Angeborene Herzfehler im Überblick

1. 1. Materna-Kiryluk A, Wiśniewska K, Badura-Stronka M, et al: Parental age as a risk factor for isolated congenital malformations in a Polish population. Paediatr Perinat Epidemiol 23(1):29-40, 2009. doi: 10.1111/j.1365-3016. 2008.00979.x

2. 2. Russell MW, Chung WK, Kaltman JR, Miller TA: Advances in the understanding of the genetic determinants of congenital heart disease and their impact on clinical outcomes. J Am Heart Assoc 7(6):e006906, 2018. doi:10.1161/JAHA.117.006906

3. 3. van der Linde D, Konings EEM, Slager MA, et al: Birth prevalence of congenital heart disease worldwide: a systematic review and meta-analysis. J Am Coll Cardiol  58(21):2241–2247, 2011. doi: 10.1016/j.jacc.2011.08.025

4. 4. Pierpont ME, Brueckner M, Chung WK, et al: Genetic Basis for Congenital Heart Disease: Revisited: A Scientific Statement From the American Heart Association [published correction appears in Circulation 2018 Nov 20;138(21):e713]. Circulation 138(21):e653–e711, 2018. doi:10.1161/CIR.0000000000000606

5. 5. Freeze SL, Landis BJ, Ware SM, Helm BM: Bicuspid aortic valve: a review with recommendations for genetic counseling. J Genet Couns 25(6):1171–1178, 2016.

Nach dem ersten Atemzug kommt es zu grundlegenden Veränderungen in diesem System, das führt zu

• Erhöhter pulmonaler Blutfluss

• Funktioneller Verschluss des Foramen ovale

Als Folge der Vasodilatation durch die Ausdehnung der Lunge, des angestiegenen PaO2 und des verminderten PaCO2 sinkt der pulmonalarterielle Widerstand akut ab. Zudem vermindert sich durch die elastischen Kräfte der Rippen und des Thorax der interstitielle pulmonale Druck, was zu einer weiteren Erhöhung des Blutflusses durch die Lungenkapillaren führt. Erhöhter venöser Rückstrom aus der Lunge erhöht den linken atrialen Druck, wodurch die Druckdifferenz zwischen dem linken und rechten Vorhof reduziert wird; Dieser Effekt trägt zur funktionalen Schließung des Foramen ovale bei.

Sobald sich ein normaler Blutfluss in der Lunge eingestellt hat, erhöht sich der venöse Rückstrom von den Lungen, woraufhin der linksatriale Druck ansteigt. Durch die Atmung wird der PaO2 erhöht, was zu einer Konstriktion der Nabelarterien führt. Der plazentare Blutfluss wird vermindert oder unterbrochen, was zu einem verminderten Blutfluss in den rechten Vorhof führt. Somit verringert sich der Druck im rechten Vorhof, während der linksatriale Druck steigt; als Ergebnis werden die beiden Komponenten des fetalen interatrialen Septum (Septum primum und Septum secundum) zusammengeschoben, was zur Durchflussunterbrechung durch das Foramen ovale führt. Bei den meisten Personen verschmelzen die zwei Septen schließlich und das Foramen ovale existiert nicht mehr. Bei 25% der Erwachsenen kann das Foramen ovale jedoch durchlässig bleiben und ein minimaler oder gar kein Shunt verbleiben (1).

Kurz nach der Geburt übersteigt der systemische den pulmonalarteriellen Widerstand; die fetalen Kreislaufverhältnisse haben sich umgekehrt. Dementsprechend kommt es zu einer Umkehr des Blutflusses durch den Ductus arteriosus und somit zu einem Links-Rechts-Shunt (sog. Übergangskreislauf). Dieser Zustand dauert von kurz nach der Geburt (wenn der pulmonale Blutfluss zunimmt und es zu einem funktionellen Verschluss des Foramen ovale kommt) bis zu 24–72 Stunden, wenn sich der Ductus arteriosus verengt. Das Blut, das den Ductus arteriosus und die Vasa vasorum von der Aorta aus durchströmt, hat einen hohen PO2, was zusammen mit Veränderungen im Prostaglandinmetabolismus zu einer Konstriktion und zum Verschluss des Ductus arteriosus führt. Sobald dieser verschlossen ist, bestehen Kreislaufverhältnisse wie beim Erwachsenen. Die beiden Ventrikel pumpen nun seriell und es bestehen keine wesentlichen Shunts mehr zwischen dem pulmonalen und systemischen Kreislaufsystem.

Während der ersten Tage nach der Geburt kann es bei einem gestressten Neugeborenen zu einer Rückkehr zur fetalen Kreislaufsituation kommen. Durch Asphyxie mit Hypoxie und Hyperkapnie kommt es zu einer Vasokonstriktion der pulmonalarteriellen Gefäße und zu einer Dilatation des Ductus arteriosus, was eine Umkehr der vorhin beschriebenen physiologischen Anpassungsvorgänge bedeutet und zu einem erneuten Rechts-Links-Shunt über den weiter oder wieder persistierenden Ductus arteriosus oder das wiedereröffnete Foramen ovale, oder beide, führt. Hierdurch kommt es zu einer ausgeprägten Hypoxie; diese Kreislaufsituation bezeichnet man als persistierende pulmonale Hypertonie des Neugeborenen (PPHN) oder persistierende fetale Zirkulation (allerdings ohne Beteiligung der Nabelschnurgefäße). Ziel der Behandlung muss es sein, die Faktoren zu beseitigen, die zu der pulmonalen Vasokonstriktion geführt haben.

1. 1. Koutroulou I, Tsivgoulis G, Tsalikakis D, et al: Epidemiology of Patent Foramen Ovale in General Population and in Stroke Patients: A Narrative Review. Front Neurol 11:281, 2020. Veröffentlicht am 28. April 2020. doi:10.3389/fneur.2020.00281

• Verschiedene Mengen an nicht oxygeniertem Blut werden zum linken Herz geshuntet und vermindern die systemische Sauerstoffsättigung.

Wenn > 5 g/dl (> 50 g/l) sauerstoffarmes Hämoglobin vorhanden ist, kommt es zur Zyanose. Die Folgen einer dauerhaften Zyanose können Polyzythämie Thrombembolien, Gerinnungsstörungen, Trommelschlägelfinger und eine Hyperurikämie sein. Hyperzyanotische Anfälle können bei Säuglingen mit nicht reparierter Fallot-Tetralogie oder anderen komplexen kongenitalen Defekten mit dynamischer subpulmonaler Stenose und einem Ventrikeldefekt auftreten.

Abhängig von der Anomalie kann der pulmonale Blutfluss reduziert, normal oder erhöht sein (was oft zu einer Herzinsuffizienz zusätzlich zur Zyanose führt), was zu einer Zyanose mit unterschiedlichem Schweregrad führt. Die Herzgeräusche sind verschieden und nicht spezifisch.

• Oxygeniertes Blut gelangt vom linken Herzen (linker Vorhof oder Ventrikel) oder von der Aorta in das rechte Herz (rechter Vorhof oder Ventrikel); oder das Blut fließt von der Pulmonalarterie durch eine Öffnung oder Kommunikation zwischen den beiden Seiten.

Unmittelbar nach der Geburt ist der pulmonale Gefäßwiderstand hoch und der Fluss durch diese Kommunikation kann minimal oder bidirektional sein. Innerhalb der ersten 24 bis 48 Stunden des Lebens fällt der pulmonale Gefäßwiderstand jedoch progressiv; zu diesem Zeitpunkt fließt Blut vermehrt von links nach rechts. Das zusätzliche Blutvolumen auf der rechten Seite erhöht den Blutfluss und den Druck in der Pulmonalarterie zu einem unterschiedlichen Grad. Je größer das Volumen ist, desto ausgeprägter sind die Symptome. Ein kleiner Links-Rechts-Shunt verursacht üblicherweise keine Symptome oder Zeichen.

Hohe Druck-Shunts (auf Ventrikelhöhe oder in Höhe der großen Gefäße) werden einige Tage bis einige Wochen nach der Geburt offensichtlich; niedrige Druck-Shunts (Vorhofseptumdefekte) können wesentlich später symptomatisch werden. Ein unbehandelter erhöhter pulmonaler Blutfluss und Druck in der Pulmonalarterie führen eventuell zu einer pulmonalen Gefäßkrankheit und schließlich zu einem Eisenmenger-Syndrom. Große Links-Rechts-Shunts (z. B. großer Ventrikelseptumdefekt [VSD], persistierender Ductus arteriosus [PDA]) verursachen einen exzessiven pulmonalen Blutfluss und eine linksvetrikuläre Volumenüberladung, die zu Anzeichen einer Herzinsuffizienz und während der Kindheit häufig zu Gedeihstörungen führen kann. Ein großer Shunt von links nach rechts führt auch zu einer geringeren Lungencompliance und einem höheren Atemwegswiderstand. Diese Faktoren erhöhen die Wahrscheinlichkeit eines Krankenhausaufenthalts bei Säuglingen mit Atemwegssyncytialvirus oder andere Infektionen der oberen oder unteren Atemwege.

• Der Blutfluss ist behindert und verursacht einen Druckgradienten entlang der Obstruktion.

Der erhöhte Druck proximal der Obstruktion verursacht eine ventrikuläre Hypertrophie und eine Herzinsuffizienz. Die offensichtlichste Manifestation ist ein Herzgeräusch, das von den Turbulenzen an der verengten Stelle kommt. wie z. B. bei der angeborenen Aortenstenose, die 3–6%, oder bei der angeborenen Pulmonalstenose, die 8–12% der angeborenen Herzfehler ausmacht (1, 2).

Einige angeborene Herzfehler (z. B. bikuspidale Aortenklappe, leichte Aortenstenose) führen nicht zu einer signifikanten Änderung der Hämodynamik. Andere Anomalien verursachen durch einen hohen Druckgradienten oder eine Volumenüberladung eine Herzinsuffizienz. Eine Herzinsuffizienz kommt dann vor, wenn die metabolischen Anforderungen des Körpers nicht durch das Herzzeitvolumen erfüllt werden können oder wenn das Herz den venösen Rückfluss nicht verteilen kann und es dadurch bei einer Linksherzinsuffizienz zu einer Lungenstauung kommt. Eine ödematöse Stauung ist dann zuerst in den abhängenden Partien und bei Rechtsherzinsuffizienz an den Eingeweiden zu sehen. Die Herzinsuffizienz bei Säuglingen oder Kindern hat auch viele nichtkardiale Ursachen (siehe Tabelle Häufige Ursachen von Herzinsuffizienz bei Kindern).

Der Ductus arteriosus ist eine normale Verbindung zwischen der Pulmonalarterie und der Aorta, die für den fetalen Kreislauf notwendig ist. Bei der Geburt verursachen eine Erhöhung des Sauerstoffpartialdrucks (PaO2) und ein Abfall der Prostaglandine einen Verschluss des Ductus arteriosus innerhalb der ersten 10–15 Lebensstunden.

Einige angeborene Herzerkrankungen hängen davon ab, dass der Duktus arteriosus offen bleibt, um den systemischen Blutfluss aufrechtzuerhalten (z. B. hypoplastisches Linksherzsyndrom, kritische Aortenstenose,Aortenisthmusstenose) oder den pulmonalen Blutfluss (zyanotische Läsionen wie Pulmonalatresie oder schwere Fallot-Tetralogie). Das Halten des Ductus arteriosus mit exogener Prostaglandininfusion ist daher bei diesen Erkrankungen vor der endgültigen Reparatur (in der Regel einer Operation) von entscheidender Bedeutung.

1. 1. Daubeney PEF, Rigby ML, Niwa K, Gatzoulis MA (eds): Pediatric Heart Disease: A Practical Guide. Wiley-Blackwell 2012 .

2. 2. Hoffman JI, Kaplan S: The incidence of congenital heart disease. J Am Coll Cardiol 39(12):1890-1900, 2002. doi:10.1016/s0735-1097(02)01886-7

Die meisten Links-Rechts-Shunts und obstruktiven Läsionen verursachen systolische Geräusche. Systolische Geräusche und Schwirren sind am besten an den Stellen auf der Körperoberfläche zu hören, die dem Ursprung des Geräusches am nächsten liegen, und können so bei der Diagnosestellung helfen. Der erhöhte Blutfluss entlang der Pulmonal- oder Aortenklappe verursacht ein mittsystolisches Crescendo-Decrescendo-(Ejektions-)Geräusch. Regurgitantfluss durch eine atrioventrikuläre Klappe oder Fluss über einen Ventrikelseptumdefekt verursacht ein holosystolisches (pansystolisches) Rauschen, das den ersten Herzton (S1) mit zunehmender Intensität verdeckt.

Persistierender Ductus arteriosus verursacht ein kontinuierliches Geräusch, das nicht durch S2 unterbrochen wird, da das Blut während der Systole und Diastole durch den Ductus fließt. Dieses Geräusch ist 2-stimmig, mit einem stärkeren Ton während der Systole (bei höherem Druck) als während der Diastole.

Trommelschlägelfinger

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Die zentrale Zyanose ist gekennzeichnet durch bläuliche Verfärbungen der Lippen und der Zungen- und/oder Nagelbetten; sie tritt auf, wenn der Gehalt an desoxygeniertem Hämoglobin (mindestens 5 g/dl [50 g/l]) steigt und impliziert einen niedrigen Sauerstoffgehalt im Blut (in der Regel Sauerstoffsättigung < 85%). Periorale Zyanose und Akrozyanose (Zyanose der Hände und Füße) ohne Zyanose der Lippe oder der Nagelbetten wird durch periphere Gefäßverengung anstatt durch Hypoxämie verursacht und ist ein häufiger, normaler Befund bei Neugeborenen. Ältere Kinder mit langjähriger Zyanose entwickeln oft eine Verknüppelung der Nagelbetten.

Bei Säuglingen sind Symptome oder Anzeichen von Herzinsuffizienz

• Tachykardie

• Tachypnoe

• Dyspnoe beim Füttern

• Diaphorese, vor allem während Fütterung

• Unruhe, Reizbarkeit

• Hepatomegalie

• Gedeihstörung

Dyspnoe beim Füttern führt zu unzureichender Nahrungsaufnahme und schlechtem Wachstum, was sich durch die erhöhten metabolischen Anforderungen bei Herzinsuffizienz und häufigen Atemwegsinfektionen noch verschlimmern kann. Im Gegensatz zu Erwachsenen und älteren Kindern haben die meisten Säuglinge keine Ödeme in den abhängenden Partien und gestauten Halsvenen, obwohl sie manchmal periorbitale Ödeme aufweisen. Hepatomegalie ist ein besonders auffälliges Merkmal der Herzinsuffizienz bei Säuglingen, da die Leberkapsel in diesem Alter noch dehnbar ist. Die klinischen Befunde einer Herzinsuffizienz bei älteren Kindern sind die gleichen wie bei Erwachsenen.

Ein Herz-Kreislauf-Versagen kann bei Neugeborenen das erste Zeichen eines Herzfehlers sein (z. B. Hypoplasie des linken Ventrikels, hochgradige Aortenstenose, unterbrochener Aortenbogen, Aortenisthmusstenose). Neugeborene erscheinen extrem krank mit blassen oder zyanotischen Schleimhäuten, kalten Extremitäten, vermindertem Puls, niedrigem Blutdruck und verminderter Reaktion auf Reize.

Brustschmerzen bei Kindern sind in der Regel nicht kardial. Bei Säuglingen können sich Brustschmerzen durch ungeklärte ausprägte Reizbarkeit manifestieren, insbesondere während oder nach der Fütterung, und sie können durch einen anomalen Ursprung der linken Koronararterie aus der Lungenarterie verursacht sein. Bei älteren Kindern und Jugendlichen sind Brustschmerzen aufgrund einer kardialen Ätiologie in der Regel mit Anstrengung verbunden und können durch eine koronare Anomalie, Perikarditis, Myokarditis, hypertrophe Kardiomyopathie, oder schwere Aortenstenose verursacht werden.

Synkopen, in der Regel ohne Warnzeichen und oft in Verbindung mit Anstrengung, können bei bestimmten Anomalien auftreten, einschließlich Kardiomyopathie (hypertroph oder dilatiert), anomaler Ursprung einer Koronararterie oder ererbte Arrhythmie-Syndrome (z. B. Long-QT-Syndrom, katecholaminerge polymorphe ventrikuläre Tachykardie [CPVT], Brugada-Syndrom). Sportler im Oberstufenalter sind am häufigsten betroffen.

1. 1. Martin GR, Ewer AK, Gaviglio A, et al: Updated Strategies for Pulse Oximetry Screening for Critical Congenital Heart Disease. Pediatrics 146(1):e20191650, 2020. doi:10.1542/peds.2019-1650

Eine akute schwere Herzinsuffizienz oder Zyanose während der ersten Lebenswoche ist ein medizinischer Notfall. Ein sicherer Gefäßzugang sollte hergestellt werden, vorzugsweise über einen Nabelschnur-Katheter.

Wenn eine kritische angeborene Herzkrankheit vermutet oder bestätigt wird, sollte eine intravenöse Infusion von Prostaglandin E1 mit einer Dosis von 0,05 bis 0,1 mcg/kg/min beginnen. Den Ductus offen zu halten ist wichtig, weil die meisten Herzfehler in diesem Alter mit dem Ductus zusammenhängen, entweder in Bezug auf die systemische Durchblutung (z. B. hypoplastisches Linksherzsyndrom, kritische Aortenstenose, Aortenisthmusstenose) oder den pulmonalen Blutfluss (zyanotische Läsionen wie kritische pulmonale Stenose, Pulmonalatresie oder schwere Fallot-Tetralogie).

Schwerkranke Säuglinge müssen oft künstlich beatmet werden. Zusätzliches Sauerstoff sollte vorsichtig gegeben oder sogar vorenthalten werden, weil zusätzlicher Sauerstoff den pulmonalen Gefäßwiderstand verringern kann, was für Säuglinge mit bestimmten Defiziten (z. B. hypoplastisches Linksherzsyndrom) schädlich ist.

Andere Behandlungen für neonatale Herzinsuffizienz umfassen Diuretika, inotrope Medikamente und Medikamente zur Verringerung der Nachlast. Diuretisches Furosemid wird als Initialdosis mit 1 mg/kg IV gegeben und nach Beurteilung der Urinausscheidung austitriert. Infusionen von inotropem Dopamin oder Dobutamin können den Blutdruck unterstützen, haben aber den Nachteil, die Herzfrequenz und die Nachlast zu erhöhen, wodurch der myokardiale Sauerstoffverbrauch gesteigert wird. Sie werden selten bei Säuglingen mit angeborener Herzkrankheit verwendet. Milrinon, das häufig bei postoperativen Patienten mit angeborener Herzkrnakheit verwendet wird, ist sowohl ein positives Inotrop als auch ein Vasodilatator. Dopamin, Dobutamin und Milrinon haben alle das Potenzial, das Risiko für Herzrhythmusstörungen zu erhöhen. Nitroprussid, ein reiner Vasodilatator, kann für postoperative Hypertonie eingesetzt werden. Seine Verabreichung wird mit einer Dosis von 0,3–0,5 mcg/kg/min begonnen und austitriert, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die übliche Erhaltungsdosis beträgt etwa 3 mcg/kg/min.

Therapien umfassen oft die Gabe eines Diuretikums (z. B. Furosemid 0,5–1,0 mg/kg IV oder 1–3 mg/kg p.o. alle 8–24 h, je nach Bedarf nach oben titriert) und eines ACE-Hemmers (z. B. Captopril 0,1–0,3 mg/kg p.o. dreimal täglich). Ein Kalium-Diuretikum (z. B. Spironolacton 1 mg/kg p.o. einmal oder 2-mal täglich, bei Bedarf tritriert auf bis zu 2 mg/kg/Dosis) kann vor allem dann nützlich sein, wenn eine hohe Dosierung von Furosemid erforderlich ist. Betablocker (z. B. Carvedilol, Metoprolol) werden oft bei Kindern mit chronischen kongestiven Herzfehlern hinzugefügt. Neuere Medikamente, die bei Erwachsenen zur Behandlung von Herzinsuffizienz eingesetzt werden, wie z. B. Sacubitril/Valsartan und Natrium-Glukose-Cotransporter-2 (SGLT-2)-Hemmer, könnten nützlich sein, aber die Datenlage in der pädiatrischen Population ist limitiert (1).

Digoxin wird seltener als in der Vergangenheit verwendet, kann aber immer noch eine Rolle bei Kindern mit Herzinsuffizienz spielen, die große Shunts von links nach rechts haben, und bei bestimmten postoperativen Patienten mit angeborener Herzerkrankung (Dosis variiert je nach Alter; siehe Tabelle Orale Digoxin-Dosis bei Kindern). Es ist bemerkenswert, dass Digoxin die Mortalität bei Patienten mit einem Ventrikel nach dem Norwood-Verfahren und vor der Operation im zweiten Stadium reduziert (2). Die Verwendung von Digoxin als Front-Line-Medikament bei der Behandlung neonataler supraventrikulärer Tachykardie ist zurückgegangen, da dies zu einer höheren Mortalität führt als die Behandlung mit Propranolol (3). Liegt jedoch kein Wolff-Parkinson-White-Syndrom vor, kann es als primäres Mittel nützlich sein, wenn Propranolol unwirksam ist, oder als zweites Mittel in Kombination mit Propranolol oder anderen Antiarrhythmika.

Zusätzliches Sauerstoff kann die Hypoxämie verringern und Atemnot bei Herzinsuffizienz lindern; wenn möglich, sollte fraktionierter Sauerstoff (FiO2) bei < 40% gehalten werden, um das Risiko für einen Lungenepithelzellenschaden zu minimieren. Bei Patienten mit Links-Rechts-Shunt-Läsionen oder einer linksobsti- gen obstruktiven Erkrankung muss zusätzlicher Sauerstoff mit Vorsicht angewendet werden, da er die pulmonale Überzirkulation verschlimmern kann.

Im Allgemeinen wird eine gesunde Ernährung, einschließlich salzarmer Kost, empfohlen, obwohl Änderungen der Ernährung in Abhängigkeit von der spezifischen Erkrankung und den spezifischen Manifestationen erforderlich sein können. Ein Herzfehler erhöht die metabolischen Anforderungen und die damit verbundene Atemnot macht die Fütterung schwieriger. Bei Säuglingen mit kritischer angeborener Herzerkrankung, insbesondere denjenigen mit obstruktiven Linksherz-Läsionen, können Fütterungen einbehalten werden, um das Risiko einer nekrotisierenden Enterokolitis zu minimieren. Bei Säuglingen mit einer Herzinsuffizienz aufgrund einer Links-Rechts-Shunt-Läsion ist ein erhöhter Kaloriengehalt der Nahrung empfehlenswert; dadurch wird die Aufnahme von Kalorien ohne ein erhöhtes Risiko einer Volumenüberladung verbessert. Zur Gewährleistung eines ausreichenden Größenwachstums benötigen manche Kinder eine Ernährung durch einen Schlauch. Wenn diese Maßnahmen zur Gewichtszunahme nicht ausreichen, muss eine chirurgische Sanierung veranlasst werden.

Die Richtlinien der American Heart Association für die Verhinderung der Endokarditis (4) beinhalten, dass eine Antibiotika-Prophylaxe bei Kindern mit kongenitaler Herzkrankheit erforderlich ist, wenn Folgendes gegeben ist:

• Eine nichtoperierte zyanotische angeborene Herzkrankheit (einschließlich palliative Shunts und Conduits)

• Eine vollständig beseitigte angeborene Herzkrankheit während der ersten 6 Monate nach der Operation, wenn prothetisches Material oder eine Prothese verwendet wurde

• Eine behandelte angeborene Herzkrankheit mit Restdefekten an oder neben der operierten Stelle mit prothetischen Patches oder einer Prothese

• Mechanisches oder bioprothetisches Ventil

• vorherige Episoden von Endokarditis

1. 1. Loss KL, Shaddy RE, Kantor PF: Recent and Upcoming Drug Therapies for Pediatric Heart Failure. Front Pediatr 9:681224, 2021. Veröffentlicht 2021 Nov 11. doi:10.3389/fped.2021.681224

2. 2.  Oster ME, Kelleman M, McCracken C, et al: Association of digoxin with interstage mortality: Results from the Pediatric Heart Network Single Ventricle Reconstruction Trial Public Use Dataset. J Am Heart Assoc 5(1): e002566., 2016.

3. 3. Bolin EH, Lang SM, Tang X, et al: Propranolol versus digoxin in the neonate for supraventricular tachycardia (from the Pediatric Health Information System). Am J Cardiol 119(10): 1605–1610, 2017.

4. 4. Baltimore RS, Gewitz M, Baddour LM, et al: Infective Endocarditis in Childhood: 2015 Update: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation 132(15):1487–1515, 2015. doi:10.1161/CIR.0000000000000298