Die Aortenchirurgie gehört zu den anspruchsvollsten Bereichen der modernen Herzchirurgie. Sie beschäftigt sich mit Erkrankungen der Hauptschlagader, bei denen die Gefäßwand krankhaft erweitert, geschwächt oder eingerissen ist. In der Kardiologie relevant sind dabei die aufsteigende Hauptschlagader (Aorta ascendens) und der Aortenbogen, da diese unmittelbar mit dem Herzen verbunden sind und über ihre abgehenden Gefäße unter anderem das Gehirn mit Blut versorgen.

Grundsätzlich unterscheidet man zwei wesentliche Situationen: die vorbeugende Operation eines Aortenaneurysmas, bei der ein erweiterter Abschnitt der Hauptschlagader ersetzt wird, bevor eine lebensbedrohliche Komplikation entsteht, und die Notfalloperation bei einer akuten Aortendissektion, bei der die Gefäßwand bereits eingerissen ist.

Dank moderner Operationstechniken können heute auch komplexe Erkrankungen der thorakalen Aorta erfolgreich behandelt werden. Entscheidend sind eine frühzeitige Diagnose, die sorgfältige Einschätzung des individuellen Risikos und die rechtzeitige Behandlung in einem erfahrenen herzchirurgischen Zentrum.

Wann muss ein Aneurysma der aufsteigenden Aorta oder des Aortenbogens operiert werden?

Die Aorta ist die Hauptschlagader des menschlichen Körpers. Sie entspringt unmittelbar aus der linken Herzkammer und transportiert das sauerstoffreiche Blut zu den verschiedenen Organen.

Direkt oberhalb der Aortenklappe beginnt die Aortenwurzel. In diesem Bereich entspringen auch die beiden Herzkranzarterien, die den Herzmuskel mit Blut versorgen. Anschließend verläuft die Hauptschlagader zunächst nach oben. Dieser Abschnitt wird als Aorta ascendens bezeichnet. Darauf folgt der Aortenbogen, aus dem die großen Arterien zur Versorgung des Kopfes, des Gehirns und der Arme hervorgehen. Im weiteren Verlauf zieht die Hauptschlagader als Aorta descendens durch den Brustkorb und anschließend durch den Bauchraum.

Wenn sich die Hauptschlagader krankhaft erweitert, spricht man zunächst von einer Aortendilatation. Eine ausgeprägtere Erweiterung, bei der der Gefäßdurchmesser deutlich über dem normalerweise zu erwartenden Wert liegt, wird als Aortenaneurysma bezeichnet. Ein Aneurysma entsteht, wenn die Gefäßwand ihre normale Stabilität verliert und sich unter dem Druck des Blutstroms zunehmend ausdehnt. Besonders häufig sind dabei degenerative Veränderungen der mittleren Gefäßwandschicht beteiligt. Diese können mit zunehmendem Alter auftreten und werden unter anderem durch arterielle Hypertonie, also Bluthochdruck, begünstigt.

Daneben gibt es angeborene und genetisch bedingte Erkrankungen, bei denen die Aortenwand von Natur aus weniger stabil ist. Hierzu gehören insbesondere das Marfan-Syndrom, das Loeys-Dietz-Syndrom und weitere erbliche Bindegewebs- beziehungsweise Aortenerkrankungen. Auch bei Menschen mit einer bikuspiden Aortenklappe, also einer angeborenen Aortenklappe mit zwei statt drei Klappentaschen, können Veränderungen der Aortenwand auftreten. Diese Patienten entwickeln häufiger eine Erweiterung der Aortenwurzel oder der aufsteigenden Hauptschlagader. 

Das Bedrohliche an einem Aortenaneurysma ist, dass es über viele Jahre wachsen kann, ohne Beschwerden zu verursachen. Viele Aneurysmen der Aorta ascendens werden deshalb zufällig entdeckt, beispielsweise im Rahmen einer Echokardiographie, einer Computertomographie oder bei einer Röntgenuntersuchung der Lungen.

Die wichtigste Gefahr besteht darin, dass die geschwächte Aortenwand bei zunehmender Erweiterung einreißen kann. Dabei unterscheidet man zwischen einer Aortendissektion, bei der Blut zwischen die verschiedenen Schichten der Gefäßwand eindringt, und einer Aortenruptur, bei der die Gefäßwand vollständig reißt und es zu einer meist tödlichen Blutung kommt. Das wesentliche Ziel der vorbeugenden Aortenchirurgie besteht darin, eine Aortendissektion oder Aortenruptur zu verhindern, bevor sie auftritt. Die Entscheidung über eine Operation hängt deshalb maßgeblich davon ab, wie hoch das Risiko einer solchen Komplikation im weiteren Verlauf einzuschätzen ist.

Der wichtigste Risikofaktor ist der Durchmesser der Aorta. Je stärker sich die Hauptschlagader erweitert, desto größer wird grundsätzlich die mechanische Belastung der Gefäßwand. Die ESC-Leitlinie 2024 zur Behandlung von Aortenerkrankungen empfiehlt bei Patienten mit einer normalen, dreitaschigen Aortenklappe eine Operation der Aortenwurzel oder der Aorta ascendens grundsätzlich ab einem maximalen Durchmesser von 55 Millimetern. 

Bei bestimmten Patienten kann eine Operation allerdings bereits bei einem kleineren Aortendurchmesser sinnvoll sein. So kann bei einem Durchmesser ab 50 Millimetern eine vorbeugende Operation erwogen werden, wenn das individuelle Operationsrisiko niedrig ist und zusätzliche Risikofaktoren vorliegen. Dazu gehören beispielsweise ein besonders schnelles Wachstum der Aorta, ein schwer einstellbarer Bluthochdruck, eine geringe Körpergröße oder bestimmte anatomische Veränderungen der Aortenwurzel.

Auch bei jüngeren Patienten kann eine frühere Operation in Betracht kommen, wenn das langfristige Risiko einer Aortenkomplikation entsprechend hoch erscheint. Die Operationsentscheidung richtet sich somit nicht allein nach dem absoluten Aortendurchmesser, sondern nach dem gesamten individuellen Risikoprofil.

Bei Patienten mit einer bikuspiden Aortenklappe gelten teilweise besondere Empfehlungen. Hier wird eine Operation grundsätzlich ebenfalls ab einem maximalen Aortendurchmesser von 55 Millimetern empfohlen. Wenn allerdings vor allem die Aortenwurzel betroffen ist, wird eine Operation bereits ab einem Durchmesser von 50 Millimetern empfohlen. Auch bei anderen anatomischen Formen einer bikuspiden Aortenerkrankung kann eine Operation ab 50 Millimetern sinnvoll sein, insbesondere wenn zusätzliche Risikofaktoren bestehen. Hierzu gehören beispielsweise eine familiäre Vorgeschichte mit Aortendissektionen, ein schnelles Wachstum der Aorta oder ein schwer einstellbarer Bluthochdruck.

Bei genetisch bedingten Aortenerkrankungen können die Operationsgrenzen nochmals niedriger liegen. Beim Marfan-Syndrom wird eine Operation der Aortenwurzel in der Regel ab einem Durchmesser von 50 Millimetern empfohlen. Wenn zusätzliche Risikofaktoren vorliegen, sollte eine Operation bereits ab 45 Millimetern erwogen werden.

Gerade bei erblichen Aortenerkrankungen ist deshalb eine spezialisierte kardiologische und herzchirurgische Betreuung besonders wichtig.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Wachstumsgeschwindigkeit des Aneurysmas. Wenn sich die Aorta innerhalb kurzer Zeit deutlich erweitert, kann dies auf eine zunehmende Instabilität der Gefäßwand hinweisen.

Ein Wachstum von beispielsweise drei Millimetern oder mehr innerhalb eines Jahres kann bei bestimmten Patientengruppen ein wichtiger Grund sein, eine frühere Operation in Betracht zu ziehen. Dabei muss allerdings sichergestellt sein, dass die gemessene Größenzunahme tatsächlich vorliegt und nicht lediglich auf Unterschiede zwischen den Untersuchungsmethoden zurückzuführen ist. Deshalb sind möglichst vergleichbare bildgebende Untersuchungen und eine standardisierte Messung der Aortendurchmesser wichtig. Wenn ein Aortenaneurysma noch keine Operationsindikation erfüllt, sind regelmäßige kardiologische und bildgebende Verlaufskontrollen erforderlich.

Die Echokardiographie eignet sich insbesondere zur Beurteilung der Aortenwurzel, der herznahen Aorta ascendens und der Aortenklappe. Für eine vollständige Darstellung der Hauptschlagader wird regelhaft die CT-Angiographie eingesetzt. Diese Untersuchungen ermöglichen eine genaue Beurteilung des Aortendurchmessers, der Ausdehnung des Aneurysmas und möglicher Veränderungen im zeitlichen Verlauf.

Zusätzlich sollte ein bestehender Bluthochdruck konsequent behandelt werden, denn ein dauerhaft erhöhter Blutdruck führt zu einer zusätzlichen mechanischen Belastung der Aortenwand. Auch der Verzicht auf das Rauchen, die Behandlung weiterer kardiovaskulärer Risikofaktoren und eine individuell angepasste körperliche Aktivität sind von Bedeutung. Besonders starke Blutdruckspitzen, wie sie beispielsweise bei bestimmten extremen Kraftbelastungen auftreten können, sollten bei ausgeprägten Aortenerweiterungen vermieden werden.

Nicht jedes Aortenaneurysma muss sofort operiert werden. Entscheidend ist, den richtigen Zeitpunkt für eine vorbeugende Operation zu finden, bevor das Risiko einer Aortenkomplikation das Operationsrisiko übersteigt.

Wie läuft eine Operation an der Aorta ascendens und am Aortenbogen ab?

Bei einer Operation der aufsteigenden Hauptschlagader wird der krankhaft erweiterte oder geschädigte Abschnitt der Aorta durch eine künstliche Gefäßprothese ersetzt. Hierfür werden besonders widerstandsfähige Kunststoffprothesen verwendet, die meist aus einem speziellen Polyestergewebe, Dacron, bestehen. Die Gefäßprothesen sind so konstruiert, dass sie dem hohen Druck innerhalb der Hauptschlagader dauerhaft standhalten können. Im Gegensatz zu einer biologischen Herzklappenprothese unterliegt eine solche künstliche Aortenprothese normalerweise keiner fortschreitenden biologischen Degeneration.

Die klassische Aortenoperation erfolgt in Vollnarkose über eine mediane Sternotomie, bei der das Brustbein längs eröffnet wird. Für die Operation wird eine Herz-Lungen-Maschine eingesetzt. Sie übernimmt vorübergehend die Kreislauffunktion und die Sauerstoffversorgung des Körpers, während der erkrankte Aortenabschnitt entfernt und durch die Gefäßprothese ersetzt wird. Welche Operationstechnik erforderlich ist, hängt entscheidend davon ab, welcher Abschnitt der Hauptschlagader betroffen ist. Wenn ausschließlich die Aorta ascendens oberhalb der Herzkranzgefäße erweitert ist und die Aortenwurzel sowie die Aortenklappe ausreichend funktionieren, kann ein sogenannter suprakoronarer Aortenersatz durchgeführt werden. Dabei wird der erweiterte Abschnitt der aufsteigenden Aorta entfernt und durch eine röhrenförmige Gefäßprothese ersetzt. Die natürliche Aortenklappe und die Ursprünge der Herzkranzarterien bleiben erhalten. Der suprakoronare Aortenersatz ist eine etablierte Operationstechnik bei einem isolierten Aneurysma der Aorta ascendens.

Komplexer wird der Eingriff, wenn zusätzlich die Aortenwurzel betroffen ist. Die Aortenwurzel ist der unmittelbar an das Herz angrenzende Abschnitt der Hauptschlagader. Hier befindet sich die Aortenklappe, und hier entspringen auch die beiden Herzkranzarterien. Wenn sich die Aortenwurzel krankhaft erweitert, kann dadurch zusätzlich eine Aortenklappeninsuffizienz entstehen.Die Aortenklappe wird dann undicht, weil die Klappentaschen aufgrund der Erweiterung nicht mehr vollständig aufeinandertreffen. In dieser Situation gibt es verschiedene chirurgische Behandlungsmöglichkeiten. Wenn die natürliche Aortenklappe ausreichend gut erhalten ist, kann ein klappenerhaltender Aortenwurzelersatz durchgeführt werden. Ein besonders etabliertes Verfahren ist die sogenannte David-Operation. Dabei wird die erkrankte Aortenwurzel durch eine künstliche Gefäßprothese ersetzt, während die körpereigene Aortenklappe erhalten bleibt. Die natürliche Aortenklappe wird innerhalb der Gefäßprothese neu positioniert und stabilisiert. Anschließend werden die beiden Herzkranzarterien wieder in die Gefäßprothese eingenäht. Der große Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die natürliche Aortenklappe erhalten werden kann. Die David-Operation eignet sich allerdings nur dann, wenn die Klappentaschen ausreichend gut erhalten sind und ein dauerhaft gutes Rekonstruktionsergebnis zu erwarten ist.

Wenn die Aortenklappe selbst stark geschädigt oder verkalkt ist, kann ein vollständiger Ersatz von Aortenwurzel und Aortenklappe notwendig werden. Hierfür kommt die sogenannte Bentall-Operation infrage. Bei diesem Verfahren werden die Aortenklappe und die erkrankte Aortenwurzel gemeinsam durch eine spezielle klappentragende Gefäßprothese ersetzt. Diese besteht aus einer künstlichen Aortenprothese, in die eine mechanische oder biologische Herzklappenprothese integriert ist. Auch bei der Bentall-Operation müssen die beiden Herzkranzarterien wieder an die neue Aortenwurzel angeschlossen werden. Ob eine mechanische oder biologische Herzklappe verwendet wird, hängt unter anderem vom Alter des Patienten, den Begleiterkrankungen und der gewünschten langfristigen Behandlungsstrategie ab.

Die David-Operation erhält die natürliche Aortenklappe, während bei der Bentall-Operation zusätzlich zur Aortenwurzel auch die Aortenklappe ersetzt wird.

Eine weitere Herausforderung entsteht, wenn sich das Aneurysma bis in den Aortenbogen ausdehnt.In diesem Abschnitt der Hauptschlagader entspringen die großen Gefäße, die das Gehirn und die Arme mit Blut versorgen. Bei einer Operation des Aortenbogens muss deshalb nicht nur der erkrankte Gefäßabschnitt ersetzt werden. Gleichzeitig muss sichergestellt werden, dass das Gehirn während des Eingriffs ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird. Hierfür werden besondere herzchirurgische Techniken eingesetzt.

Bei einer sogenannten Hemiarch-Operation wird neben der Aorta ascendens auch ein begrenzter Teil des Aortenbogens ersetzt. Wenn dagegen der gesamte Aortenbogen erkrankt ist, kann ein vollständiger Aortenbogenersatz erforderlich werden. Dabei werden die großen, vom Aortenbogen abgehenden Arterien wieder an die neue Gefäßprothese angeschlossen. Hierzu können spezielle Gefäßprothesen mit mehreren seitlichen Abgängen verwendet werden.

Bei besonders ausgedehnten Aortenerkrankungen kann sich das Aneurysma nicht nur auf die Aorta ascendens und den Aortenbogen beschränken, sondern auch den angrenzenden Abschnitt der absteigenden Hauptschlagader betreffen. Auch für solche Fälle existieren spezielle Operationsverfahren. Die ESC-Leitlinie 2024 unterstreicht die Bedeutung einer spezialisierten Behandlung komplexer Aortenerkrankungen in erfahrenen Zentren.

Warum ist eine akute Aortendissektion lebensbedrohlich und welche Risiken bestehen bei einer Aortenoperation?

Eine akute Aortendissektion gehört zu den gefährlichsten Notfällen der Herz-Kreislauf-Medizin. Dabei kommt es zu einem Einriss der innersten Schicht der Aortenwand, der sogenannten Intima. Durch diesen Einriss kann Blut unter hohem Druck zwischen die verschiedenen Schichten der Gefäßwand eindringen. Dadurch entsteht innerhalb der Aortenwand ein zusätzlicher Blutkanal, der als falsches Lumen bezeichnet wird. Der ursprüngliche Blutkanal wird dagegen als wahres Lumen bezeichnet. Besonders gefährlich ist eine solche Dissektion, wenn sie die Aorta ascendens betrifft. Hier besteht das Risiko, dass die geschädigte Gefäßwand vollständig reißt und es zu einer lebensbedrohlichen Blutung kommt. Außerdem kann sich die Dissektion bis in die Aortenwurzel ausbreiten und die Funktion der Aortenklappe beeinträchtigen.Dadurch kann eine plötzlich auftretende, schwere Aortenklappeninsuffizienz entstehen. Wenn Blut in den Herzbeutel austritt, kann es zu einer sogenannten Herzbeuteltamponade kommen. Dabei sammelt sich Blut im Herzbeutel und behindert die normale Füllung des Herzens. Dies kann innerhalb kurzer Zeit zu einem schweren Kreislaufversagen führen. Darüber hinaus kann die Dissektion die Abgänge wichtiger Arterien beeinträchtigen. Wenn beispielsweise die Halsschlagadern betroffen sind, kann ein Schlaganfall auftreten. Bei einer Beteiligung der Herzkranzarterien kann ein Herzinfarkt entstehen. Auch die Nieren, der Darm oder die Beine können durch eine gestörte Durchblutung geschädigt werden. Die akute Aortendissektion ist deshalb nicht nur eine Erkrankung der Hauptschlagader, sondern kann innerhalb kürzester Zeit zu einem lebensbedrohlichen Versagen mehrerer Organe führen.

Zur Einteilung wird häufig die sogenannte Stanford-Klassifikation verwendet. Bei einer Stanford-Typ-A-Aortendissektion ist die aufsteigende Hauptschlagader beteiligt. Bei einer Stanford-Typ-B-Aortendissektion ist die Aorta ascendens dagegen nicht betroffen. Diese Unterscheidung ist von entscheidender Bedeutung, weil sich daraus unterschiedliche Behandlungsstrategien ergeben. Eine akute Stanford-Typ-A-Aortendissektion ist grundsätzlich ein herzchirurgischer Notfall und erfordert in aller Regel eine sofortige operative Versorgung.

Das typische Beschwerdebild einer akuten Aortendissektion ist ein plötzlich einsetzender, sehr starker Schmerz im Brustkorb oder Rücken, zwischen den Schulterblättern. Häufig wird dieser Schmerz als reißend oder vernichtend beschrieben. Manche Patienten entwickeln plötzlich Luftnot, Kreislaufprobleme, Bewusstlosigkeit oder neurologische Ausfälle. Bei plötzlich einsetzenden stärksten Brust- oder Rückenschmerzen muss deshalb immer auch an eine akute Aortendissektion gedacht werden. Die wichtigste bildgebende Untersuchung ist die schnelle CT-Angiographie der Aorta. Bei einer akuten Typ-A-Dissektion wird der Patient nach der Diagnose möglichst umgehend in einem spezialisierten herzchirurgischen Zentrum behandelt. Bis zur Operation müssen insbesondere der Blutdruck und die Herzfrequenz kontrolliert werden, um die mechanische Belastung der geschädigten Aortenwand möglichst gering zu halten.

Das wichtigste Ziel der Notfalloperation besteht darin, den lebensbedrohlichen Einriss der Aorta zu behandeln, eine Ruptur zu verhindern und die normale Durchblutung der Organe wiederherzustellen.

Die ESC-Leitlinie 2024 empfiehlt bei einer akuten Typ-A-Aortendissektion eine unverzügliche operative Behandlung. Sie betont außerdem die Bedeutung einer individuellen Operationsstrategie, die sich nach der Ausdehnung der Dissektion und möglichen Organischämien richtet. Trotz moderner chirurgischer Verfahren ist die Notfalloperation einer akuten Aortendissektion mit einem erheblichen Risiko verbunden. Dieses ist deutlich höher als bei einer geplanten, vorbeugenden Operation eines Aortenaneurysmas.

Der Grund liegt vor allem darin, dass bei einer akuten Dissektion häufig bereits eine schwere Schädigung der Aortenwand, eine Kreislaufinstabilität oder eine Durchblutungsstörung wichtiger Organe besteht. Zu den möglichen Komplikationen einer Aortenoperation gehören Blutungen, Schlaganfälle, Herzrhythmusstörungen, Nierenfunktionsstörungen und weitere neurologische Komplikationen. Bei komplexen Eingriffen am Aortenbogen oder an der absteigenden Aorta besteht zusätzlich das Risiko einer Rückenmarkischämie. Dabei wird das Rückenmark vorübergehend oder dauerhaft nicht ausreichend mit Blut versorgt. In schweren Fällen können daraus bleibende neurologische Schäden entstehen. Auch Wundheilungsstörungen und Infektionen sind mögliche Komplikationen. Das individuelle Operationsrisiko hängt insbesondere vom Alter, der Herzfunktion, bestehenden Begleiterkrankungen und der Dringlichkeit des Eingriffs ab.

Bei einer geplanten Operation eines Aneurysmas der Aorta ascendens sind die Behandlungsergebnisse in erfahrenen Zentren heute häufig sehr gut. Die ESC-Leitlinie 2024 berichtet für ausgewählte elektive Eingriffe an der proximalen Aorta in spezialisierten Zentren über sehr niedrige operative Sterblichkeitsraten, teilweise unter einem Prozent. Diese Ergebnisse lassen sich allerdings nicht pauschal auf alle Patienten übertragen. Insbesondere komplexe Aortenbogenoperationen und Notfalleingriffe bei einer akuten Aortendissektion sind mit deutlich höheren Risiken verbunden. Nach einer erfolgreichen Aortenoperation erfolgt zunächst eine intensivmedizinische Überwachung. Anschließend wird die Behandlung auf einer herzchirurgischen Normalstation fortgesetzt. Die Dauer des Krankenhausaufenthalts hängt stark vom Umfang des Eingriffs und vom postoperativen Verlauf ab. 

Im Anschluss wird in der Regel eine kardiologische Rehabilitation empfohlen. Ein besonders wichtiger Bestandteil der langfristigen Nachbehandlung ist die konsequente Einstellung des Blutdrucks. Ein dauerhaft erhöhter Blutdruck kann die verbleibenden Abschnitte der Hauptschlagader zusätzlich belasten und das Risiko einer erneuten Erweiterung erhöhen. Deshalb sind nach einer Aortenoperation häufig langfristig blutdrucksenkende Medikamente erforderlich. Besonders wichtig ist außerdem die regelmäßige bildgebende Kontrolle der gesamten Aorta. Denn auch wenn der operierte Abschnitt durch eine künstliche Gefäßprothese ersetzt wurde, können sich andere Abschnitte der Hauptschlagader im Laufe der Jahre weiter erweitern. Dies gilt insbesondere für Patienten mit einer genetisch bedingten Aortenerkrankung oder nach einer ausgedehnten Aortendissektion. Auch die Funktion der Aortenklappe und des Herzmuskels sollte regelmäßig echokardiographisch überprüft werden.

Eine erfolgreiche Aortenoperation beseitigt den unmittelbar behandelten Gefäßabschnitt, bedeutet aber nicht zwangsläufig, dass die gesamte Hauptschlagader dauerhaft gesund ist. Deshalb ist eine lebenslange kardiologische Betreuung bei vielen Patienten erforderlich.

Zusammenfassend gehört die Aortenchirurgie der Aorta ascendens und des Aortenbogens zu den wichtigsten vorbeugenden und lebensrettenden Verfahren der Herzchirurgie. Bei einem Aortenaneurysma kann eine rechtzeitig geplante Operation verhindern, dass es zu einer gefährlichen Aortendissektion oder Aortenruptur kommt. Bei einer bereits eingetretenen akuten Typ-A-Aortendissektion ist dagegen eine sofortige herzchirurgische Behandlung notwendig.

Moderne Verfahren wie der suprakoronare Aortenersatz, die David- und Bentall-Operation sowie die Elephant-Trunk- und Frozen-Elephant-Trunk-Technik ermöglichen heute die Behandlung auch komplexer Erkrankungen der thorakalen Aorta. Entscheidend für ein langfristig gutes Behandlungsergebnis sind die rechtzeitige Diagnosestellung, die individuelle Wahl des Operationsverfahrens und eine konsequente kardiologische Nachsorge.