StartseiteAbteilungenKardiovaskuläre TechnikKlappenersatz & InterventionenKlappenersatz


Klappenersatz

Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems zählen weltweit zu den häufigsten Todesursachen. In Deutschland sind im Jahr 2009 über 40% aller Todesfälle auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen zurückzuführen [1]. Oft erkranken im Laufe des Lebens die Herzklappen und werden entweder insuffizient (unvollständiges Schließen) oder stenotisiert (verengt). In diesen Fällen ist eine medikamentöse Behandlung oftmals nicht ausreichend und die Herzklappe muss ersetzt werden. Auch das Venensystem verfügt über Klappen, die dafür sorgen, dass das Blut gerichtet zum Herz zurückgeführt wird. Versagen diese Klappen im Bereich der unteren Extremitäten, kommt es in der Folge zu Krampfaderbildung. Auch hier soll zukünftig eine Klappenprothese implantiert werden, die die Funktion der defekten Venenklappe übernimmt.

Abb. 1: Mechanische Dreiflügelklappe (Triflo)
Abb. 2: Biologische Schweineklappe (Hancock)

Auf dem Gebiet der Klappenprothesen wird grundsätzlich zwischen mechanischen (Abb. 1) und biologischen Implantaten (Abb. 2) unterschieden. Während die mechanischen Prothesen vollständig aus synthetischen Materialien hergestellt werden, bestehen die Bioprothesen ganz oder zumindest teilweise aus biologischen Materialien. Darüber hinaus stehen abhängig vom Klappentyp und der Konstitution des Patienten zwei unterschiedliche Implantationsverfahren, die chirurgische und die Katheter-basierte Implantation zur Verfügung.

In den letzten Jahrzehnten wurden vornehmlich starre mechanische und biologische Prothesen chirurgisch, das heißt am offenen Herzen, eingesetzt. Ein Problem des chirurgischen Klappenersatzes besteht darin, dass er für viele ältere Patienten (>75 Jahre) aufgrund des operativ-anästhesiologischen Risikos nicht in Frage kommt [2]. Diesen No-Option-Patienten kann mit einer relativ jungen Therapie, der Transkatheter-Klappenimplantation geholfen werden. Bei diesem Eingriff wird eine zusammengefaltete Stent-Klappe (Abb. 3) mit einem Katheter über das Gefäßsystem oder die Herzspitze implantiert. Man spricht bei diesen Klappentypen vereinfacht von Perkutanklappen, da nur ein kleiner Zugang durch die Haut (perkutan) zum Blutgefäß notwendig ist. Dieses Verfahren ist wesentlich schonender als die OP am offenen Thorax und wird daher bei älteren Patienten eingesetzt. Wegen der im Vergleich geringeren Dauerfestigkeit der Perkutanklappen stellen diese keinen Ersatz für die chirurgischen Prothesen dar.

Abb. 3: Edwards Sapien und Medtronic Corevalve Klappenprothesen, Quelle [2]
Abb. 4: Polymerklappe für Venen (CVE-AME)

Das Lehr- und Forschungsgebiet Cardiovascular Engineering erforscht und entwickelt neuartige Klappenkonzepte seit über 35 Jahren. Während sich die anfänglichen Arbeiten auf die Testung der hämodynamischen Eigenschaften und der Dauerfestigkeit verfügbarer Prothesen konzentrierten, wurden später auch eigene Konzepte verfolgt. Die Arbeitsgruppe für Klappenentwicklung verfolgt derzeit das Ziel, Polymerklappen nach dem Vorbild der biomechanischen Prothesen als Perkutanklappe zu entwickeln. In ähnlicher Weise wird diese Technologie in einem weiteren Projekt zur Entwicklung einer Venenklappe genutzt.

[1] Aortenklappenstenose, Deutsches Ärzteblatt, Jg. 108, Heft 6, 2011


Ansprechperson

Dipl.-Ing. Christian Doose

Tel. +49 241 80 88764

Email

 

Diplom-, Studienarbeiten etc.

Aktuell zu vergebene Arbeiten finden Sie hier.