Untersuchung des akuten Effektes der transmyokardialen Laserrevaskularisation am ischämischen Myokard des Schweines : Validierung des Laser- Dopplers als geeignete Messmethode

Abstract

Die koronare Herzkrankheit (KHK) und ihre Folgen zählen heute immer noch zu den häufigsten Todesursachen in den Industrienationen. Die bisher angewendeten direkten Revaskularisationsverfahren, wie die Bypass-Operation und die Perkutane transluminale coronare Angioplastie (PTCA), haben in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht, so dass auch Patienten mit einer schweren Form der Erkrankung noch erfolgreich behandelt werden können.Die Zahl der Patienten, bei denen keine Form der direkten Revaskularisation mehr möglich ist, nimmt jedoch stetig zu. Bei diesen Patienten bieten sich indirekte Revaskularisationsverfahren wie die transmyokardiale Laserrevaskularisation (TMLR) an. Die TMLR sorgt für eine alternative Blutversorgung des Myokards, wobei der genaue Wirkmechanismus bislang noch nicht vollständig geklärt ist. In Tierexperimenten konnte gezeigt werden, dass die TMLR- Behandlung zu einer Kapillareinsprossung in das ischämische Myokard führt, wobei diese Neoangiogenese die Gewebsdurchblutung nicht messbar verbessern konnte. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, durch die Messung der Mikrozirkulation und der Myokardperfusion am Modell der akuten myokardialen Ischämie am Schweineherzen, einen möglichen Wirkmechanismus der TMLR, der unmittelbar nach der Durchführung der TMLR auftritt, nachzuweisen.Da das Schweineherz über keine oder nur wenige Kollateralen verfügt, konnte eine Verbesserung der Durchblutung nach TMLR aufgrund von Kollateralen weitgehend ausgeschlossen werden. Eine Perfusionsverbesserung durch die Neoangiogenese ist ebenfalls nicht möglich, da diese erst zu einem späteren Zeitpunkt nach TMLR auftritt.Für die Messungen wurde der neu entwickelte Laser-Doppler OptoFlow* (LEA Medizintechnik) verwendet, mit dem die Mikrozirkulation an der Myokardoberfläche des schlagenden Herzens bis in eine Tiefe von 4 mm semiquantitativ bestimmt werden konnte. Bei der Studie wurden 35 Versuchstiere randomisiert in Kontrollgruppe und Interventionsgruppe aufgeteilt. In Vollnarkose wurde durch Ligatur des ersten Seitenastes der absteigenden Herzkranzarterie bei allen Tieren ein Vorderwandinfarkt hervorgerufen. Bei der Interventionsgruppe erfolgte ca. 30 Minuten nach Ligatur des Gefäßes die Laserung des ischämisch gewordenen Myokardareals, wobei 20 Kanäle in das Areal eingebracht wurden. Die Messungen mit dem Laser- Doppler erfolgten zu genau definierten Zeitpunkten vor und nach der Ligatur des Gefäßes. Wie die vorliegenden Untersuchungen zeigten, konnte als positiver Kurzzeiteffekt der TMLR ein Wiederanstieg der Durchblutung in einem zuvor ischämischen Gebiet nachgewiesen werden. Der zugrunde liegende Wirkmechanismus konnte allerdings nur ansatzweise interpretiert werden. Weitere Untersuchungen sollten angeschlossen werden. Coronary heart disease and its consequences still rank among the most frequent causes of death in the industrial nations. The so far used direct revascularisation procedures, like the bypass operation and PTCA, have made large progress in the past few years. Thus, also patients with a heavy form of the disease can still be successfully treated.Nevertheless, the number of patients, in which no form of direct revascularisation is possible anymore, constantly increases. For these patients (bieten sich an) indirect revascularisation procedures like the transmyocardial laserrevascularisation (TMLR) are an option. TMLR provides an alternative myocardial blood supply, the exact mechanism however remains unclear. Animal studies have shown, that TMLR-treatment leads to capillary ingrowth into the ischemic myocardial tissue, this neoangiogenesis however could not improve the tissue perfusion measurably. The aim of the present work was to prove a possible effect mechanism, which occurs immediately after the execution of the TMLR, by measuring the microcirculation and the myocardial perfusion, using the acute myocardial ischemia of the pig heart as a model. Since the pig heart possesses no or only few collateral vessels, an improvement of the blood circulation by collateral vessels after TMLR could be excluded. An ameliorated microcirculation due to neoangiogenesis could also be excluded, since this occurs at a later time after TMLR. For the measurements the newly developed laser-doppler OptoFlow (medical technology company LEA) was used, which was capable of measuring the microcirculation at the myocardial surface at the striking heart up to a depth of 4 mm semiquantitatively. The 35 experimental animals were randomized in a control group and an intervention group. To achieve an anterior myocardial infarction in all generally anesthesized animals, the first lateral vessel of the descending coronary artery was ligated. In the intervention group the lasering procedure of the ischemic myocardium took place approx. 30 minutes after ligature, whereby 20 channels were brought into the area. The measurements with the laser-doppler were performed at exactly defined times before and after the ligature.In the present study a rerise of the blood circulation in a before ischemic area could be proven as a positive short time effect of the TMLR. However, the fundamental mechanism of this effect could only be partially illucidated. Further investigations are necessary.