Korrelation von Darmwanddicke, kapillarer Sauerstoffversorgung und subjektiver Beurteilung der Schädigung des Dünndarmes beim equinen Kolikpatienten

Abstract

Kolik ist nach dem Alter die häufigste Ursache für das Versterben von Pferden. Vor allem während einer Kolikoperation wird der Chirurg bei der Einschätzung des betroffenen Darmsegmentes stark herausgefordert, was häufig über die Prognose des Patienten entscheidet. Schäden, die durch Ischämie und Reperfusion aufgrund von Strangulationen des Darmes entstehen, gehen oftmals mit einer Verdickung der Darmwand einher. Sie müssen jedoch nicht immer makroskopisch sichtbar sein und können daher postoperativ zu massiven Komplikationen führen. Die Sauerstoffsättigung und die Versorgung der empfindlichen Villi der Mukosa mit Sauerstoff spielen eine bedeutende Rolle in der heutigen Forschung bezüglich der Schädigung des Darmes durch Ischämie und Reperfusion, sowie der Entstehung eines postoperativen paralytischen Ileus. Ziel der vorliegenden Dissertation war es, die Korrelation zwischen Verdickung der Darmwand, Absenkung der kapillaren Sauerstoffsättigung und der chirurgischen Evaluation zu untersuchen. Es sollten die zwei objektiven Messmethoden mit der subjektiven und häufig als einzige Methode angewendeten chirurgischen Einschätzung verglichen werden. Mittels Laser-Doppler-Spektroskopie und Weißlichtspektroskopie sollte eine zusätzliche Informationsquelle und Möglichkeit zur Entscheidungsfindung für Chirurgen getestet werden. Diese sollte später als eine intraoperativ anwendbare Hilfestellung bei fraglichen geschädigten Darmsegmenten zur Verfügung stehen.Bei 32 Pferden, die wegen eines Ileus im Dünndarmbereich notoperiert wurden, wurde intraoperativ mittels Laser-Doppler-Spektroskopie und Weißlichtspektroskopie der relative Blutfluss, die kapillare Sauerstoffsättigung und der relative Hämoglobingehalt an sechs verschiedenen Messpunkten bestimmt. Neben dem stenostenotischen Messpunkt wurden Daten an prä- und poststenotischen Messpunkten, sowie am Caecum, Colon ascendens und Colon descendens gesammelt. Zusätzlich wurde jeder Darmabschnitt durch einen erfahrenen Chirurgen hinsichtlich der Serosafarbe, der Darmwanddicke, der Peristaltik, sowie der Gefäßzeichnung oder eventuellen Auflagerungen evaluiert und die Darmwanddicke ultrasonografisch im Quer- und Längsschnitt gemessen. Es erfolgte eine Untersuchung der Korrelationen der einzelnen Parameter untereinander, sowie ein Gruppenvergleich zwischen den Patienten, die vom Chirurgen als resektions- oder nicht resektionspflichtig eingestuft wurden.Auf Basis der Untersuchungen konnten vor allem im steno-, sowie poststenotischem Messpunkt signifikante, korrelierende Ergebnisse zwischen den einzelnen Parametern festgestellt werden. Im stenostenotischen Darmsegment konnte bei Verdickung der Darmwand ein Absinken des relativen Blutflusses gemessen werden, welcher ebenfalls mit der chirurgischen Evaluierung und einer Steigerung des relativen Hämoglobinwertes korrelierte. Das Ziel, mittels Darmwanddickenmessung Rückschlüsse auf die kapillare Sauerstoffsättigung ziehen zu können konnte nicht im steno-, wohl aber im poststenotischen Messpunkt erreicht werden. Ebenfalls waren in diesem Messpunkt der relative Blutfluss und die Darmwanddicke erneut negativ miteinander korreliert. Eine umfassende Beurteilung des geschädigten Dünndarmabschnittes war durch die Verwendung von Laser-Doppler-Spektroskopie und Weißlichtspektroskopie leicht möglich und wird zukünftig eine bessere Einschätzung der Resektionspflicht des Darmes ermöglichen. Ein Einfluss eines Dünndarmileus auf den Dickdarm konnte weder für die Darmwanddicke mittels Ultraschall, noch für die Durchblutung mithilfe Laser-Doppler- und Weißlichtspektroskopie gemessen werden.Im Gruppenvergleich des stenostenotischen Messpunktes konnte eine Korrelation zwischen Absinken der kapillaren Sauerstoffsättigung und Verdickung der Darmwand innerhalb der nicht resektionspflichtigen Gruppe beobachtet werden. Dies führt zu der Erkenntnis, dass bei intakten arteriellen Gefäßen innerhalb einer hämorrhagischen Infarzierung, Rückschlüsse auf die kapillare Sauerstoffsättigung anhand der Darmwanddicke gezogen werden können. Im Falle einer fortgeschrittenen hämorrhagischen Infarzierung oder arteriovenösen Ischämie, in der die Gefäße okkludiert sind, konnte eine solche Korrelation nicht nachvollzogen werden. Daher sind diesbezüglich keine Rückschlüsse möglich. Die Gesamtergebnisse der vorliegenden Studie lassen keine grundlegende Bestätigung oder Ablehnung der Hypothese zu. Unklar ist auch, inwieweit die prä- und periopertiven Medikamente einen Einfluss auf die Ergebnisse und deren Interpretation haben. Um den Einfluss der Parameter unter- und aufeinander gezielter untersuchen und eine fundierte Aussage treffen zu treffen, sind weitere, vor allem experimentell geplante Studien inklusive Mehrfachmessungen mittels Laser-Doppler- und Weißlichtspektroskopie notwendig und empfehlenswert. Desweiteren ist darauf zu achten, den Ischämietyp sowie die Dauer der Ischämie zu normen um eine breite Streuung der Ergebnisse wie im stenostenotischen Messpunkt der vorliegenden Dissertation zu vermeiden. Following age, colic is the most common cause of death among horses. Especially during abdominal surgery, the surgeon faces a considerable challenge in evaluating the affected bowel segment, which often determines the prognosis of the patient. Injuries which develop due to ischaemia and reperfusion on the basis of strangulation of the intestine are often accompanied by thickening of the intestinal wall. These injuries do not have to be macroscopically visible, but can lead to massive postoperative complications. Oxygen saturation and the supply of oxygen to the sensitive cells of the mucosal villi play an important role in today´s research regarding injuries of the intestine due to ischaemia and reperfusion, as well as the development of postoperative paralytic ileus.The aim of this doctoral thesis was to investigate the correlation between thickening of the intestinal wall, the reduction of capillary oxygen saturation and surgical evaluation.Two objective measurement methods should be compared to subjective surgical evaluation, which is often the only method performed. New possibilities and additional sources of information should be tested using laser-Doppler spectroscopy and white light spectroscopy, especially for surgeons. Moreover, these should be available as a means of intraoperative support for questionably injured bowel segments.In this study, data on capillary oxygen saturation, relative blood flow and the relative amount of haemoglobin were collected using laser-Doppler spectroscopy and white light spectroscopy at six different measurement points in 32 horses referred for emergency abdominal surgery due to an ileus in the small intestine. In addition to examining the strangulated segment, data were gathered at pre- and post-stenotic measurement points, as well as in the caecum, colon ascendens and colon descendens. Furthermore, each bowel segment was evaluated by an experienced surgeon regarding the colour of the serosa, intestinal wall thickness and the peristalsis, as well as vascular drawing and possible plaques. Intestinal wall thickness was measured longitudinally and in a cross section using ultrasound. Correlation analysis was performed between the individual parameters and a group comparison was made between bowel classified by the surgeon as requiring resection and intestine that could be managed without resection. Based on these investigations, statistically significant results were detected, especially in the strangulated segment and at the post-stenotic measuring point. In the strangulated segment, a thickening of the intestinal wall was associated with a decrease in the relative blood flow, which again was correlated with surgical evaluation and an increase in the relative amount of haemoglobin. It was not possible to draw conclusions concerning capillary oxygen saturation using intestinal wall thickness measurements. However, this was possible at the post-stenotic measurement point. At this point, the relative blood flow was again negatively correlated with the intestinal wall thickness. A comprehensive assessment of the injured segment of the small intestine was easily possible using laser-Doppler spectroscopy and white light spectroscopy. Soon this will allow a better evaluation of the need for bowel resection. It was not possible to detect an influence of an ileus in the small intestine on the large intestine either by ultrasound or by laser-Doppler spectroscopy or white light spectroscopy for blood circulation. In the group comparison, a strong correlation between a decrease in capillary oxygen saturation and thickening of the intestinal wall could be detected for the group managed without resection. This leads to the finding that in venous ischaemia with intact arterial vessels, it is possible to draw conclusions regarding oxygenation using intestinal wall thickness. In the case of prolonged venous ischaemia or arteriovenous ischaemia with occluded vessels, this correlation could not be reproduced. Therefore, no conclusions are possible.The overall results allow no fundamental confirmation or rejection of the hypothesis. It remains unclear to what extent pre- and peri-operative medications have an influence on the results and the interpretations. To clarify the influence of the parameters on and among each other, further experimental studies with multiple measurements, using laser-Doppler spectroscopy and white light spectroscopy, are necessary and recommended. Furthermore, it is important to identify and standardise the type and duration of ischaemia to avoid such a broad distribution in the data on the strangulated bowel segment, as shown in this doctoral thesis.