DE19728215A1 - Ferndetektion thrombotischer Komplikationen nach alloprothetischem Herzklappenersatz - Google Patents

Description

Entwicklung einer Vorrichtung zur fernübertragenen computergestützten Frühdetektion der Entwicklung thrombotischer Komplikationen bei Patienten mit mechanischem Herzklappenersatz.

1995 wurden in der Bundesrepublik 18 285 Herzklappenprothesen implantiert. Damit ist der Ersatz der erkrankten Herzklappe mit ca. 20% der Gesamtoperationsfrequenz nach bypasschirurgischen Operationen der häufigste Eingriff in der Herzchirurgie.

Insgesamt wurden 13 123 mechanische Herzklappenprothesen (71.7%) und 5162 biologische Herzklappenprothesen (28.3%) im besagten Jahr in Deutschland implantiert.

An diesem Verhältnis wird sich sehr wahrscheinlich auch im nächsten Jahrzehnt nichts ändern. Dies liegt vor allem an der begrenzten Haltbarkeit bisher verfügbarer biologischer Klappen. In Abhängigkeit von Lebensalter, Position der Prothese und Stoffwechselgeschwindigkeiten des jeweiligen Organismus wurde eine Lebensdauer von 5-12 Jahren für biologische Klappen ermittelt.

Für Homografts gelten etwas längere Überlebenszeiten, jedoch sind durch die mangelnde Verfügbarkeit dieser Präparate einer "bedarfsgerechten" Verbreitung enge Grenzen gesetzt.

Insgesamt wurden 1995 in Deutschland nur 175 Implantate verwandt.

Der Vorteil biologischer Prothesen besteht somit in der Verzichtbarkeit oraler Antikoagulation, jedoch müssen beinahe 50% nach Ablauf von 10 Jahren reoperiert werden.

Trotz der Fortschritte in der Entwicklung moderner Alloprothesen sind Thromboembolien die häufigsten Komplikationen nach mechanischem Herzklappenersatz. Obwohl dieses Risiko durch die Behandlung mit oralen Antikoagulantien gesenkt wurde, sind Thromboembolien bei Klappen der neueren Generation in 1.5% (Aortenposition) bis 6% (Mitralposition) der Fälle beschrieben worden.

Darüber hinaus wurde in Abhängigkeit von Qualität und Frequenz der Kontrolle der Gerinnungsparameter eine Blutungshäufigkeit unterschiedlichen Schweregrades von 4.2% bis zu 15.4% pro Patientenjahr angegeben.

Aus neueren Arbeiten geht ferner hervor, daß bei Reduktion der Antikoagulation auf INR- Werte um 2.5 Blutungen bzw. intrakranielle Blutungen nicht mehr nachgewiesen wurden.

Gegenwärtig werden 75% aller Komplikationen nach mechanischem Herzklappenersatz durch Thromboembolien hervorgerufen und ein kleinerer Teil wird durch marcurmarbedingte Blutungen verursacht.

Dabei verläuft der Zeitgang des Auftretens der Komplikationen so, daß der Häufigkeitsgipfel im ersten Monat nach der Implantation liegt und dann langsam innerhalb des ersten halben Jahres abfällt um danach auf etwa gleichem Niveau zu verbleiben.

Low-Dose-Antikoagulation

Bisherige Versuche einer low-dose anticoagulation haben teils zu einer deutlichen Anhebung der Häufigkeit thromboembolischer Komplikationen geführt ohne daß die marcumarbedingte Gesamtkomplikationsrate nennenswert reduziert wurde.

So konnte in einer Literaturzusammenstellung kürzlich gezeigt werden, daß sich zwar bei einem INR-Wert zwischen 1.6-1.9 die antikoagulantien induzierte Blutungskomplikation mehr als halbieren läßt, dies aber mit dem Nachteil einer deutlichen Zunahme an thromboembolisch bedingten Komplikationen nach mechanischem Herzklappenersatz.

Tabelle 1

Thrombembolische Zwischenfälle bei SJM Klappenersatz (Stein et al.)

Somit ist die optimale Einstellung und Überwachung der Antikoagulation sowohl für die Vermeidung von Thromboembolien als auch von Blutungen in der Betreuung von Patienten mit Herzklappenersatz weiterhin von größter Bedeutung.

Die besondere Bedeutung ergibt sich aus der Tatsache, daß innerhalb gewisser Grenzen die Prävention um so effektiver ist, je intensiver die Antikoagulation durchgeführt wird und auf der anderen Seite das Blutungsrisiko exponentiell mit der Intensität der Antikoagulation zunimmt. Daraus folgt, daß es einen relativ engen optimalen Bereich gibt, in dem die Antikoagulation sicher und auch gleichzeitig effektiv ist.

Mit dem Ziel der Auffindung und Aufrechterhaltung des "sicheren" Bereiches der individuellen Antikoagulation wurde 1994 am Herzzentrum Bad Oeynhausen die ESCAT Studie (Early self controlled anticagulation trial) gestartet.

Hierbei handelt es sich um eine prospektive randomisierte Studie bei Patienten mit mechanischem Herzklappenersatz durch eine Medtronic-Hall-, St. Jude Medical- oder Carbomedics-Prothese. Gemäß der Randomisierung wurde nach entsprechender Schulung der hälftigen Patientenanzahl der Quick- bzw. INR-Wert in engmaschiger Selbstkontrolle mittels des Handgerätes Coagucheck plus durchgeführt und die orale Antikoagulation entsprechen engmaschig modifiziert.

Mit Teil I der ESCAT Studie sollen folgende Fragestellungen beantwortet werden:

• - Führt die Selbstkontrolle zu einer verbesserten Einhaltung des therapeutischen Bereiches (INR 2.5-4.5).
• - Senkt die Quickwertselbstbestimmung durch den Patienten die Komplikationsrate nach mechanischem Herzklappenersatz und damit Morbidität und Mortalität?
• - Ermöglicht die Quickwertselbstbestimmung die Berechtigung zu einer Low-Dose- Antikoagulation nach mechanischem Herzklappenersatz?

Bislang wurden 280 Patienten mit Coagucheck plus sowie 303 Patienten mit konventioneller Quick-Wertbestimmung durch den behandelnden Hausarzt über 18 Monate nachbeobachtet. Aus der Coagucheck-Gruppe wurden 15.300 Messungen, aus der konventionellen Gruppe 8.400 Messungen eingereicht. Aus der Coagucheck-Gruppe lagen 80% der eingereichten Gerinnungsparameter im therapeutischen Bereich und nur 54% aller Werte aus der konventionellen Gruppe. Die Auswertungsfrequenz ergibt eine Gerinnungsbestimmungsfrequenz von 4 Messungen/Monat in der Coagucheck-Gruppe und nur 1.5 Messungen/Monat in der konventionellen Gruppe.

Entsprechend der Karnofsky-Klassifikation traten während der gesamten Beobachtungszeit 49 Komplikationen vom Schweregrad III auf.

In der Coagucheck-Gruppe wurden insgesamt 19 und in der konventionellen Gruppe 29 Ereignisse registriert. Zumindest tendenziell läßt sich jetzt schon sagen, daß durch diese Therapieform auch eine signifikante Komplikationsreduktion zu erwarten ist.

Unter diesen Vorbedingungen sind weiterführende Überlegungen hochaktuell, die Dosierung der oralen Antikoagulation maximal und individuell zu senken wobei gleichzeitig ein Maximum an patientenseitiger Sicherheit gegenüber der Entwicklung einer Klappenthrombose zu garantieren ist.

Nur unter Gewährleistung einer sehr engen langdauernden Überwachung erscheint es sinnvoll und ethisch gerechtfertigt, die orale Antikoagulation in Abhängigkeit des individuellen Gerinnungsstatus und der Position der jeweiligen Klappe anzupassen.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das im Folgenden dargelegte Problem zugrunde.

Mechanische Prothesen werden auf absehbare Zeit mindestens bei jungen - und Patienten mittleren Alters bevorzugt implantiert werden. Das Ziel moderner Therapieformen muß sein, daß bestehende Restrisiko von ca. 4%/Patientenjahr (Blutung/Thrombembolie) zu minimieren.

Durch die Minimierung der oralen Antikoagulation kann das Blutungsrisiko nahezu eliminiert werden. Es bestehen jedoch Unklarheiten, wieweit der Quick-Wert ansteigen darf (respektive der INR-Wert sinken darf) um intraindividuell genügend Sicherheit gegenüber dem Entstehen einer Klappenthrombose zu gewährleisten. INR/Quick sind hinsichtlich der Sicherheit vor Thrombembolien richtungsweisend, im einzelnen sind aber Prothesenlokalisation, Fibrinogenspiegel, Thrombozytenfunktion etc. wichtige Risiko-Cofaktoren.

Die alleinige Erhöhung des Quick-Wertes durch Reduktion der Antikoagulation dürfte riskant sein. Eine Vorstellung beim Hausarzt in (z. B.) 4-wöchigem Abstand ist für die Diagnose einer beginnenden Klappenthrombose unsicher, auch dürfte es für den behandelnden Kollegen schwer sein, dies punktuell aus klinischen Befunden zu detektieren.

Es ist jedoch allgemein bekannt, daß die Änderung des Auskultationsbefundes des "Klappenklicks" der sensitivste Marker für eine beginnende Klappenthrombose ist und häufig nur alleinig vom Patienten empfunden wird. So wird allerorts den Patienten empfohlen, regelrecht auf ihr typisches und individuelles Klappengeräusch zu achten. Bei einer Änderung oder Abschwächung desselben ist unverzüglich der behandelnde Kardiologe aufzusuchen.

Es soll somit ermöglicht werden, durch den Patienten selbst dieses akustische Signal in täglichen/wöchentlichen/etc. Abständen von einer definierten Stelle des Thorax zu einer möglichst konstanten Tageszeit (Ruhebedingung/Frequenzgang) über ein geeignetes Mikrofon zu detektieren und via analoger/digitaler Telefonleitung als File oder voice maile einem klinikseitigen PC zuzuführen.

Hier erfolgt nun automatisch mittels geeigneter Software der Vergleich des Frequenzganges des Signales mit dem unmittelbar postoperativ registrierten akustischem Signal.

Bei einer Dämpfung des Signals (Wegfall hoher, metallischer Frequenzen) würde als anatomisches Korrelat eine beginnende Thrombenbildung auf dem Klappenring in Frage kommen und der Patient würde umgehend für eine weitergehende Diagnostik (Herzultraschall, Herzkatheter) in die Klinik einbestellt werden können.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen unter anderem in der Garantie der frühzeitigen Erfassung beginnender thrombotischer Komplikationen. Damit wird es möglich, durch Reduktion der notwendigen Antikoagulation das Restrisiko für den Patienten weiter zu minimieren. Entscheidend ist ferner, daß durch diese Vorrichtung sicher der Patient motivational positiv beeinflußt wird, mit seiner Erkrankung umzugehen. Des weiteren ist hervorzuheben, daß die erreichten Vorteile nicht mit einem weiteren Kostenzuwachs verbunden sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Blockschaltbild in der Abb. 1 und 2 angegeben.

Bild 1 illustriert die notwendige Hardware als Blockstruktur. Je nach zur Diagnosenstellung benötigter Information kann unter Umständen auf die gestrichelt umrandeten Blöcke verzichtet werden.

Claims (1)

1. Entwicklung einer Vorrichtung zur fernübertragenen computergestützten Frühdetektion der Entwicklung thrombotischer Komplikationen bei Patienten mit mechanischem Herzklappenersatz, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Signal der künstlichen Herzklappe durch ein geeignetes Körperschallmikrofon registriert wird, anschließend verstärkt und digitalisiert wird, über die Telekomleitung und zugehöriges Modem dem Klinik-PC zugeleitet wird sowie klinikseitig durch eine entsprechende Software analysiert wird.