„Kohl-Verfahren“ lässt Herzchen wachsen

Therapeutisches Wunder für Ungeborene mit schweren Herzerkrankungen

Im Rahmen der vorsorglichen Ultraschalluntersuchungen während der Schwangerschaft gilt ein besonderes Augenmerk dem kindlichen Herzen. In manchen Fällen wird hierbei festgestellt, dass das Ungeborene einen deutlich zu kleinen Aortenbogen hat. Weitere Bezeichnungen dafür sind Coarctation, Coarctatio aortae oder Aortenisthmusstenose.

Der noch ungünstigere Fall: Bei manchen Ungeborenen ist auch die linke Herzkammer mit ihren zugehörigen Herzklappen – der Mitralklappe und der Aortenklappe – derart winzig, dass sie den Körperkreislauf nach der Geburt nicht versorgen kann. Weitere Bezeichnungen für dieses Spektrum von Fehlbildungen sind funktionelle Linksherzhypoplasie, hypoplastischer Linksherzkomplex oder Borderline Left Ventricle.

Bei beiden Erkrankungen benötigen fast alle betroffenen Kinder schon innerhalb der ersten Lebenstage chirurgische oder kinderkardiologische Hilfe.

Von einer funktionellen Linksherzhypoplasie betroffenen Kindern kann nach ihrer Geburt oft nur durch komplexe und wiederholte herzchirurgische Eingriffe geholfen werden. Nur bei einem Teil von ihnen lassen sich im Verlauf der Zeit überhaupt wieder normale Kreislaufverhältnisse (2-Kammer-Kreislauf) herstellen.

Eine nicht-invasive medikamentöse Behandlungsmethode, mit der selbst kurz vor Ende der Schwangerschaft ungeborenen Kindern mit zu kleinen Linksherzstrukturen noch geholfen werden kann, wurde durch Prof. Thomas Kohl vor bereits knapp 10 Jahren am DZFT entwickelt: die chronisch-intermittierende-materno-fetale Hyperoxygenierung, kurz „Sauerstofftherapie“ oder „Kohl-Verfahren“ genannt.

Das Verfahren ist denkbar einfach, auch für Laien leicht verständlich und erzielt in den letzten Schwangerschaftswochen noch ein deutliches Aufholwachstum zu kleiner Linksherzstrukturen: Vor der Geburt sind die Lungengefäße des Ungeborenen noch eng gestellt. Das ist sinnvoll, da es noch nicht eigenständig atmet, sondern Sauerstoff und Kohlendioxid über den Mutterkuchen austauscht. Nach der Geburt aber müssen sich die Lungengefäße sofort erweitern, damit der in der Luft enthaltene Sauerstoff seinen Weg über die Atemwege und Lungenbläschen in das Blut des Kindes gelangen kann. Der stärkste Auslöser für diese lebenswichtige Lungengefäßerweiterung ist der Sauerstoff selbst. Diesen Mechanismus macht sich Kohls „Sauerstofftherapie“ zunutze.

Atmet eine Schwangere eine erhöhte Sauerstoffkonzentration ein, geht ein kleiner Teil davon über den Mutterkuchen in das Ungeborene über. Dieser kleine Teil ist in vielen Fällen ausreichend, um bei ihrem Baby zu einer ausgeprägten Erweiterung der Lungengefäße und Zunahme der Lungendurchblutung zu führen. Automatisch gelangt dadurch das Blut über die Lungenvenen zurück zur linken Herzseite und von dort in die Hauptschlagader (Aorta). Von dem deutlich stärkeren Zufluss werden die zu kleinen Bereiche der linken Herzkammer sowie ihre Klappen und die nachgeschaltete Aorta zum Wachstum angeregt – genau die Hilfe, die die zu kleinen kindlichen Herz- und Gefäßstrukturen zum Nachwachsen benötigen.

Auf den Bildern ist der Effekt auch für das nicht so geübte Auge gut erkennbar: Unter Sauerstoffgabe sind die Farbsignale, die den Lungenblutfluss des ungeborenen Kindes anzeigen, deutlich stärker und weitreichender. Hierdurch wächst der Rückstrom in das linke Herz erheblich und die dort zu kleinen Bereiche werden zum Wachstum angeregt.

Bei zahlreichen am DZFT behandelten Ungeborenen konnte durch das Kohl-Verfahren in den letzten Wochen vor der Geburt ein deutliches Aufholwachstum linksseitiger Herzstrukturen beobachtet werden. Bei vielen von ihnen war nach der Geburt ein operativer Eingriff am Aortenbogen nicht notwendig oder ein Ein-Kammerkreislauf konnte vermieden werden.

Seit Dezember 2016 belegt nicht mehr nur unsere klinische Erfahrung, sondern auch eine von Kollegen der chinesischen Central-South-Universität in Changsha publizierte Studie (1) die Effektivität unserer Therapiemethode: An der Studie nahmen 48 Feten teil, bei denen das Vorliegen eines zu kleinen Aortenbogens diagnostiziert wurde. Die ungeborenen Kinder mit dieser Fehlbildung wurden in zwei Gruppen eingeteilt: Eine Gruppe erhielt die vorgeburtliche Sauerstofftherapie, die andere nicht. Nach ihrer Geburt war bei 75% der Kinder, die keine vorgeburtliche Sauerstofftherapie erhalten hatten, ein operativer Eingriff am zu kleinen Aortenbogen erforderlich. Dieser Eingriff erfordert die Eröffnung der Brusthöhle und birgt entsprechende Gefahren. Im Gegensatz dazu mussten lediglich 20% der mit dem Kohl-Verfahren behandelten Babys nach ihrer Geburt noch wegen ihres noch zu kleinen Aortenbogens operiert werden.

Die Studie wies darüber hinaus nach, dass auch alle anderen Bereiche des linken Herzens (Mitralklappe, Aortenklappe und linke Herzkammer) unter der Sauerstofftherapie ebenfalls ein schnelleres Wachstum zeigen – ein existentieller Vorteil gerade für Kinder mit ausgeprägter Unterentwicklung des linken Herzens (Borderline-Linksherzhypoplasie).

Ebenso wichtig: Weder bei den Müttern, noch bei ihren behandelten Kindern wurden Komplikationen irgendeiner Art während oder nach Durchführung der Therapie beobachtet.

Die extern durchgeführte Studie belegt somit unsere bisherigen Beobachtungen der am DZFT behandelten Kinder mit beiden oben beschriebenen Erkrankungsbildern (2). Untermauert wird diese Einschätzung – national und international – durch weitere Kollegen, deren klinischen Erfahrungen ebenfalls den Effekt unserer Sauerstofftherapie bestätigen (3).

Die aktuelle weltweite Etablierung des Kohl-Verfahrens ist für uns ein wichtiger Schritt (4). Sie schafft die Perspektive, künftig Hunderten von Kindern mit Herzfehlbildungen auf diese Weise bereits vorgeburtlich helfen und ihren nachgeburtlichen Krankheitsverlauf deutlich erleichtern und verbessern zu können. Hierzu planen wir nun mit internationalen Kollegen die Durchführung weiterer, noch umfassender Studien.

___________
1) Zeng S et al. Sustained maternal hyperoxygenation improves aortic arch dimensions in fetuses with coarctation. Sci Rep 6, 39304; doi: 10.1038/srep39304 (2016)

2) http://download.springer.com/static/pdf/858/art%253A10.1007%252Fs00246-009-9600-5.pdf?originUrl=http%3A%2F%2Flink.springer.com%2Farticle%2F10.1007%2Fs00246-009-9600-5&token2=exp=1485688489~acl=%2Fstatic%2Fpdf%2F858%2Fart%25253A10.1007%25252Fs00246-009-9600-5.pdf%3ForiginUrl%3Dhttp%253A%252F%252Flink.springer.com%252Farticle%252F10.1007%252Fs00246-009-9600-5*~hmac=b828dcd9340c4bbccaca5234bfa3fab9238cb0bc26547245c4cf5b79a6c950dd

http://www.jtcvsonline.org/article/S0022-5223(11)00382-5/pdf

3) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/uog.14688/epdf

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/uog.14878/epdf