| Lizenz: Creative Commons Namensnennung 4.0 International (3MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-432246
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.43224
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 20 Mai 2020 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Dr. Lukas Prantl |
| Tag der Prüfung: | 5 Mai 2020 |
| Institutionen: | Medizin > Zentren des Universitätsklinikums Regensburg > Zentrum für Plastische-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie |
| Stichwörter / Keywords: | Iopromide, Iodixanol, Kontrastmittel-induziertes Nierenversagen, KM-ANV, Großtierversuch, in vitro, renale Hämodynamik, renale Perfusion, Mikroperfusion, Mikrozirkulation, Resitive Index, RI, CEUS, Licox-Katheter |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 43224 |
Zusammenfassung (Deutsch)
Ziel dieser Arbeit war eine explorative Untersuchung der akuten Effekte zweier unterschiedlicher Röntgenkontrastmittel mit unterschiedlichen Eigenschaften (LOCM vs. IOCM) am in vivo-Großtiermodell. Vor dem Hintergrund des noch nicht vollständig verstandenen Pathomechanismus des KM-ANV ist unsere Untersuchung der akuten Auswirkungen von zwei verschiedenen Röntgenkontrastmitteln (Iodixanol im ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Ziel dieser Arbeit war eine explorative Untersuchung der akuten Effekte zweier unterschiedlicher Röntgenkontrastmittel mit unterschiedlichen Eigenschaften (LOCM vs. IOCM) am in vivo-Großtiermodell. Vor dem Hintergrund des noch nicht vollständig verstandenen Pathomechanismus des KM-ANV ist unsere Untersuchung der akuten Auswirkungen von zwei verschiedenen Röntgenkontrastmitteln (Iodixanol im Vergleich zu Iopromid) nach wiederholter intraarterieller Applikation auf die renale Hämodynamik und den renalen Gewebesauerstoffpartialdruck in einer randomisierten, explorativen Vergleichsstudie in einem Großtiermodell von großer Bedeutung für das tiefere Verständnis des KM-ANV und der Einordnung der bis dato vorliegenden in vitro-Ergebnisse, aber auch der Ergebnisse klinischer Vergleichs- und Beobachtungsstudien.
Hierfür wurden bei insgesamt 16 anästhesierten Schweinen (pro Gruppe n=8) nach einem hochstandardisierten Protokoll mit Iodixanol bzw. Iopromid über die suprarenale Aorta behandelt und über den geschaffenen transperitonealen Zugang verschiedene Messungen zur Beurteilung der Perfusion und Sauerstoffversorgung - auch in Bezug auf die verschiedenen Zonen der Niere - durchgeführt: systemische hämodynamische Parameter (IBP-Messungen, Herzfrequenz), dopplersonographische Beurteilung (Resistive Index), CEUS-Messungen (TTP-Messung), pO¬2-Sonden-Messung (Licox) und oberflächliche O2-Fluoreszenzmessung.
Für die systemischen hämodynamischen Parameter fanden sich bezogen auf den Blutdruck in beiden Gruppen gleichermaßen ansteigende Werte über den Verlauf des Versuchsprotokolls, am ehesten bedingt durch die chirurgischen und anästhesiologischen Störfaktoren. Bezogen auf die Herzfrequenz zeigte sich zwar keine Veränderung innerhalb beider Gruppen über die Zeit, jedoch gab es einen Unterschied zwischen den Gruppen. Da dieser Unterschied gleichblieb, war eine Vergleichbarkeit der Gruppen dennoch gegeben.
Als interessantes Ergebnis war in der intraoperativen makroskopischen Beurteilung der Niere im Gruppenvergleich ein Marmorierungseffekt als hyperakuter Effekt an der Nierenoberfläche zu beobachten, was wiederum hinweisend für eine subkortikalen Perfusionsstörung war. Dieser hyperaktue Effekt war in der Iopromidgruppe signifikant häufiger zu beobachten. In beiden Gruppen kam es jedoch nach >3 Minuten zur äußerlich sichtbaren Normalisierung der Perfusion. Dies ist durch die noch junge und gesunde Gefäßarchitektur unserer Versuchstiere erklärbar.
Dopplersonographisch zeigte sich die maximale systolische Geschwindigkeit augenscheinlich in beiden Gruppen gegenläufig im zeitlichen Verlauf. Während die PSV in der Iodixanolgruppe eher anstieg, kam es eher zum Abfallen in der Iopromidgruppe. Ein Anstieg der enddiastolischen Geschwindigkeit wäre für beide Gruppen bei ansteigendem Blutdruck über die Zeit zu erwarten gewesen, zeigte sich aber tendenziell in der Iopromid-Gruppe geringer ausgeprägt. Diese beiden Tendenzen spiegelten sich konsequenterweise im Resistive Index wider.
Im direkten Verlgeich von dopplersonographischen Werten direkt vor mit direkt nach der jeweiligen RKM-Gabe zeigten sich nach der fünften und zehnten RKM-Gabe augenscheinliche Unterschiede, wobei sich in der Iodixanolgruppe eher ansteigende PSV- und EDV- bzw. abfallende RI-Werte zeigten. In der Iopromid-Gruppe verhielten sich die Veränderungen gegenläufig.
Mit der Bestimmung der TTP für verschiedene renale Areale sollten direkte und indirekte Hinweise auf die Perfusion gewonnen werden. In der nachträglichen Auswertung der TTP für verschiedene Areale in der Niere, also der Zeit bis zu Anflutung des Ultraschallkontrastmittels, wurden insgesamt drei ROI-Protokolle angewendet.
Im ROI-I-Protokoll fanden sich über den Aa. arcuatae in der Iodixanolgruppe über die vier Messungen konstante Werte, während sich in der Iopromidgruppe ein augenscheinlicher Anstieg bereits nach der fünften RKM-Gabe und ein vergleichbarer Wert für die zehnte RKM-Gabe zeigte. Die Unterschiede zwischen den Gruppen setzen sich tendenziell in den weiteren – dem Blutstrom sequentiell folgenden – ROI (Kortex, äußere Medulla, Papillenspitze) fort mit augenscheinlich höheren TTP in der Iopromidgruppe, v.a. nach der fünften und zehnten RKM-Gabe. In den Baseline-Messungen boten beide Gruppen vergleichbare TTP-Werte, so dass vor Behandlung eine Vergleichbarkeit gegeben war.
Im ROI-II-Protokoll zeigten sich keine signifikanten Unterschiede (flächige, manuell geformte ROI). Der Tendenz nach waren aber die Werte vergleichbar mit den ROI-I-Werten, auch bei Mittelung über die gesamte Nierenhälfte.
Konsistent hierzu waren die Ergebnisse im ROI-III-Protokoll, welches in unserer Arbeitsgruppe ausgewertet und von Lamby et al. (2017) veröffentlicht wurde.
Es fanden sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen bei Vermessung der Gefäßdurchmesser (Aa. arcuatae). Speziell im Verlauf nivellierten sich sogar tendenzielle Unterschiede. Letztlich wird hier sichtbar, dass die Effekte der RI- und CEUS-Messungen im mikrozirkulatorischen Bereich zu verorten sind.
Bei Auswertung der oberflächlichen O2-Flux-Messung mittels Sensorfolie war zwar eine Reihe von Messungen nicht auswertbar, die Anzahl der nicht auswertbaren Messungen war jedoch zwischen den Gruppen annähernd gleich. Es boten sich augenscheinliche Gruppenunterschiede mit allzeit niedrigeren Fluxwerten in der Iodixanolgruppe und teils signifikanten Mittelwertunterschieden zwischen den Gruppen. Im beispielhaften Einzelfall konnte eine Koinzidenz der Marmorierung mit einem hohen Flux beobachtet werden.
Zur Vollständigkeit wurden die Ergebnisse der Messung des Sauerstoffpartialdrucks im kortikomedullären Übergang mittels Licox-Sonde dargestellt, welche bereits von Lamby et al. (2019) veröffentlicht wurden. Statistisch signifikante Gruppenunterschiede konnten hier nicht beobachtet werden. Tendenziell zeigte sich in der Iopromid-Gruppe jedoch im 200-Sekunden-Beobachtungszeitraum ein irreversibler Abfall des Sauerstoffpartialdrucks im kortikomedullären Übergangsbereich.
Zusammenfassend zeigten sich für alle Messungen konsistente Ergebnisse, wobei Iopromid in der Akutbetrachtung und nach mehrmaliger Gabe eine Veränderung und Verschlechterung der renalen Perfusion in verschiedenen Arealen der Niere verursachte. Der bisher noch nicht beschriebene, hyperakute Effekt der Marmorierung nach RKM-Gabe zeigte sich vor allem in der Iopromid-Gruppe und konnte mit anderen gemessenen Parametern in Einklang gebracht werden. Die Verwendung verschiedener Messtechniken stellt zwar eine Herausforderung in der Durchführung und Interpretation dar, jedoch wurde die Verwendung einzelner Methoden (z.B. O2-Fluoreszenz-Messung) in diesem Setup an der Niere noch nie zuvor durchgeführt. Die Beobachtung von derart ausgeprägten vaskulären Reaktionen bei jungen und gesunden Nieren nach RKM-Gabe mit anschließender Normalisierung stellt erstens die unerwünschten Nebenwirkungen von RKM (speziell Iopromid) dar, zweitens zeigt es die Reversibilität bei ausreichend gesunden Nieren und drittens kann es so die schädlichen Auswirkungen von RKM bei chronisch geschädigten Nieren erklären und als Ausgangspunkt eines KM-ANV gewertet werden.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Goal of this work was to explore the acute effects of two different iodinated contrast media with different properties (LOCM vs. IOCM) in an in vivo large animal model on renal perfusion and oxygen partial pressures in different areas of the kidney. As the complete pathomechanism of contrast media induced kidney injury (CI-KI) is not yet clearly understood, our study aims to shed light on the ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Goal of this work was to explore the acute effects of two different iodinated contrast media with different properties (LOCM vs. IOCM) in an in vivo large animal model on renal perfusion and oxygen partial pressures in different areas of the kidney. As the complete pathomechanism of contrast media induced kidney injury (CI-KI) is not yet clearly understood, our study aims to shed light on the acute mechanisms that take place after repeated application of two different contrast media (Iodixanol and Iopromide) and tries to facilitate a deeper understanding of already existing in vitro data but also data from clinical comparison and observational studies. Therefore we examined 16 anethesized pigs (each group n=8) in a highly standardized protocol by applying Iopromide in the suprarenal Aorta and collected data by measuring different parameters through the transperitoneal acces: systemic hemodynamic parameters (IBP-measuring, heart frequency), Doppler-measurements, CEUS-measurement (Time to peak intensity), pO2-catheter measurements (Licox-catheter) and O2-fluorescence measurements on the kideny surface. Intraoperatively we could observe marbelization of the surface (especially in the iopromide group) which could be correlated with changes in the superficially measure O2 Fluorescence to some extent but which was reversible after >3 minutes. We could find effects on the renal Resistive Index (measured by Doppler sonography). For different areas we could find changes in the time to peak intensity (CEUS = contrast enhanced ultrasound exams). Slight changes could be detected over the whole observation period concerning the pO2 in the corticomedullary transition zone.
Our direct and hyperacute observation of effects from contrast media on healthy pig kidneys we could conlude, that contrast media with different characteristics (IOCM vs. LOCM) show different effects on the kidney. There is a distinct vascular reaction which is normalizing after each bolus application and which seams to be fully reversible in healthy kidneys. But it could lead and trigger CI-KI in previously damaged kidneys.
Metadaten zuletzt geändert: 25 Nov 2020 16:32
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