Persistenz des Ductus arteriosus Botalli

Die Persistenz des Ductus arteriosus Botalli (PDA) ist eine angeborene Fehlbildung, bei der sich der Ductus arteriosus – eine fetale Gefäßstruktur, die die Pulmonalarterie mit der absteigenden Aorta verbindet – nach der Geburt nicht verschließt. Bei gesunden Neugeborenen erfolgt der Verschluss spontan innerhalb der ersten Lebensstunden oder -tage. Bleibt der Ductus offen, ermöglicht er einen abnormalen Fluss von oxygeniertem Blut von der Aorta in den Lungenkreislauf, was einen Links-Rechts-Shunt verursacht. Dies führt zu einer Volumenbelastung der linken Herzhöhlen und der Lunge, mit potenziell schwerwiegenden Komplikationen bei fehlender Behandlung.

Die Persistenz des Ductus arteriosus macht etwa 5–10 % der angeborenen Herzfehler aus. Bei termingeborenen Kindern beträgt die Prävalenz etwa 1 Fall pro 2000 Lebendgeburten, während sie bei Frühgeborenen mit einem Geburtsgewicht unter 1000 g bis zu 30–60 % erreichen kann.

Ätiologie

Der physiologische Verschluss des Ductus arteriosus erfolgt normalerweise über zwei Mechanismen: eine funktionelle Kontraktion der glatten Gefäßmuskulatur, vermittelt durch den Anstieg des arteriellen Blutdrucks und den Abfall der Prostaglandinspiegel, gefolgt von einer anatomischen Remodellierung mit fibrotischem Verschluss. Eine Störung dieser Prozesse kann zu einem persistierenden Ductus arteriosus führen.

Die Hauptursachen eines PDA sind:

• Frühgeburtlichkeit: Bei Frühgeborenen ist die Gefäßwand unreifer und weniger reaktiv auf vasokonstriktive Stimuli, zudem sind die Prostaglandinspiegel höher.
• Neonatale Hypoxie: Eine verminderte Sauerstoffsättigung hemmt die Kontraktion der glatten Gefäßmuskulatur.
• Genetische Defekte: Mutationen in Genen, die die vaskuläre Muskelspannung und die Prostaglandinantwort steuern.
• Kongenitale Syndrome: Besonders häufig bei Rötelnembryopathie und komplexen Syndromen wie Trisomie 21 oder Holt-Oram-Syndrom.

Bestimmte maternale Medikamente, wie nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR), beeinflussen den Ductusarterienverschluss, wobei sie eher eine vorzeitige als eine persistierende Offenhaltung verursachen.

Pathogenese und Physiopathologie

Im Fötus ermöglicht der Ductus arteriosus das Umgehen der nicht funktionierenden Lungen. Nach der Geburt bewirken der Beginn der Atmung und der Anstieg des systemischen Widerstandes sowie der Abfall der pulmonalen Widerstände den funktionellen Verschluss des Ductus. Bleibt dieser Prozess aus, strömt oxygeniertes Blut aus der Aorta in die Pulmonalarterie, was einen Links-Rechts-Shunt verursacht.

Die persistente Shuntbildung führt zu:

• Erhöhtem pulmonalen Blutfluss: Risiko für Lungenödem.
• Linksventrikulärer Volumenüberlastung: mit dilatativer Kardiomyopathie als Folge.
• Entwicklung einer pulmonalen Hypertonie: bis hin zur Shuntumkehr und Eisenmenger-Syndrom.

Die Schwere der hämodynamischen Belastung hängt von der Größe des Ductus und vom Druckunterschied zwischen Aorta und Pulmonalarterie ab.

Risikofaktoren und Prävention

Die Persistenz des Ductus arteriosus ist ein multifaktorielles Ereignis. Es gibt gut anerkannte Risikofaktoren, auch wenn viele Fälle sporadisch auftreten.

Wichtige prädisponierende Faktoren sind:

• Frühgeburtlichkeit: Hauptfaktor, da die Gefäßstruktur unreif und kontraktionsunfähig ist.
• Weibliches Geschlecht: doppelt so häufig wie bei männlichen Neugeborenen.
• Kongenitale Rötelninfektion: stark erhöhtes Risiko für PDA und andere Herzfehler.
• Perinatale Hypoxie: wie bei Atemnotsyndrom oder Geburt in großer Höhe.
• Familiäre Häufung: PDA bei Verwandten ersten Grades erhöht das Risiko deutlich.

Primärprävention umfasst die optimale Schwangerschaftsbetreuung, den Schutz vor Infektionen durch Impfungen und die intensive neonatologische Betreuung von Frühgeborenen. Dennoch bleiben viele Fälle unvermeidlich.

Klinische Manifestationen

Das klinische Bild der Persistenz des Ductus arteriosus variiert je nach Größe des Ductus und dem Ausmaß des Shunts. Kleine PDA bleiben oft asymptomatisch und werden zufällig entdeckt, während größere Defekte frühzeitig Symptome wie Herzinsuffizienz zeigen.

Anamnese und Symptome

Bei Neugeborenen und Säuglingen mit hämodynamisch signifikantem PDA kann die Anamnese folgende Hinweise enthalten:

• Geringe Gewichtszunahme und Schwierigkeiten beim Füttern aufgrund des erhöhten Energieverbrauchs.
• Übermäßiges Schwitzen während des Stillens oder bei Weinen, was auf Herzinsuffizienz hindeutet.
• Kurzatmigkeit und Tachypnoe mit minimaler Anstrengung.
• Häufige Atemwegsinfektionen, verursacht durch chronische pulmonale Kongestion.
• Zeichen einer Herzinsuffizienz im frühen Säuglingsalter.

Bei Erwachsenen mit kleinem PDA, das unbehandelt bleibt, können Symptome wie Müdigkeit, Belastungsdyspnoe und Herzrhythmusstörungen auftreten. In fortgeschrittenen Fällen kann es zu Zyanose durch Eisenmenger-Syndrom kommen.

Körperliche Untersuchung

Die körperliche Untersuchung zeigt bei signifikantem PDA typischerweise ein kontinuierliches Herzgeräusch, das als "Maschinengeräusch" bezeichnet wird. Es ist besser im Bereich des linken infraklavikulären Bereichs zu hören und bleibt während der gesamten Systole und Diastole vorhanden. Das Geräusch entsteht durch den kontinuierlichen Blutfluss durch den Ductus, der durch den bestehenden Druckgradienten zwischen Aorta und Pulmonalarterie aufrechterhalten wird.

Weitere klinische Anzeichen können umfassen:

• Weite, hyperkinetische periphere Pulse (pulsus celer et altus),
• Erhöhte Differenzialdruck (hoher systolischer und niedriger diastolischer Druck),
• Zeichen der pulmonalen Kongestion bei fortgeschrittener Herzinsuffizienz.

Diagnose

Klinischer Verdacht

Der Verdacht auf PDA wird bei Neugeborenen mit einem charakteristischen kontinuierlichen Herzgeräusch und Anzeichen einer hämodynamischen Belastung gestellt, insbesondere bei Frühgeborenen. Die erhöhte Differenz zwischen systolischem und diastolischem Blutdruck ist ein weiteres verdächtiges Anzeichen.

Echokardiographie

Die transthorakale Echokardiographie mit Doppler ist das wichtigste diagnostische Verfahren. Sie ermöglicht die direkte Visualisierung des Ductus und die Darstellung des abnormalen Blutflusses. Mit Doppler-Technik wird der kontinuierliche Fluss von der Aorta zur Pulmonalarterie sichtbar gemacht, und die Belastung der linken Herzkammer kann quantifiziert werden.

Bei Frühgeborenen wird oft eine Serienuntersuchung mit Echokardiographie durchgeführt, um die Entwicklung des Ductus zu überwachen und die therapeutische Entscheidung zu steuern.

Weitere diagnostische Verfahren

In besonderen Fällen kann eine Magnetresonanztomographie (MRT) zur genaueren Bestimmung des Schweregrads des PDA und der hämodynamischen Auswirkungen eingesetzt werden. Ein Herzkatheter ist heutzutage nur noch in sehr speziellen Fällen notwendig, etwa bei der Planung einer perkutanen Behandlung bei älteren Patienten.

Diagnostische Abfolge

Die diagnostische Abfolge folgt diesem Schema: Verdacht basierend auf klinischen Anzeichen und dem charakteristischen Geräusch; Bestätigung mit transthorakaler Echokardiographie; ggf. erweiterte Diagnostik mit fortgeschritteneren Verfahren bei komplexeren Fällen.

Behandlung

Die therapeutische Strategie hängt vom Alter des Patienten, der Größe des Ductus und der Schwere der hämodynamischen Auswirkungen ab. Bei Frühgeborenen zielt die Behandlung darauf ab, die pulmonale Volumenüberlastung und die Entwicklung einer Herzinsuffizienz zu verhindern. Bei älteren Kindern und Erwachsenen wird die Behandlung darauf ausgerichtet, eine pulmonale Hypertonie und eine infektiöse Endokarditis zu vermeiden.

Die Behandlungsmöglichkeiten umfassen:

Pharmakologische Behandlung

Bei Frühgeborenen erfolgt der erste Versuch der pharmakologischen Verschlussbehandlung mit Prostaglandin-Hemmern wie Indometacin oder Ibuprofen. Diese Medikamente fördern die Kontraktion des Ductus und unterstützen die funktionelle Schließung. Paracetamol wurde als Alternative mit günstigem Sicherheitsprofil untersucht.

Die pharmakologische Behandlung ist bei termingeborenen Neugeborenen und älteren Kindern in der Regel weniger wirksam, sodass bei größeren Patienten üblicherweise eine interventionelle Behandlung bevorzugt wird.

Perkutaner Verschluss

Der perkutaner Verschluss mittels eines Okklusionsgerätes ist heute die bevorzugte Behandlung bei den meisten Patienten mit hämodynamisch signifikantem PDA. Der Eingriff wird unter allgemeiner Anästhesie oder Sedierung durchgeführt und erfolgt durch einen femoralen Zugang, bei dem das Gerät durch den Ductus eingeführt wird.

Die Erfolgsraten sind hoch, bei einer Erfolgsquote von mehr als 95 %, und die Komplikationsraten sind niedrig.

Chirurgische Behandlung

Die chirurgische Ligatur des Ductus ist die bevorzugte Option, wenn die perkutanen Verfahren nicht angewendet werden können, etwa bei sehr kleinen Frühgeborenen oder bei Ductus mit schwieriger Anatomie. Die Operation wird in der Regel über eine Thorakotomie durchgeführt, und die langfristigen Ergebnisse sind ausgezeichnet.

Prognose

Die Prognose für Patienten mit frühzeitig verschlossenem PDA ist ausgezeichnet. Bei Kindern, die früh im Leben behandelt werden, normalisieren sich die hämodynamischen Parameter vollständig, und es gibt keine langfristigen Auswirkungen auf die Lebensqualität oder Lebenserwartung.

Bei unbehandeltem PDA steigt das Risiko für schwerwiegende Komplikationen mit dem Alter, insbesondere für die Entwicklung einer pulmonalen Hypertonie, einer Herzinsuffizienz und einer infektiösen Endokarditis.

Komplikationen

Zu den wichtigsten Komplikationen, die mit der Persistenz des Ductus arteriosus Botalli verbunden sind, gehören:

• Herzinsuffizienz: aufgrund der Volumenüberlastung der linken Herzkammer.
• Pulmonale Hypertonie: die zu einem Eisenmenger-Syndrom führen kann und den Ductus operativ nicht mehr behandelbar macht.
• Infektiöse Endokarditis: erhöhtes Risiko bei nicht oder teilweise verschlossenen Ductus.
• Systemische Embolien: selten, aber möglich bei umgekehrtem Shunt.

Eine frühzeitige Diagnose und Behandlung sind entscheidend, um diese schweren Komplikationen zu vermeiden und eine optimale Lebensqualität für die Patienten sicherzustellen.

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