Effekte von PICSO bei kardiogenem Schock

Die Mortalität von konservativ behandelten Patienten mit kardiogenem Schock ist hoch. Obwohl eine rasche interventionelle oder chirurgische Wiedereröffnung des Infarktgefäßes bei ausgewählten Patienten lebensrettend sein kann, liegt die Mortalität in einem unselektionierten Patientenkollektiv unter Einschluß von älteren Patienten mit Mehrgefäßerkrankung weit über 50%. Durch Einsatz von retrograden Perfusionstechniken über den Koronarsinus konnte im Tierexperiment bei Koronarokklusion einer Reduktion der Myokardischämie und nach Wiedereröffnung des Gefäßes eine Abnahme des Reperfusionsschadens nachgewiesen werden. Diese günstigen experimentellen Daten wurden durch erste, klinische Studien bestätigt. Ziel der nun geplanten Studie ist es die Effektivität der intermittierenden druckgesteuerten Koronarokklusion (PICSO) bei intensivstationspflichtigen Patienten mit schwerer Myokardischämie und Schock zu untersuchen. 40 sedierte und beatmete Patienten im kardiogenen Schock werden neben allen üblichen Standardtherapieverfahren mit PICSO behandelt. Dazu wird ein speziell adaptierter Katheter über einen zentralen Venenzugang in den Koronarsinus eingebracht und mit einer externen Antriebs- und Steuereinheit verbunden. Mittels eines integrierten closed-loop feed back Algorithmus wird ein am Koronarsinuskatheter befindlicher Ballon druckgesteuert inflatiert und deflatiert, so daß eine retrograde Verbesserung der Myokarddurchblutung im ischämischen Areal und zusätzlich ein verstärktes Auswaschen von ischämiebedingten toxischen Metaboliten resultiert. Die Auswirkungen der PICSO Therapie werden durch serielle hämodynamische (Rechtshertkatheter), echokardiographische (globale systolische und diastolische Funktionsparameter, regionale Wandbewegung) und serologische (Herzenzyme, Laktat, Cytokine, fibrinolytische- und antifibrinolytische Proteine, endotheliale Zellmarker) Messungen überprüft. Zusätzlich wird das Überleben der mit PICSO behandelten Patienten demjenigen eines vergleichbaren historischen Patientenkollektiv gegenübergestellt.

Trotz enormen Verbesserungen in der Behandlung des Herzinfarktes, bleiben koronare Herzkrankheiten die wichtigste Todesursache in der westlichen Welt. PICSO (pressure controlled intermittent coronary sinus occlusion) ist eine interventionelle minimal invasive Methode, welche im Experiment aber auch in mehreren klinischen Serien eine Verkleinerung der Infarktgröße oder eine funktionelle Verbesserung des Herzens zeigte. Diese Methode wurde in Wien entwickelt und von mehreren internationalen Arbeitsgruppen aufgegriffen. Bei dieser Methode wird über das Koronarvenensystem ein Zugang zum Infarktareal geschaffen. Damit wird eine Blutumverteilung in das Infarktareal erleichtert. Obwohl dies mit venösem Blut geschieht ist im Experiment eine Verkleinerung des Infarktareals nachweisbar. Das Ziel dieses Projektes war die Entwicklung eines klinisch nutzbaren Katheter und Pumpsystems, sowie die Evaluierung der Sicherheit im Experiment als Voraussetzung für den klinischen Einsatz bei Patienten mit akuten Infarkt und hämodynamischer Instabilität.. In einem ersten Schritt wurde die bereits publizierte Literatur evaluiert, um den Stellenwert von PICSO gegenüber den anderen bekannten Koronarsinusinterventionen zu überprüfen. Es zeigte sich nach Durchführung einer Meta-analyse der Daten, dass PICSO als einfachste der Retroperfusionsmethode signifikant das Infarktareal im experimentellen Infarkt verkleinern konnte. Diese Resultate werden in den nächsten Monaten im JCTVS veröffentlicht. Parallel dazu wurde das PICSO System entwickelt. Das Pumpsystem wurde mithilfe einer Förderung des BMVIT von der ARCS Medizintechnik gebaut, die Katheter wurden von einem Katheterhersteller CMI Dresden entwickelt. Dieses System wurde dann im Tierexperiment auf seine klinische Tauglichkeit untersucht. In diesen Experimenten, welche einen akuten Herzinfarkt beim Menschen simulierten, wurde die therapeutische Breite der Methode getestet. Da durch zeitweise Unterbrechung des venösen Abstrom eine Flussumkehr im Venensystem in das Infarktareal erfolgt, andrerseits aber auch der Einfluss des arteriellen Blutes in die Koronarien behindert werden kann, muss eine Optimierung der Verschlusszeiten durchgeführt werden. Dies wurde durch Beobachtung des verschobenen Blutvolumens in das Koronargebiet in Relation zum erzielten Druck im Venensystem durchgeführt. Es zeigte sich, dass PICSO eine Zunahme des Kollateralflusses aus normal durchbluteten Myokardbezirken in das Infarktareal verursacht. Dieser Effekt ist besonders in den Grenzzonen des Infarkts zu vermuten, wo PICSO ja auch den Infarkt am Meisten reduzieren kann. Weiters wurden Genexpressionsstudien durchgeführt, welche vermuten lassen, dass PICSO die Regeneration des Myokards im Infarktareal positiv beeinflusst. Dies muss in weiteren Studien auf seine Richtigkeit überprüft werden, da im derzeitigen Modell auch der positive Effekt der akuten Kollateralisierung zum Tragen kommt. Sollte sich dieser Effekt auf die Genexpression in weiteren Studien verifizieren lassen, würde dies eine große Bedeutung für das Verständnis der autochthonen Reperationsmechanismen nach Herzinfarkt haben. Dies hätte auch große klinische Relevanz für Patienten mit Herzinsuffizienz als "bridge to recovery" bei denen sonst nur mehr eine Herztransplantation in Frage kommen würde. Alle notwendigen Voraussetzungen für einen weiteren klinischen Einsatz von PICSO sind nun erfüllt, welcher als Kooperation mit der Klinik für Kardiologie der Medizinischen Universität Wien, bei Patienten mit akutem Infarkt und hämodynaimscher Instabilität in nächster Zukunft erfolgen wird.