Nicht-invasive Nahinfrarotspektroskopie des Kollateralnetzwerks (cnNIRS)

Ein nicht-invasives Echtzeit-Monitoring für die Oxygenierung und Perfusion im Rückenmark vor, während und nach Operationen an der Aorta ist im klinischen Alltag nicht vorhanden. Nachdem unsere Gruppe weltweit die ersten Untersuchungen zur Messung der Oxygenation und Perfusion des Kollateralnetzwerks und somit indirekt der des Rückenmarks mittels Nahinfrarotspektroskopie in klinischer Praxis erforscht und veröffentlicht hatte (Referenz: Etz CD et al.; dx.doi.org/10.1016/j.ejvs.2013.08.018), folgten experimentelle Studien um die Methode im Großtierversuch zu validieren. Die erste Validationsstudie wurde von der Europäischen Gesellschaft für Herz- und Thoraxchirurgie in Amsterdam mit dem renommierten Borst-Preis ausgezeichnet

(Referenz: Eur J Cardiothorac Surg. 2016. von Aspern K. et al. Non-invasive spinal cord oxygenation monitoring: validating collateral network near-infrared spectroscopy for thoracoabdominal aortic aneurysm repair).

Projekt: cnNIRS vor, während und nach offenem Segmentarterienverschluss (experimentell)

Konsequenterweise folgte die Evaluation des cnNIRS Verfahrens im Heisenbergprojekt:  „Endovaskulärer (minimal-invasiver) Verschluss der aortalen Segmentarterien (SA) zur Vermeidung von perioperativen Querschnittslähmungen bei ausgedehnten Operationen an der thorakalen und thorakoabdominellen“ (MIS2ACE). Bei MIS2ACE werden aortale Segmentarterien mittels Coils oder Plugs verschlossen. Da keine Erfahrungen hinsichtlich cnNIRS  während MIS2ACE oder anderen endovaskulären Eingriffen (z.B. Aortenstents) existierten, wurde ein Subprojekt designed um cnNIRS vor, während und nach Segmentarterienverschluss zu evaluieren. Es konnte gezeigt werden, dass cnNIRS auf den konsekutiven Verschluss von Segmentarterien reagiert. Desweiteren konnte erstmals ein direkt proportionaler Zusammenhang zwischen lumbaler cnNIRS mit dem klinischem Outcome nachgewiesen werden

(Referenz: von Aspern K et al., doi.org/10.1016/j.jtcvs.2018.11.105).

Projekt: cnNIRS vor, während und nach minimal invasiver gestufter Segmentarterien Coil- und Plug-Embolisation (MIS2ACE) (experimentell)

Analog zur Evaluation der nicht-invasiven Monitoring-Technologie beim offenen Segmentarterienverschluss, zielte das hier dargestellte Projekt darauf ab, cnNIRS ebenfalls vor, während und nach MIS2ACE zu untersuchen und das Potenzial von cnNIRS zur Echtzeitevaluation unmittelbar während der Prozedur zu beschreiben. Es konnte gezeigt werden, dass cnNIRS unmittelbar und reproduzierbar auf den selektiven Verschluss von Segmentarterien im MISACE Verfahren reagiert und experimentell die adäquate Okklusion nachweist. Das wissenschaftliche Projekt wurde 2020 von der Europäischen Gesellschaft für Herz- und Thoraxchirurgie in Barcelona mit dem joint STS/EACTS-Preis ausgezeichnet und veröffentlicht

(Referenz: von Aspern K. et al., DOI: 10.1093/ejcts/ezab005). Erkenntnisse aus diesem Projekt werden aktuell in klinischer Praxis evaluiert und potenziell positiven Einfluss auf die Qualität und Sicherheit in der modernen Patientenversorgung.

Projekt: Mapping des Kollateralnetzwerks mittels cnNIRS (experimentell)

Da sich bis dato die klinischen und experimentellen Erkenntnisse auf cnNIRS Messungen der lumbalen Rückenmarksregion beschränkten und gezeigt wurde, dass hoch-thorakale Messungen von begrenztem klinischem Nutzen sind, folgte die klinische und experimentelle Untersuchung von cnNIRS mit Optodenplatzierung ab der mittleren Thoraxregion bis lumbal. Es konnte gezeigt werden, dass cnNIRS-Messungen ab der mittleren Thoraxregion auf distale Aortenischämie und Reperfusion reproduzierbar reagieren. Dies führte zu dem Schluss, dass eine erweiterte Optodenplatzierung von cnNIRS (T7-L5) auch für Verfahren dienen könnte, die sich auf die proximale Aorta descendens beschränken

(Referenz: doi.org/10.1016/j.jtcvs.2020.07.103).

Projekt: Nahinfrarotspektroskpie (cnNIRS) bei der endovaskulären Therapie (klinisches Projekt)

Da MIS2ACE am wachen Patienten in lokal Anästhesie durchgeführt wird, ist ein nicht-invasives Monitoring von enormer Wichtigkeit. Um sicherzustellen, dass während MIS2ACE keine kritische Anzahl an Segmentarterien verschlossen wird, erfolgt die Evaluation von cnNIRS als robustes Oxygenierungs-Überwachungssystem bei jeder MIS2ACE Sitzung (im Rahmen der prospektiven PAPA-ARTiS Studie).


letzte Änderung: 13.04.2021