Schlüsselwörter Mikrochirurgie - Replantation - Interdisziplinäre plastische Chirurgie - Wundheilung experimentell - Transplantation experimentell - Perfusion - Nervenregeneration - Mikrozirkulation
Key words Microsurgery - replantation - interdisciplinary plastic surgery - wound healing - experimental - transplantation - perfusion - nerve regeneration - microcirculation
Einleitung
Die Deutschsprachige Arbeitsgemeinschaft für Mikrochirurgie der peripheren Nerven und Gefäße (DAM) wurde anlässlich einer Handchirurgischen Tagung am 18.10.1977 in Erlangen gegründet. Vertreter der Länder Deutschland, Österreich und Schweiz erkannten seinerzeit den Bedarf einer sowohl standespolitischen als auch wissenschaftlichen Vertretung in diesem Zweig der Chirurgie, der zur damaligen Zeit als innovative Technik von immer mehr rekonstruktiv tätigen Chirurgen angewandt wurde. In dieser Pionierzeit verlief die Entwicklung der technischen Methoden, Innovationen und Verlässlichkeit der sogenannten Mikrochirurgie rasant. Es lag daher nahe, dass mit einer Bündelung gemeinsamer Aktivitäten auf diesem Feld nicht nur eine allgemein anerkannte Terminologie gefunden werden kann, sondern auch die Disziplin als solches weiterentwickelt und zu ihrer eigenen Profilierung und Verbreitung beitragen kann. Die neugegründete Arbeitsgemeinschaft hatte sich zum Ziel gesetzt, dieses neue Gebiet der Chirurgie nicht nur wissenschaftlich zu betreuen, sondern es war auch ein wesentlicher Gründungsgedanke, internationale Kontakte zum gezielten Wissenstransfer zu knüpfen und den Nachwuchs durch gezielten Unterricht zu fördern.
Das große Interesse an der Mikrochirurgie zeigte sich dann bereits im Gründungsjahr als 26 mikrochirurgisch interessierte Kollegen um eine ordentliche Mitgliedschaft nachsuchten. Seit 1978 wurden jährlich Tagungen in den beteiligten Ländern ausgerichtet, die allesamt durch regen Besuch und steigende Mitgliedszahlen gekennzeichnet waren. Die Bedeutung dieser Arbeitsgemeinschaft, welche ständig wächst und welche die mittlerweile größte Vereinigung auf dem Gebiet der Mikrochirurgie in Europa darstellt, lässt sich daran ablesen, dass die Expertengruppe bei vielen Rekonstruktiven Chirurgen als wesentliche Referenz für den mikrochirurgisch tätigen Arzt auf praktischem und wissenschaftlichem Gebiet gilt.
Die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses war von Anfang an ein Kernanliegen der DAM. Anfänglich lobte die DAM Vortrags- und Wissenschaftspreisen sowie Reisestipendien aus. Dadurch sollten junge Mikrochirurgen im Ausland bei besonders renommierten Experten neueste Operationstechniken erlernen.
Mittlerweile wurden mikrochirurgische Operationsverfahren und Lappentechniken weltweit jedoch zunehmend standardisiert und dürfen heute trotz der ohne Zweifel oftmals gegebenen Komplexität nicht mehr als spektakuläre Einzelaktionen, sondern vielmehr als Teil der klinischen Versorgungsroutine mit hohen Erfolgsraten in spezialisierten Zentren angesehen werden. Vor diesem Hintergrund hatte die DAM neben der Einrichtung einer jährlich stattfindenden DAM Fortbildungsakademie auch die Etablierung einer DAM Wissenschaftsakademie zum Wissensaustausch und zur Vernetzung junger mikrochirurgisch aktiver ärztlicher und naturwissenschaftlicher Forscher beschlossen und im Jahr 2017 gestartet.
Im Folgenden soll über die Erfahrungen mit der Etablierung dieser neuen modellartigen Wissenschaftsakademie berichtet werden.
Abb. 1 Bild der Teilnehmer DAM Wissenschaftsakademie 2019.
Methodik und Rahmenbedingungen
Methodik und Rahmenbedingungen
Von den Vorständen der Forschungseinrichtungen, die in der DAM organisiert sind, erhielt jeder die Möglichkeit einen als geeignet erscheinenden Mitarbeiter zur jährlichen Akademie zu entsenden. Diese Vorgehensweise ist analog zu der ebenfalls von der DAM jährlich ausgerichteten mikrochirurgischen Weiterbildungsakademie [1 ]. Damit sollten auch die jeweiligen Forschungsschwerpunkte der Institutionen repräsentiert werden, die von den Zuständigen als relevant und zukunftsfähig eingeschätzt wurden. Das Prinzip einer Vorselektion und Konzentration der Themen wurde dabei bewusst ausprobiert. Das Konzept stellte sich im Verlauf der ersten 3 Jahre als äußerst zielführend heraus, da sich wesentliche Forschungsrichtungen herauskristallisierten, die letztlich auch das Spektrum des wissenschaftlichen Engagements der DAM widerspiegeln.
Nach einem gemeinsamen Kennenlernen am Vorabend der Akademie in lockerer Atmosphäre in Erlangen und Vorstellungsrunde der Teilnehmer, wurden zunächst die eigenen Projekte geordnet nach Themenblöcken dem Publikum präsentiert. Im Anschluss daran fand eine intensive Kleingruppenarbeit und Diskussion statt mit dem Ziel, Kenntnisse auszutauschen, gemeinsame Herausforderungen in der Forschung zu identifizieren, und Anknüpfungspunkte für gemeinsame Aktivitäten und den wissenschaftlichen Austausch zu definieren. Nachfolgend wurden die erarbeiteten Themen im Plenum vorgestellt und gemeinsam diskutiert. Ein aus der Gruppe benannter Protokollführer erstellte eine Zusammenfassung des jeweiligen Themenblocks und der Diskussionen in einer Berichtsform für den DAM Vorstand, der für die Darstellung auf der DAM Homepage gedacht ist.
Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die konkret behandelten Themen der verschiedenen Nachwuchsforscher in den Jahren 2017, 2018 und 2019. Dabei wird die Vielfalt und auch die aktuelle wissenschaftliche Ausrichtung der in der DAM organisierten aktiven Plastisch-Chirurgischen Einrichtungen mit Forschungsauftrag erkennbar.
Tab. 1
Vortragsthemen der DAM Wissenschaftsakademie 2017–2019.
2017
Gruppe 1: Angiogenese
Etablierung AV loop Modell als Tumorangiogenese-Modell
Endotheliales Connexin43 als angioinduktiver Effektor
Intrinsische Vaskularisation von Biomaterialien im Kleintier
Gruppe 2: Regenerative Medizin
Bioreaktorsystem zum Aufbau eines vaskularisierten Gewebes
Skelettmuskel Tissue Engineering auf PCL-Kollagen-Nanofaserscaffolds im mikrochirurgischen Gefäßschleifenmodell
Engineering of axially-vascularized osteogenic grafts for the treatment of avascular necrosis of bone
Axial vaskularisiertes Knochen Tissue Engineering im Großtiermodell
Gruppe 3: Klinische mikrochirurgische Forschung
Ist Formalin-fixiertes Gewebe geeignetes Übungsmaterial für mikrochirurgische Zwecke?
Perioperatives Management bei DIEP-Lappenplastik
Murine und humane ADSC aus unterschiedlichen Isolationsmethoden zur klinischen Anwendung
Gruppe 4: Ischämie/Reperfusion
Acellular Hypothermic Extracorporeal Perfusion Extends Allowable Ischemia Time in a Porcine Whole Limb Replantation Model
Therapeutisches Targeting von C-reaktivem Protein reduziert den Ischämie/Reperfusionsschaden in der Mikrochirurgie
Immunologische Untersuchungen der allogenen Abstoßungsreaktion im Hinterlaufmodell der Ratte
Extrakorporale Perfusion und Oxygenierung von Muskellappen zur Verringerung von Ischämie-induziertem Schaden
2018
Gruppe 1: Lymphgefäßsystem – Mikrochirurgische Forschung
Deckung von kritischen Defekten durch eine hämodynamisch stimulierte und intrinsisch vaskularisierte Bindegewebslappenplastik im Klein- und Großtiermodell
Tissue engineering of lymphatic vasculature in vivo
Etablierung eines standardisierten und validierten Kleintiermodels zur Untersuchung des mikrochirurgisch induzierten Lymphödems
Standardisiertes Konzept und optimiertes nie mit bei der chirurgischen Behandlung von Lymphödemen.
Analyse des lymphangiogenen Potentials vaskularisierter Lymphknotenlappen in einem axillären Ischämie-Reperfusions-Modell an Ratten
Gruppe 2: Ischämie – Reperfusion – Entzündung
Die Interaktion von C-reaktivem Protein mit dem Komplementsystem in der Entzündungsantwort
Minimal-invasiver Nachweis von Zytokinen zur Diagnose einer Abstoßungsreaktion
Optimierung der Mikrozirkulation – Einsatz von Remote Ischemic Conditioning (RIC) in der Plastischen Chirurgie
Gruppe 3: Muskuloskelettales Tissue Engineering – Rekonstruktion
Generierung von bioartifiziellen Knochenersatzgeweben mit ADSCs und HUVECs
Engineered, axially-vascularized osteogenic grafts from human adipose-derived cells to treat avascular necrosis of bone
Hypertrophic cartilage – a treatment for complex bone defects
Pedikuläre Dezellularisierung und Rezellularisierung eines kompletten Skelettmuskels
Spontane Resensibilisierung von freien Lappenplastiken in der Rekonstruktion der unteren Extremität
Vorträge Gruppe 4: Mikrochirurgie
Hochleistungskeramik-Beschichtungen chirurgischer Instrumente zur Optimierung mikrochirurgischer Techniken
Erfahrungen und Studien aus unserem Mikrochirurgie-Kursen
Vorträge Gruppe 5: Regenerative Medizin – Vaskularisation
Etablierung eines intravitalmikroskopischen Modells zur Analyse der leukozytär vermittelten zellulären Mechanismen bei der de novo Gewebsformierung im AV-Loop Modell an der Ratte
Fluss-induzierte Stimulation der Angiogenese durch miRNAs und Gene in arteriovenösen Loops: Vom Rattenmodell zum Menschen
Integrin alpha V und Integrin alpha 5 regulieren die Proliferation und
Differenzierung von humanen adipozytären Vorläuferzellen
Entwicklung eines axial gestielten Lipotransplantates im Kleintiermodell
2019
Gruppe 1: Fettgewebe und Tumor
Etablierung eines arteriovenösen Gefäßschleifenmodells für die Untersuchung der Interaktion von ADSC und Mammakarzinomzellen
Onkologische Sicherheit autologer fettgewebsbasierter Brustrekonstruktionsverfahren und ihr Einfluss auf die „tumor dormancy“ im vergleichenden Kleintiermodell
Der Einfluss extrazellulärer Komponenten auf die Physiologie von menschlichen Fettstammzellen
Analyse der Tumor-Dormancy und Entwicklung in biofabrizierten und in-vivo-vaskularisierten 3D-Modellen
Veränderte Gewebemorphologie, ein ausgeprägtes biochemisches Profil und das Fehlen eines lymphatischen Phänotyps liegt Lipödem zugrunde
Gruppe 2: Tissue Engineering und Vaskularisation
Die Extrazellulärmatrix in der Interaktion zwischen Osteoblasten und Endothelzellen und deren Bedeutung für das Tissue Engineering des Knochens
Die temporäre Abgabe von fibringebundenen VEGF-Protein in osteogenen Transplantaten führt sowohl zu einer gesteigerten Vaskularisation als auch einer effizienten Knochenbildung
Spheroidbidung und Modulation der tenoszytenspezifischen Genexpression unter stimulierter Mikrogravitation
Gruppe 3: Nervenregeneration
Der Effekt von ANISOGEL auf die periphere Nervenregeneration nach Läsion des nervus ischiadicus in der Ratte
Regenerationsergebnisse nach Rekonstruktion sensibler digitaler Nervendefekte der Hand mittels Venen-Muskel-Interponaten
Von der Rekonstruktion zum Neurom – Experimentelle Strategien mit Kollagen und Chitosan zur Behandlung von peripheren Nervenverletzung
Nerventransfer
Selektiver Nerventransfer zur Rekonstruktion von Nervus peroneus Läsionen – eine klinisch-anatomische Studie
Gruppe 4: Entzündung/neue Therapieansätze
Die pharmazeutische Modulation des angeborenen Immunsystems als therapeutischer Ansatz der post-chirurgischen Entzündungsantwort und allogenen Transplantatabstoßung
Biofabrikation zellularisierter und im AV Loop vaskularisierter Gewebecontainer für die Transplantation wirkstoffproduzierender Zellen
Therapie von Wirbelkörperdefekten im Rattenmodell – Modelletablierung und Testung verschiedener Implantmaterialien
Gruppe 5: Lappenplastiken/Monitoring
Perfusions-Kartierung bei gestielten Lappenplastiken
Negativdruck-induzierte Hyperämie zum Monitoring freier Lappenplastiken
Katecholamine in der Mikrochirurgie – Perfusionsmonitoring beim Deep Inferior Epigastric Perforator Flap
Im Anschluss an die jeweiligen Vortragsblöcke fanden eine detaillierte Besprechung und ergebnisoffene Diskussionen der präsentierten Methoden und Ergebnisse statt. Für diese Diskussionen wurde bewusst ein großes, aber flexibles Zeitfenster eingeplant, um die Möglichkeit zu schaffen, auf den jeweiligen Diskussionsbedarf eines Themenblocks ausreichend eingehen zu können. Ein wesentliches Ziel war hierbei, methodische und inhaltliche Synergien zwischen den verschiedenen Institutionen zu finden, um standortübergreifend wissenschaftliche Ressourcen zu nutzen und Exzellenzfunktionen von einzelnen Einrichtungen (z. B. Methoden wie das „Single-Cell Sorting“ oder die AV Loop Technik zur Gewebezüchtung, Austausch von Zell-Linien etc.) weiteren motivierten Kollegen/innen aus dem deutschsprachigen Raum zugänglich zu machen. Bewusst sollte damit das Schaffen von standortübergreifenden Forschungskooperationen ermöglicht und gefördert werden.
Dies soll ebenso dazu dienen, das Fachgebiet der Plastischen und Handchirurgie mit der Mikrochirurgie insgesamt gegenüber den größeren chirurgischen „Kernfächern“, welche aktuell noch immer über zahlenmäßig deutlich mehr universitären Vertretungen verfügen, wissenschaftlich konkurrenzfähiger zu machen. Giunta et al haben mehrfach darauf hingewiesen, wie wichtig eine starke universitäre Repräsentanz hierfür ist, auch im Hinblick auf die Beurteilung von Forschungsanträgen durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG [2 ]. Eine Evaluation der Arbeitstagung unterstützt die Eckpunkte der jeweils erreichten Arbeitsprogramme und gemeinsamen künftigen Forschungsprojekte der Teilnehmer.
Diskussion
Versuche, die akademische Karriere von jungen Talenten vor dem Hintergrund einer sich derzeit immer mehr verdichtenden klinischen Arbeitsbelastung und einem regulatorisch enger werdenden Arbeitszeitrahmen zu fördern, wurden in der Literatur auf unterschiedliche Weise, meistens jedoch in einzelnen Institutionen unternommen [3 ], [4 ], [5 ], [6 ]. Auf die Notwendigkeit ebenso wie auf die Problematik einer langfristigen Förderung des akademischen Nachwuchses wurde mehrfach hingewiesen [7 ], [8 ], [9 ]. Nachdem das Fachgebiet Plastische Chirurgie in den 1990er Jahren relativ spät seine eigene Facharztidentität erhielt, wuchs auch die Zahl der akademischen Vertretungen an Universitätskliniken kontinuierlich [2 ], [10 ]. Im Bereich der relevanten Forschungsförderungen spiegelt sich diese zunehmend breitere wissenschaftliche Basis ebenfalls wider [2 ], [11 ]. Trotz beachtlicher Anstrengungen zur Nachwuchsförderung einzelner Zentren wurde schon früh darauf aufmerksam gemacht, dass für eine höhere wissenschaftliche Qualität und Quantität sowie für eine starke Forschungsprofilierung als Gesamtfach letztlich langfristige gebündelte Anstrengungen mehrerer oder vieler Zentren notwendig erscheinen [12 ]. In der Literatur gilt es dabei als unbestritten, dass die Qualität der Mentoren eine wesentliche Rolle für die langfristige Ausrichtung und die Ausbildung spielt [9 ], [13 ]. Für die praktische Ausbildung in der Mikrochirurgie existieren schon lange valide Bemühungen, diese zu einem festen Bestandteil der mikrochirurgischen Entwicklung zu machen und zu optimieren [14 ], [15 ], [16 ], [17 ], [18 ], [19 ], [20 ], [21 ], [22 ], [23 ], [24 ]. Für die wissenschaftliche Ausrichtung junger sog. „High Potentials“ in der Mikrochirurgischen Forschung wurde bisher jedoch keine vergleichbar koordinierte multizentrische Anstrengung unternommen. Im Gegensatz hierzu sind internationale Veranstaltungen wie z. B. das Plastic Surgery Research Council vom Grundsatz und von der Zielsetzung her ähnlich, jedoch im Format etwas anders ausgelegt [25 ], [26 ]. Sie dienen zwar ebenfalls wie andere Wissenschaftsveranstaltungen der Vernetzung und greifen Themen wie Weiterbildung, Aspekte einer wissenschaftlichen Karriere einschließlich Tutorien und Workshops auf [27 ], [28 ]. Sie bestehen zur Hälfte aus rein klinischen Fallserien und Fragestellungen und geben jeweils einen Überblick über die Fülle an Forschungsthemen in der Plastischen Chirurgie. Sie umfassen somit das gesamte Spektrum aller möglichen Forschungsrichtungen in der Chirurgie, gleichen aber in der praktischen Durchführung mit extrem eng getakteten und daher möglichst ausformulierten Vorträgen und minimaler Diskussionszeit eher dem klassischen Kongressformat.
Nach den entsprechenden thematischen und organisatorischen Vorbereitungen konnte erstmals im Jahr 2017 in Erlangen eine DAM-Wissenschaftsakademie stattfinden. Das Hauptziel bestand dabei in einer Netzwerkbildung und Förderung der experimentellen und klinischen Forschung in der Mikrochirurgie. Der Schwerpunkt der Forschungsfelder sollte an die relevanten Themen der DAM angelehnt bleiben. Dabei war es das Anliegen, dass nach Möglichkeit junge Projektteilnehmer mit der langfristigen Vision einer akademisch-chirurgischen Karriere und bereits gestarteten Projekten einmal im Jahr zusammenkommen. Es zeigte sich, dass das Ziel der in der Tradition der DAM erprobten offenen konstruktiven Diskussion von Forschungsansätzen unterschiedlicher Richtungen und die gegenseitige Unterstützung und Förderung von Forschungsprojekten auf dem Gebiert der Mikrochirurgie von den Teilnehmern äußerst gut umgesetzt wurde. Erfahrene Mentoren, die von der DAM benannt wurden, sollten zum Beispiel auch in Hinblick auf spätere selbständige Kongressorganisationen im größeren Rahmen die Planung und Durchführung der Tagung organisieren und unter Anleitung eines Vorstandsmitglieds der DAM leiten. Auch dieses Ziel wurde ohne Zweifel erreicht. Ein offener konstruktiver Geist mit einem standortübergreifenden Gruppengefühl herrschte nach allgemeiner Auffassung aller Teilnehmenden zu jeder Zeit vor. Die meisten klassischen Wissenschaftsveranstaltungen bestehen nach Lingner heute aus einer strikt durchgetakteten Aufeinanderfolge von vielen möglichst gleichlangen Vorträgen in einem möglichst knapp kalkulierten Zeitrahmen mit einer oft zu kurz bemessenen Diskussionszeit [29 ]. Diese wird häufig aus Zeitgründen auf ein absolutes Minimum reduziert. Damit gewinnen etliche wissenschaftliche Symposien und Kongresse den „Charakter einer Art Casting Show für den akademischen Karriereweg und ggf. für den akademischen Stellenmarkt“ [29 ]. Häufig entsteht bei solchen größeren Veranstaltungen der Eindruck, dass dabei letztlich oft nicht mehr als ein konzentriertes Vorlesen von bereits bestens ausformulierten Aufsätzen abläuft und allenfalls in der knapp bemessenen Diskussionszeit noch mehr oder weniger kurze Verständnisfragen aus dem Publikum möglich sind. Für den akademischen Nachwuchs besteht daher in diesen Formaten die Gefahr, sich gar nicht mehr in Rede und Gegenrede argumentativ positionieren zu müssen. Das geht auch mit einem gewissen Risiko einher, dass der wissenschaftliche Nachwuchs die Konformität als für das eigene Fortkommen vorteilhaft ansehen könnte. Im Gegenteil sollte aber eine fachlich fundierte Diskussionskultur der Normalfall sein, um den Erkenntnisprozess für den Einzelnen und die Fachdisziplin voranzutreiben. Nachdem im Zuge des Konkurrenzkampfes um Mittelzuweisungen auch in der akademischen Welt die möglichst breite mediale Vermarktung von Veranstaltungen bereits als eigenes Erfolgskriterium angesehen wird, besteht daher aus Sicht der DAM umso mehr die Notwendigkeit spezieller Formate für die wissenschaftliche Weiterentwicklung der Disziplin. Daher wurde das oben beschriebene Konzept einer Wissenschaftsakademie etabliert und anhand der ersten 3 Jahre diese Form des Wissenschaftsaustausches und der Vernetzung evaluiert. Die dadurch gewünschte Abgrenzung von durchaus ebenfalls wichtigen und interessanten Formaten anderer Fachgesellschaften, wie z. B. diverse Forschungstage oder internationale Research Councils etc., zeichnete die bisherigen Tagungen der DAM Wissenschaftsakademie nachhaltig aus und hat sich wegen der sehr produktiven Arbeitsatmosphäre bewährt. Der Wunsch aller Teilnehmer, diese neue Form der Wissenschaftsakademie unbedingt fortzusetzen spricht auch für den subjektiven Benefit der jungen Forscher innerhalb der DAM.
Die Frage, ob es Anknüpfungspunkte für Vernetzungen innerhalb der mikrochirurgischen Forschergemeinschaft gibt, und wo man Synergien nutzen kann stand bei allen Veranstaltungen als Leitgedanken im Vordergrund der Arbeitstagung. Es entwickelten sich in der Folge jeweils konkrete Wissenstransfers und Methodenaustausch zwischen den Forschergruppen, wobei sich hier die meisten Anknüpfungspunkte bei den Themen Angiogenese/Bioreaktor/Karzinom – ADSC Interaktion/Stammzellen/AV-loop Modell/Ischämie – Reperfusion und Nervenregeneration ergaben. Im Resümee zeigte sich auf jeden Fall, dass die Diskussionen wesentlich lebhafter als auf Kongressen üblich verliefen und diese spezielle offene Arbeitsatmosphäre als sehr positiv eingestuft wurde. Nachdem sich alle Teilnehmer zur absoluten Vertraulichkeit verpflichtet hatten, wurden bewusst auch unpublizierte Daten oder noch im Entstehen befindliche Forschungsansätze präsentiert, die dann ebenso offen diskutiert werden konnten. Auch dieser Aspekt wurde positiv angenommen.
In der Zusammenfassung kann man somit festhalten, dass die Etablierung einer DAM Wissenschaftsakademie als Ergänzung zu anderen eher klassischen Formaten der Forschungszusammenkünfte ein neues und interessantes alternatives Modell sein kann, welches eine langfristig nachhaltige Vernetzung junger Forscher, einen dauerhaften Wissenstransfer auf persönlicher Ebene und Generierung von Synergieeffekten darstellt und ggf. auch als Modell für andere Fachgesellschaften dienen könnte.
