Herzunterstützungssystem: Ventricular assisst Device (VAD)

Unter einem VAD (Ventricular Assist Device) versteht man ein herzunterstützendes System, welches mittels Pumpen die Ventrikelarbeit senkt.

Es gibt 2 VAD-Ausführungen: pneumatische Pumpen, die einen pulsatilen Fluss entwickeln, und Turbinenpumpen, die einen kontinuierlichen Flow erzeugen.

VAD sind dabei unterteilbar in

  • LeftVAD – Unterstützung des linken Ventrikels
  • RightVAD – Unterstützung des rechten Ventrikels
  • BiVAD – Unterstützung beider Ventrikel

Bekannteste Hersteller/Modelle

  • Impella® – Abiomed -> link zum KowledgeBase Artikel -> nur Innerklinische Anwendung
  • HeartMate® – Abott
  • HeartWare® (HVAD) – Medtronic -> EINGESTELLT 03. Juni 2021
  • ExCor® – Berlin Heart -> seperater KnowledgeBase Artikel

Therapieziele

  • Bridge to Decision – kurzzeitige Überbrückung, bis ein Therapiekonzept erstellt wurde
    • Impella® ist, durch die Minimalinvasivität das VAD der Wahl
  • Bridge to Transplant – Insuffizienz überbrücken bis zur Transplantation
    • z.B. um Zeit zu gewinnen, bis ein Transplantat zur Verfügung steht
  • Bridge to Recovery – bis zur Erholung des Myokards
    • z.B. bei einer schweren Endokarditis, bei der das Herz Unterstützung benötigt, nach der Ausheilung aber wieder voll bzw. ausreichend funktionsfähig ist, auch hier ist Impella® durch die Minimalinvasivität das geeignetste VAD
  • Destination Therapy – endgültige Lösung
    • z.B. bei älteren oder multimorbiden Patienten, für die eine Herztransplantation zu risikoreich wäre

Aufbau

Fast alle VAD bestehen aus 3 Komponenten:

  • Eine Pumpe, die im oder am Ventrikel platziert wird
  • Ein Kontrollgerät, extrakorporal zur Programmierung der Einstellungen
  • Eine externe Stromversorgung für die Pumpe (Konsole/Batteriepack)

Die pneumatische ExCor®-VAD von BerlinHeart ist eine extrakorporale Pumpkammer mit Membran, die von einem Computergesteuertem Kompressor bewegt wird. So wird die Systole & Diastole des Ventrikels imitiert. Der Fluss (Cardiac Output) hängt dabei stark von der verwendeten Pumpkammer ab.

Turbinenbasierte VAD erzeugen durch die feste Drehzahl einen Fluss der kontinuierlich und unabhängig von der Systole & Diastole konstant bleibt. Dabei ist die Turbine entweder ein Rotor in Flussrichtung oder eine Zentrifugal-Pumpe (Blutfluss wird um 90° umgelenkt).

Bei beiden Systemen wird dabei Blut aus dem Ventrikel angesaugt und dem Blutkreislauf (über Aorta, Aortenbogen, Pulmonalarterie) zugeführt. Daher ist der Fluss / Funktion Abhängig von:

  • Ventrikelfüllung
  • Gefäßwiderstand
  • Intravasalem Volumen

Durch die Platzierung am rechten oder (apikal) am linken Ventrikel ergeben sich u.a. folgende Kontraindikationen:

  • Mechanische Herzklappen, schwere Klappenstenose oder Klappenregurgitation
  • Hämatologische Erkrankungen (Instabilität der Blutkörperchen oder eine Hämolyse)
  • Hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie (HOCM)
  • Aneurysma oder Nekrotomie oder schwere Anomalie der Aorta ascendens und/oder des Aortenbogens
  • Wandthrombus des linken Ventrikels
  • Ventrikelseptumdefekt (VSD)
  • Arteriosklerose, insbesondere Kalzifizierung oder andere Beeinträchtigungen der Pulmonalarterienwand
  • Parietalthrombus am rechten Atrium oder an der Vena cava inferior
  • Anatomische Gegebenheiten, die eine Einführung der Pumpe ausschließen
  • relative Kontraindikation: schwere periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK)

Mögliche Komplikationen, entsprechen denen, die mit einer Antikoagulationstherapie sowie Blutpumpen einhergehen:

  • Hämolyse
  • Blutung
  • Immunreaktion
  • Embolie, Thrombose
  • Arrhythmie
  • Gefäßverletzung
  • Probleme bei der Positionierung
  • Infektion und Sepsis
  • Dislokation der Pumpe
  • Kardiovalvuläre Verletzung durch Dislokation der Saugkanüle relativ zur Herzklappe oder durch Ansaugen der Pumpe am Klappensystem nach falscher Positionierung
  • Endokardiale Verletzungen durch Anhaften der Pumpe aufgrund der Saugwirkung
  • Pumpenversagen, Verlust von Pumpenkomponenten nach einem Defekt
  • Abhängigkeit des Patienten von der Pumpe

Betrieb

Für den Betrieb muss eine knickfreie und gesicherte Lage der Leitungen, sowie der Stromzufuhr sichergestellt sein, um die einwandfreie Funktionalität zu gewährleisten. Eine Kontrolle und Dokumentation der Einstellungen: Drehzahl/Rate, Flussvolumen, Leistung mindestens bei Antritt (optimal: 2-stündlich) ist obligatorisch, um Abweichungen (Bsp.: reduziertes Flussvolumen bei konstanter Rate -> Volumenbedarf) zu erkennen.

Mögliche Fehlerquellen bei LVAD

graph TD A[Kontrolle<br/>der<br/>Steuereinheit] A --> B[<i class="ti ti-settings-filled i-large"></i><br/>LVAD<br/>arbeitet nicht] B --> B1[<strong>Funktionsfähigkeit<br/>sicherstellen:</strong><br/>Batterien wechseln<br/>Driveline kontrollieren] --> B B --> B2[ALS beginnen] A --> C[LVAD arbeitet] C -->|MAD > 60 mmHG| C2[EKG Rhythmus schockbar] C2 --> C2x[Defibrillation/Kardioversion] C2 -->|<i class="ti ti-droplet-filled red"></i> nein| D[LVAD Flow] D -->|hoch| E[<i class="ti ti-pill i-large"></i><br/><strong>Vasodilatation</strong><br/>Medikamente?<br/>Ursache beheben<br/>Vasopressor] --> Ex[Infektzeichen] --> Exx[<i class="ti ti-thermometer i-large"></i><br/><strong>Sepsis</strong><br/>Fokus<br/>Antibiose Vasopressor] D -->|niedrig| D1[Volumenstatus - Vorlast?] D1 -->|<i class="ti ti-droplet-filled blue"></i> niedrig| D1_A[Haematokrit] D1_A -->|niedrig| D1Ax[<strong>Blutung</strong><br/>Gerinnungsoptimierung<br/>Blutung stoppen<br/>Transfusion] D1_A -->|hoch| D1Ay[Hypovolämie<br/>Volumenbolus] D1 -->|hoch| D1_B[TTE - RV Funktion] D1_B -->|niedrig| D1_Bx[<strong>Differentialdiagnose</strong><br/>LAE?<br/>OMI?<br/>RV Versagen?] D1_B -->|normal| D1_By[<strong>LVAD Fehlfunktion</strong><br/>Techniker/<br/>Hersteller kontaktieren] C -->|MAD > 60 mmHg| C1[Systole > 140 mmHg] C1 --> C1_A[Andere Ursache] C1 --> C1_B[Senkung mit Urapidil]

Wundversorgung und Fixierung

Zur Sicherung der Pumpen-/Drivelineposition (s. Komplikationen) sollte das gesamte System zugfrei mit Sicherheitsschlaufe am Patienten fixiert werden, um dem Patienten und zur Pflege eine großmöglichste Mobilität zu ermöglichen. Zudem ist es Sinnvoll die Einführungsstelle mit einem CHG-Verband zu versorgen, um das Risiko Infektion zu verringern (siehe: Wundversorgung LVAD).

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