Tetralogie von Fallot

Die Fallot-Tetralogie ist der häufigste zyanotische angeborene Herzfehler mit einer Inzidenz von etwa 3–5 Fällen pro 10.000 Lebendgeburten. Sie macht etwa 5–10% aller angeborenen Herzfehler aus. Jungen sind häufiger betroffen als Mädchen, und die Erkrankung kann isoliert oder in Verbindung mit genetischen Syndromen auftreten, wie z.B. dem DiGeorge-Syndrom (22q11-Deletion), Trisomie 21 (Down-Syndrom) oder dem Alagille-Syndrom.

Die Tetralogie von Fallot entsteht durch einen Defekt in der konotrunkalen Teilung des embryonalen Ausflusstrakts während der Herzentwicklung zwischen der 4. und 8. Schwangerschaftswoche.
Dieser Defekt führt zu einer anterior-superioren Verlagerung des infundibulären Septums, was vier charakteristische (daher „Tetra“) Fehlbildungen bedingt:

• Ventrikelseptumdefekt (VSD): Verbindung zwischen rechtem und linkem Ventrikel
• Überreitende Aorta: Die Aorta ist teilweise über dem VSD positioniert und erhält Blut aus beiden Ventrikeln
• Verengung des rechtsventrikulären Ausflusstrakts: kann betreffen
  • die Pulmonalklappe (valvuläre Stenose)
  • das Infundibulum (infundibuläre Stenose)
  • die Pulmonalarterie (supravalvuläre Stenose)
• Rechtsventrikuläre Hypertrophie: entwickelt sich infolge der erhöhten Nachlast durch die Pulmonalstenose.

Diese Kombination von Fehlbildungen verändert den pulmonalen und systemischen Blutfluss: Der pulmonale Blutfluss ist vermindert, und ein Teil des desoxygenierten venösen Bluts gelangt über den VSD direkt in den systemischen Kreislauf. Dies führt zu einem Rechts-Links-Shunt mit Zyanose und Hypoxämie.

Die Tetralogie von Fallot kann isoliert oder in Verbindung mit anderen angeborenen Fehlbildungen auftreten. Zu den häufigsten assoziierten Anomalien zählen eine hypoplastische Pulmonalarterie, eine persistierende linke obere Hohlvene sowie koronare Anomalien. Darüber hinaus ist sie häufig mit genetischen Syndromen assoziiert, insbesondere mit der 22q11.2-Deletion (DiGeorge-Syndrom).

Aus klinischer Sicht ist sie eine der typischen Ursachen für spät auftretende neonatale Zyanose und stellt eine der Hauptindikationen für eine frühzeitige chirurgische Korrektur in den ersten Lebensmonaten dar.

Ätiologie, Pathogenese und Pathophysiologie

Die Tetralogie von Fallot ist Folge einer fehlerhaften Entwicklung des infundibulokonalen Septums während der Embryogenese, insbesondere zwischen der fünften und achten Schwangerschaftswoche. Unter normalen Bedingungen richtet sich der infundibuläre Anteil korrekt aus und verschmilzt mit dem Ventrikelseptum und den Endokardkissen, wodurch eine getrennte pulmonale und systemische Zirkulation ermöglicht wird.

Die genauen Ursachen der infundibulären Fehlstellung sind nicht vollständig geklärt. Bei einem Teil der Patienten konnten jedoch genetische Veränderungen identifiziert werden, die mit der konotrunkalen Entwicklung assoziiert sind, darunter Mutationen in den Genen TBX1, NKX2.5 und JAG1. Die Tetralogie ist zudem häufig mit einer 22q11.2-Mikrodeletion verknüpft, die in etwa 15% der Fälle vorkommt.

Bei der Fallot-Tetralogie kommt es zu einer anterior-superioren Verlagerung des infundibulären Septums, die eine komplexe Fehlbildung mit vier miteinander verbundenen Komponenten bedingt:

• Ein großer subaortaler Ventrikelseptumdefekt, der einen freien Blutfluss zwischen den beiden Ventrikeln erlaubt.
• Eine Abflussbehinderung im rechten Ventrikel aufgrund einer valvulären und/oder subvalvulären (muskulären) Stenose des Infundibulums.
• Eine Dextroposition der Aorta, die über dem Septum reitet und Blut aus beiden Ventrikeln erhält.
• Eine rechtsventrikuläre Hypertrophie infolge der chronischen Druckbelastung.

Aus pathophysiologischer Sicht ist die Verengung des rechtsventrikulären Ausflusstrakts der entscheidende Faktor. Bei schwerer Stenose entspricht der rechtsventrikuläre Druck dem des linken Ventrikels oder übersteigt ihn sogar, was einen Rechts-Links-Shunt über den VSD und eine systemische Hypoxämie begünstigt. Bei leichter Obstruktion hingegen ist der pulmonale Blutfluss erhöht und der Shunt kann bidirektional oder Links-Rechts-orientiert sein, was zu geringerer Zyanose, jedoch zu pulmonaler Volumenüberlastung führt.

Die progressive Hypertrophie des rechten Ventrikels ist eine Anpassungsreaktion auf die chronische Druckbelastung, kann jedoch langfristig die Kontraktilität und diastolische Compliance beeinträchtigen und den hämodynamischen Zustand verschlechtern. Unkorrigierte Fälle mit chronischer Zyanose können zu Polyglobulie, Hyperkoagulabilität und systemischen vaskulären Komplikationen führen.

Bei leichter infundibulärer Obstruktion kann der Blutfluss zur Pulmonalarterie relativ erhalten bleiben, und der Shunt über den VSD bleibt bidirektional oder überwiegend Links-Rechts. In solchen Fällen bleibt die arterielle Sättigung im Normalbereich oder ist nur geringfügig reduziert, und der Neugeborene zeigt möglicherweise keine klinisch erkennbare Zyanose. Dieser Zustand wird als „rosa Fallot“ bezeichnet und kann die Diagnose bis ins Kindesalter oder darüber hinaus verzögern, wenn Zeichen von pulmonalem Überfluss oder ventrikulärer Insuffizienz auftreten.

Klinische Manifestationen

Das klinische Bild der Fallot-Tetralogie wird von der Zyanose dominiert, deren Ausprägung vom Grad der rechtsventrikulären Ausflusstraktobstruktion abhängt. Bei Neugeborenen mit leichter Stenose können die Symptome zunächst fehlen oder subtil sein; die Diagnose erfolgt dann häufig im Rahmen eines bei der körperlichen Untersuchung entdeckten systolischen Herzgeräuschs. In manchen Fällen, wie beim sogenannten "rosa Fallot", kann die Zyanose vollständig fehlen. Umgekehrt tritt bei schwerer Obstruktion die Zyanose frühzeitig auf und kann bereits in den ersten Lebensstunden sichtbar sein.

Zentrale Zyanose ist typischerweise während des Weinens, der Nahrungsaufnahme oder körperlicher Belastung ausgeprägter, da der erhöhte systemische Gefäßwiderstand den Rechts-Links-Shunt verstärkt. Bei Säuglingen kann sich der Zustand im Verlauf verschlechtern, bedingt durch die progressive Hypertrophie des Infundibulums und die zunehmende Stenose. Viele Patienten zeigen eine Gedeihstörung mit verzögerter Gewichtszunahme und Körperlängenwachstum, sekundär zur chronischen Hypoxämie und erhöhtem Energieverbrauch.

Ein typisches Zeichen sind sogenannte hypoxische Anfälle (oder „Tet-Spells“), paroxysmale Episoden akuter Desaturierung mit angestrengter Atmung, ausgeprägter Zyanose, Blässe, Reizbarkeit und möglicher Synkope. Diese Anfälle treten typischerweise zwischen dem zweiten und sechsten Lebensmonat auf, häufig beim Aufwachen oder während des Weinens, und resultieren aus einem plötzlichen Rückgang des pulmonalen Blutflusses durch Kontraktion des Infundibulums. Unbehandelt können sie zu zerebraler Hypoxie, Krampfanfällen oder einem Herz-Kreislauf-Stillstand führen.

Bei älteren Kindern kann die Zyanose durch kompensatorische Haltungsmechanismen abgemildert werden. Ein klassisches klinisches Zeichen ist das Hinhocken nach körperlicher Anstrengung: Diese Position erhöht den systemischen Gefäßwiderstand und verringert den Rechts-Links-Shunt, was die arterielle Sauerstoffsättigung vorübergehend verbessert. Chronische Hypoxämie kann im weiteren Verlauf zu Polyglobulie, Trommelschlegelfingern und Symptomen chronischer Erschöpfung führen.

In bestimmten Fällen, insbesondere bei koronaren Anomalien oder hypoplastischer Pulmonalarterie, kann das klinische Bild komplexer sein, mit Myokardischämie, Arrhythmien oder rasch progredienter Hypoxie bereits im frühen Kindesalter. Eine Variante ist der „rosa Fallot“, gekennzeichnet durch minimale Obstruktion, geringe oder fehlende Zyanose, aber mit signifikantem pulmonalem Überfluss und dem Risiko einer Herzinsuffizienz im Säuglingsalter.

Bei der körperlichen Untersuchung ist neben der Zyanose ein ejektorisches Systolikum entlang des linken Sternumrandes das konstanteste Auskultationsbefund, verursacht durch die Stenose des rechtsventrikulären Ausflusstrakts. Dessen Intensität korreliert nicht immer mit der Schwere der Fehlbildung: Bei sehr ausgeprägter Obstruktion kann der pulmonale Blutfluss so stark vermindert sein, dass das Geräusch paradoxerweise abgeschwächt erscheint. Der zweite Herzton ist häufig einzeln oder weit gespalten, mit reduzierter oder fehlender pulmonaler Komponente.

Diagnose

Die Diagnose der Tetralogie von Fallot kann pränatal, neonatal oder im Kindesalter gestellt werden, je nach Grad der Ausflusstraktobstruktion und dem Vorliegen einer Zyanose. Bei Neugeborenen mit geringer Stenose können die klinischen Anzeichen subtil sein, während bei schwerer Obstruktion der Verdacht frühzeitig durch anhaltende zentrale Zyanose geweckt wird.

Die pränatale Ultraschalluntersuchung zwischen der 18. und 22. Schwangerschaftswoche kann Hinweise wie einen Ventrikelseptumdefekt, einen reduzierten Durchmesser der Pulmonalarterie und eine Malposition der Aorta liefern. Bei Vorliegen von extrakardialen Anomalien oder dem Verdacht auf genetische Syndrome erhöht sich die diagnostische Genauigkeit deutlich.

Beim Neugeborenen sollte die Kombination aus Zyanose, die nicht auf eine Sauerstofftherapie anspricht, und einem ejektorischen Systolikum am linken Sternumrand den Verdacht auf einen zyanotischen angeborenen Herzfehler lenken.

Die transthorakale Echokardiographie ist die Methode der Wahl im postnatalen Zeitraum, um die Diagnose zu bestätigen und die Anatomie des Defekts zu beurteilen. Sie erlaubt die Darstellung der vier typischen Komponenten der Tetralogie: Ventrikelseptumdefekt, Obstruktion des rechten Ausflusstrakts, überreitende Aorta und rechtsventrikuläre Hypertrophie. Zusätzlich können assoziierte Anomalien wie Hypoplasie der Pulmonalarterienäste oder koronare Varianten identifiziert werden, was für die chirurgische Planung entscheidend ist.

Bei älteren Kindern oder Erwachsenen liefert die Herz-MRT detaillierte Informationen zur Morphologie, zur Ventrikelfunktion und zum Ausmaß der pulmonalen Regurgitation bei bereits operierten Patienten. Diese Methode ist häufig Teil der Langzeitnachsorge.

Das EKG zeigt typischerweise Zeichen einer rechtsventrikulären Hypertrophie und eine Rechtsachsenabweichung.

Das Thoraxröntgen kann eine „holzschuhförmige“ Herzsilhouette und eine verminderte Lungengefäßzeichnung zeigen, reicht jedoch allein nicht für eine definitive Diagnose aus.

Die Herzkatheteruntersuchung hat in der primären Diagnostik eine untergeordnete Rolle, kann jedoch bei unklarer Echokardiographie, komplexer Anatomie oder zur Druckgradient- und Lungenwiderstandsmessung bei Operationskandidaten angezeigt sein. Sie ist auch für die selektive Darstellung der Koronararterien vor der Operation nützlich.

Die Diagnose beruht auf der korrekten Integration klinischer Befunde, echokardiographischer Bildgebung und gegebenenfalls weiterführender Diagnostik. Eine frühzeitige Erkennung ist entscheidend für die zeitgerechte Therapieplanung und zur Vermeidung von Komplikationen chronischer Hypoxämie.

Behandlung und Prognose

Die Fallot-Tetralogie erfordert eine korrigierende Herzoperation, die in der überwiegenden Mehrheit der Fälle den therapeutischen Standard darstellt. Ziel des Eingriffs ist die Wiederherstellung eines univentrikulären Kreislaufs mit adäquatem pulmonalen Blutfluss durch Verschluss des Ventrikelseptumdefekts und Beseitigung der rechtsventrikulären Ausflusstraktobstruktion. Zeitpunkt, Technik und präoperative Maßnahmen richten sich nach der klinischen Präsentation und der anatomischen Komplexität des Defekts.

Bei symptomatischen Neugeborenen mit schwerer Zyanose und rezidivierenden hypoxischen Anfällen kann zunächst eine palliative Übergangstherapie notwendig sein. Am häufigsten wird der modifizierte Blalock-Taussig-Shunt eingesetzt, bei dem eine Verbindung zwischen der Subclavia und der ipsilateralen Pulmonalarterie geschaffen wird, um den pulmonalen Blutfluss zu steigern und die Sättigung zu verbessern.

Die komplette Korrektur erfolgt idealerweise zwischen dem 3. und 6. Lebensmonat, wobei viele Zentren bereits im Neugeborenenalter bei stabilen Patienten einen primären Eingriff bevorzugen. Die Operation umfasst:

• Verschluss des Ventrikelseptumdefekts mit einem Kunststoffpatch.
• Resektion des hypertrophierten Infundibulums und Erweiterung des rechtsventrikulären Ausflusstrakts.
• Gegebenenfalls Rekonstruktion der Pulmonalklappe oder Anlage eines transanulären Patches bei ausgeprägter Hypoplasie.

Bei Patienten mit anomalem Verlauf der Koronararterien, die anterior über das Infundibulum ziehen, wird eine alternative Technik zur Vermeidung einer Ischämie angewendet, etwa die Anlage eines extrakardialen Conduits zwischen dem rechten Ventrikel und der Pulmonalarterie.

Die Prognose nach vollständiger Korrektur ist sehr günstig. In spezialisierten Zentren liegt die Langzeitüberlebensrate über 90% bei guter Lebensqualität. Dennoch ist eine langfristige kardiologische Nachsorge essenziell, da chirurgische Eingriffe nicht folgenlos bleiben. Zu den häufigsten Spätfolgen gehören chronische Pulmonalinsuffizienz, progressive Dilatation des rechten Ventrikels, ventrikuläre Dysfunktion und ventrikuläre Arrhythmien, insbesondere bei spät operierten oder mehrfach intervenierten Patienten.

Die Nachsorge stützt sich auf regelmäßige klinische Kontrollen, morphofunktionelle Bildgebung (Echokardiographie, MRT) und Belastungstests. Bei schwerer Pulmonalinsuffizienz und funktionellem Abfall ist eine chirurgische oder perkutane Reoperation zur Pulmonalklappenersatz angezeigt, die heute auch transkathetergestützt erfolgen kann.

Bei frühzeitig behandelten und regelmäßig überwachten Patienten nähert sich die Lebenserwartung zunehmend der Normalbevölkerung an. Das Alter bei der Korrektur, residuelle Defekte und die rechtsventrikuläre Funktion bleiben jedoch entscheidende Prädiktoren für die Langzeitprognose.

Komplikationen

Trotz des hohen Erfolgs der chirurgischen Korrektur bei der Tetralogie von Fallot gibt es kurz- und langfristige Komplikationen, die eine sorgfältige Nachsorge erfordern. Art und Häufigkeit dieser Komplikationen hängen von verschiedenen Faktoren ab, darunter Alter bei der Korrektur, verwendete Operationstechnik, Ausgangsanatomie und begleitende Anomalien.

Die häufigste Langzeitkomplikation ist die Pulmonalinsuffizienz, insbesondere bei Patienten mit transanulärem Patch. Diese zunächst gut tolerierte Situation kann im Verlauf zu Dilatation und Funktionsstörung des rechten Ventrikels, verminderter Belastbarkeit, Arrhythmien und – in fortgeschrittenen Fällen – Herzinsuffizienz führen.

Eine weitere häufige Komplikation sind ventrikuläre Arrhythmien, die Jahre nach der Operation auftreten können. Ihre Entstehung ist multifaktoriell: chirurgische Narben, Ventrikeldilatation, verbleibende Hypertrophie und Störungen des Reizleitungssystems sind prädisponierende Faktoren. In schweren Fällen kann es zu anhaltender ventrikulärer Tachykardie mit dem Risiko eines plötzlichen Herztods kommen. Regelmäßige Überwachung und gegebenenfalls die Implantation eines automatischen Defibrillators sind wichtige präventive Maßnahmen.

Bei spät operierten Patienten oder bei komplexer Anatomie können residuelle Ausflusstraktobstruktionen oder ein persistierender VSD verbleiben, die eine Reintervention erfordern. Auch eine progressive Dilatation der aufsteigenden Aorta wurde in einigen Studien beobachtet, vermutlich aufgrund hämodynamischer und struktureller Faktoren.

Im Erwachsenenalter können manche Patienten eine Linksventrikelfunktionsstörung entwickeln, bedingt durch die chronische ventrikuläre Interaktion, insbesondere bei ausgeprägter rechtsventrikulärer Dilatation. Eine biventrikuläre Beteiligung verschlechtert die Prognose und erfordert eine gezielte therapeutische Betreuung.

Schließlich bleibt das Risiko einer infektiösen Endokarditis bestehen, insbesondere bei Patienten mit Prothesenmaterial oder verbleibenden Shunts. In Risikosituationen wird eine angemessene Prophylaxe empfohlen.

Die Nachsorge sollte strukturiert und multidisziplinär erfolgen, mit regelmäßiger Reevaluation der Herzfunktion, Klappenverhältnisse, Rhythmussituation und Belastbarkeit. Eine frühzeitige Erkennung von Komplikationen ermöglicht gezielte Maßnahmen und verbessert die Überlebensrate sowie die Lebensqualität von Patienten mit korrigierter Fallot-Tetralogie erheblich.

Literatur
1. Apitz C et al. Tetralogy of Fallot. Lancet. 2010;375(9719):166-172.
2. Anderson RH et al. Understanding the anatomy of tetralogy of Fallot. Expert Rev Cardiovasc Ther. 2003;1(2):247-255.
3. Kirklin JW et al. Long-term outcome after repair of tetralogy of Fallot. Ann Thorac Surg. 1988;45(3):286-293.
4. Berger F et al. Incidence of arrhythmias in patients with tetralogy of Fallot. Pediatr Cardiol. 2000;21(2):139-143.
5. Valente AM et al. Contemporary predictors of death and sustained ventricular tachycardia in patients with repaired tetralogy of Fallot. Circulation. 2010;122(9):866-873.
6. Oosterhof T et al. Long-term follow-up after surgical repair of tetralogy of Fallot. J Am Coll Cardiol. 2007;49(15):1463-1471.
7. Therrien J et al. Pulmonary valve replacement in adults late after repair of tetralogy of Fallot. Eur Heart J. 2006;27(4):482-488.
8. Nollen GJ et al. Sudden death in adults with tetralogy of Fallot. Eur Heart J. 1994;15(11):1686-1691.
9. Gatzoulis MA et al. Risk factors for arrhythmia and sudden cardiac death late after repair of tetralogy of Fallot. Lancet. 2000;356(9234):975-981.
10. Geva T. Indications and timing of pulmonary valve replacement after tetralogy of Fallot repair. Semin Thorac Cardiovasc Surg Pediatr Card Surg Annu. 2006;9(1):11-22.