Medizintechnik: Guinness Weltrekord für kleinste Herz-Lungen-Maschine

Volker Blasek

Die kleine Wundermaschine ermöglicht Herzoperationen bei Säuglingen ohne Blutkonserven

Der Kardiotechniker Wolfgang Böttcher vom Deutschen Herzzentrum Berlin (DHZB) hat das offizielle Weltrekord-Zertifikat der „Guinness World of Records“-Gesellschaft für die Herz-Lungen-Maschine mit dem weltweit kleinstem Füllvolumen erhalten. Auch wenn vielleicht einige Leuten mit diesem Rekord nichts anfangen können, so stehen jahrzehntelange Entwicklungsarbeit hinter dem Projekt. Denn der kleine Helfer ermöglicht komplizierte Herzoperationen an Neugeborenen ohne Fremdblut-Konserven, was für die Babys erhebliche Vorteile hat.

Das Deutsche Herzzentrum Berlin berichtet, dass komplexe angeborene Herzfehler oft sehr bald nach der Geburt operiert werden müssen. Das Herz wird für diese Operation an eine Herz-Lungen-Maschine angeschlossen. Diese muss vorher mit einer geeigneten Flüssigkeit befüllt werden, damit keine Luft in den Körper gepumpt wird. Als Flüssigkeit wurde früher häufig Spenderblut verwendet, welches trotz sorgfältigster Prüfung ein gewisses Risikopotential für Infektionen und Unverträglichkeitsreaktionen barg. Heute wird die Herz-Lungen-Maschine zumeist mit einer sterilen Elektrolytlösung befüllt.

Die Herz-Lungen-Maschine mit dem weltweit kleinstem Füllvolumen ermöglicht Herzoperationen bei Neugeborenen ohne den Einsatz von Fremdblut. (Bild: Africa Studio/fotolia.com)

Was ist der große Vorteil des kleinen Füllvolumens?

Die Elektrolytlösung verursacht eine vorübergehende Verdünnung des Blutes. Bei erwachsenen Patienten stellt dies keine Gefahr dar. Bei Neugeborenen oder Kleinkindern hingegen kann eine solche Verdünnung weitaus drastischere Konsequenzen haben, da gerade mal circa 85 Milliliter Blut pro Kilogramm Körpergewicht in den Neugeborenen zirkulieren. Deshalb mussten bisher bei solchen Operationen Fremdblut-Konserven eingesetzt werden. Das Füllvolumen der neuen Herz-Lungen-Maschine des Deutschen Herzzentrums Berlin ist jedoch so klein, dass sogar Babys mit einer Elektrolytlösung operiert werden können, ohne dass sich das Blut zu massiv verdünnt. Dies ermöglicht somit fremdblutfreie Eingriffe.

Die Entwicklung der kleinen Wundermaschine

Ein Problem bei der Entwicklung war, dass die wichtigsten Bestandteile der Maschine, die Pumpe und der Oxygenator, nicht weiter verkleinert werden konnten. „Den größten Anteil des Füllvolumens einer Herz-Lungen-Maschine beanspruchen aber gar nicht ihre einzelnen Bestandteile, sondern die Schläuche, die die Komponenten miteinander verbinden und die von der Herz-Lungen-Maschine zum Patienten führen“, erläutert DHZB-Kardiotechniker Wolfgang Böttcher. Somit konzentrierten sich die Entwickler darauf, die Schlauchverbindungen so kurz wie möglich zu halten. Die Lösung war also, die einzelnen Komponenten der Maschine so dicht wie möglich aneinander anzubringen und die Maschine so nah wie möglich am Operationstisch zu platzieren, ohne dass sich der Operateur in seiner Arbeit einschränken muss. „Das mag zunächst relativ simpel erscheinen, ist aber in den Details eine Herausforderung“, berichtet Böttcher in einem Bericht des DHZB. Von der zuverlässigen Funktion der Herz-Lungen-Maschine hänge schließlich das Leben eines Kindes ab. Jede Veränderung an diesem System müsse penibel genau geplant und umgesetzt werden.

Die jahrelange Arbeit zahlt sich aus

Mit 73 Milliliter Füllvolumen erhielt die Herz-Lungen-Maschine den Weltrekord. Inzwischen gilt das DHZB als weltweit einziges Herzzentrum, in dem Eingriffe bei Neu- und Frühgeborenen ohne Blutkonserven durchgeführt werden können, selbst bei frühgeborenen Säuglingen von unter 2000 Gramm Geburtsgewicht. „Wir können damit nicht nur die Infektions- und Unverträglichkeitsrisiken minimieren, sondern unseren Patienten häufig auch eine schnellere Erholung nach der Operation ermöglichen“, sagt Prof. Joachim Photiadis, Leiter der Klinik für Kinderherzchirurgie am DHZB. Laut Photiadis ist es nachgewiesen, dass die nach der Operation erforderliche Beatmungszeit und damit meist auch der Aufenthalt des Patienten auf der Intensivstation beim Verzicht auf Fremdblut durchschnittlich kürzer ist. Außerdem sei eine Herz-Lungen-Maschine, die nicht mit Spenderblut befüllt werden muss, schneller wieder einsetzbar und stehe schneller für den nächsten Patienten zur Verfügung. (fp)