Validierung einer neuartigen, automatisierten Methode zur venösen Kompressionsplethysmographie

Die zentrale Rolle der Mikrozirkulation in der Pathogenese und
Pathophysiologie von chronischen und akuten Krankheitsbildern ist
allgemein akzeptiert und Gegenstand vieler tierexperimenteller und
klinischer Untersuchungen. Störungen der Organperfusion führen
hierbei häufig zu Veränderungen der mikrovaskulären
Gefäßpermeabilität. Auf zellulärer Ebene, aber auch makroskopisch
sichtbar, entstehen Ödeme, die die Gewebeperfusion verschlechtern
können. Messungen der Permeabilitätsänderungen sind am Patienten
häufig aufgrund der Invasivität der Untersuchungsmethoden nicht
möglich. Andererseits steigt mit der Weiterentwicklung der
operativen und Intensivmedizin der Bedarf an Methoden zur
Früherkennung und zum Monitoring von mikrozirkulatorischen
Perfusionsstörungen. Nicht invasive Messverfahren, die
Veränderungen der endothelialen Integrität frühzeitig erfassen,
könnten die Diagnose und Therapie von Krankheiten verbessern. Wir
entwickelten in unserer Forschungsgruppe in Zusammenarbeit mit der
DOMED Medizintechnik und dem mikrozirkulatorischen Labor des
Imperial College in London einen neuen venösen
Kompressionsplethysmographen (filtrass 2001) zur nicht invasiven
Messung von mikrozirkulatorischen Parametern wie
Flüssigkeitsfiltrationskapazität, isovolumetrischem venösen Druck,
vaskulärer Compliance, venösem Druck und arteriellen Blutfluss.
Dazu wird mit einer Blutdruckmanschette der venöse Druck in einer
Extremität stufenweise erhöht, und die resultierende
Volumenänderung distal der Manschette mit einem hochsensitiven
Dehnungsmessstreifen erfasst. Eine „off-line“-Analyse dieser
Volumenänderung ermöglicht die Berechnung der
Flüssigkeitsfiltrationskapazität, einem Maß der Gefäßpermeabilität
und des isovolumetrischen venösen Drucks, der das Gleichgewicht der
STARLING-Kräfte und des Lymphflusses in der Extremität
widerspiegelt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktionsweise
von filtrass zunächst vorgestellt und dieser neue Plethysmographen
validiert. filtrass wurde hierbei mit einem herkömmlichen, von
unserer Arbeitsgruppe seit mehreren Jahren verwendeten,
quecksilbergefüllten Plethysmographen („Mercury in rubber Strain
Gauge“ = MSG) verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass filtrass
eine höhere Reproduzierbarkeit des Messsignals aufwies. Die
mittlere Standardabweichung wiederholter gleichförmiger Dehnungen
während der Kalibrationen an einem Modellbein lag bei filtrass mit
3,4 µm [2-25µm] deutlich unter den Werten des MSG-Plethysmographen
36,2 µm [8-160 µm]. Bei insgesamt 240 Kalibrationen der beiden
Plethysmographen an Unterschenkeln von sieben Probanden zeigte auch
hier der filtrass-Plethysmograph niedrigere Abweichungen der
wiederholten Messungen (56 µm [29-109 µm] vs. 132 µm [37-251µm]).
Zudem wurde eine nicht-lineare Beziehung zwischen Dehnung des
Quecksilber-gefüllten Messstreifens und der resultierenden
Spannungsänderung beobachtet. Vergleichende Untersuchungen an
jungen gesunden Probanden zeigten signifikante Unterschiede der
Werte der Gefäßpermeabilität der beiden Geräten. Mit MSG wurden die
Flüssigkeitsfiltrationskapazität mit 4,6 ± 2,0 x 10-3 ml 100 ml-1
min-1 mmHg-1 (= FFKU) signifikant (P