gms | German Medical Science

Ischämie und Re-Perfusionsschäden verursachen durch Störung der lokalen Mikrozirkulation Nekrosen in transplantiertem Gewebe. Diese komplexen Schadensmechanismen stellen auch für die rekonstruktive Mikrochirurgie eine bedeutende Herausforderung dar. Nach wie vor besteht die Notwendigkeit zur Erforschung und Etablierung verlässlicher Methoden und Strategien zur Verbesserung der Mikrozirkulation in gefährdeten Geweben.

Remote Ischemic Conditioning (RIC) stellt eine vielversprechende neue Strategie zum Schutz mikrochirurgischer Lappenplastiken vor den o.g. Schadensmechanismen dar. In klinischen Studien konnte eine signifikante Verbesserung der kutanen Mikrozirkulation bei gesunden Probanden durch RIC erreicht werden. Darüber hinaus zeigt eine aktuelle Studie den erfolgreichen Einsatz von RIC zur postoperativen Perfusionsverbesserung freier und gestielter Lappentransplantate. Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse sind gegenwärtig grundlegende Fragen beim RIC jedoch weiter ungeklärt. Insbesondere fehlen Studien zum genauen Aufbau der RIC-Protokolle in Bezug auf Dauer und Anzahl der applizierten Konditionierungszyklen.

In einer randomisierten klinischen Studie an 60 gesunden Probanden untersuchten wir unterschiedliche RIC-Protokolle und ihren Effekt auf die kutane, sowie muskuläre Mikrozirkulation. Die Studienteilnehmer wurden je nach Randomisierung mit jeweils drei Zyklen aus entweder 1 Sekunde, 1 Minute, 5 Minuten, oder 10 Minuten Ischämie, jeweils gefolgt von einer 10 minütigen Re-Perfusionsphase konditioniert. Die Applikation der Ischämiezyklen erfolgte mittels aufblasbarer Tourniquets am Oberarm der Probanden. Die Auswirkungen von RIC auf die Mikrozirkulation wurde mittels kombinierter Weißlicht-Gewebespektrometrie und Laserdoppler an der ALT-Hebestelle anhand von Blutfluss (BF), postkapillärer Sauerstoffsättigung (StO₂) und relativem Hämoglobingehalt (rHb) kontinuierlich, sowohl oberflächlich (1-2mm Eindringtiefe), wie in tieferen Schichten (7-8mm Eindringtiefe) erfasst (O2C, LEA Medizintechnik). Die RIC- Konditionierung begann nach einer 15 minütigen Baseline-Aufzeichnung.

In allen Untersuchungsgruppen kam es durch RIC zu einem signifikanten (p<0,05) Anstieg des Blutflusses gegenüber dem Ausgangswert. In Gruppe 1 (1sec Ischämie) lag dieser oberflächlich (S) bei +29,5% und tief (D) bei +39,4%. In Gruppe 2 (1min Ischämie) bei +42,7% (S) und 35,6% (D), in Gruppe 3 (5min Ischämie) bei +30,7% (S) und +22,4% (D), in Gruppe 4(10min Ischämie) bei +96,2% (S) und +85,7% (D). Das rHb stieg in den oberflächlichen Messungen in allen 4 Gruppen signifikant um +6,1% in Gruppe 1, +6,9% in Gruppe 2, +6,7% in Gruppe 3 und +8,4% in Gruppe 4. Die StO₂ stieg durch RIC lediglich in Gruppe 4 signifikant gegenüber dem Ausgangswert an, mit Werten von +19,6% (S) und +5,4% (D). Beim Vergleich der Gruppen untereinander zeigten sich für die Veränderungen des Blutflusses signifikante Unterschiede zwischen Gruppe 4 und den übrigen Gruppen (p<0,05) für die tiefen Messungen. Bei den oberflächlichen Messungen zwischen Gruppe 4 vs. 1, sowie 4 vs. 3. Ebenso bestand ein signifikanter Unterschied bei den tiefen, wie auch oberflächlichen Veränderungen der StO₂ zwischen Gruppe 4 und Gruppe 2.

Unsere Untersuchung zeigt eine signifikante Verbesserung der oberflächlichen, sowie tiefen Mikrozirkulation der ALT-Hebestell durch RIC. Hierbei scheint ein RIC-Protokoll bestehend aus drei Zyklen aus jeweils zehn minütiger Ischämie bzw. Re-Perfusion den anderen getesteten Protokollen überlegen. In Anbetracht der Ergebnisse aus Gruppe 1 lässt sich eine klassische Dosis-Wirkungs-Beziehung jedoch nicht ohne weiteres ableiten. Bei der Auslösung des Konditionierungsstimulus beim RIC, scheint hier bereits eine kurzzeitige Aktivierung, beispielweise drucksensitiver Nerven, entsprechende Veränderungen zu triggern.