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Klinik für Kardiochirurgie - Immanuel Klinikum Bernau

In der Herzchirurgie im Immanuel Klinikum Bernau werden in Klinik und Forschung eine Vielzahl innovativer Ansätze verfolgt:

  • Reparatur und Ersatz der Aortenklappe. Hämodynamische Evaluation im Puls-Duplikator (Vergleich kommerzieller Klappentypen, Valve in Valve etc.), (Weiter)Entwicklung neuer Klappentypen und einer selbstentwickelten, patentierten, TAVI-fähigen, nichtbiologischen Aortenklappe.
  • Konstruktion und Etablierung eines Systems zur Simulation des Herzschlags am Schweineherzen, Fokus auf Mitralklappenersatz (Q-PULS)
  • Particle Image Velocimetry (PIV) zur Forschung an Modellen gesunder und kranker Aorten mittels eines spezialisierten Pulsduplikators (FLOW-BOX)
  • Optimierungen in der Kardiotechnik. Bsp.: Variation der Pumpenposition in der HLM, Abnutzungs- und Ermüdungseffekte in HLM-Silikonschläuchen
  • Entwicklung minimalinvasiver Implantationstechniken, auch am schlagenden Herzen insbesondere eines eigenen Patents zur Mitralklappenreparaturtechnik.
  • Aortenchirurgie und Interventionen mit Endovaskularprothetik. Weiterentwicklung von Hybrid-Verfahren mit Debranching-Strategien zur Reduktion der Invasivität.
  • Entwicklung eines Brandenburger Aortenregisters und Datenbankaufbau.
  • Entwicklung eines Brandenburger Endokarditisregisters (BER)
  • Koronarchirurgie: klinische Studie zur Evaluation des Vorteils eines externen Stabilisierungsnetztes (VEST) für autologe Venengrafts.
  • Weiterentwicklung minimierter extrakorporaler Zirkulationssysteme. Insbesondere Reduktion von Mediatoren, die die Gerinnungshomöostase, den Kreislauf und die Kognition beeinträchtigen.
  • Wundmanagement: Entwicklung neuer Verfahren zur Verbesserung und Beschleunigung der Heilung chronischer Wunden.
  • Deutsches Aortenregister Brandenburg (DARB). Angebot einer Aortensprechstunde mit landesweitem Versorgungsauftrag für Aortenerkrankungen und genetischer Beratung als gemeinsame Hochschulambulanz der MHB in letzter Ausbaustufe. Schaffen eines umfassenden, umfassenden, lückenlosen Langzeit-Registers. Nutzung von „Big Data“ für die Versorgungsforschung und Medizin des Alterns. Kliniken der MHB (Albes, Hartrumpf, Schmailzl, Ritter, Buschmann, Butter)
  • Frailty: Erfassung von Biomarkern der Gebrechlichkeit und Prädiktoren somatischer und psychischer Faktoren (PREDARF).
Wissenschaftliche Schwerpunkte

PREoperative Detection of Age Related Factors: Influence of sarcopenia and catabolic state on outcome in frail patients – A pilot study
Projektleiter: Dr. med. Magdalena Laux
Für die „Diagnose“ der Frailty ist die Etablierung einheitlicher Scores oder metrischer, messbarer z.B. laborchemischer Parameter unabkömmlich. Mit der Kombination bestehender klinischer und neuer laborchemischer Tests könnten neue, metrische Einordnungsverfahren entstehen, die die Zuordnung weniger invasiver Prozeduren zu gebrechlicheren Patienten und Prozeduren mit Wichtung auf Langzeitergebnisse zu Patienten mit hoher Lebenserwartung erlauben. Ob diese neuen Scores eine Einschätzung der Frailty und damit des perioperativen Risikos erlauben, ist Gegenstand dieser klinischen Studie. So werden bei herzchirurgischen Patienten präoperativ verschiedene klinische Tests zur Frailty durchgeführt. Zudem werden die innovativen laborchemischen Analysen in Kooperation mit dem DIfE durchgeführt. Eine intraoperativ entnommene Muskelbiopsie wird auf Sarkopenie und katabolen Stoffwechsel analysiert. Inflammatorische Marker werden ebenfalls analysiert. Insbesondere sollen Erkenntnisse gewonnen werden, welche anamnestischen, psychosozialen, aber auch technischen und pharmakologischen Faktoren Einfluss auf die metrischen Laborwerte und die Prognose der Operation haben. Weitere Fragestellungen der Studie beziehen sich auf Lebensqualität, Ernährungszustand und Wundheilung bzgl. der Immunseneszenz.


Deutsches Aortenregister Brandenburg (DARB)
Projektleiter:
Dr. med. Martin Hartrumpf
Es handelt sich um den grundlegenden Aufbau einer klinisch und wissenschaftlich nutzbaren Patientendatenbank für den Fachbereich Herz- und Gefäßchirurgie am Standort Bernau. Etablierung einer Aortensprechstunde zum Aufbau eines Aortenregisters. In 2018 konnten bisher 240 Patienten ambulant gesehen werden. Weiterhin Fortführung, damit belastbare Statistiken im Sinne einer Erstauswertung erstellt werden können. Die nachhaltige Einbindung weiterer Trägerstandorte in das Konzept ist geplant. Im Rahmen des genannten Projekts soll insbesondere der Erfassung von Patienten mit Aortenerkrankungen (Diagnostik, Therapie, Verlauf) Rechnung getragen werden. Jedoch soll die Datenbank zukünftig auch weiterführenden wissenschaftlichen Zwecken dienen, etwa der Erfassung/Auswertung anderer Studiendaten (Endokarditis, epidemiologische Studien, Altersforschung, Jahresstatistiken, interne und externe Qualitätssicherung.


INNOVALVE
Projektleiter:
Ralf-Uwe Kühnel
Mit Hilfe zweier Pulsduplikatoren (VSR SUPRDUPR und HKP 2.0) werden Herzklappenprothesen in Hinsicht auf ihre Performance (Schließcharakteristika, Leakage, Regurgitation) untersucht.

Beispielhafte Anwendungsbereiche sind dabei:

  • Vergleich etablierter Klappenprothesen (Stichwort Kosteneffizienz)
  • Grundlagenforschung an Valve in Valve Prozedur (Passgenauigkeit von TAVIs verschiedener Größe in kommerziell genutzten Bioprothesen)
  • Weiterentwicklung einer patentierten, TAVI-fähigen, nichtbiologischen Aortenklappe
  • Entwicklung neuartiger Konstruktionsprinzips für polymerische Herzklappenprothesen


A new quasi-physiological pulsatile extracorporeal model to simulate heart function
Projektleiter:
Dr. med. Roya Ostovar
Q-Puls ist ein von uns neu entwickeltes Modell zur Simulation eines schlagendes Herzen. Mit Hilfe dieses Modells konnten die ersten erfolgreichen Versuche zur Überprüfung der Machbarkeit einer neuartigen minimalinvasiven chirurgischen Technik zur physiologischen Rekonstruktion der Mitralklappenfunktion am schlagenden Herzen durchgeführt werden. Modifizierung und Optimierung des selbst entworfenen Mitralklappenrekonstruktionsmaterials, des dazugehörigen Einführsystem sowie notwendiger Instrumente. Zudem soll die chirurgische Technik durch die Wiederholung der Experimente in Handhabung und Durchführung fortentwickelt und verbessert werden. Darüber hinaus sind weitere Versuche zur genauen Überprüfung und Analyse der intraprozeduralen Ergebnisse des rekonstruierten Mitralsegels notwendig. Die Wiederholbarkeit des Experiments soll durch Korrektur und Modifizierung des Testverfahrens abgesichert werden. Zu diesem Zweck ist die Wiederholung von 30 experimentellen Versuchen vorgesehen.

Evaluation vorhandener und neuer Aortenstentprothesen anhand von Partikel-unterstützter Flussgeschwindigkeitsmessung mittels Ultraschall im Aortenaneurysmamodell
Projektleiter: Dr. med. Robert Haase
Untersuchung einer tatsächlichen Visualisierung und Quantifizierung des Blutflusses durch Aortenstents im Modell mit Hilfe Partikel-unterstützter und Ultraschall-basierter Flussmessung (Ultrasound Particle Image Velocemitry [UIV]). Trotz hoher klinischer Relevanz ist dies bislang noch nicht untersucht worden. Erstmalige Beschreibung der Flussvisualisierung innerhalb von Aortenstents. Herstellung von Modellen tatsächlicher Aortenaneurysmen anatomisch genau aus Silikon. Zur Vorlage dienen CT-Datensätze. An diesen werden EVAR-Interventionen durchgeführt. UIV-Messungen werden prä- und postinterventionem an den zu untersuchenden Arealen erhoben. B-Mode-Sequenzen der zu untersuchenden Areale werden aufgezeichnet. Die generierten DICOM-Dateien der Untersuchungen werden dann auf einen Rechner zur weiteren Analyse übertragen. Die DICOMs werden anhand etablierter Speckle Tracking Algorithmen in MATLAB analysiert. Mit Hilfe unseres Projektes wollen wir die Evidenzlage der EVAR optimieren und eine Methodik schaffen, die es uns erlaubt, Flüsse innerhalb von Aortenstents akkurat zu messen und zu visualisieren.

Preoperative Conditioning of Cardiosurgical Patients With Markedly Reduced Left Ventricular Function Utilizing  Levosimendan: A Prospective, Randomized Study
Projektleiter:
Dr. rer. nat. Filip Schröter
Evaluation eines positiven Effekts auf die myokardiale Pumpfunktion und die Verbesserung des postoperativen Outcomes bei pröoperativ verabreichtem Levosimendan. Weiterhin Untersuchung direkter und messbarer Effekte von Levosimendan auf die Kontraktilität der Myofibrille. Prospektive randomisierte doppelt blinde Studie. 200 Patienten mit schlechter LV- Funktion (LV-EF <30%) werden vor der geplanten Herzoperation einer präoperativen Konditionierung zugeführt. Durchführung einer Echokardiographie vor Beginn der Konditionierung, sowie 3 und 7 Tage nach dem Eingriff. Funktionelle Parameter sowie die Bestimmung der Herzhöhlen Diameter und Volumina werden erhoben. Verabreichung des Studienmedikaments (Levisomendan oder Placebo)einen Tag vor dem Eingriff über 24 Stunden i.v. verabreicht. Im Rahmen der Kanülierung des rechten Atriums für die Herz-Lungen-Maschine wird Gewebe vom rechten Herzohr entnommen, um die Analyse der Funktion der Myozyten durchzuführen. Primärer Endpunkt: Postoperative LV-Funktion. Sekundäre Endpunkte: u.a. Kumulative perioperative Katecholamindosierung, postoperatives Troponin I und NT-ProBNP, Myokardiale Proteomdistribution, Myofilament-Kontraktilität.

Ausgewählte Publikationen
  • Albes JM: Endokarditisprophylaxe: Epidemiologie versus individuelles Patientenschicksal, Z Herz- Thorax- Gefäßchir 2018. DOI: 10.1007/s00398-018-0233-y
  • Ostovar R, Claus T, Hartrumpf M, Kuehnel RU, Zytowski M, Laux M, Butter C, Albes JM"MitraClip® for High Risk Patients with Significant Mitral Insufficiency: Shall we Unreservedly Recommend It?" Thorac Cardiovasc Surg. 2018 Oct;66(7):537-544. doi: 10.1055/s-0037-1606329. Epub 2017 Sep 18.
  • Ostovar R, Kuehnel RU, Erb M, Hartrumpf M, Claus T, Haase R, Albes JM. How Do Transcatheter Heart Valves Fit into Mitral Annuloplasty Rings and Which Combination Can be Recommended?" Thorac Cardiovasc Surg. 2018 May 8. doi: 10.1055/s-0038-1645867. [Epub ahead of print]
  • Ostovar R, Hartrumpf M, Kuehnel RU, Schroeter F, Laux M, Erb M, Claus T, Albes JM, Q-PULS, a new quasi-physiological pulsatile extracorporeal model to simulate heart function. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2018 Dec 4. doi: 10.1093/icvts/ivy317. [Epub ahead of print]
  • Hartrumpf M,Kuehnel RU, Schroeter F, Haase R, Laux ML, Ostovar R, Albes JM. Clinical short-term outcome and hemoynamic comparison of six contemporary bovine aortic valve prostheses. Thorac Cardiovasc Surg, in press (2018)
  • Hartrumpf M, Was tun bei degenerierten Aortenklappenprothesen? Entscheidung zwischen Intervention und Operation (Journal Club). Z Herz- Thorax- Gefäßchir, in press (2019)
  • Laux ML, Erb M, Hoelschermann F, Albes JM, Successful Surgical Abdominal Aortic Debranching Preceding Stent Graft Implantation: A Case Report. Thorac Cardiovsc Surg Rep 2018; 7:e24-e26.
  • Müller T, Schröter F, Ostovar R, Kühnel RU, Vergleich unterschiedlicher Pumpenpositionen an der HLM, KARDIOTECHNIK 3/2018, Seiten 74-81

 


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