Der Einfluss der Lokalisation der arteriellen Anastomose und des Flussminutenvolumens von arterio-venösen Gefäßzugängen auf den peripheren Perfusionsdruck bei in vitro Untersuchungen am Kreislaufmodell

Abstract

In dieser Arbeit wurden experimentell der Einfluss sowohl des Lokalisationsortes der arterio-venösen Anastomose als auch des av- Flussminutenvolumens auf den peripheren Perfusionsdruck untersucht. Grundlage waren Überlegungen zu therapeutischen Optionen einer bestehenden Minderperfusion bei erhöhtem als auch normalem Fistelflussvolumen. (Einfluss der Veränderung der Flussrate und der Anastomosenlokalisation mit verschiedenen Druckverhältnissen als auch Lumina.) Es wurde ein komplettes Armmodell, in der Metrik dem menschlichen Arm entsprechend, aus Siliconkautschuk als Durchflussmodell hergestellt. Dieses wurde in einen bereits vorhandenen Modellkreislauf mit pulsatilem Fluss integriert und von einer Modellflüssigkeit durchströmt, deren Viskosität der des Blutes angenähert war. Die Untersuchungen erfolgten jeweils bei drei unterschiedlichen arteriellen Mitteldrücken (Arbeitspunkte). In jeder dieser drei Situationen wurde eine der fünf Shuntlokalisationen am Unter- oder Oberarm bei zunehmenden Flussminutenvolumina betrachtet. Bei der Auswertung der ermittelten Untersuchungsergebnisse zeigte sich ein kausaler Zusammenhang zwischen dem Shuntflussvolumen und dem distalen Perfusionsdruck im Sinne einer inversen Proportionalität. Weiterhin ließ sich im Modellversuch nachweisen, dass eine proximalere Lokalisation der arterio-venösen Anastomose zu einer signifikanten peripheren Perfusionsdrucksteigerung führt. Im zweiten Abschnitt der Untersuchungen wurde ein Vergleich von zwei derzeitig etablierten Therapiemethoden der peripheren Minderperfusion durchgeführt. Sowohl die DRIL- Prozedur als auch die Proximalisierung des arteriellen Einstromes konnten nachgebildet werden. Dabei zeigte sich bei beiden Methoden eine deutliche Steigerung des distalen Perfusionsdruckes. Auffallend war eine deutlichere Steigerung des peripheren Perfusionsdruckes bei hohen Flussraten, nach Proximalisierung im Gegensatz zum DRIL-Verfahren. Bei niedrigen Flussraten zeigte sich nur ein geringerer Vorteil der Proximalisierung. Die experimentellen Untersuchungen konnten nachweisen, dass sowohl eine Flussreduktion als auch eine proximalere Anlage der arterio-venösen Anastomose zu einer Steigerung des peripheren Perfusionsdrucks führen und damit eine Therapie der peripheren Minderperfusion darstellen. Bei erhöhtem Shuntfluss sollte in erster Linie eine Flussreduktion mittels Banding erfolgen. Tritt die Minderperfusion bei normaler Flussrate auf, so ist eine Therapiemöglichkeit die proximalere Neuanlage eines av-Shunts bzw. die Proximalisierung des arteriellen Einstromes.

In this study the influence of the localization site of arteriovenous anastomosis and the arteriovenous flow rate per minute to the peripheral perfusion pressure were experimentally studied. The basis were considerations for therapeutic treatments of an existing access related ischemia with increased and normal fistula flow rates. (The impact of the change in flow rate and the localization site with different pressure relationships and lumina.) A complete model of the arm was made according to the metric in the human arm of transparent silicone rubber as a flow model. This was integrated in an existing model circulation with pulsatile flow and flow- through of a model fluid with an approximated viscosity of the blood. The tests were performed at each of three different arterial average pressures (operating points). In each of these three situations one of the five localization sites was considered at the lower or upper arm with increasing flow rate. The interpretation of the obtained results demonstrated a causal correlation between the arteriovenous flow rate and the distal perfusion pressure in terms of inverse proportionality. Furthermore it could be shown in the model experiment that a more proximal location of the arterio-venous anastomosis caused in a significant increase of the distal perfusion pressure. In the second part of the study a comparison of two currently established techniques to treat access related ischemia was performed. Both the distal revascularization interval ligation procedure (DRIL) and the proximalization of the arterial inflow could be replicated. It was found in both methods a significant increase in distal perfusion pressure. Striking was a pronounced increase in peripheral perfusion pressure at high flow rates by proximalization in contrast to the DRIL-procedure. At low flow rates shows a lesser benefit of proximalization. The experimental studies have demonstrated that both as well a flow reduction and a more proximal location of the arteriovenous anastomosis cause to an increase in peripheral perfusion pressure and thus present a technique to treat access related ischemia. At high flow rates the method of banding should be used. In case of an access related ischemia with normal flow rate the more proximal localization of a new arteriovenous access or the proximalization of the arterial inflow are treatment options.