Nur jeder fünfte Patient, der im Krankenhaus nach einem Herzstillstand wiederbelebt wird, überlebt langfristig, außerhalb des Krankenhauses ist es nicht einmal jeder Dreißigste. Ein entscheidender Grund dafür ist erst seit wenigen Jahren bekannt: Wird Gewebe nach Sauerstoffmangel plötzlich wieder mit Sauerstoff versorgt, bilden sich giftige Moleküle, die das Gewebe zerstören.

Das neue Behandlungskonzept, das an der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie des Universitäts-Herzzentrums Freiburg/Bad Krozingen (UHZ) entwickelt wurde, besteht aus drei Säulen: Der möglichst schnellen Wiederherstellung einer effizienten Blutzirkulation, der Steuerung wichtiger Blutwerte wie pH-Wert und Sauerstoff-Konzentration, und der Kontrolle physikalischer Kreislauf-Eigenschaften wie Druck, Fluss und Temperatur.

Technische Voraussetzung der innovativen Behandlung ist ein neu entwickeltes Kreislauf-Unterstützungssystem, das diese Aufgaben übernimmt und dadurch sofort eine umfangreiche Therapie des durch den Herzstillstand geschädigten Körpers ermöglicht. Die Methode kann nicht nur die Überlebenschancen erhöhen, sondern auch die Schädigung des Gehirns deutlich vermindern. Nun soll das System miniaturisiert und zur Marktreife gebracht werden. Die notwendigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden hauptsächlich in dem vom Universitätsklinikum Freiburg ausgegründeten Start-up-Unternehmen Resu-Sci-Tec in Verbindung mit der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie des UHZ und dem Universitätsklinikum Freiburg durchgeführt.

Technischer Fortschritt ermöglicht komplexe Therapie

Cird, Herzstück der neuen Carl-Reanimationstherapie,soll in den nächsten Jahren optimiert und miniaturisiert werden, so dass es auch für den Einsatz außerhalb der Klinik verfügbar ist.

Cird, Herzstück der neuen Carl-Reanimationstherapie,soll in den nächsten Jahren optimiert und miniaturisiert werden, so dass es auch für den Einsatz außerhalb der Klinik verfügbar ist. Resu-Sci-Tec

Das Gesamtkonzept wird als kontrollierte, automatisierte Ganzkörper-Reperfusion (Controlled, Automated Reperfusion of the whole body, Carl) bezeichnet. Das neu entwickelte Kreislauf-Unterstützungssystem nennt sich Cird (Controlled Integrated Resuscitation Device). Es stellt im Bereich der extrakorporalen Zirkulation einen neuen Ansatz dar, da es nicht nur die Blutzirkulation wiederherstellt, sondern erstmals eine Behandlung der durch den Herzstillstand geschädigten Organe des Körpers ermöglicht.

Cird wird an die Leistengefäße des Patienten angeschlossen und stellt mittels Pumpen den Kreislauf des Patienten wieder her. Gleichzeitig wird das aus der Vene des Patienten entnommene Blut in vielerlei Hinsicht verändert und auf die neue Situation nach dem Herzstillstand angepasst. So können zum Beispiel kontinuierlich bis zu zehn Blutparameter verändert sowie eine Reihe physikalischer Eigenschaften modifiziert werden. Auch Medikamente können über Cird verabreicht werden.

Mehr Menschen überleben mit weniger Langzeitschäden

Seit Ende 2014 konnte bei zehn Patienten am Universitäts-Herzzentrum Freiburg, Bad Krozingen das komplette Carl-Behandlungsprinzip durchgeführt werden. Die technische Durchführung erfolgte mit einer ersten zugelassenen Version von Cird. Sechs von ihnen überlebten die Wiederbelebungsmaßnahmen und hatten keine oder nur geringe neurologische Schäden. Eine 44-jährige Patientin überlebte sogar, obwohl ihr Herz nach einem Herzstillstand erst nach 120-minütiger Reanimation und nachfolgender Carl-Behandlung wieder zu schlagen begann. In den umfangreichen tierexperimentellen Studien hatten über 80 Prozent der Tiere sogar nach einem 20-minütigen, kompletten Herzstillstand ohne langfristige Hirnschäden überlebt.

Zentrale weitere Schritte sind nun zum einen die Miniaturisierung des Cird-Systems, die die großflächige Verbreitung und den Einsatz in Notfall-Fahrzeugen erlaubt. Zum anderen wird unter Leitung von Prof. Beyersdorf, PD Dr. Georg Trummer, Oberarzt an der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie des UHZ, und Prof. Dr. Ing. Christoph Benk, Leiter der Kardiotechnik der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie des UHZ, in einer Vergleichs-Studie an zehn Standorten in Europa die Sicherheit, Effizienz und klinische Wirksamkeit des Konzepts überprüft. Prof. Beyersdorf, Dr. Trummer und Prof. Benk haben bereits in umfangreichen Forschungsstudien die Grundlagen für die Wiederbelebungsmethode CARL entwickelt.

Diese klinischen Forschungsarbeiten im Rahmen des Markteintritts werden nun von der Europäischen Union im Rahmen des Förderprogramms Horizon 2020 mit 2,3 Millionen Euro unterstützt. Insgesamt wurden von 263 Anträgen aus ganz Europa nur 16 zur Förderung bewilligt, davon nur zwei, deren Koordination in Deutschland angesiedelt ist. Einer davon ist das Start-up-Unternehmen Resu-Si-Tec, das 2012 von Prof. Beyersdorf mit besonderer Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und privater Investoren gegründet wurde.