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Experimentelle MedizinOrganprotektion in der Aortenchirurgie - Simulation klinischer Szenarien am Großtiermodell Die chirurgische Behandlung der pathologischen Erweiterung bzw. Dissektion der Aorta sowie die Korrektur komplexer angeborener Herzfehler erfordert spezielle Verfahren zur Verhinderung einer cerebralen, spinalen und viszeralen Ischämie auf Grund temporärer Mal- bzw. Hypoperfusion. Ein etabliertes Verfahren während des chirurgischen Aortenbogenersatzes stellt der hypotherme Kreislaufstillstand (HCA) dar. Dabei wird nach systemischer Senkung der Körperkerntemperatur auf 26-28 oC der gesamte Blutfluss durch Abschalten der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) für ein kurzes Zeitintervall unterbrochen. Da Gehirn und Rückenmark während dieses Intervalls nicht perfundiert werden, ist das Verfahren durch die geringe cerebrale bzw. spinale Ischämiertoleranz zeitlich limitiert. Abb. 1: Aortenbogenpathologie, operative Therapie, perioperatives Risiko
Folgen einer inadäquaten cerebralen bzw. spinalen Protektion während HCA sind transiente neurologische Defizite (meist hypoxie- bzw. hypoperfusionsbedingtes Delirium) oder permanente zentralnervöse Störungen (Schlaganfall, Hemiplegie, Paraplegie). Diese treten nach Aortenbogenersatz mit HCA als alleiniger neuroprotektiven Maßnahme, mit einer Inzidenz von bis zu 22% auf. Anfang der 90er Jahre wurde ein weiteres neuroprotektives Verfahren entwickelt: Die antegrade selektive Hirnperfusion (SCP). Dabei wird das Gehirn während des Kreislaufstillstandes selektiv über die Halsschlagadern mit kaltem, sauerstoffreichem Blut perfundiert. Ziel der SCP ist es, komplexe Eingriffe am Aortenbogen ohne ein virtuelles Zeitlimit, unter Vermeidung von Hypoperfusionen und einer geringen Rate an thromboembolischen Ereignissen durchführen zu können. Unsere tierexperimentelle Arbeitsgruppe (PD Dr. Strauch / Dr. Haldenwang) beschäftigt sich mit der Optimierung der Organperfusion wahend bzw. nach HCA bzw. SCP. An einem aktuten Großtiermodell (Schwein) werden operative Szenarien erstellt, die dem klinischen Alltag entsprechen. Abb. 2: Perfusionsstrategien am Großtiermodell
Untersucht werden unterschiedliche Perfusionstemperaturen und -drücke, Pumpenflussraten und Kanülisierungsstrategien auf ihren organprotektiven Effekt. Während die ersten Versuchsreihen lediglich die cerebrale Protektion als Ziel hatten, richten sich aktuelle Fragestellungen zunehmend auf die spinalen bzw. viszeralen Perfusions- und Protektionsmöglichkeiten bei chirurgisch aufwändigem kombinierten Aortebogen- und Descendenersatz bzw. Stenting (Hybrid-Verfahren). Abb. 3: Immunhistologischer, semiquantitativer Nachweis von Entzündungsmarkern in der Darmwand nach HCA und SCP.
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