, in Europa gebräuchlichen Systeme (. Abb. 2). Dabei unterscheidet man Systeme mit oder ohne Möglichkeit der Oxygenation und Dekarboxylation als Lungenersatzverfahren.
Extrakorporale Life-Support-Systeme (ECLS) Die Systeme mit der Möglichkeit des Lungenersatzverfahrens werden als ECLS bezeichnet, früher war auch die Bezeichnung extrakorporale Membranoxygenation (ECMO) gebräuchlich. Diese Systeme entstanden als Weiterentwicklungen gebräuchlicher Herz-Lungen-Maschinen. Sie können perkutan über femoral-vaskuläre Zugangswege angelegt werden. Das System besteht aus einer langen 18–21 French großen venösen Kanüle (die von der Femoralvene eingeführt wird und im rechten Atrium zu liegen kommt) und einer 16–18 French großen arteriellen Kanüle, die in der distalen Aorta descendens oder der Iliakalarterie platziert wird. Das Blut wird, angetrieben von einer Zentrifuge, über die venöse Kanüle ins System angesaugt und über einen Membranoxygenator mit Sauerstoff beladen und dekarboxyliert. Anschließend erfolgt die Rückführung des oxygenierten Blutes über die arterielle Kanüle. Dabei kann in Abhängigkeit von der Kanülengröße ein Fluss von bis zu 7 l/min aufgebaut und ein komplettes Lungenersatzverfahren etabliert werden. Die Hauptkomplikationen sind vaskulärer Art mit Blutungen und Gefäßverletzungen aufgrund des großen Kanülendurchmessers. Zusätzlich treten Blutungen bei allen extrakorporalen Verfahren gehäuft auf. Eine ischämische Komplikation lässt sich durch antegrade Punktion und Einbringen einer Schleuse in die Arteria femoralis mit adäquater Umgehungsperfusion auf der ipsilateralen Seite der arteriellen Kanüle vermeiden. Randomisierte Daten für ECLS-Systeme liegen nicht vor. Es gibt einige Registerstudien, die einen möglichen Mortalitätsvorteil suggerieren [21]. Allerdings haben auch einige Registerdaten gezeigt, dass insbesondere bei älteren Patienten oder Patienten mit laufender Reanimation die Mortalität trotz Einsatzes dieser Systeme bei bis zu 100% liegt [22]. In einer nationalen USamerikanischen Beobachtungsstudie von 2007 bis 2011 wurde der Gebrauch von perkutanen LVAD-Systemen untersucht. Hier zeigte sich ein deutlicher Anstieg der Implantationen und mit steigender Erfahrung auch ein Abfall der Mortalitätsraten bei der Therapie von Patienten im kardioHerz 2 · 2015
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Zusammenfassung · Abstract genen Schock (2007: 51,6% vs. 2011: 43,1%; p=0,012). Aufgrund des Registerdesigns der Studie lässt sich allerdings kein kausaler Zusammenhang zwischen der LVADTherapie und der Mortalität ableiten. Als wichtigste Mortalitätstrigger unter der Therapie mit perkutanen Systemen wurden Koagulopathien [Odds-Ratio (OR): 2,35; 95%-Konfidenzintervall (KI): 1,88– 2,94] und eine der Therapie vorangegangene kardiopulmonale Reanimation (OR: 3,50; 95%-KI: 2,20–5,57) beobachtet [23].
TandemHeart™ Das TandemHeart™ (Cardiac Assist, Inc, Pittsburgh, PA, USA) ist eine extrakorporale Kreislaufunterstützung, die keine Möglichkeit eines Lungenersatzverfahrens bietet. Eine temporale Kanüle entnimmt mithilfe einer transseptalen Punktion oxygeniertes Blut aus dem linken Vorhof. Angetrieben durch eine Zentrifuge, wird das Blut anschließend in einer über die Arteria femoralis liegenden Kanüle zurückgegeben. Dabei erreicht das System einen unterstützenden Fluss von bis zu 4 l/min. Kleinere randomisierte Studien verglichen den Einsatz des TandemHeart™ mit der IABP im kardiogenen Schock [24, 25]. Trotz einer Verbesserung von hämodynamischen Parametern zeigte sich bei den Patienten in der perkutanen LVAD-Gruppe eine Erhöhung der Komplikationsrate (Blutung, periphere Ischämie). Aufgrund der geringen Patientenzahlen lässt sich bisher kein Mortalitätsvorteil für die Behandlung mit dem TandemHeart™ nachweisen. Durch seine fehlende Möglichkeit der Oxygenierung und Dekarboxylierung ist die Methode eher Patienten mit linksventrikulärem Pumpversagen im kardiogenen Schock vorbehalten. Bei pulmonalen Problemen sollte über eine Alternative nachgedacht werden. Die transseptale Lage der ansaugenden Kanüle mit der Gefahr der Dislokation bzw. größerer Verletzungen oder Perforation der Vorhöfe bei Manipulation spricht gegen längere Transporte und umfangreiche Lagerungsmanöver.
Impella® Die Impella® (Abiomed Europe, Aachen) ist eine mikroaxiale Pumpe. Dabei ste-
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Herz 2015 · 40:224–230 DOI 10.1007/s00059-015-4208-4 © Urban & Vogel 2015 T. Graf · H. Thiele
Mechanische Unterstützung im kardiogenen Schock Zusammenfassung Der kardiogene Schock ist mit einer Mortalität von bis zu 50% weiterhin der schwerwiegendste prognoserelevante Faktor beim akuten Myokardinfarkt. In der Frühphase dieser Erkrankung vor und nach früher Revaskularisation spielt vor allem die hämodynamische Unterstützung der Patienten eine Rolle. Die Katecholamintherapie mit Inotropika und Vasopressoren, aber auch die Erwägung mechanischer Unterstützungssysteme wie intraaortaler Ballonpumpen (IABP), perkutaner linksventrikulärer Unterstützungssysteme und extrakorporaler Membranoxygenation (ECMO) sind hier wichtige Eckpunkte der Therapie. Die Anlage einer IABP ist aufgrund der aktuellen Datenlage nicht mehr generell zu empfehlen, aber die Datenlage zur Implantation perkutaner linksventrikulärer Assist-Devices (LVAD) bei Patienten im kardiogenen Schock ist sehr limitiert und bedarf weiterer Untersuchung. Ein Vergleich von perkutanen LVAD-Systemen mit einer medikamentö-
sen Standardtherapie in großen randomisierten Studien ist bislang nicht erfolgt. Ein direkter Vergleich der verschiedenen mechanischen Unterstützungssysteme untereinander existiert ebenfalls nicht. Aus diesen Gründen gibt es in den deutschen und internationalen Leitlinien derzeit nur eine Empfehlung für Patienten im kardiogenen Schock, die refraktär gegenüber der medikamentösen Standardtherapie sind. Diese Übersicht soll die Möglichkeiten der mechanischen Kreislaufunterstützung im kardiogenen Schock beleuchten und die aktuelle (Leitlinien-)Empfehlungslage zur Anwendung der verschiedenen Systeme reflektieren. Schlüsselwörter Kardiogener Schock · Intraaortale Ballonpumpe · Extrakorporale Membranoxygenation · Mikroaxiale Pumpen · Perkutane linksventrikuläre Unterstützungsverfahren
Mechanical support in cardiogenic shock Abstract Treatment of patients in cardiogenic shock (CS) presenting with acute myocardial infarction (AMI) is still a challenge and mortality rates remain high, approaching 50%. Hemodynamic stabilization before and/or after early revascularization remains the primary goal in these patients. In addition to hemodynamic support by inotropes and vasopressors, support with mechanical devices such as intra-aortic balloon pumping (IABP), percutaneous left ventricular assist devices (LVAD) and complete extracorporeal life support (ECLS) with extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) may be considered. The use of IABP cannot be recommended anymore on a routine basis. Unfortunately, there are no large randomized data from studies evaluating treatment with mechanical support systems compared to standard treatment with respect to the clinical outcome of patients
hen 3 Varianten zur Verfügung, als 2,5und 3,5-l/min-Fluss-System (Impella CP®) perkutan über die Leiste implantierbar und mit maximalem Fluss von 5,0 l/ min chirurgisch implantierbar. Die katheterbasierte Version wird über die Leiste eingeführt und retrograd über die Aortenklappe in den linken Ventrikel plat-
and no head-to-head comparison of different devices is available. Another important open question to be answered is which subgroups of patients may have a benefit from LVAD therapy. Guidelines discourage the routine use of mechanical support as a first-line treatment in CS patients and emphasize that the application should be restricted to those patients with refractory shock. This article gives an overview of the different devices for percutaneous mechanical support in CS and describes the available evidence and guideline recommendations. Keywords Cardiogenic shock · Intra-aortic balloon pump · Extracorporeal membrane oxygenation · Microaxial pump devices · Percutaneous left ventricular assist devices
ziert. Über eine mikroaxiale Pumpe wird das Blut vom linken Ventrikel in die Aorta ascendens gepumpt. Die Pumpe arbeitet mit einer Geschwindigkeit von bis zu 50.000 Umdrehungen pro Minute. Für die Impella®-2,5-l/min-Pumpe konnte in einer kleinen prospektiv randomisierten Studie eine bessere Hämodynamik gegen-
Tab. 1 Technische Parameter und Implantationsdetails der erhältlichen perkutanen linksventrikulären Assist-Devices mit Marktzulassung Kathetergröße (French) Kanülengröße (French)
iVAC 2L® 17 –
Tandem Heart™
– 21 venös 12–19 arteriell Fluss (l/min) Max 2,8 Max. 4,0 Pumpengeschwindigkeit Pulsatil, 40 ml Max. 7500 U/min je Schlag Insertionsstelle/Platzierung Perkutan Perkutan (A. fe(A. femoralis) moralis und linkes Atrium nach transseptaler Punktion) Antikoagulation + + Empfohlene maximale Ver- LV 21 Tage 14 Tage weildauer (RV 48 h) CE-Zertifizierung + + FDA-Zulassung – +
Impella Recover® LP 5.0 9 21
Impella Recover® LP 2.5 9 12
Impella CP®
Max. 5,0 Max. 33.000 U/min
Max. 2,5 Max. 51.000 U/min
Periphere chirurgische Implantation (A. femoralis)
Perkutan (A. femoralis)
3,7–4,0 Max. 51.000 U/min Perkutan (A. femoralis)
+ 10 Tage
+ 10 Tage
+ 10 Tage
+ 7 Tage
+ +
+ +
+ –
+ +
9
ECLS (verschiedene Systeme) 17–21 venös 16–19 arteriell Max. 7,0 Max. 5000 U/min Perkutan (A. und V. femoralis)
IABP intraaortale Ballonpumpe, ECLS “extracorporal life support”, CE “conformité européene”, FDA Food and Drug Administration, LV linker Ventrikel, RV rechter Ventrikel.
über der Unterstützung mit einer IABP gezeigt werden [26]. Außerdem gibt es Registerdaten, die die Sicherheit bestätigen und den Einsatz im therapierefraktären kardiogenen Schock beschreiben [27, 28]. Randomisierte Daten in adäquat großen Studien fehlen dazu aber noch. Derzeit wird in Dänemark eine randomisierte Studie im kardiogenen Schock (DanSHOCK) mit der Impella CP® durchgeführt. Es sollen 360 Patienten zu einer Impella CP® im Vergleich zur Standardtherapie randomisiert werden. Allerdings liegt die derzeitige Einschlussrate deutlich hinter den Erwartungen zurück.
Parakorporales pulsatiles LVAD Das parakorporale pulsatile LVAD (iVAC 2L®) ist ein perkutanes Unterstützungssystem, das arteriell transfemoral oder subklavikulär eingebracht wird und über eine Membranpumpe einen Unterstützungsfluss von bis zu 2 l/min gewährleisten kann. Dabei wird mit pulsatiler Flussunterstützung Blut über die Spitze des Systems im linken Ventrikel angesaugt und anschließend in der Aorta ascendens mit 40 ml/Herzschlag wieder in den Kreislauf abgegeben. In ersten Fallberichten konnten Patienten im akuten Linksherzversagen mit dieser Therapie überbrückt und erfolgreich therapiert werden [29, 30]. Endpunktstudien fehlen zu diesem Verfahren noch. Das System kann auch als
rechtsventrikuläres Unterstützungssystem (RVAD) oder als Tandemverfahren eingesetzt werden.
Zeitpunkt der Behandlung im kardiogenen Schock Wie oben dargestellt, gibt es keine randomisierten Studien mit einem Mortalitätsvorteil für Patienten, die mittels perkutaner LVAD-Unterstützung im kardiogenen Schock behandelt wurden. Es existiert eine Metaanalyse von Chen et al. [31] mit Zusammenfassung der randomisierten Studien, wobei eine Studie Impella® [26] und 2 weitere Studien TandemHeart™ mit der IABP-Therapie verglichen [25]. In der Zusammenschau zeigten die perkutanen LVAD-Patienten verbesserte hämodynamische Parameter gegenüber den IABP-Patienten (erhöhter „cardiac index“, höherer MAP und erniedrigter pulmonal kapillarer Okklusionsdruck). Im Sicherheitsendpunkt bezüglich einer peripheren Ischämie zeigten sich zwischen beiden Anwendungen keine signifikanten Unterschiede. Trotzdem konnte eine erhöhte Blutungsrate bei TandemHeart™Patienten gegenüber der IABP-Gruppe nachgewiesen werden. In den 30-TagesMortalitäts-Daten gab es allerdings keine signifikante Differenz der verglichenen Gruppen. Auf dem Boden dieser Datenlage ist eine generelle Empfehlung der Anwendung perkutaner LVAD-Systeme bei kardiogenem Schock in den Leitlinien
derzeit nicht gegeben (Klasse-III-Empfehlung; [19]). Europäische und amerikanische Leitlinien geben derzeit nur eine Empfehlung zum Einsatz bei therapierefraktärem kardiogenen Schock (Empfehlungsgrad Klasse IIb, C; [15]). Im Rahmen der IABP-SHOCK-II-Studie konnte gezeigt werden, dass rund 60% der Patienten im kardiogenen Schock auch ohne mechanische Unterstützung hämodynamische Stabilität und Überleben erreichen können. Die routinemäßige Anwendung von perkutanen LVAD-Systemen könnte bei diesen Patienten durch potenzielle Komplikationen der Therapie eher schaden. Andererseits gibt es Patienten, die ohne mechanische Unterstützung nicht überleben können. Durch den Mangel an randomisierten Studien gibt es keine genauen Kriterien für die Patientenselektion oder die Auswahl des Implantationszeitpunkts. Hier spielen die patientenindividuelle Situation, die Erfahrung des Intensivmediziners/Kardiologen oder klinikinterne Standardabläufe eine wichtige Rolle. Derzeit scheint die Höhe des Serumlaktats und sein dynamischer Verlauf über die Zeit bei Patienten im kardiogenen Schock ein guter Indikator für die Mortalitätsprädiktion zu sein [32, 33, 34]. Insofern können sowohl die hämodynamische Situation als auch das initiale Laktat bzw. die Laktat-Clearance im Verlauf zusammen mit Katecholamindosen eine mögHerz 2 · 2015
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Schwerpunkt
Abb. 2 8 Schematische Darstellung der aktuell verfügbaren kardialen Unterstützungssysteme: a IABP, b Impella Recover® LP 2.5, c TandemHeart™ d ECLS, e iVAC 2L. [Mit freundlicher Genehmigung der Firmen Maquet Deutschland (a,d), Abiomed Europe (b) Cardiac Assist (c), AVIDAL Group GmbH (e)]
liche Entscheidungshilfe für oder gegen den Einsatz eines LVAD darstellen.
Auswahl des zu implantierenden Geräts Es existieren bisher keine Direktvergleiche zwischen den einzelnen perkutanen LVAD-Systemen. Deshalb sollte die Entscheidung zur Auswahl des Systems auf Grundlage pathophysiologischer, hämodynamischer und klinischer Überlegungen erfolgen. Die erste Überlegung sollte den Bedarf an Flussunterstützung betreffen. Die Impella® 2,5 kann hier nur einen begrenzten Fluss von 2,5 l/min beisteuern. Des Weiteren sollte vor Implantation geklärt werden, ob der Patient nur ein linksventrikuläres Pumpversagen hat oder beide Ventrikel betroffen sind bzw. ob ein pulmonales Problem hinzukommt. Im Fall des isolierten linksventrikulären Pumpversagens sind TandemHeart™ und Impella® eine gute Wahl. Im zweiten Fall sollte eher über ein ECLS nachgedacht werden [28]. Die Impella® sollte nicht bei mechanischen Komplikationen des akuten Myokardinfarkts eingesetzt werden. Kunstklappenersatz in Aortenposition, hoch-
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gradige Aortenklappenstenose oder -insuffizienz sowie ein linksventrikulärer intrakavitärer Thrombus sind ebenfalls Kontraindikationen. Die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme sind ohne randomisierte Studien aber eher theoretischer Natur. Zum Nutzen der Patienten sollten die implantierenden Kardiologen bzw. das betreuende Team der Intensivmedizin auf das im Haus verwendete Device zurückgreifen, mit dem die größte Erfahrung besteht. Zusammenfassend ist ein Teamansatz zum Erkennen des optimalen Implantationszeitpunkts zu empfehlen. Nutzen und Risiko sind mit der klinischen und hämodynamischen Situation in Einklang zu bringen, um einen Therapieerfolg, d. h. das Überleben des Patienten im kardiogenen Schock, zu ermöglichen. LVAD-System-basierte Komplikationen sollten vermieden oder bei Auftreten durch Standardvorgehensweisen behoben werden. Ein Vertrautmachen mit möglichen Komplikationen hilft beim Erkennen und Vermeiden systembezogener Probleme.
Potenzielle Behandlungsoptionen Perkutane LVAD-Systeme können als „bridge to recovery“, „bridge to transplant“ oder „bridge to surgery“ eingesetzt werden. Ein möglicher Behandlungsalgorithmus wird in . Abb. 3 dargestellt. Wenn keine dieser Optionen erreichbar scheint, sollte auf die Implantation verzichtet werden. Bei Patienten mit unklarem neurologischen Status kann die perkutane LVAD-Therapie als „bridge to decision“ eingesetzt werden. Sollte dieser Fall eintreten, kann die hämodynamische Stabilisation der Patienten wertvolle Zeit freisetzen, während der der neurologische Status evaluiert werden kann. Um Patienten mit perkutanen LVAD-Systemen optimal versorgen zu können, sollte eine frühzeitige Verlegung in ein Zentrum mit der Möglichkeit einer permanenten AssistDevice-Implantation erfolgen.
Fazit für die Praxis F Der Einsatz mechanischer Kreislaufunterstützung im kardiogenen Schock hat in den letzten Jahren stark zugenommen.
Medikamentöse Standardtherapie Vasopressoren/Inotropika Volumen Beatmung Frühzeitige Revaskularisation
Patient instabil
Patient stabil
LVAD-Unterstützung
Weaning
Kardiale Funktion erholt sich
Kardiale Funktion erholt sich nicht
Kardiale Funktion erholt sich
Weaning
Beurteilung der neurologischen Funktion/Endorganschäden
Standardtherapie
Schwerwiegende neurologische Schädigung
Weaning und LVADExplantation
Korrespondenzadresse
Normale neurologische Funktion
Überiegung permanenter LVAD-/BIVADUnterstützung
Alter, Komorbiditäten weitere prognoserelevante Faktoren
Permanente LVAD -Therapie
Herztransplantation
Abb. 3 8 Behandlungsalgorithmus zum Einsatz perkutaner LVAD („left ventricular assist device“)-Systeme im kardiogenen Schock (BIVAD „biventricular assist device“)
F Da die IABP (durch die Daten der IABP-SHOCK-II-Studie) keine generelle Empfehlung für Patienten im kardiogenen Schock mehr hat, könnte der Einsatz aktiver Systeme eine mögliche Behandlungsoption für entsprechend selektionierte Patienten darstellen. F Vorhandene Daten zum Vergleich von IABP und perkutanen LVAD-Systemen zeigen eine Verbesserung der hämodynamischen Parameter unter der LVAD-Therapie. Die Erfahrungen aus Studien mit der IABP und medika-
der großen Fachgesellschaften wird daher nicht empfohlen, perkutane LVAD-Therapie generell im kardiogenen Schock einzusetzen, sondern nur bei therapierefraktären Patienten. F Große Outcome-Studien zu dieser Therapieform würden den Nutzen besser belegen. Diese Studien existieren bisher nicht. Zusätzlich gibt es bisher keine klar etablierten Algorithmen und Scores, die das Timing der Implantation und damit den Zeitpunkt einer perkutanen LVAD-Therapie optimieren. Diese Aspekte sollten ebenfalls Gegenstand klinischer Studien werden, um zukünftig Patienten im kardiogenen Schock optimal helfen zu können.
mentöser Therapie zeigen uns aber, dass diese Parameter allein keinen Anhalt für eine Mortalitätsverbesserung im kardiogenen Schock geben. F Es gibt bisher keine großen randomisierten Outcome-Studien, die einen Mortalitätsvorteil für die behandelten Patienten belegen können. Metaanalysen zeigten keinen Überlebensvorteil von Patienten unter perkutaner LVAD-Therapie verglichen mit der IABP. Die Therapie ist bei ihrer Invasivität auch nicht komplikationsarm. In den aktuellen Empfehlungen
Prof. Dr. H. Thiele Universitäres Herzzentrum Lübeck, Medizinische Klinik II (Kardiologie, Angiologie, Intensivmedizin), Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck Ratzeburger Allee 160, 23538 Lübeck [email protected]
Einhaltung ethischer Richtlinien Interessenkonflikt. T. Graf: Vortragshonorare von Medtronic, Daiichi Sankyo, Bristol-Myers Sqibb und Heart Ware. H. Thiele: Vortragshonorare und Wissenschaftsunterstützung von Maquet Cardiovascular, Hirrlingen, Deutschland; Wissenschaftsunterstützung von Teleflex Medical, USA. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren. Alle Patienten, die über Bildmaterial oder anderweitige Angaben innerhalb des Manuskripts zu identifizieren sind, haben hierzu ihre schriftliche Einwilligung gegeben. Im Falle von nicht mündigen Patienten liegt die Einwilligung eines Erziehungsberechtigen oder des gesetzlich bestellten Betreuers vor.
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