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Die frühesten Operationen am Perikard (dem Beutel, der das Herz umgibt) fanden im 19. Jahrhundert statt und wurden von Francisco Romero (1801) Dominique Jean Larrey, Henry Dalton und Daniel Hale Williams durchgeführt. Die erste Operation am Herzen selbst führte der norwegische Chirurg Axel Cappelen am 4. September 1895 im Rikshospitalet in Kristiania, dem heutigen Oslo, durch. Er ligierte eine blutende Koronararterie bei einem 24-jährigen Mann, der in die linke Achselhöhle gestochen worden war und bei seiner Ankunft in einem tiefen Schockzustand war. Der Zugang erfolgte durch eine linke Thorakotomie. Der Patient wachte auf und schien 24 Stunden lang in Ordnung zu sein, wurde dann aber krank mit steigender Temperatur und starb schließlich am dritten postoperativen Tag an einer Mediastinitis, die sich bei der Obduktion als Mediastinitis herausstellte. Die erste erfolgreiche Operation am Herzen, die ohne Komplikationen durchgeführt wurde, war die von Ludwig Rehn aus Frankfurt am Main, der am 7. September 1896 eine Stichwunde an der rechten Herzkammer reparierte.
Chirurgie an den großen Gefäßen (Reparatur der Aorten-Koarktation, Anlage eines Blalock-Taussig-Shunts, Verschluss des Ductus arteriosus) wurde nach der Jahrhundertwende üblich und fällt in den Bereich der Herzchirurgie, kann aber technisch nicht als Herzchirurgie angesehen werden. Einer der bekannteren herzchirurgischen Eingriffe ist die koronare Bypass-Operation (CABG), auch als „Bypass-Operation“ bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden Gefäße von anderen Stellen im Körper des Patienten entnommen und an die Koronararterien transplantiert, um Blockaden zu umgehen und die Blutversorgung des Herzmuskels zu verbessern.
Frühe Ansätze zur Behandlung von Herzfehlbildungen
Im Jahr 1925 waren Operationen an den Herzklappen noch unbekannt. Henry Souttar operierte erfolgreich eine junge Frau mit Mitralstenose. Er machte eine Öffnung im Anhängsel des linken Vorhofs und führte einen Finger in diese Kammer ein, um die beschädigte Mitralklappe zu ertasten und zu erforschen. Der Patient überlebte mehrere Jahre, aber Souttars damalige Ärztekollegen entschieden, dass der Eingriff nicht gerechtfertigt war und er nicht weitermachen konnte.
Die Herzchirurgie veränderte sich nach dem Zweiten Weltkrieg erheblich. 1948 führten vier Chirurgen erfolgreiche Operationen bei Mitralstenose als Folge von rheumatischem Fieber durch. Horace Smithy (1914-1948) aus Charlotte führte dank Dr. Dwight Harken vom Peter Bent Brigham Hospital eine Operation durch, bei der er mit einer Stanze einen Teil der Mitralklappe entfernte. Charles Bailey (1910-1993) am Hahnemann Hospital in Philadelphia, Dwight Harken in Boston und Russell Brock am Guy’s Hospital übernahmen alle die Methode von Souttar. Alle diese Männer begannen ihre Arbeit unabhängig voneinander innerhalb weniger Monate. Diesmal wurde Souttars Technik weitgehend übernommen, obwohl es Modifikationen gab.
Im Jahr 1947 operierte Thomas Holmes Sellors (1902-1987) vom Middlesex Hospital einen Fallot-Tetralogie-Patienten mit Pulmonalstenose und teilte erfolgreich die stenosierte Pulmonalklappe. 1948 verwendete Russell Brock, wahrscheinlich in Unkenntnis von Sarors Arbeit, einen speziell entwickelten Dilatator in drei Fällen von Pulmonalstenose. Später im Jahr 1948 entwarf er eine Stanze zur Resektion der Infundibularmuskelstenose, die häufig mit der Fallot-Tetralogie einhergeht. Viele Tausende dieser „blinden“ Operationen wurden durchgeführt, bis die Einführung des Herzbypasses eine direkte Operation an den Klappen ermöglichte.
Offene Herzchirurgie
Die offene Herzchirurgie ist ein Verfahren, bei dem das Herz des Patienten geöffnet und eine Operation an den inneren Strukturen des Herzens durchgeführt wird. Es wurde von Wilfred G. Bigelow von der Universität Toronto entdeckt, dass die Reparatur von intrakardialen Pathologien besser in einer blutleeren und bewegungslosen Umgebung durchgeführt werden kann, was bedeutet, dass das Herz gestoppt und von Blut entleert werden sollte. Die erste erfolgreiche intrakardiale Korrektur eines angeborenen Herzfehlers unter Verwendung von Hypothermie wurde am 2. September 1952 von C. Walton Lillehei und F. John Lewis an der Universität von Minnesota durchgeführt. Im darauffolgenden Jahr führte der sowjetische Chirurg Aleksandr Aleksandrovich Vishnevskiy die erste Herzoperation unter lokaler Anästhesie durch.
Die Chirurgen erkannten die Grenzen der Hypothermie – komplexe intrakardiale Reparaturen benötigen mehr Zeit und der Patient braucht einen Blutfluss zum Körper, insbesondere zum Gehirn. Der Patient braucht die Funktion von Herz und Lunge, die durch eine künstliche Methode bereitgestellt wird, daher der Begriff kardiopulmonaler Bypass. John Heysham Gibbon an der Jefferson Medical School in Philadelphia berichtete 1953 über die erste erfolgreiche Anwendung der extrakorporalen Zirkulation mittels eines Oxygenators, gab die Methode aber enttäuscht von späteren Misserfolgen wieder auf. 1954 realisierte Lillehei eine erfolgreiche Serie von Operationen mit der Technik der kontrollierten Querzirkulation, bei der die Mutter oder der Vater des Patienten als „Herz-Lungen-Maschine“ eingesetzt wurde. John W. Kirklin an der Mayo-Klinik in Rochester, Minnesota, begann mit dem Einsatz eines Pump-Oxygenators vom Typ Gibbon in einer Reihe erfolgreicher Operationen, und bald folgten ihm Chirurgen in verschiedenen Teilen der Welt.
Nazih Zuhdi führte die erste totale absichtliche Hämodilutions-Operation am offenen Herzen an Terry Gene Nix, 7 Jahre, am 25. Februar 1960 im Mercy Hospital, Oklahoma City, OK, durch. Die Operation war ein Erfolg; Nix starb jedoch drei Jahre später im Jahr 1963. Im März 1961 führten Zuhdi, Carey und Greer eine offene Herzoperation an einem Kind im Alter von 3 1⁄2 Jahren durch, wobei sie die Maschine zur totalen absichtlichen Hämodilution verwendeten. Im Jahr 1985 führte Zuhdi die erste erfolgreiche Herztransplantation in Oklahoma an Nancy Rogers im Baptist Hospital durch. Die Transplantation war erfolgreich, aber Rogers, die an Krebs litt, starb 54 Tage nach der Operation an einer Infektion.
Moderne Schlagherz-Chirurgie
Seit den 1990er Jahren haben Chirurgen begonnen, „Off-Pump-Bypass-Operationen“ durchzuführen – Koronararterien-Bypass-Operationen ohne den bereits erwähnten kardiopulmonalen Bypass. Bei diesen Operationen schlägt das Herz während der Operation, wird aber stabilisiert, um einen fast ruhigen Arbeitsbereich zu schaffen, in dem das Leitungsgefäß, das die Blockade umgeht, angeschlossen werden kann; in den USA werden die meisten Leitungsgefäße endoskopisch entnommen, mit einer Technik, die als endoskopische Gefäßentnahme (EVH) bekannt ist.
Einige Forscher glauben, dass der Off-Pump-Ansatz zu weniger postoperativen Komplikationen, wie dem Postperfusionssyndrom, und besseren Gesamtergebnissen führt. Die Studienergebnisse sind seit 2007 umstritten, die Präferenz des Chirurgen und die Ergebnisse des Krankenhauses spielen immer noch eine große Rolle.
Minimal-invasive Chirurgie
Eine neue Form der Herzchirurgie, die immer beliebter wird, ist die roboterassistierte Herzchirurgie. Hier wird eine Maschine eingesetzt, die die Operation durchführt, während sie vom Herzchirurgen gesteuert wird. Der Hauptvorteil liegt in der Größe des Schnittes, der in den Patienten gemacht wird. Anstatt dass der Schnitt mindestens so groß sein muss, dass der Chirurg seine Hände hineinstecken kann, muss er nicht größer sein als 3 kleine Löcher, durch die die viel kleineren „Hände“ des Roboters hindurchkommen.
Kinderherz-Gefäßchirurgie
Kinderherz-Gefäßchirurgie ist die Chirurgie des Herzens von Kindern. Die ersten Operationen zur Behebung von Herz-Gefäß-Defekten bei Kindern wurden von Clarence Crafoord in Schweden durchgeführt, als er eine Coarctation der Aorta bei einem 12-jährigen Jungen reparierte. Die ersten Versuche, angeborene Herzfehler zu lindern, wurden von Alfred Blalock mit der Unterstützung von William Longmire, Denton Cooley und Blalocks erfahrener Technikerin Vivien Thomas 1944 im Johns Hopkins Hospital durchgeführt. In den späten 1940er und frühen 1950er Jahren wurden Techniken zur Reparatur von angeborenen Herzfehlern ohne den Einsatz einer Bypass-Maschine entwickelt. Darunter war eine offene Reparatur eines Vorhofseptumdefekts unter Verwendung von Hypothermie, Zuflussokklusion und direkter Sicht bei einem 5-jährigen Kind, die 1952 von Lewis und Tauffe durchgeführt wurde. C. Walter Lillihei verwendete 1954 bei der direkten Reparatur eines Ventrikelseptumdefekts bei einem 4-jährigen Kind die Cross-Circulation zwischen einem Jungen und seinem Vater, um die Perfusion aufrecht zu erhalten. Er setzte die Cross-Circulation weiter ein und führte die ersten Korrekturen der Fallot-Tetralogie durch und präsentierte diese Ergebnisse 1955 auf der American Surgical Association. Langfristig sollte sich die pädiatrische Herz- und Gefäßchirurgie auf die von Gibbon und Lillehei entwickelte kardiopulmonale Bypass-Maschine stützen.
Risiken der Herzchirurgie
Die Entwicklung der Herzchirurgie und der kardiopulmonalen Bypass-Techniken hat die Sterblichkeitsraten dieser Operationen auf relativ niedrige Ränge gesenkt. Zum Beispiel wird die Sterblichkeitsrate bei Reparaturen von angeborenen Herzfehlern derzeit auf 4-6 % geschätzt. Ein großes Problem bei der Herzchirurgie ist das Auftreten von neurologischen Schäden. Ein Schlaganfall tritt bei 5 % aller Menschen auf, die sich einer Herzoperation unterziehen, und ist bei Risikopatienten für einen Schlaganfall höher. Eine subtilere Konstellation neurokognitiver Defizite, die auf den kardiopulmonalen Bypass zurückzuführen ist, wird als Postperfusionssyndrom, manchmal auch „Pumphead“ genannt, bezeichnet. Die Symptome des Postperfusionssyndroms wurden zunächst für dauerhaft gehalten, es hat sich jedoch gezeigt, dass sie vorübergehend sind und keine dauerhaften neurologischen Beeinträchtigungen verursachen.
Um die Leistung von chirurgischen Einheiten und einzelnen Chirurgen zu bewerten, wurde ein populäres Risikomodell namens EuroSCORE geschaffen. Dieses nimmt eine Reihe von Gesundheitsfaktoren eines Patienten auf und versucht anhand von vorberechneten logistischen Regressionskoeffizienten eine prozentuale Überlebenschance bis zur Entlassung anzugeben. In Großbritannien wurde dieser EuroSCORE verwendet, um eine Aufschlüsselung aller Zentren für kardiothorakale Chirurgie zu erstellen und einen Hinweis darauf zu geben, ob die Einheiten und ihre einzelnen Chirurgen innerhalb eines akzeptablen Bereichs arbeiten. Die Ergebnisse sind auf der CQC-Website verfügbar. Die genaue Methodik wurde jedoch bisher nicht veröffentlicht, ebenso wenig wie die Rohdaten, auf denen die Ergebnisse basieren.
Infektionen stellen die primäre nicht-kardiale Komplikation der Herz-Thorax-Chirurgie dar. Zu den Infektionen gehören Mediastinitis, infektiöse Myo- oder Perikarditis, Endokarditis, Infektion von Herzgeräten, Pneumonie, Empyem und Blutstrominfektionen. Clostridium-difficile-Kolitis kann sich auch entwickeln, wenn prophylaktische oder postoperative Antibiotika verwendet werden.