Lungentransplantation

​Das Lungentransplantationszentrum am UniversitätsSpital Zürich gehört zu den modernsten, auf die Lunge spezialisierten Kliniken in der Schweiz. Für die meisten Operationsindikationen wird heute die bilaterale Lungentransplantation durchgeführt. Sie hat die in der Pionierzeit der Lungentransplantation angewendete Herz-Lungentransplantation abgelöst. Per Stand Oktober 2014 sind in Zürich 433 Lungentransplantationen durchgeführt worden.

Die Lungentransplantation ist heute eine etablierte Therapie bei Patienten mit Lungenkrankheiten in fortgeschrittenem Stadium, insbesondere Patienten mit zystischer Fibrose, Lungenfibrose, chronisch obstruktiven Lungenkrankheiten und Alpha-1-Antitrypsinmangel pulmonal arterieller Hypertonie sowie weiteren, unheilbaren oder seltenen Lungenerkrankungen wie Lymphangioleiomyomatose, Histiocytosis X und Sarkoidose. Die Lungentransplantation als operative Therapieform erhöht die Überlebenschancen und führt zu einer deutlich verbesserten Lebensqualität.

Filmbeitrag im Puls-TV (SRF) vom 16.5.2011: Eine grosse Spenderlunge für zwei Empfänger.

Die erste erfolgreich durchgeführte Einlungen-Transplantation (der Patient überlebte sieben Jahre) ist 1983 im kanadischen Toronto durchgeführt worden. 1985 erfolgte die erste Doppellungentransplantation (die Patientin überlebte 16 Jahre). In der Schweiz wurde die erste Patientin im November 1992 in Zürich lungentransplantiert (Abb. 1-3). Die Schweiz besitzt zwei Lungentransplantationszentren, in Zürich und Genf, wobei der chirurgische Teil der Therapie seit 2004 von Genf nach Lausanne verlegt worden ist.

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Lunge vor TPL 1992.jpg Lunge nach TPL 1992.jpg
















Abb. links: Vor der Lungentransplantation.
Abb. rechts: Nach der Transplantation.


Heute ist bei einer Lungentransplantation die Leichenspende nach wie vor die Regel. Aufgrund des zunehmenden Organmangels wurde die Lebendspende entwickelt und eingeführt. Sie ist jedoch auf sehr wenige erfahrene Zentren (in Japan, den USA) beschränkt.​

Wer wird transplantiert

Die Indikation zur Lungentransplantation erfolgt im fortgeschrittenen Stadium einer Lungenerkrankung und wenn die konservativen Therapiemöglichkeiten ausgeschöpft sind. In dieser Phase leiden die Patienten bereits bei der kleinsten Anstrengung an Dyspnoe (Atemnot), sind in ihrer Lebensqualität deutlich eingeschränkt und die geschätzte Lebenserwartung liegt bei knapp zwei Jahren.
Bei Patienten mit systemischen Begleiterkrankungen, mit einem Malignom oder einer Sepsis (Blutvergiftung), einer generalisierten Arteriosklerose, Nieren- sowie Leberinsuffizienz oder mit ungünstigen psychosozialen Faktoren, einer Nikotin-, Alkohol- oder Drogenabhängigkeit, oder wenn sie über 65 Jahre alt sind, ist eine Lungentransplantation (gem. internationaler Richtlinien) nicht indiziert. ​

Krankheitsformen

Zystische Fibrose
Die zystische Fibrose als Systemkrankheit befällt verschiedene Organsysteme, unter anderem die oberen und unteren Luftwege, Leber, Pankreas und Magen-Darmtrakt. Oft sind die Patienten zum Zeitpunkt der notwendigen Lungentransplantation mit multiresistenten Keimen besiedelt.
Dank Fortschritten in der äusserst genauen peri- und postoperativen Betreuung gehört das Krankheitsbild der Zystischen Fibrose in erfahrenen Zentren zu denjenigen mit den besten posttransplantären Resultaten. Eine Zuweisung an ein Transplantationszentrum sollte frühzeitig erfolgen, insbesondere bevor die Patienten aufgrund ihrer fortschreitenden Grunderkrankung deutlich und meist irreversibel an Körpergewicht verloren haben und dadurch geschwächt und ohne Muskelkraft sind.

CT-THorax Bronchiektasen.jpg
 CT-Thorax: Erkennbare Bronchiektasen bei Zystischer Fibrose


Chronisch obstruktive Lungenkrankheit (COPD) (inklusive alpha-1-Antitrypsinmangel)
Weltweit gehört die COPD zur häufigsten Indikation für eine Lungentransplantation. So ist diese Krankheit einerseits sehr häufig, andererseits haben die COPD-Patienten auf der Transplantations-Warteliste eine günstige Prognose im Vergleich zu Patienten mit anderen Grunderkrankungen. Grundsätzlich kommt bei diesen Patienten eine einseitige oder bilaterale Transplantation in Frage. Obgleich die Operationszeit bei der Einzel-Lungentransplantation kürzer ist, stellt die verbleibende Restlunge ein Risiko für spätere Komplikationen dar. Die funktionellen Resultate und das Langzeitüberleben sind nach bilateraler Transplantation besser, weshalb wir in Zürich die bilaterale Variante bevorzugen.

Lungenfibrose
Häufig zeigt die Lungenfibrose bereits kurz nach Diagnosestellung einen raschen Abfall der Lungenfunktionswerte, und die betroffenen Patienten kommen in vielen Fällen zu spät zur Vorabklärung für eine Transplantation. Sie versterben auf der Transplantations-Warteliste an der rasch progredienten Grunderkrankung oder an den Folgen der (meist erfolglos eingesetzten) immunsuppressiven Therapie. An Lungenfibrose erkrankte Patienten sollten deshalb umgehend in unserem Transplantationszentrum am UniversitätsSpital Zürich vorstellig werden. Die Wartezeit beträgt für die meisten Patienten 6 bis12 Monate. Allerdings kann dies auch wenige Tage bis Jahre dauern, abhängig davon, ob eine passende Spenderlunge verfügbar ist.

Transplantationszentrum im Universitätsspital Zürich

 Pulmonale Hypertonie
Sowohl die primäre wie die Sekundäre Pulmonale Hypertonie (durch zunehmenden Anstieg des Gefässwiderstands, Blutdruckanstieg im Lungenkreislauf und oft darauffolgender Rechts-Herzinsuffizienz gekennzeichnete Krankheit) stellen gute Transplantationsindikationen dar. Nach der Lungentransplantation erholt sich das rechte Herz innert Wochen vollständig.
Mit dem Aufkommen intravenös verabreichter und inhalierter, potenter Medikamente ist die Indikation zur Lungentransplantation bei dieser Erkrankung seltener geworden. Nur für Patienten, die nicht auf die medikamentöse Therapie ansprechen, ist heutzutage noch eine Transplantation indiziert. Dennoch empfiehlt es sich, Patienten mit der Diagnose einer Pulmonalen Hypertonie dem transplantierenden Zentrum vorzustellen, um den richtigen Zeitpunkt für die Aufnahme auf die Warteliste nicht zu verpassen.

Unheilbare oder seltene Lungenerkrankungen
Eine Transplantation kann heute mit Erfolg bei einer Reihe weiterer, seltener Lungenkrankheiten eingesetzt werden. Beispielsweise bei einer Lymphangioleiomyomatose (Zystische Lungenerkrankung, die durch eine diffuse nicht maligne Proliferation von glatten Muskelfasern in der Wand der Lymphgefässe gekennzeichnet ist): bei einer Histiozytose X (Lungenkrankheit, die die kleinsten Verzweigungen der Atemwege (Bronchiolen) befällt) und Sarkoidose (granulomatöse Entzündung, die prinzipiell jedes Organ befallen kann, vorwiegend jedoch die Lungen befällt).​

Operative Vorgehensweisen

Die Einzel-Lungen-Transplantation wird in der Regel bei Patienten mit einer COPD oder Lungenfibrose durchgeführt. Dabei wird mittels posterolateraler Thorakotomie (seitlicher Schnitt entlang der Rippe) der Brustkorb geöffnet, der kranke Lungenflügel entfernt und die Spender- respektive Transplantatlunge an den vorpräparierten Hauptbronchus, und die Pulmonalarterie und an die Pulmonalvene, respektive an den linken Vorhof angenäht. Während der Operation wird der gesunde, kontralaterale Lungenflügel künstlich beatmet.

Bei einer COPD kommt es nur selten zu Hypoxämie (Blutsauerstoffarmut) oder hämodynamischer Instabilität (instabiler Blutfluss), was den Einsatz der Herzlungenmaschine erforderlich machen würde. Im Gegensatz dazu ist dies bei primärer pulmonaler Hypertonie oder bei Patienten mit Lungenfibrose und sekundärer pulmonaler Hypertonie öfter der Fall.



links OP Technik TPL1.png OP-Technik TPL rechts.png















Bei der Implantation der Lunge wird mit der Bronchus-Anastomose begonnen.



Bei der bilateralen (beidseitigen) Lungen-Transplantation - häufig bei Patienten mit Zystischer Fibrose - erfolgte bis Ende 2000 der Zugang über eine transversale Thorakosternotomie, die sogenannte Clamshell- Inzision. In vielen Fällen kann heute diese Längsdurchtrennung des Brustbeins (Sternum) - mit ihrer höheren posttransplantären Komplikationsrate - vermieden werden und der Zugang über eine bilaterale anterolaterale (beidseitig, vorne und seitlich) Thorakotomie gewählt werden. Und falls notwendig, kann auf die Herzlungenmaschine zurückgegriffen werden.

Bei der kombinierten Herz-Lungen-Transplantation sie wird heute nur noch selten durchgeführt und ist vorwiegend Patienten mit kongenitalen Vitien (angeborenen Herzfehlern) und Eisenmenger-Syndrom-Entwicklung vorbehalten – erfolgt der Zugang über eine transversale Thorakosternotomie oder über eine mediane Sternotomie (Längsschnitt des Brustbeins). Die beiden Organe werden en bloc verpflanzt. Technisch wird die Operation als einfacher eingestuft als die isolierte Lungentransplantation. Falls jedoch Voroperationen stattgefunden haben, kann sie deutlich komplizierter werden als die isolierte Lungentransplantation. Die Verbindung der Luftwege wird als Trachea-Anastomose durchgeführt, die Aorta ascendens des Spenders mit derjenigen des Empfängers verbunden und der rechte Vorhof als Vorhof-Anastomose angeschlossen. Die Operation wird unter Einsatz der Herzlungenmaschine durchgeführt.

Erfreuliche Ergebnisse
In den vergangenen rund zwanzig Jahren hat sich die Lungentransplantation von einer experimentellen zu einer etablierten Therapie bei Patienten mit fortgeschrittener Lungenerkrankung entwickelt. Dies gelang aufgrund zunehmender Erfahrung und verbesserter Arbeitstechniken im Bereich der Operation selbst, der Anästhesie, Intensivstationsüberwachung und neuen Erkenntnissen in der Immunsuppressions-Behandlung, der Infektionsprophylaxe wie auch im Langzeitmanagement.

Verglichen mit den Anfängen der Lungentransplantation hat sich die Einjahres-Überlebensrate deutlich verbessert. Im internationalen Vergleich – in den Jahren 1988-1992 bei 62% - liegen die Werte aktuell bei 80%. Im Gegensatz dazu blieb das Fünfjahresüberleben weltweit praktisch unverändert bei 45%, was vor allem auf die weiterhin hohe chronische Transplantat-Abstossung zurückzuführen ist. Dem gegenüber liegen die Zürcher Resultate mit einem Einjahresüberleben von 80%, Fünfjahresüberleben von 65% und Zwölfjahresüberleben von 50%. Und bei Patienten, die seit 1998 bei uns im UniversitätsSpital Zürich transplantiert wurden, weisen 87% ein Einjahresüberleben und 72% ein Fünfjahresüberleben auf. Das perioperative Überleben liegt bei über 90%.

Behandlung und Risiken nach TPL

Der Eingriff einer Lungentransplantation gilt heute als etablierte und sichere Therapie. Kritischer ist die Zeit nach der Transplantation. Für das Langzeitüberleben ausschlaggebend ist die spezifische und konsequente posttransplantäre Behandlung allfällig auftretender Entzündungsrisiken [10]. Denn im Gegensatz zu anderen transplantierten soliden Organen wie Herz, Leber oder Niere ist die transplantierte Lunge mit jedem Atemzug einer Vielzahl von Noxen (chemische Substanzen und physikalische Einwirkungen) ausgesetzt, was ein Hauptmerkmal für die gegenüber anderen Organen deutlich häufiger auftretende chronische Transplantat-Abstossungsreaktion ist: Die Immunabwehr transplantierter Patienten ist unterdrückt, gefährliche Krankheitskeime können leichter in den Organismus eindringen und sich dort ausbreiten. Risikofaktoren für die chronische Transplantat-Abstossung sind sowohl allo-immun bedingt (z.B. akute Abstossung) als auch nicht-allo-immun bedingt (z.B. Viren, Rückfluss von Speisesäften in die Speiseröhre, Pilze, organische und anorganische Schadstoffe in der Aussenluft, etc.).

Konsequente Nach- und Weiterbehandlung
Das posttransplantäre Management richtet sich stark auf die Früherkennung möglicher Schädigungen oder einer akuten Abstossung der transplantierten Lunge, da der Körper die neue Lunge als Fremdkörper empfindet. Mittels invasiver und nichtinvasiver Methoden wie Bronchoskopien, bronchoalveolärer Lavage und transbronchialen Lungenbiopsien wird der Zustand des Transplantats regelmässig überprüft. Und empfohlene regelmässige Lungenfunktionstests (Spirometrien) können vom Patienten auch zuhause durchgeführt werden.

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Diese Patientin litt an einer Zystischen Fibrose. Eine Krankheit, die ihre Lebensqualität stark einschränkte und weswegen sie unter Dauer-Sauerstoff-Therapie stand. Im 2002, damals war sie 16 Jahre alt, haben wir beide Lungen transplantiert. Seither kommt die junge Frau regelmässig zur medizinischen Kontrolle ins UniversitätsSpital. Sie ist in einem sehr guten Allgemeinzustand. Das Bild zeigt die Patientin vor der Transplantation im 2002 und zehn Jahre später während einer Motorrad-Tour gemeinsam mit ihrem Vater.

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Ex vivo-Lungen​perfusion (EVLP)

Es herrscht nach wie vor ein Mangel an geeigneten Spenderlungen für Patienten, die eine Lungentransplantation benötigen. Seit 2012 werden an unserer Klinik deshalb Spenderlungen nach der standardmässigen Entnahme zur Evaluation und Optimierung an ein Lungen-Durchspühlsystem (ex vivo-Lungenperfusion) angeschlossen und maschinell beatmet; ähnlich einer Herz-Lungenmaschine. Lungen, die früher nicht für eine Transplantation verwendet werden konnten, verbessern an diesem System ihre Organfunktion für eine anschliessend erfolgreiche Transplantation.

Durch die Ex-vivo Lungenperfusion erhöht sich die Zahl der verfügbaren Spenderorgane signifikant.


Ex vivo Lungen-Perfusion (ELVP)