Verschluss des persistierenden Ductus arteriosus (PDA) mittels Katheter

Die kathetergestützte Verschlussbehandlung des persistierenden Ductus arteriosus (PDA) ist ein Verfahren, bei dem der angeboren offen gebliebene „Ductus arteriosus“ dauerhaft mithilfe spezieller Verschlusssysteme verschlossen wird, die über dünne Katheter durch die Leistenregion eingeführt werden – ohne Eröffnung des Brustkorbs und ohne eine Operation am offenen Herzen. Diese sichere Methode, die auch als nichtoperative Behandlung eines Herzdefekts bekannt ist, ermöglicht es den Patienten, sich ohne großes chirurgisches Trauma deutlich schneller, schmerzfreier und komfortabler zu erholen. Dank moderner Angiographietechnologien wird das Infektionsrisiko auf ein Minimum reduziert, der Krankenhausaufenthalt beschränkt sich auf wenige Stunden und die normale Herzfunktion wird rasch wiederhergestellt.

Wie ist das Leben im Mutterleib und was ist der persistierende Ductus arteriosus (PDA)?

Die Entwicklung im Mutterleib ist ein Meisterwerk perfekter biologischer Ingenieurskunst. Während dieser Zeit sind die Lungen des ungeborenen Kindes noch nicht mit Luft gefüllt und befinden sich in einem kollabierten Zustand. Da die Lungen nicht entfaltet sind, ist der Widerstand der dortigen Blutgefäße wesentlich höher als in allen anderen Gefäßen des Körpers. Der Sauerstoffbedarf des heranwachsenden Fötus wird nicht über die Lungen, sondern direkt über die Plazenta und die Nabelschnur gedeckt. Ein großer Teil des Blutes, das von der rechten Herzkammer gepumpt wird, gelangt daher nicht in die noch funktionslosen Lungen mit ihrem hohen Gefäßwiderstand, sondern wird über ein spezielles Verbindungsgefäß zwischen der Lungenarterie und der Hauptschlagader direkt in den Körper geleitet.

Dieses lebenswichtige Verbindungsgefäß, das in den frühen Entwicklungsphasen eine entscheidende Rolle spielt, wird als Ductus arteriosus bezeichnet. Während dieser fetalen Kreislaufphase fließen etwa neunzig Prozent des von der rechten Herzkammer ausgeworfenen Blutes durch dieses Gefäß und sichern so den reibungslosen Ablauf der Sauerstoffversorgung über die Plazenta. Damit der Körper ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird und sich das ungeborene Kind gesund entwickeln kann, ist das Offenbleiben dieses Gefäßes bis zur Geburt eine grundlegende Voraussetzung für eine normale Entwicklung.

Was geschieht nach der Geburt und wie verschließt sich der persistierende Ductus arteriosus (PDA)?

Mit dem Wunder der Geburt und dem ersten Atemzug des Neugeborenen beginnen innerhalb weniger Sekunden tiefgreifende physiologische Veränderungen. Durch den ersten kräftigen Atemzug entfalten sich die zuvor kollabierten Lungenbläschen rasch und die Lungen füllen sich plötzlich mit Sauerstoff. Dadurch erweitern sich die Lungengefäße erheblich, wodurch ihr Gefäßwiderstand drastisch abnimmt. Gleichzeitig steigt nach dem Durchtrennen der Nabelschnur der allgemeine Gefäßwiderstand des Körpers an.

Der plötzliche Anstieg des Sauerstoffgehalts im Blut des Neugeborenen sowie der rasche Abfall bestimmter Hormone aus der Plazenta senden ein starkes Kontraktionssignal an die Muskelzellen in der Wand des Ductus arteriosus. Diese physiologische Kettenreaktion führt dazu, dass sich das Gefäß zusammenzieht und der Blutfluss in der Regel innerhalb der ersten zwei bis drei Tage nach der Geburt vollständig unterbrochen wird. In den folgenden Wochen kommt es durch Zellvermehrung, Gewebeverschmelzung und die Bildung von Bindegewebe dazu, dass sich dieses Verbindungsgefäß vollständig verschließt und zu einem feinen bindegewebigen Rest wird. Damit erreicht die normale Kreislaufanatomie des Herzens ihren endgültigen gesunden Zustand.

Welche Auswirkungen hat ein offener persistierender Ductus arteriosus (PDA) auf den Körper?

Wenn dieser exakt abgestimmte Verschlussmechanismus durch anatomische Ursachen, genetische Faktoren, Frühgeburtlichkeit oder Sauerstoffmangel gestört wird, bleibt der Ductus arteriosus offen. Da nach der Geburt der Druck im Lungenkreislauf sinkt und der systemische Blutdruck ansteigt, fließt kontinuierlich Blut vom Bereich mit höherem Druck in den Bereich mit niedrigerem Druck. Dieser Blutfluss setzt sich bei jedem Herzschlag ununterbrochen fort.

Ist die Öffnung sehr klein, kann das Herz diesen Zustand über lange Zeit ohne Beschwerden ausgleichen. Bei mittelgroßen oder großen Verbindungen wird jedoch bei jedem Herzschlag zu viel Blut in die Lunge gepumpt. Dieses Blut kehrt anschließend auf die linke Herzseite zurück und verursacht dort eine erhebliche Volumenbelastung. Die linke Herzhälfte erweitert sich zunehmend, um dieses zusätzliche Blutvolumen bewältigen zu können. Anfangs handelt es sich dabei um einen natürlichen Ausgleichsmechanismus, doch mit der Zeit wird der Herzmuskel zunehmend überlastet und es entwickelt sich schließlich eine Herzinsuffizienz. Gleichzeitig führt der jahrelange Druck des Blutstroms auf die Lungengefäße zu dauerhaften Gefäßveränderungen und einer strukturellen Schädigung, wodurch sich ein ausgeprägter pulmonaler Hochdruck entwickeln kann.

Welche Symptome verursacht ein persistierender Ductus arteriosus (PDA) bei Säuglingen und Kindern?

Die Beschwerden hängen in hohem Maße von der Größe der offenen Verbindung und der körperlichen Belastbarkeit des Patienten ab.

Zu den wichtigsten Warnzeichen, auf die Eltern achten sollten, gehören:

• Schnelle Ermüdung
• Beschleunigte Atmung
• Unzureichende Gewichtszunahme
• Starkes Schwitzen
• Häufige Lungeninfektionen
• Schlechter Schlaf und häufiges Erwachen in der Nacht

Diese Beschwerden haben einen rein mechanischen Ursprung. Da Herz und Lunge dauerhaft einer erhöhten Flüssigkeitsbelastung ausgesetzt sind, gerät das Kind bereits bei geringer körperlicher Anstrengung oder sogar beim Trinken außer Atem. Gerade für Säuglinge stellt das Trinken selbst eine erhebliche körperliche Belastung dar. Während des Saugens steigt die Atemfrequenz so stark an, dass viele Säuglinge die Nahrungsaufnahme vorzeitig abbrechen. Da der Körper dauerhaft auf Hochtouren arbeitet, beschleunigt sich der Stoffwechsel. Dies führt zu starkem Schwitzen und dazu, dass die aufgenommenen Kalorien hauptsächlich für die Atmung verbraucht werden, wodurch die Gewichtszunahme ausbleibt. Darüber hinaus bildet das dauerhaft feuchte und ödematöse Lungengewebe einen idealen Nährboden für Bakterien und Viren, weshalb diese Kinder häufig an Bronchitis oder Lungenentzündung erkranken.

Welche Untersuchungsmethoden werden zur Diagnose eingesetzt und wie zeigt sich ein persistierender Ductus arteriosus (PDA)?

Ein bei der körperlichen Untersuchung hörbares, kontinuierliches Herzgeräusch, das an eine ständig laufende Maschine erinnert, stellt den ersten wichtigen Hinweis auf die Diagnose dar. Die endgültige Diagnose wird jedoch mithilfe der Echokardiographie, also der Ultraschalluntersuchung des Herzens, gestellt. Diese Untersuchung ist vollkommen schmerzfrei, strahlenfrei und ermöglicht innerhalb weniger Sekunden eine Darstellung der Herzstrukturen.

Mithilfe spezieller Farbdoppler-Techniken lässt sich genau erkennen, in welche Richtung und mit welcher Geschwindigkeit das Blut fließt. Die Echokardiographie misst nicht nur den Durchmesser des Ductus, sondern zeigt auch, wie stark der linke Vorhof und die linke Herzkammer durch den zusätzlichen Blutfluss belastet werden und wie ausgeprägt deren Erweiterung bereits ist. Gleichzeitig können andere angeborene Herzfehlbildungen im Rahmen derselben Untersuchung ausgeschlossen oder festgestellt werden.

Wann ist ein kathetergestützter Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA) notwendig?

Der kathetergestützte Verschluss ersetzt in geeigneten Fällen die körperliche und seelische Belastung einer offenen Herzoperation und ist bei Vorliegen bestimmter medizinischer Kriterien entscheidend für die langfristige Erhaltung der Herzgesundheit. Auch wenn ein Patient aktuell keine Beschwerden verspürt, bedeutet dies nicht, dass der offene Ductus lebenslang harmlos bleibt.

Zu den wichtigsten Gründen für einen Eingriff gehören:

• Herzvergrößerung
• Entwicklungsverzögerung
• Abhängigkeit von einer Beatmungsmaschine
• Risiko einer Endokarditis

Bei jedem Kind, bei dem bereits eine deutliche Erweiterung des Herzens nachweisbar ist, sollte der Verschluss erfolgen, um einer späteren Herzinsuffizienz vorzubeugen. Auch bei verminderter Belastbarkeit oder unzureichender Gewichtszunahme sollte der Eingriff nicht hinausgezögert werden. Bei Frühgeborenen mit sehr niedrigem Geburtsgewicht, die auf Intensivstationen behandelt werden, kann der Eingriff lebensrettend sein, da dadurch die Lunge entlastet und eine Entwöhnung von der Beatmungsmaschine ermöglicht wird. Selbst bei kleinen Defekten wird der Verschluss häufig empfohlen, da der schnelle Blutstrom die Gefäßwand schädigen und dadurch das Risiko einer bakteriellen Endokarditis erhöhen kann.

Bei welchen Patienten kann ein kathetergestützter Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA) nicht durchgeführt werden?

Auch für dieses äußerst sichere Verfahren bestehen einige seltene, aber wichtige Gegenanzeigen. Das bedeutendste Hindernis ist eine fortgeschrittene Erkrankung mit irreversibler Verhärtung der Lungengefäße infolge eines über viele Jahre unbehandelten großen Ductus arteriosus.

Wenn der pulmonale Gefäßwiderstand den systemischen Widerstand übersteigt und sich der Blutfluss umkehrt, wodurch Zyanosen an Lippen und Fingern auftreten, dient der offene Ductus nicht mehr als Krankheitsursache, sondern als Sicherheitsventil zur Entlastung der rechten Herzhälfte. Würde dieser Druckausgleich mechanisch verschlossen, könnte das Herz dem hohen Druck nicht mehr standhalten und es käme zu einem akuten Herzversagen. Darüber hinaus sollte der Eingriff bei aktiven Infektionen oder unbehandelten Gerinnungsstörungen erst nach deren vollständiger Therapie durchgeführt werden.

Wie beeinflusst die Form des Gefäßes die Strategie beim kathetergestützten Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA)?

So wie jedes Gesicht einzigartig ist, unterscheiden sich auch Form, Verlauf und Elastizität eines offenen Ductus arteriosus erheblich von Patient zu Patient. Für die Auswahl des optimalen Verschlusssystems wird während des Eingriffs eine dreidimensionale Darstellung des Gefäßes erstellt.

Konisch geformte Ductus weisen auf einer Seite einen breiten und auf der anderen eine trichterförmige Verengung auf. Diese Form kommt heute am häufigsten vor und lässt sich besonders gut mit Verschlusssystemen behandeln. Fensterförmige Ductus bestehen dagegen lediglich aus einer kurzen Verbindung zwischen zwei großen Gefäßen und erfordern wegen der geringen Auflagefläche eine besonders sorgfältige Größenbestimmung. Daneben existieren lange röhrenförmige Varianten oder komplexe sackartige Formen mit mehreren Ausbuchtungen. Für jede dieser anatomischen Varianten stehen speziell entwickelte Verschlusssysteme mit unterschiedlichen Größen und Flexibilitäten zur Verfügung. Der Erfolg des Eingriffs hängt entscheidend von der exakten Analyse dieser Gefäßform ab.

Welche Technologien werden beim kathetergestützten Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA) eingesetzt?

Die heutige Medizintechnik hat einen Entwicklungsstand erreicht, der früher kaum vorstellbar gewesen wäre. Das wichtigste Material dieser Systeme besteht aus einer speziellen Legierung aus Titan und Nickel. Diese besitzt die außergewöhnliche Eigenschaft des sogenannten Formgedächtnisses. Die Verschlusssysteme können außerhalb des Körpers geradegezogen und in dünne Katheter eingebracht werden, nehmen jedoch nach Kontakt mit der Körpertemperatur innerhalb weniger Sekunden wieder ihre ursprünglich vorgesehene Form an.

Zu den am häufigsten verwendeten Systemen gehören:

• Asymmetrische Schirmsysteme
• Beidseitig symmetrische Doppelscheiben
• Miniatur-Verschlusssysteme
• Spiralförmige Verschlussdrähte

Asymmetrische Systeme, die an einen Pilz oder Regenschirm erinnern, eignen sich besonders gut für konisch geformte Ductus und verschließen diese innerhalb kurzer Zeit durch die Förderung der Blutgerinnung. Beidseitig symmetrische Systeme bieten bei stark gewundenen Gefäßen eine hohe Beweglichkeit. Spiralförmige Drähte wurden früher vor allem zum Verschluss sehr kleiner Verbindungen verwendet, spielen heute jedoch nur noch eine untergeordnete Rolle. Das gewählte System wird stets einige Millimeter größer als der Gefäßdurchmesser ausgewählt, damit es sicher verankert werden kann. Die Auswahl erfolgt anhand der angiographischen und echokardiographischen Messwerte.

Wie wird der kathetergestützte Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA) im Angiographielabor Schritt für Schritt durchgeführt?

Der Eingriff erfolgt unter streng sterilen Bedingungen im Angiographielabor und wird je nach Alter und psychischem Zustand des Patienten unter örtlicher Betäubung oder Vollnarkose durchgeführt. Dabei wird der Brustkorb nicht eröffnet, sondern ausschließlich über dünne Kathetersysteme innerhalb der Blutgefäße gearbeitet.

Der Eingriff beginnt in der Regel mit der ultraschallgestützten Punktion der Leistengefäße, über die kleine Gefäßschleusen eingebracht werden. Anschließend werden Führungsdrähte und weiche Katheter entlang des natürlichen Blutflusses vorsichtig bis zum Herzen vorgeschoben. Nach Erreichen der Herzkammern werden mithilfe von Röntgendurchleuchtung und Kontrastmittel die Druckverhältnisse gemessen sowie Lage und Größe des offenen Ductus exakt bestimmt.

Nach Abschluss der Messungen wird das ausgewählte Formgedächtnis-System auf einem langen Einführungsdraht befestigt, durch einen dünnen Katheter vorgeschoben und unter Röntgenkontrolle exakt im Bereich des Ductus positioniert. Anschließend wird es langsam freigesetzt, sodass es seine ursprüngliche Form annimmt. Beide Seiten des Systems umschließen den Ductus wie ein Sandwich und verschließen ihn vollständig. Nach abschließender Kontrolle wird das System endgültig gelöst, alle Katheter entfernt und die kleine Punktionsstelle in der Leiste mit einem Verband verschlossen.

Warum ist der kathetergestützte Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA) bei Frühgeborenen lebenswichtig?

Frühgeborene mit einem Geburtsgewicht von nur wenigen Hundert Gramm gehören zu den verletzlichsten Patienten überhaupt. Ein offener Ductus arteriosus führt bei ihnen dazu, dass die ohnehin unreifen Lungen übermäßig mit Blut belastet werden und eine Entwöhnung von der Beatmungsmaschine nahezu unmöglich wird. Früher musste bei diesen kleinen Patienten der Brustkorb eröffnet und der Ductus chirurgisch unterbunden werden, was mit einem erheblichen Risiko für Blutungen, Nervenschäden und bleibende Wirbelsäulenveränderungen verbunden war.

Heute hat sich diese Situation durch die Entwicklung extrem kleiner Verschlusssysteme grundlegend verändert. Da die Gefäße dieser Frühgeborenen äußerst fein sind und Eingriffe an Arterien die Durchblutung der Beine gefährden könnten, erfolgt der gesamte Eingriff ausschließlich über die Venen und unter sorgfältiger Ultraschallkontrolle innerhalb weniger Minuten. Nach erfolgreicher Implantation können viele dieser Kinder schon kurze Zeit später von der Beatmungsmaschine entwöhnt werden, selbstständig atmen und rasch an Gewicht zunehmen.

Es sollte jedoch nicht vergessen werden, dass kathetergestützte Eingriffe bei Frühgeborenen erhebliche Risiken bergen können. Die chirurgische Behandlung bleibt stets eine wichtige Alternative. Idealerweise wird die Therapie gemeinsam von Herzchirurgen, Neonatologen und Kinderkardiologen geplant.

Ist ein kathetergestützter Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA) auch bei Erwachsenen möglich?

Ein im Kindesalter unentdeckter oder symptomloser Ductus arteriosus kann sich im Erwachsenenalter durch zunehmenden pulmonalen Gefäßwiderstand mit Atemnot und Herzrasen bemerkbar machen. Nach vielen Jahren treten jedoch häufig erhebliche strukturelle Veränderungen des Gefäßes auf. Es können Verkalkungen entstehen und das Gefäß kann sich sackförmig erweitern.

Da die Gefäße bei Erwachsenen weniger elastisch sind, müssen größere Verschlusssysteme verwendet werden. Außerdem kann der offene Ductus gleichzeitig mit anderen angeborenen Veränderungen wie einer Verengung der Hauptschlagader auftreten. In modernen Angiographielaboren können beide Probleme häufig in derselben Sitzung behandelt werden. Durch das Einsetzen beschichteter Stents wird die Hauptschlagader erweitert und gleichzeitig der offene Ductus verschlossen.

Bestehen beim kathetergestützten Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA) Risiken?

Obwohl dieses Verfahren im Vergleich zu chirurgischen Eingriffen außerordentlich sicher und komfortabel ist, bestehen – wie bei jeder invasiven Behandlung – gewisse Risiken. Erfahrene Behandlungsteams sind jedoch darauf vorbereitet, solche Situationen frühzeitig zu erkennen und zu behandeln.

Zu den möglichen Komplikationen gehören:

• Verrutschen des Verschlusssystems
• Verengung benachbarter Gefäße
• Leichte Restleckage
• Bluterguss in der Leiste

Ein Verrutschen des Systems kommt nur selten vor. In einem solchen Fall kann es meist unmittelbar während der Angiographie mithilfe spezieller Fangsysteme entfernt und durch ein besser geeignetes System ersetzt werden. Manchmal kann ein großes Verschlusssystem Druck auf benachbarte Gefäße ausüben. Wird dies während des Eingriffs festgestellt, wird sofort ein kleineres System verwendet. Geringe Restleckagen in den ersten Tagen verschließen sich in der Regel von selbst, da sich das System rasch mit körpereigenem Gewebe überzieht. Kleinere Blutergüsse im Bereich der Leiste verschwinden meist innerhalb weniger Tage.

Wie verläuft die Entlassung aus dem Krankenhaus und die Erholungsphase nach einem kathetergestützten Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA)?

Die Erholung nach diesem Eingriff verläuft in der Regel beeindruckend schnell. Da ausschließlich über die Blutgefäße gearbeitet wird, entstehen weder Operationswunden noch Nähte oder Schmerzen im Brustkorb. Die meisten Patienten können bereits innerhalb von vierundzwanzig Stunden aufstehen, nach Hause zurückkehren und ihren Alltag wieder aufnehmen. Durch den sofortigen Wegfall der zusätzlichen Volumenbelastung beginnt sich der zuvor überlastete Herzmuskel rasch zu erholen, und die erweiterten Herzkammern erreichen innerhalb weniger Monate wieder ihre normale Größe.

In den folgenden Monaten ist besonders wichtig, dass sich die Oberfläche des Metallimplantats vollständig mit körpereigenem Gewebe überzieht. Bis dies abgeschlossen ist, kann das Implantat eine Anheftungsfläche für Bakterien darstellen. Deshalb ist während der ersten sechs Monate nach dem Eingriff vor Zahnextraktionen oder anderen Eingriffen mit Blutungsrisiko eine antibiotische Prophylaxe erforderlich. Nach vollständiger Einheilung des Systems können die Patienten Sport treiben und ihr Leben genauso uneingeschränkt führen wie Menschen ohne Herzerkrankung.

Häufig gestellte Fragen

Prof. Dr. İbrahim Cansaran TANIDIR

Prof. Dr. İbrahim Cansaran Tanıdır ist ein international anerkannter Experte mit nahezu 20 Jahren klinischer, akademischer und interventioneller Erfahrung auf den Gebieten der angeborenen Herzkrankheiten, der pädiatrischen interventionellen Kardiologie, hybrider Verfahren sowie strahlungsreduzierter / fluoroskopiefreier Katheterisierungstechniken.
Bis heute hat er sowohl in unserem Land als auch im Ausland insgesamt mehr als 10.000 pädiatrische Herzkatheterisierungen durchgeführt und war in unserem Land Wegbereiter für fortgeschrittene interventionelle und hybride Anwendungen bei komplexen strukturellen Herzerkrankungen.
Seine akademische Produktivität mit 110 SCI/SCIE-Publikationen, 1.440 Zitierungen und einem H-Index von 18 repräsentiert eine wissenschaftlich starke Autorität (Google Scholar, 2025).