Plasmakonzentrationen von Endothelin-1 nach myokutaner Latissimus dorsi-Transplantation - Bedeutung für den Reperfusionsschaden

Zusammenfassung

Der Erfolg einer freien Lappentransplantation basiert nicht zuletzt auf einer suffizienten Mikroanastomose mit spannungsfreier Lage, geeigneter Auswahl eines Empfängergefäßes, ausreichender Drainage und Integrität des Endothels. Inwieweit es durch die operationstechnisch bedingten Ischämiezeiten zu einem Anstieg der ET-1-Konzentration als eine der möglichen Ursachen der im Rahmen des mikrovaskulären Anschlusses immer wieder zu beobachtenden Gefäßspasmen kommt, war Ziel dieser Studie. Dabei galt unser Augenmerk insbesondere auch der Reperfusionsphase, an deren Endstrecke nicht selten der irreversible Funktions- und Perfusionsverlust der Mikrozirkulation durch die Freisetzung und Interaktion freier Sauerstoffradikale, Interleukinen und Endothelin-1 steht. Wir untersuchten insgesamt 21 Patienten mit Haut-Weichteil-Defekten an der unteren Extremität, wovon 14 Patienten zur Defektdeckung eine freie Latissimus dorsi-Transplantation mit kombinierter Lappen- und Tourniquet-Ischämie erhielten. Sieben Patienten mit Knochen- und Weichteildefekten im Bereich der unteren Extremität unterzogen sich einer Tumorresektion, Débridement und Defektdeckung durch lokale Lappenplastiken, mit hier isolierter Tourniquet-Ischämie. Hierbei kam es eingriffsspezifisch zu unterschiedlich langen Ischämiezeiten. Die Gewinnung der Blutproben zur Endothelin-1-Bestimmung mittels ELISA folgte einem festgelegten Zeitplan prä- und post-reperfusionem (T1: präop. Tag, T2: 6. postop. Tag, T3: 5 min, T4: 10 min, T5: 15 min, T6: 1 h systemisch post-reperfusionem und T7: lokal unmittelbar post-reperfusionem). Die Probengewinnung erfolgte über einen zentralen Venenkatheter, der Lappenvene sowie aus dem Wundbett. Die Ischämiezeiten durch Tourniquet lagen im Mittel bei 76,58 ± 40,91 Minuten (22 bis 210 Minuten), die Lappenischämie betrug im Mittel 139,21 ± 31,70 Minuten (87 bis 203 Minuten). Die mittleren ET-1-Konzentrationen in den Plasmaproben des systemisch gewonnenen Venenblutes aller 21 Patienten betrugen präoperativ 0,51 ± 0,08 pg/ml (Mean ± SD) und entsprachen somit den in der Literatur beschriebenen Werten. Die auf lokaler Ebene unmittelbar post-reperfusionem gemessenen Konzentrationen lagen mit 0,34 bis 3,90 pg/ml (0,95 ± 0,79 pg/ml [Mean ± SD]) in der Tourniquet-Gruppe und mit 0,34 bis 14,87 pg/ml (1,85 ± 3,64 pg/ml [Mean ± SD]) in der Latissimus-Gruppe deutlich über den systemisch gemessenen Werten. Diese lagen in der Tourniquet-Gruppe bei 0,75 ± 0,06 pg/ml (Mean ± SD) und in der Latissimus-Gruppe bei 0,58 ± 0,21 pg/ml (Mean ± SD) entsprechend den präoperativ ermittelten Werten. Somit liegt Endothelin-1 in der frühen Reperfusionsphase nach freier Latissimus dorsi-Transplantation auf lokaler Ebene in erhöhter Konzentration vor.

Abstract

The success of a free flap transplantation is based on a sufficient microanastomosis which meets the following requirements: a pedicle placed without kinking or twisting, a good drainage, a well defined recipient vessel and integrity of the endothelium. The aim of this study was to determine whether operation-related ischaemia through flap transplantation and tourniquet induces an increase of Endothelin-1 plasma levels as one cause of vasospasm during microvascular procedures. We focused our attention in particular on the reperfusion period which is often limited to an irreversible perfusion failure of microcirculation due to free radicals, interleucines and Endothelin-1. Twenty-one patients with tissue injury of the lower leg were included in our study, fourteen underwent a latissimus dorsi muscle transplantation with a combined ischaemia, seven patients had a tourniquet ischaemia for tumour resection, debridement and local flap transfer. The duration of ischaemia varied due to the course of operation. The withdrawal of venous blood via central vein catheter, flap vein and wound bed followed a fixed time table pre- and post-reperfusion (T1: preoperative day via cubital vein, T2: 6th postoperative day, T3: 5 min, T4: 10 min, T5: 15 min, T6: 1 h post-declamping and after tourniquet ischaemia via central vein catheter and T7: within 5 min from the flap vein immediate after recharging the flap). The vessel anastomosis determined the withdrawl from the local wound bed. ET-1 in venous blood samples were measured with ELISA. The duration of ischaemia in the tourniquet group ranged from 22 min up to 210 min with a mean of 76.58 min and in the latissimus group from 87 min up to 203 min with a mean of 139.21 min. The mean ET-1 plasma concentration measured systemically before operation in the 21 patients was 0.51 ± 0.08 pg/ml (Mean ± SD). This result corresponds with data published in literature. The locally measured plasma levels of ET-1 after tourniquet and flap ischaemia were increased with 0.34 up to 3.90 pg/ml (0.95 ± 0.79 pg/ml [Mean ± SD]) for the tourniquet group and with 0.34 up to 14.87 pg/ml (1.85 ± 3.64 pg/ml [Mean ± SD]) for the latissimus group. This is an increase compared to systemically measured values as 0.75 ± 0.06 pg/ml (Mean ± SD) for the tourniquet group and 0.58 ± 0.21 pg/ml (Mean ± SD) for the latissimus group. We conclude that Endothelin-1 is increased locally in the early reperfusion period after free latissimus dorsi-transplantation.

Schlüsselwörter

Endothelin-1 - Reperfusionsschaden - Latissimus dorsi-Transplantation - Tourniquet-Ischämie - Lappenverlust

Key words

Endothelin-1 - reperfusion injury - latissimus dorsi transfer - tourniquet ischaemia - free flap failure

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