Postoperative Wundheilung von Organen und Organsystemen 9783110854206, 9783110111880

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Postoperative Wundheilung von Organen und Organsystemen

Postoperative Wundheilung von Organen und Organsystemen Herausgegeben von K. J. Bauknecht, T. E. Bucknall, H. Ellis, Ch. Germer mit Beiträgen von K. J. Bauknecht, M. M. Black, T. E. Bucknall, C. Capperauld, G. C. Davies, J. M. Dixon, L. E. Edwards, B. Ferris, T. R. Fisher, M. E. Forster, U. Gross, P. Hutton, T. T. Irvin, D. J. Leaper, R. van Noort, A. V. Pollock, A. T. Raftery, C. R. Rayner

w DE

G

Walter de Gruyter Berlin • New York 1990

Titel der Originalausgabe Wound Healing for Surgeons © 1984 Bailliere Tindall Eastbourne — Philadelphia - Toronto — Mexico - Rio de Janeiro - North Ryde - Tokyo - Kowloon Herausgeber der Originalausgabe Timothy E. Bucknall, MS, FRCS Senior Surgical Registrar Westminster Hospital, London, and Queen Mary's Hospital, Roehampton und Harold Ellis, D M , MCh, FRCS Professor of Surgery Charing Cross and Westminster Hospital, Medical School, London Übersetzung, Bearbeitung und Erweiterung der deutschsprachigen P.-D. Prof. Dr. med. K. J . Bauknecht Leiter der Abteilung Allgemeine Chirurgie Auguste-Viktoria-Krankenhaus Dr. Ch. Germer, Wissenschaftlicher Assistent Abt. für Allgemein-, Gefäß- und Thoraxchirurgie, Klinikum Steglitz der FU Berlin.

Ausgabe

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der Deutschen

Bibliothek

Postoperative Wundheilung von Organen und Organsystemen / hrsg. von K. J . Bauknecht ... Mit Beitr. von K. J . Bauknecht ... [Übers., Bearb. u. Erw. d. dt.-sprachigen Ausg. K. J. Bauknecht ; Ch. Germer]. — Berlin ; New York : de Gruyter, 1990 Einheitssacht.: Wound healing for surgeons < d t . > ISBN 3-11-011188-8 NE: Bauknecht, Klaus J . [Hrsg.]; EST

© Copyright 1990 by Walter de Gruyter & Co., Berlin 30. Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (durch Photokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Verlages reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Printed in Germany Der Verlag hat für die Wiedergabe aller in diesem Buch enthaltenen Informationen (Programme, Verfahren, Mengen, Dosierungen, Applikationen etc.) mit Autoren bzw. Herausgebern große Mühe darauf verwandt, diese Angaben genau entsprechend dem Wissensstand bei Fertigstellung des Werkes abzudrucken. Trotz sorgfältiger Manuskripterstellung und Korrektur des Satzes können Fehler nicht ganz ausgeschlossen werden. Autoren bzw. Herausgeber und Verlag übernehmen infolgedessen keine Verantwortung und keine daraus folgende oder sonstige Haftung, die auf irgendeine Art aus der Benutzung der in dem Werk enthaltenen Informationen oder Teilen davon entsteht. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen und dergleichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, daß solche Namen ohne weiteres von jedermann benutzt werden dürfen. Vielmehr handelt es sich häufig um gesetzlich geschützte, eingetragene Warenzeichen, auch wenn sie nicht eigens als solche gekennzeichnet sind. Satz und Druck: Arthur Collignon GmbH, Berlin. - Bindung: Dieter Mikolai, Berlin.

Unserem chirurgischen Lehrer, Professor Rudolf in Dankbarkeit gewidmet. K. J. Bauknecht, Ch. Germer

Häring,

Vorwort Wundheilung ist für die Chirurgie von grundsätzlicher Bedeutung. Unsere tägliche klinische Tätigkeit im Operationssaal und auf der chirurgischen Station sollte auf einer intimen Kenntnis dieses Phänomens beruhen. Und doch ist Wundheilung ein überraschend vernachlässigtes Thema sowohl der klinischen als auch der experimentellen Forschung. In der Vergangenheit konzentrierten sich die meisten Studien auf die Heilung von Hautwunden. Erst in den letzten Jahren hat sich die Forschung auch anderen Geweben des Körpers sowie der Wundheilung unter pathologischen Bedingungen wie Urämie, Diabetes und Ikterus zugewandt. Die vorliegende Monographie ist größtenteils von praktizierenden Chirurgen für praktizierende Chirurgen geschrieben worden. Sie stellt den physiologischen, anatomischen, biochemischen und biomechanischen Hintergrund der Wundheilung dar und erläutert detailliert, wie der Heilungsprozeß in den verschiedenen Geweben des Körpers unter physiologischen und pathologischen Bedingungen abläuft. Es steht zu hoffen, daß das Buch Chirurgen im Verständnis dieses vitalen Vorgangs helfen wird, ihnen beisteht bei der Pflege von verletztem Gewebe und sie ermutigt, jede Operation, die sie durchführen, als ein Experiment der Wundheilung anzusehen. Die

Herausgeber

Inhalt A. 1.

Grundlagen Heilende Wunden

3

T. T. Irvin 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.5 1.6 1.7

Bindegewebe Kollagen Grundsubstanz Retikulin Elastin Verlauf der Bindegewebsheilung Erste Phase Zweite Phase Dritte Phase Pathogenese der Bindegewebsheilung Chemische Mediatoren Zellen Physikalisches Umfeld Biochemische Aspekte der Bindegewebsheilung Kollagen Grundsubstanz Zweitwunden Sekundäre Wundheilung und Kontraktion Epitheliale Wiederherstellung

4 4 6 9 9 9 11 12 12 13 13 15 16 18 18 20 20 21 21

2.

Wundfestigkeit

33

M . M. Black, R. van

Noort

2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3

Strukturelle und mechanische Eigenschaften von Weichteilgewebe Praktische Methoden der Messung des Wundheilungsvorganges Tiermodelle Einachsige Messung von mechanischen Eigenschaften Untersuchungen zur Wundheilung im Abdomen

34 39 39 39 41

3.

Faktoren, die die Heilung beeinflussen

47

T. E. 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4

Bucknall

Lokale Faktoren Blutversorgung Denervation Hämatom Infektion

48 48 49 49 50

X

Inhalt

3.1.5 3.1.6 3.1.7

Bestrahlung Mechanische Belastung Operationstechnik

59 60 60

3.1.8 3.2

Gewebsart Allgemeine Faktoren

61 62

3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.2.8 3.2.9 3.2.10 3.2.11 3.2.12 3.2.13 3.2.14 3.2.15

Alter Anämie Entzündungshemmende Medikamente Zytostatika und Antimetabolite Diabetes mellitus Hormone Ikterus Maligne Erkrankung Mangelernährung und Hyperalimentation Fettsucht Temperatur Trauma, Hypovolämie, Hypoxie Urämie Vitamine Zinkmangel

62 62 63 63 64 65 66 69 69 70 71 71 72 73 74

4.

Wundheilung im Endotoxinschock K. J. Bauknecht

83

4.1 4.2

Endotoxin Endotoxinschock

84 86

4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.7.1 4.7.2

Berstungsdrucke Hydroxyprolin Vergleich zwischen Berstungsdruckverlauf und Hydroxinprolingehalt Wassergehalt Mikroangiographie Normaler Heilungsverlauf Heilungsverlauf im Endotoxinschock

88 90 92 93 94 94 97

5.

Nahtmaterial und Verbandsstoffe J. Capperauld, T. E. Bucknall

109

5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.2

Nahtmaterial Einteilung des Nahtmaterials Auswahl des Nahtmaterials Resorbierbares Nahtmaterial Nichtresorbierbares Nahtmaterial Nahttechnik Nähte für besondere Aufgaben Verbandsstoffe

109 109 111 115 118 119 120 124

...

Inhalt

XI

6.

Fibrinklebung Ch. Germer, K. J. Bauknecht

127

6.1 6.1.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5

Allgemeines Gebrauchsanleitung Spezielles Parenchymorgane Verdauungstrakt Gefäße Nerven Orthopädie und Traumatologie

127 128 129 129 131 132 133 133

7.

Wundheilung bei Implantaten U. Gross

137

7.1 7.2 7.3 7.4

Beziehungen zwischen Implantat und Implantatlager, allgemeine Aspekte 137 Implantate in Weichgeweben 140 Implantate in Hartgeweben 142 Lastübertragung zwischen Implantat und Gewebe 148

8.

Klinische Studien A. V. Pollock

8.1 8.1.1 8.1.2 8.2 8.2.1 8.2.2 8.3

Bilanz 157 Persönliche Bilanz 157 Multizentrische Bilanz 159 Randomisierte kontrollierte klinische Untersuchungen 159 Wann sind sie unangemessen? 159 Wann sind sie sinnvoll? 160 Regeln für die einwandfreie Durchführung randomisierter kontrollierter Studien 161 Ethische Überlegungen 161 Erforderliche Anzahl 161 Protokollführung 162 Randomisierung 163 Festlegung des Protokolls 164 Speicherung und Wiederauffindung der Daten 164 Statistische Differenzanalyse 164 Einfluß klinischer Versuche auf die chirurgische Praxis 165

8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5 8.3.6 8.3.7 8.4

157

B. Spezielle Wundheilung 9.

Hautheilung und Verbrennungen C. R. Kayner

171

9.1

Klinische Aspekte primärer und verzögerter Heilung von oberflächlichen Wunden und Verbrennungen 171

XII 9.1.1 9.1.2 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.3

Inhalt Traumatische Wunden 171 Beurteilung von Wunden mit Epitheldefekt 172 Klinische Beobachtungen über den Vorgang epithelialer Regeneration bei chronischen Geschwüren und Verbrennungen 174 Quellen des Epithels 175 Behandlung von Verbrennungswunden 176 Verbände sowie verschiedene Aspekte der epithelialen Reparatur 180 Anpassungsfähigkeit der Haut 181 Ausblick 182

10.

Bauchwand H. Ellis

183

10.1 10.2 10.3 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.4 10.4.1 10.4.2 10.5 10.5.1 10.5.2

Wahl der Schnittführung an der Bauchwand Heilung der Laparotomiewunde Platzbauch Klinik Häufigkeit Ätiologie Prognose Narbenhernie Häufigkeit Ätiologie Ausgedehnte Bauchwand-Exzision Maligne Erkrankung Andere Ursachen

183 186 186 186 188 189 197 197 197 199 199 200 200

11.

Peritoneum A. T. Raftery

205

11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.5.1 11.5.2 11.5.3 11.5.4 11.6

Verwachsungen und Darmverschluß Peritoneale Heilung Ätiologie der Verwachsungen Fremdkörper und Verwachsungen Verhütung von Verwachsungen Verhütung des Fibrinniederschlages Entfernung von Fibrin Mechanische Trennung der Darmschlingen Hemmung der fibroblastischen Proliferation Chirurgische Bewertung von Verwachsungen

205 207 210 214 216 217 217 217 218 218

12.

Verdauungskanal M. E. Foster, D. J. Leaper

225

12.1 12.2

Heilung im Magen-Darm-Trakt Techniken der Wiederherstellung

226 227

Inhalt

XIII

12.2.1 12.2.2 12.3 12.3.1 12.3.2

Operative Technik in der gastrointestinalen Chirurgie 228 Anastomosentechniken in der gastrointestalen Chirurgie 230 Faktoren, die den Heilungsprozeß im Gastrointestinaltrakt beeinflussen 234 Systemische Faktoren 235 237 Lokale Faktoren

13.

Leberregeneration K. J. Bauknecht

245

13.1 13.2 13.2.1 13.2.2

Zellteilung Leberregeneration Zeitlicher Ablauf der Regeneration Bestimmung der Regenerationsquote

245 246 248 249

14.

Leber, Gallengänge, Pankreas und Milz G. C. Davies, J. M. Dixon

253

14.1 14.1.1 14.1.2 14.1.3 14.1.4 14.2 14.3 14.3.1 14.3.2 14.3.3 14.3.4 14.3.5 14.3.6 14.3.7 14.4 14.4.1 14.4.2 14.4.3 14.5 14.5.1

Leber 253 Leberaufbau 253 Leberregeneration 254 Ätiologie von Leberverletzungen 255 Exploration bei Leberverletzungen 255 Wundheilung bei ikterischen Patienten 257 Gallengangsverletzungen und Strikturen 258 Häufigkeit, Alter und Geschlecht 258 Lokalisation 254 Vorausgegangene Operationen 259 Ätiologische Faktoren 259 Pathologie 261 Operative Behandlung 262 Behandlung von biliären Strikturen durch interventionelle Radiotherapie 263 Pankreas 263 Heilung des Pankreas 263 Ätiologie der Pankreasverletzungen 264 Behandlung 265 Milz 265 Ätiologie und Folgen der Milzverletzung 265

15.

Niere und ableitende Harnorgane T. E. Bucknall, L. E. Edwards

273

15.1 15.1 15.3 15.4

Niere Ureter Blase Urethra

273 277 280 283

XIV

Inhalt

16.

Blutgefäße D. J. Leaper

289

16.1 16.2 16.2.1 16.3 16.3.1 16.3.2 16.3.3 16.3.4 16.4 16.4.1 16.4.2 16.4.3 16.4.4 16.5 16.6

Anatomie und Physiologie Rolle der Blutgefäße beim Heilungsprozeß Angiogenese bei Atherosklerose Wundheilung in Blutgefäßen Heilung bei Intimaverletzungen und nach Thrombendarteriektomie Heilung bei Gefäßwandverletzungen Heilung von transplantierten Gefäßen Heilung bei prothetischem Material Techniken in der Gefäßchirurgie Endarteriektomie Einfacher Arteriotomieverschluß Anastomosentechnik Transplantate in der Gefäßchirurgie Komplikationen bei der Heilung von Blutgefäßen Mikrogefäßchirurgische Techniken

289 292 295 296 296 297 298 298 299 299 300 301 303 305 305

17.

Nervensystem T. R. Fisher

313

17.1 17.1.1 17.1.2 17.2 17.2.1 17.2.2 17.3 17.4 17.5 17.5.1 17.5.2 17.5.3 17.6

Anatomie des peripheren Nerven Bindegewebe Nervenaxone Nervendegeneration Retrograde Veränderungen im proximalen Nervenstumpf Nervendegeneration distal vom Ort der Verletzung Nervendegeneration Zeitpunkt der Wiederherstellung eines Nerven Bildung von Narbengewebe Äußeres Epineurium Inneres Epineurium Endoneurium Nerventransplantation, Nahtmaterial

313 313 319 321 322 323 324 327 330 330 330 330 332

18.

Sehnen P. Hutton, B. Ferris

335

18.1 18.2 18.3 18.3.1 18.3.2

Heilungsvorgang Ernährung der Sehnen Klinische Überlegungen Ruptur der Achillessehne Wiederherstellung der Fingerbeugesehne

336 840 342 342 343

Sachregister

....

347

A. Grundlagen

1. Heilende Wunden T. T. Irvin

Weichteilwunden heilen unter Bildung einer fibrösen Narbe. Die Heilung vollzieht sich primär durch Granulationsgewebe, ein gefäß- und zellreiches Gewebe, in welchem Kollagen und die verschiedenen Komponenten der Grundsubstanz synthetisiert werden. Die Größe der bleibenden Narbe ist proportional zu der Menge des gebildeten Granulationsgewebes. Es gibt zwei Typen der Heilung von Weich teil wunden (Abb. 1.1). Eine primäre Wundheilung erfolgt bei Schnittwunden, wenn die Wundränder glatt sind und dicht nebeneinanderliegen. Diese Art von Heilung betrifft die Mehrzahl der chirurgischen Wunden. Eine sekundäre Wundheilung erfolgt bei Wunden mit Gewebsverlust, oder wenn die Wundränder chirurgisch absichtlich weit voneinander getrennt wurden. In der Praxis findet sich diese Art der Wiederherstellung hauptsächlich bei Verbrennungsschäden und bei der Versorgung von Abszessen und verschmutzten Wunden. Bildung von Granulationsgewebe und Narbenbildung sind Charakteristika der sekundären Wundheilung. Unter bestimmten Umständen, wie bei der Versorgung von ausgedehnten Verbrennungen, kann die überschießende Narbenbildung erhebliche funktionelle oder kosmetische Probleme nach sich ziehen.

Abb. 1.1 Eine primäre Wundheilung erfolgt, wenn die Ränder der Schnittwunde (links) durch Nähte zusammengebracht werden. Eine sekundäre Wundheilung erfolgt in der exzidierten Wunde (rechts), die für den unmittelbaren Verschluß durch eine Naht ungeeignet ist. Sie heilt unter Bildung von Granulationsgewebe und durch Einwanderung von Epithel von den Wundrändern her. (Aus Irvin [53] mit der freundlichen Erlaubnis des Verlegers Chapman and Hall).

4

T. T. irvin

1.1 Bindegewebe Das Granulationsgewebe heilender Wunden synthetisiert die Kollagenfibrillen des Bindegewebes und die verschiedenen Bestandteile der amorphen extrazellulären Matrix, die als Grundsubstanz bezeichnet wird.

1.1.1 Kollagen Kollagen tritt hauptsächlich in Form extrazellulärer unlöslicher Fasern auf. Diese Fasern bilden einen großen Teil der organischen Masse von Haut, Sehnen, Blutgefäßen, Knochen, Zähnen, Hornhaut und Glaskörper. Kollagen bildet auch das Stützwerk für parenchymatöse Organe wie Leber, Milz und Niere entweder in seiner Faserform oder organisiert in Basalmembranen. Struktur und mechanische Festigkeit der Weichteilgewebe hängen vom jeweiligen Kollagengehalt ab, der große Unterschiede aufweist: Der Kollagengehalt der Haut beträgt etwa 7 0 % des Hauttrockengewichtes, der Kollagengehalt der Eingeweide ist dagegen sehr viel niedriger und macht im Falle der Leber etwa 4 % des Trockengewichtes aus. Autoradiographische Untersuchungen haben gezeigt, daß Kollagen innerhalb der fibroblastischen Zelle gebildet wird [11, 91, 96]. Die verschiedenen Synthesestufen sind in Abbildung 1.2 zusammengestellt. Die erste Stufe beinhaltet die Bildung von 3 Polypeptidketten an intrazellulären Ribosomen. Diese Peptidketten werden als a-Ketten bezeichnet. Sie sind von gleicher Länge und bestehen aus sich wiederholenden Aminosäuresequenzen. Glyzin erscheint in jeder 3. Position in jeder Kette. Die Aminosäuren in anderen Positionen in den 3 Ketten sind jedoch nicht identisch. Aufgrund der Aminosäurezusammensetzung der a-Ketten lassen sich vier verschiedene Kollagentypen unterscheiden: Typ III ist ein embryonales Kollagen, Typ IV findet sich in Basalmembranen und in der vorderen Linsenkapsel. Typ III und IV enthalten im Vergleich zu Typ I und II mehr Hydroxyprolin und Hydroxylysin. Diese Beobachtungen haben zu der Vermutung geführt, daß die verschiedenen Kollagentypen gewebespezifisch sind, was jedoch bei Wunden nicht der Fall zu sein scheint. Typ-III-Kollagen wird beispielsweise im Granulationsgewebe von Hautwunden gebildet, obwohl dieser Kollagentyp im normalen Hautgewebe gewöhnlich nur in sehr kleinen Mengen vorhanden ist [3]. Die a-Ketten sind reich an den Aminosäuren Prolin und Lysin. Diese werden während der ribosomalen Phase der Kollagensynthese durch die Enzyme Prolylhydroxylase und Lysylhydroxylase in Hydroxyprolin und Hydroxylysin überführt [15, 36]. Der Vorgang erfordert die Anwesenheit von Eisenionen, einer reduzierenden Substanz wie Ascorbinsäure, von a-Ketoglutarat und von

1. Heilende Wunden

1

5

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Tropokollagen

Abb. 1.2 Kollagensynthese: (1) Ribosomale Phase mit Synthese der drei Polypeptidketten und Hydroxylierung von Prolin und Lysin; (2) Glykosilierung des Kollagens; (3) Sezernierung von Tropokollagen. (Aus Irvin [53] mit der freundlichen Erlaubnis des Verlegers Chapman and Hall.)

Sauerstoff. Mangel an einem dieser Faktoren verhindert in vitro die Bildung von Kollagen, Gewebehypoxie und Mangel an Ascorbinsäure verzögert die Wundheilung in vivo. Hydroxyprolin und Hydroxylysin kommen praktisch nur in Kollagen vor. Diese Tatsache ist bei biochemischen Kollagenstudien äußerst nützlich. Messungen von Hydroxyprolin und des Umsatzes von radioaktiv markiertem Prolin sind Standard-Labormethoden bei Untersuchungen des Kollagenstoffwechsels. Die a-Ketten werden nach Hydroxylierung von Prolin und Lysin von den Ribosomen freigesetzt. Eine unvollständige Hydroxylierung der Aminosäuren, wie sie bei Hypoxie oder Mangel an Ascorbinsäure vorkommen kann, führt zur intrazellulären Anhäufung einer Kollagenvorstufe, dem sogenannten Protokollagen. Die Glykosilierung von Kollagen ist die nächste Synthesestufe (s. Abb. 1.2). Der Vorgang erfordert die Gegenwart der Enzyme UDP-Galaktosyl-Transferase und UDP-Glukosyl-Transferase [86]. Er ist auch abhängig davon, daß die Hydroxylierung von Lysin im ribosomalen Stadium erfolgt ist, da die Galaktosyl- und Glukosyl-Galaktosyl-Reste durch O-glykosidische Bindungen mit

6

T. T. ¡ruin

den Hydroxylgruppen des Hydroxylysins verbunden werden. M a n findet in verschiedenen Kollagentypen wechselnde Mengen hydroxylierter Lysinreste, die in einem unterschiedlichen Grad glykosiliert sind. Innerhalb eines gegebenen Kollagentyps können Unterschiede je nach Ursprungsgewebe vorkommen. So hat das Sehnenkollagen, welches Typ I ist, 4 — 6 Reste von Hydroxylysin und 2 Kohlenwasserstoffmoleküle, während das Typ-I-Kollagen der Hornhaut 10 Reste von jedem enthält [57]. In der letzten Phase der intrazellulären Kollagensynthese werden die a-Ketten zu einer rechtsdrehenden 3-Ketten-Spirale verbunden, die wiederum zu einer linksdrehenden „Superhelix" verdrillt wird. In dieser Form (Tropokollagen) wird das Molekül vom Fibroblasten sezerniert. Die Sezernierung von Kollagen ist ein aktiver Transportprozeß, der Stoffwechselenergie (ATP) verbraucht [87]. Außerhalb der Zelle werden die (in Salzlösung löslichen) Tropokollagenmoleküle sehr rasch vernetzt zur unlöslichen Kollagenfibrille. Das Ausmaß dieser intermolekularen Vernetzung, das für die Dehnungsfestigkeit entscheidend ist, scheint je nach Ursprungsgewebe des Kollagens zu variieren. Die Vernetzungsreaktionen spielen sich ab zwischen Aldehyd-Gruppen an Aminosäuren und anderen Aminosäuren im Kollagen [102], wobei zuvor durch oxydative Desaminierung die terminale Aminogruppe von Lysyl- und Hydroxylysylresten entfernt und durch eine Aldehydgruppe ersetzt wird. Durch radioisotopische Untersuchungen des Kollagenmetabolismus weiß man, daß es einen permanenten Kollagenumsatz gibt, daß aber die Rate der Kollagensynthese in den verschiedenen Geweben unterschiedlich ist. Der Abbau des Kollagens geschieht durch Kollagenasen, die in den unterschiedlichsten Geweben nachgewiesen werden konnten [41, 44, 67, 69]. Interessanterweise produzieren auch Makrophagen und Fibroblasten Kollagenasen [4, 106]. Die Kollagenasen spalten das Kollagenmolekül — und zwar alle drei Proteinketten — an einer einzigen Stelle [42]. Die Trippelhelix-Konfiguration der Fragmente ist instabil und die Proteinketten lösen sich spontan voneinander. Die folgenden Schritte der Kollagendegradation kennt man noch nicht so genau, wahrscheinlich sind aber saure Proteasen und lysosomale Enzyme daran beteiligt [56]. 1.1.2

Grundsubstanz

Jedes Bindegewebe enthält in wechselnden Mengen eine Komponente, die als Grundsubstanz bezeichnet wird, eine amorphe Matrix zwischen den Zellen und Fasern, welche eine kolloidreiche Phase im Gleichgewicht mit einer wasserreichen Phase hält [37]. Die Grundsubstanz enthält Wasser, Elektrolyte, Glykoproteine und eine spezifische Klasse von Verbindungen, die als Proteoglykane bezeichnet werden.

1. Heilende Wunden

7

Proteoglykane Die Proteoglykane der Grundsubstanz sind große Eiweiß-Polysaccharid-Komplexe, welche früher als saure Mukopolysaccharide bekannt waren. Man hat sie auch als Glykosaminoglykane bezeichnet, jedoch ist „Proteoglykane" die bessere Bezeichnung für diese Makromoleküle, da sie tatsächlich einen Eiweißkern mit einem Molekulargewicht von etwa 200000 sowie eine große Anzahl von langkettigen linearen Polysacchariden enthalten, die radial von diesen ausgehen. Die Polysaccharide oder Glykosaminoglykanfraktionen des Moleküls sind ob ihrer biochemischen Ähnlichkeit schwierig zu identifizieren. Es sind 7 verschiedene Typen bekannt: Chondroitin, Chondroitin-4-Sulfat, Chondroitin-6-Sulfat, Dermatan-Sulfat, Heparan-Sulfat, Keratan-Sulfat und Hyaluronsäure [82]. Proteoglykane sind heterogene Substanzen. Die Polysaccharidketten können mehr als einen Typ Disaccharid-Einheit enthalten, der Eiweißkern ist unterschiedlich, und es kann mehr als ein Typ Polysaccharid mit dem Eiweiß verbunden sein. Proteoglykane werden von Fibroblasten gebildet [8, 20, 103], Es hat allerdings den Anschein, daß nur bestimmte Fibroblasten-Zelltypen Proteoglykane synthetisieren können. Die genaue Funktion dieser Moleküle im Bindegewebe ist ungeklärt, man weiß jedoch, daß sie an der extrazellulären Bildung von Kollagenfibrillen sowie an der Reifung von Kollagen beteiligt sind [47, 55, 58, 108]. Elektrostatische Kräfte scheinen bei der Interaktion zwischen Kollagen und Glykosaminoglykan-Einheiten wichtig zu sein. Ursache dieser Kräfte ist die Anwesenheit von Estersulfatgruppen am Glykosaminoglykan-Molekül sowie von Lysyl- und Argenylseitenketten am Kollagenmolekül. Typ-I-Kollagen hat eine höhere Affinität zu Glykosaminoglykanen als Typ-II-Kollagen. Jedoch gibt es andererseits auch Hinweise darauf, daß Glykosaminoglykane die Kollagenfibrillen-Bildung verzögern. Diese Funktion scheint nicht mit den elektrostatischen Bindungseigenschaften dieser Einheiten in Verbindung zu stehen [83], Paradoxerweise scheinen die Kollagenfibrillen selbst — zumindest z.T. — für die Regulierung der Syntheserate der Glykosaminoglykane verantwortlich zu sein [27], Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, daß Proteoglykane für die Bildung von Elastinfibrillen in vitro verantwortlich sind, wobei die physiologische Bedeutung der Proteoglykan-Elastin-Beziehung ungeklärt bleibt [83]. Und schließlich weiß man, daß eine Interaktion zwischen den Protoglykanen und dem Fibronektin besteht, einem Glykoprotein, welches verantwortlich ist für die Zell-an-Zell- und die Zell-an-Substrat-Adhaesion. Fibronektin Sowohl in der extrazellulären Matrix oder Grundsubstanz von normalem Bindegewebe als auch in heilenden Wunden finden sich verschiedene Glykoproteine, denen man bis vor kurzem wenig Bedeutung beigemessen hat. Jedoch

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T. T. Irvin

haben neuere Untersuchungen gezeigt, daß das polymorphe Glykoprotein Fibronektin ein wichtiger Bestandteil des Bindegewebes ist. Fibronektin findet sich in Blut und Bindegewebe von Wirbeltieren. Das sog. „kälteunlösliche Globulin", die zirkulierende Form dieses Glykoproteins, wurde vor mehr als 30 Jahren beschrieben. Untersuchungen menschlicher Gewebe haben gezeigt, daß Fibronektin in verschiedenen Basalmembranen, so in Kapillarwänden, in Basalmembranen glatter Muskelzellen, im Sarkolemm von gestreiften Muskelfasern, im Stroma von lymphatischem Gewebe und in losem Bindegewebe vorhanden ist [101]. Die Verteilung dieses Glykoproteins ist verschieden von der des Kollagens und der der elastischen Fasern, jedoch ähnlich der Verteilung des Retikulins. Fibronektin ist ein Hauptbestandteil der Bindegewebsmatrix. Es scheint eine wichtige Rolle zu spielen bei der Zell-an-Zell- und der Zell-an-Matrix-Bindung in den Geweben. Untersuchungen an Zellkulturen lassen vermuten, daß den Vorgängen bei der Zell-an-Zell- und der Zell-an-Matrix-Bindung eine komplexe Interaktion zwischen Fibronektin und den Glykosaminoglykanen der Grundsubstanz zugrundeliegt [19]. Fibronektin wird in Bindegewebsfibroblasten gebildet. Das Glykoprotein kommt zusammen mit Kollagen als relativ unbewegliches Netzwerk auf der Oberfläche von Fibroblasten und anderen Bindegewebszellen vor [10, 80], Fibronektin hat zwei Bindungsstellen: eine für Kollagen und die andere für Zelloberflächen [94]. Der kollagenbindende Teil ist als einfache PolypeptidKette erkannt worden [43]. Es gibt Hinweise darauf, daß Fibronektin die Ausrichtung von Fibroblasten auf extrazelluläre Kollagendepots in vitro beeinflußt. Auch besteht offenbar ein Einfluß auf die Wanderung von fibroblastischen Zellen [50]. Interessanterweise ist die Menge von ZelloberflächenFibronektin in Gewebekulturen von malignen Zellen verringert [80]. Fibronektin spielt möglicherweise eine spezifische Rolle bei der Reaktion von Bindegewebe nach einer Verletzung. Es findet sich in der Zellmembran der Blutplättchen und dient als Rezeptor für Kollagen [6], Neuere Untersuchungen lassen vermuten, daß Fibronektin die Plättchen-Kollagen-Bindung am Ort des endothelialen Schadens stimuliert [39]. Das Interesse am Fibronektin ist relativ neu. Seine Funktionen bei der Bindegewebsbildung und Wundheilung sind bisher nicht völlig geklärt. Es ist aber deutlich, daß dieses Glykoprotein am Vorgang der Zell-Matrix-Bindung beteiligt ist, und daß es offensichtlich eine wichtige Rolle bei der Strukturerhaltung der Bindegewebe spielt.

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1.1.3 Retikulin Lichtmikroskopische Untersuchungen von Wunden haben gezeigt, daß im frühen Stadium der Wundheilung in der extrazellulären Matrix feine sich verzweigende Fasern von Retikulin auftreten. Die Fasern bleiben mit der vanGieson-Färbung entweder ungefärbt oder färben sich schwach rosa. Sie lassen sich jedoch mit Silberimprägnation einfärben. Diese argyrophilen Retikulinfasern sind lange Zeit als die mittels üblicher Lichtmikroskopie frühest erkennbare Form von extrazellulärem Kollagen angesehen worden, neuere Untersuchungen lassen jedoch an dieser These zweifeln. Pras und Glynn [85] haben gezeigt, daß Retikulin sich biochemisch vom Kollagen unterscheidet. Die Eiweißkomponente von Retikulin enthält kein Hydroxyprolin. Überdies ist die Verteilung des Retikulins ganz anders als die des reifen Kollagens und ähnelt der Verteilung des Fibronektins [101]. Die Herkunft der Retikulinfasern und ihre Rolle bei der Wundheilung ist nach wie vor strittig. 1.1.4 Elastin Das Faserprotein Elastin ist ein Hauptbestandteil des Bindegewebes. Es findet sich in dehnbaren Geweben wie Bändern, großen Arterien und Haut. Es wird von Fibroblasten gebildet. Die Vernetzung von Elastin hat gewisse Ähnlichkeit mit Kollagen. Es gibt Hinweise darauf, daß die Proteoglykane der Grundsubstanz die Bildung von Elastinfibrillen aus extrazellulärem a-Elastin und Tropoelastin einleiten [83]. Das Narbengewebe von heilenden Wunden ist relativ brüchig und unelastisch. Die meisten Untersuchungen der Wundheilung haben gezeigt, daß elastisches Gewebe nicht regeneriert wird. Williams [109] hat jedoch nachweisen können, daß elastische Fasern in experimentellen Hautwunden bei Tieren nach 56 Tagen vorhanden sind. Die Regeneration von elastischen Fasern konnte auch in heilenden Wunden nach chirurgischen Korrekturen von überschießender Vernarbung der Haut nachgewiesen werden [70].

1.2 Verlauf der Bindegewebsheilung Es gibt drei Phasen der Wundheilung beim Weichteilgewebe. Diese sind in Abbildung 1.3 a — d dargestellt. In der ersten Phase kommt es zur Entzündung der Wunde und zur Mobilisierung der Zellen, die das Granulationsgewebe bilden. In der 2. Phase wird in der Wunde Granulationsgewebe synthetisiert. Die Wunde gewinnt an mechanischer Festigkeit. Die 3. Phase — oft als Reifungsphase bezeichnet — ist gekennzeichnet durch Wiederherstellung und weitere Zunahme der Wundfestigkeit.

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Abb. 1.3 Die Phasen der Bindegewebsheilung a) Entzündungsphase: Es kommt zu einer Erweiterung der Blutgefäße (1) und zu einer Auswanderung von neutrophilen Leukozyten (2) und Erythrozyten (3) in den Wundspalt. Der Raum zwischen den Wundrändern wird von einem Fibringerinnsel (4) ausgefüllt. b) 4. Tag nach der Verletzung: Es kommt zum Einwachsen von neuen Blutgefäßen in Form endothelialer Knospen (5). Makrophagen (6) sind die vorherrschenden Zellen in der Wunde, jedoch sind auch Fibroblasten (7) in der Nähe der vordringenden Kapillaren zugegen. Kollagenfibrillen (8) werden gebildet. c) 8. Tag: Die vorherrschenden Zellen in der Wunde sind Fibroblasten (7). Es gibt reichlich neues Kollagen (8). Die Bildung neuer Kapillaren (9) ist fortgeschritten. d) 18. Tag: Die ursprüngliche Wunde ist durch ein dickes Bündel Kollagenfibrillen (8) ersetzt worden. Die Wunde ist jetzt relativ gefäßfrei. Die einzig verbleibenden Zellen sind einige Rundzellen (10) oder Riesenzellen (11), welche sich in der Nachbarschaft des versenkten Nahtmaterials befinden. (Aus Irvin [53] mit freundlicher Erlaubnis des Verlegers Chapman and Hall.)

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1.2.1 Erste Phase Nach Wundsetzung kommt es zu einer unmittelbaren Gefäßreaktion. Einer kurzen Periode der Vasokonstriktion, welche die Gefäße der "Wundränder betrifft, folgen Vasodilatation und Änderungen im kapillären Blutfluß: Der Blutfluß verlangsamt sich und weiße Blutzellen, speziell neutrophile Leukozyten, beginnen sich an die Kapillarwände anzuheften. Dieser Phase folgt eine vermehrte Durchlässigkeit der Kapillaren. Elektronenmikroskopische Untersuchungen haben gezeigt, daß sich Spalten zwischen den Endothelzellen der Kapillarwände bilden, und daß Plasma, weiße Blutzellen und in geringerer Menge auch rote Blutzellen in das Fibrinkoagulum auswandern, welches die Wundränder verbindet (s. Abb. 1.3 a). Das zelluläre Infiltrat in der frühen Phase der Wundheilung ist durch die elektronenmikroskopischen Untersuchungen von Ross u. Ödland [92] dokumentiert worden. Neutrophile Granulozyten und einige wenige Lymphozyten sind innerhalb von 3 Stunden in der Wunde zugegen. Diese Zellen sind umgeben von einem Netzwerk von Glykoproteinen (einschließlich Fibronektin) und Fibrin (s. Abb. 1.3 a). Die Zahl der neutrophilen Leukozyten, die in die Wunde einwandern, nimmt während der ersten 48 Stunden zu, jedoch werden viele dieser Zellen aufgelöst, wobei sie ihre zytoplasmatischen Granula freigeben. Sehr wenige neutrophile Leukozyten sind — im Gegensatz zur traditionellen Vorstellung — aktiv an der Phagozytose beteiligt. Einige wenige Monozyten sind innerhalb von 24 Stunden in der Wunde vorhanden. Ihre Zahl nimmt während der nächsten Tage zu, so daß sie am 5. Tag die vorherrschende Zellart in der Wunde sind. Diese mononukleären Makrophagen sind aktive Phagozyten. Während dieser Phase kommt es auch zur Bildung neuer Blutgefäße an den Wundrändern (s. Abb. 1.3 b). In vorhandenen Kapillaren der Wundränder kommt es zur Proliferation von Endothelzellen. Diese endothelialen Knospen wachsen gegen den Wundspalt vor. Die endothelialen Zellen sezernieren einen Plasminogen-Aktivator, der entlang des Weges der vordringenden neuen Kapillaren Fibrin verdaut [66]. In ähnlicher Weise entwickeln sich Lymphgefäße. Dieser Vorgang ist jedoch langsamer. Eine lymphatische Drainage der Wunde kommt während der frühen Heilungsphase nicht vor. Fibroblasten erscheinen in den späteren Stadien der ersten Wundheilungsphase. Der Ursprung dieser Zellen war viele Jahre hindurch umstritten. Es wurde angenommen, daß sie mononukleäre weiße Blutzellen seien, die einer Transformation unterzogen würden. Inzwischen weiß man jedoch, daß Fibroblasten undifferenzierte mesenchymale Zellen sind, die aus dem perivaskulären Bindegewebe stammen, und daß sie Eigenschaften besitzen, die sie von Makrophagen deutlich unterscheiden [24, 72, 92],

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1.2.2 Zweite Phase Die zweite Wundheilungsphase setzt um den 4. oder 5. Tag ein. Makrophagen sind im frühen Teil dieser Phase noch die vorherrschende Zellart in der Wunde, aber bald erscheinen zunehmend Fibroblasten, und ihre Zahl nimmt mit Fortschreiten der Wundheilung weiter zu. Durch histologische und biochemische Methoden läßt sich um den 4. oder 5. Tag die Synthese von extrazellulärem Kollagen und Proteoglykanen feststellen [26]. Die in die Wunde einwandernden Fibroblasten werden dicht gefolgt von den endothelialen Knospen der Kapillaren, wobei die Bewegung des neuen Gefäßendothels aus einer Kombination von Wanderung und Mitose besteht [17]. Die Geschwindigkeit, mit der die Kapillaren vordringen, variiert in verschiedenen Wunden. In der Ohrkammer des Kaninchens beträgt sie etwa 0,2 —0,4 mm pro Tag [16]. Die endothelialen Zellen entwickeln in der Folge ein Gefäßlumen, welches mit den Kapillaren der Wundränder kommuniziert. Wenn die zweite Wundheilungsphase voll im Gange ist, ist die Wunde mit gefäßreichem Granulationsgewebe, welches neue Kapillaren, Fibroblasten, Makrophagen und Mastzellen enthält, angefüllt (s. Abb. 1.3 c). In dem frühen Teil dieser Wundheilungsphase sind argyrophile Retikulinfasern nachweisbar, die bald von Kollagenfibrillen gefolgt werden. Die ersten Kollagen- und Retikulinfibrillen haben keine Verbindung mit dem Kollagen der Wundränder [34], Das Kollagen der Wundränder beginnt jedoch um den 5. oder 6. Tag nach der Wundsetzung, ein ausgefranstes Aussehen anzunehmen, wahrscheinlich infolge kollagenolytischer Aktivität, und es entwickeln sich Verbindungen mit dem Kollagen des Inzisionsspaltes. Diese Änderungen im Kollagen machen die innere mechanische Festigkeit der Wunde aus.

1.2.3 Dritte Phase Der Übergang von der zweiten zur dritten Phase der Wundheilung ist fließend. Die Dauer der 3. Phase ist unbestimmt. Biochemische Untersuchungen des Wundstoffwechsels lassen vermuten, daß die dritte Phase tatsächlich niemals richtig endet. Der Beginn der dritten Phase ist gekennzeichnet durch eine numerische Abnahme der Fibroblasten und Makrophagen. Die Wunde wird weniger gefäßreich. Dieser Wechsel dauert unterschiedlich lange. In einigen Wunden vollzieht sich der Vorgang sehr rasch, in anderen Wunden, besonders in exzidierten

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Wunden, in welchen sich große Mengen Granulationsgewebe gebildet haben, können die Veränderungen mehrere Wochen andauern. Das Endergebnis ist jedoch dasselbe (s. Abb. 1.3c): Viele der neuen Kapillaren in der Wunde werden verschlossen und verschwinden. Die Wunde wird ständig weniger zellreich, bis — gewöhnlich um das versenkte Nahtmaterial herum — einige wenige Entzündungszellen, Rundzellen oder Fremdkörperriesenzellen übrig bleiben. Das bleibende Aussehen ist das einer dichten und relativ gefäßfreien Narbe aus Kollagenfasern. Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Wundnarbe haben gezeigt, daß die neugebildeten Kollagenfasern zunächst völlig ungeordnet sind [29], jedoch kommt es in der 3. Heilungsphase zu einer gewissen Ausrichtung des Kollagens. Einiges Kollagen verschwindet. Diejenigen Fasern, die entlang den Spannungslinien orientiert sind, bleiben, die anderen verschwinden. Die Narbe wird weniger dicht, obgleich neues Kollagen gebildet wird. Das Kollagen einer Narbe nimmt jedoch niemals das normale Aussehen in unverletztem Gewebe an. Die anormale Architektur des Wundkollagens bleibt noch Jahre nach der ursprünglichen Verletzung nachweisbar. Darüber hinaus bleibt die Narbe ein relativ brüchiges und unelastisches Gebilde [29].

1.3 Pathogenese der Bindegewebsheilung In jüngster Zeit hat man der Rolle verschiedener Zelltypen und chemischer Mediatoren in der Pathogenese der verschiedenen Phasen der Bindegewebsreparatur große Aufmerksamkeit geschenkt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen lassen vermuten, daß der normale Vorgang der Wundheilung von einem höchst komplexen System von chemischen, zellulären und physikalischen Faktoren geregelt wird.

1.3.1 Chemische Mediatoren Mehrere chemische Mediatoren sind an der vaskulären Entzündungsreaktion beteiligt. Die einer Verletzung folgende frühe Phase der Vasodilatation wird durch die Freigabe von Histamin aus Plättchen und Gewebemastzellen verursacht [22], Man findet bald nach der Wundsetzung erhöhte Histaminkonzentrationen im Wundsekret und im Blut. Der Histamineffekt währt jedoch relativ kurz. Für die kapilläre Stase und die darauf folgende erhöhte Gefäßdurchlässigkeit sind andere chemische Mediatoren verantwortlich. Die wichtigsten dieser Mediatoren sind Serotonin, die Kinine (Bradykinin und Kallidin) sowie Prostaglandine [22, 105].

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Serotonin wird vor allem von Plättchen und Mastzellen synthetisiert. Elektronenmikroskopische Untersuchungen haben gezeigt, daß sowohl Histamin als auch Serotonin am venösen Schenkel der Kapillarschleife angreifen [82]. Bradykinin und Kallidin sind biologisch aktive Peptide, die durch das Enzym Kallikrein aus Plasmaglobulinen freigesetzt werden. Das Enzym wird durch den Koagulationsfaktor XII (Hageman-Faktor) aktiviert. Kinine erhöhen die Permeabilität der Kapillaren bei gleichzeitiger geringer Vasodilatation [110]. Verschiedene Prostaglandine können an der ersten Phase der Wundheilung beteiligt sein. Die Untersuchungen von Kuehl et al. [65] haben ergeben, daß Prostaglandin G 2 durch enzymatische Oxydation von Arachidonsäure gebildet wird. Das für diesen Prozeß notwendige Enzym stammt aus Plättchen. Es gibt auch Hinweise darauf, daß die Prostaglandine E t und E2 an dem späteren Teil der ersten Reparaturphase beteiligt sind [23]. Diese Substanzen stammen aus dem Gewebe und aus neutrophilen Leukozyten, welche in die Wunde einwandern. Sie erzeugen Vasodilatation und erhöhen ebenfalls die Kapillarpermeabilität. Prostaglandine können auch die Dauer der Wundentzündung regulieren: Prostaglandine der F-Serie haben antientzündliche Eigenschaften. Es ist möglich, daß sie am späteren Teil der Wundheilung beteiligt sind. Erwiesenermaßen haben einige humorale und chemische Mediatoren chemotaktische Eigenschaften, die zur Leukozytenmigration führen. Lange wurde behauptet, daß ein Polypeptid namens Leukotaxin für die Migration der weißen Zellen verantwortlich sei [77]. Neuere Arbeiten haben gezeigt, daß mehrere Stoffe chemotaktische Eigenschaften haben. Das Komplement-System stellt die Eiweißsubstrate für die enzymatische Bildung von wenigstens 3 verschiedenen chemotaktischen Faktoren für neutrophile Zellen zur Verfügung [107]. Chemotaktische Aktivitäten besitzen 2 Peptide, die von der 3. (C 3) und von der 5. (C 5) Komponente dieses Systems stammen [78, 99]. Auch einige bakterielle Faktoren von hohem und niedrigem Molekulargewicht sind an der Leukotaxis beteiligt. Kallikrein und Prostaglandine sind vermutlich ebenfalls wichtige Mediatoren der leukozytären Migration [23, 104], Chemische Mediatoren sind auch an der Bildung und Erhaltung von Granulationsgewebe beteiligt. Kahlson, Nilsson u. Zederfeldt [61] haben gefunden, daß eine Beziehung besteht zwischen der Dehnungsfestigkeit von Wunden und dem Histamindekarboxylase-Gehalt des Granulationsgewebes, wobei sie den Enzymgehalt als Index für die histaminbildende Fähigkeit des Gewebes benutzten. Bradykinin und Serotonin stimulieren in der Gewebekultur das Wachstum von Fibroblasten [5]. Umgekehrt scheinen diese Stoffe, wenn sie direkt ins Granulationsgewebe injiziert werden, die Synthese von Kollagen und Proteoglykanen zu unterdrücken. Man hat kürzlich erwogen, ob auch Prostaglandine an der Synthese von Granulationsgewebe beteiligt sein könnten [82], und ob ein von Leukozyten stammendes, Bindegewebe-aktivierendes Peptid Wund-

1. Heilende Wunden

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fibroblasten aktivieren könne. Es gibt darüber hinaus Hinweise dafür, daß von Blutplättchen freigesetzte Faktoren eine Schlüsselrolle beim Beginn der Wundheilung spielen [90]. Die extrazelluläre Flüssigkeit in einer Wunde ist offensichtlich reich an Faktoren, die einen wichtigen Einfluß auf die Zellen haben, die das Granulationsgewebe bilden. Die genaue Natur dieser Substanzen und ihre spezifischen Funktionen sind jedoch noch weitgehend unbekannt. 1.3.2 Zellen Entgegen der traditionellen Meinung scheint die Hauptfunktion der neutrophilen Leukozyten in der Frühphase der Wundheilung nicht die Phagozytose zu sein. Die meisten der in die Wunde gelangenden neutrophilen Zellen werden lysiert, und es hat den Anschein, daß der intrazelluläre Gehalt dieser Zellen für die erste Phase der Wiederherstellung bedeutsam ist [92], Bestandteile dieses Zellinhaltes sind Kollagenasen, Prostaglandine der E-Serie und verschiedene proteolytische Enzyme. Die Anwesenheit von neutrophilen Granulozyten ist jedoch nicht unbedingt für eine Wundheilung notwendig. Untersuchungen an Tieren mit künstlich erzeugter Neutropenie haben gezeigt, daß mononukleäre Makrophagen in normaler Zahl in der Wunde auftreten, und daß die Proliferationsphase der Wundheilung nicht gestört ist [89]. Man hat inzwischen erkannt, daß die Blutplättchen, die nach einer Verletzung im Wundspalt auftreten, die Schlüsselrolle bei der Einleitung der Wundheilung haben. Die Plättchen geben einen Faktor oder mehrere Faktoren in die Wundflüssigkeit, die Fibroblasten veranlassen zu proliferieren. Die Zellen in der Zellkultur verbleiben jedoch in Ruhe, wenn Plättchen oder Plättchen-enthaltendes Serum fehlen [90, 93, 95]. Die Monozyten und mononukleären Makrophagen, die man in Wunden findet, phagozytieren. Sie nehmen Zelldetritus, Fibrin und Bakterien auf, und das aufgenommene Material wird durch intrazelluläre hydrolytische Enzyme aufgeschlossen. Es ist augenscheinlich, daß diese Zellen eine wichtige Funktion bei der Einleitung der Wundheilung erfüllen. Untersuchungen an Tieren, denen Anti-Makrophagen-Serum gegeben worden war, haben ergeben, daß einer Behinderung der Makrophagenwanderung eine Verzögerung der Wundheilung folgt [68]. Vermutlich beeinflussen die Makrophagen auch die Schnelligkeit des Einwachsens von neuem gefäßreichen Endothel in die heilende Wunde. Den wachsenden Endothelknospen geht stets eine Makrophagenwanderung in die Wunde voraus, und es gibt Hinweise dafür, daß aktivierte Makrophagen einen „angiogenetischen Faktor" produzieren, welcher Wanderung und Wachstum von Endothelzellen stimuliert [84].

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Die genaue Funktion der Mastzellen bei der bindegeweblichen "Wiederherstellung ist ungeklärt. In der frühen Wundheilungsphase stehen diese Zellen in enger Beziehung zu den neu gebildeten Kapillaren [88], später sind sie jedoch im Granulationsgewebe verstreut. M a n hat angenommen, daß sie eine nutritive Rolle spielen, und daß sie beim Aufbau der Proteoglykane helfen. Eine normale Wundheilung kann jedoch auch in Abwesenheit von Mastzellen vor sich gehen [46]. Das derzeitige Konzept über die Faktoren, welche an der zellulären Biologie der Wundheilung beteiligt sind, haben Hunt u. Halliday [51] entwickelt. Sie haben die zentrale Rolle betont, die den Makrophagen bei diesem Prozeß zukommt (Abb. 1.4). Es bleibt jedoch nach wie vor einiges ungeklärt. So produzieren beispielsweise Makrophagen Faktoren, welche einerseits die Fibroblastenproliferation und die Kollagensynthese verhindern [59], andererseits die Bildung von Kollagenasen stimulieren [21].

Proteoglykane • Kollagen Fibronektin Abb. 1.4 Das derzeitige Schema der zellulären Biologie der Wundheilung. Beachte die zentrale Rolle, welche der Makrophage spielt. (Aus Hunt u. Halliday [51] mit freundlicher Erlaubnis der Autoren und des Verlegers Appleton-CenturyCrofts.)

1.3.3 P h y s i k a l i s c h e s U m f e l d Der Wundspalt hat ein ziemlich saures und hypoxisches Umfeld, besonders während der frühen Heilungsphase [98]. M a n hat angenommen, daß dieses

1. Heilende Wunden

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offensichtlich ungünstige Umfeld als Reiz bei der Wundheilung wirkt [45, 97], Die genaue Bedeutung der Hypoxie bei der Wundheilung bleibt jedoch ungeklärt. Es besteht allerdings kein Zweifel, daß eine ausreichende Sauerstoffversorgung der Wunde von großer Bedeutung für den Wundheilungsprozeß ist. Silver [98] hat die Sauerstoffspannung in der heilenden Wunde bestimmt und diese zur zellulären Biologie des Heilungsvorganges in Beziehung gesetzt (Abb. 1.5). Dem einwachsenden Granulationsgewebe (Fibroblasten und Endothelknospen) wandert am äußersten Wundrand (der sauerstoffärmsten Zone) eine Schicht Makrophagen voraus. Diese Makrophagen räumen Detritus ab, haben jedoch mit der intrazellulären Verdauung bei sehr ungünstigen Sauerstoffbedingungen Schwierigkeiten. In Gebieten mit besserer Sauerstoffversorgung (s. Abb. 1.5, Zone A) beobachtet man die Proliferation von Fibroblasten und

100

-

80 60 40

20 0

Zone A

Zone C Kollabierte Kapillare

Zone B

Zellteilung (Fibroblast)

Makrophage

Abb. 1.5 Diagrammatischer Schnitt durch neues, in einer Ohrkammer wachsendes Gewebe mit darüber gezeichnetem Sauerstoffspannungsprofil. Die mitotische Aktivität beschränkt sich fast ganz auf die führende Kapillarzone. KollagenVernetzung erfolgt in der Zone des flachen Sauerstoffgradienten. Die Zone A ist die Wachstumszone, die Zone B die Zone der Synthese. Die Zone C ist die Zone des Abschlusses. Im Schock oder bei Hypovolämie, wenn die Kapillare , X ' minderdurchblutet ist, verändert sich das Sauerstoffprofil wie in der gestrichelten Linie angegeben. (Aus Silver [98] mit der freundlichen Erlaubnis des Autors und des Verlegers Appleton-Century-Crofts.)

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endothelialen Knospen. Extrazelluläre Kollagenfibrillen finden sich bei verbesserter Sauerstoffversorgung der Wunde am äußersten Wundrand. Es gibt keinen überzeugenden Nachweis, daß die Verbesserung der Sauerstoffversorgung der Wunde zu einer Verbesserung der Wundheilung führt [62]. Der Heilungsvorgang ist jedoch hochempfindlich gegenüber Hypovolämie und anderen Störungen, welche die Hypoxie der Wunde fördern [71, 79],

1.4

Biochemische Aspekte der Bindegewebsheilung

1.4.1

Kollagen

Der ständige Prozeß von Synthese und Auflösung von Gewebekollagen ist in Wunden erheblich verstärkt. Der Kollagenstoffwechsel bei der Wundheilung hat ein charakteristisches Muster. Darüber hinaus sind die einer Verletzung folgenden Veränderungen im Kollagenstoffwechsel nicht auf die Wunde allein beschränkt. Die kollagenolytische Aktivität in einem Gewebe wird entweder direkt durch einen Enzym-Assay gemessen oder indirekt durch Ableitung aus der Untersuchung von Gewebekollagengehalt und der radioisotopischen Messung der Kollagensynthese [28, 44]. Die Kollagensynthese kann mittels der Aufnahme von radioaktiv markiertem Prolin gemessen werden sowie mittels seiner Konversionsrate in radioaktives Hydroxyprolin im Kollagenmolekül. Oder sie kann bestimmt werden durch radioisotopische Aktivitätsuntersuchungen des Enzyms Prolylhydroxylase. Die eleganteste Messung des Kollagenstoffwechsels im Tierexperiment erfolgt durch die Markierung von Gewebekollagen mittels wiederholter Injektionen von radioaktivem Prolin, mit denen man in der frühen Entwicklungsphase beginnt [52, 63]. Das normale Muster der Kollagenablagerung in Wunden zeigt Abbildung 1.6. Messungen des Wundkollagens in der ersten Phase der Wiederherstellung informieren lediglich über das Kollagen der Wundränder, weniger über das Kollagen, welches im Wundinneren gebildet wird. Dort kommt es im ersten Teil dieser Phase zu keiner erkennbaren Synthese von Kollagen. Es kommt jedoch zu einer signifikanten Abnahme des Kollagengehaltes der Wundränder durch Kollagenolyse [2, 54, 81]. Diese Veränderungen sind nicht auf die Wunde beschränkt. Sie können auch Gewebe in einiger Entfernung von den Wundrändern betreffen [18, 49]. Offenbar kommt es nach einer Verletzung zu einer weitgestreuten Kollagenolyse im Gastrointestinaltrakt [44], Die praktische Folgerung dieses Befundes ist, daß die Wundränder weicher und schwächer werden können. Ihre nahthaltende Fähigkeit ist dadurch vermindert. Die Wundnähte können durchschneiden, sobald die Wunde einer erheblichen mechanischen Belastung ausgesetzt wird.

1. Heilende Wunden

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3.0

Abb. 1.6 Der normale Verlauf des Kollagengehalts inzidierter chirurgischer Wunden. Der frühe Schwund von Wundkollagen geht auf die Kollagenolyse an den Wundrändern zurück. Die nachfolgende Zunahme von Wundkollagen ist Folge der Synthese von löslichen Tropokollagenfibrillen. (Aus Irvin [53] mit freundlicher Erlaubnis des Verlegers Chapman and Hall.)

Die frühesten Zeichen von Kollagensynthese in der Wunde entdeckt man durch Messungen der Prolylhydroxylase-Aktivität sowie des salzlöslichen Kollagens (Tropokollagen). Am dritten Tag nach Wundsetzung kommt es zu einem signifikanten Aktivitätsanstieg des Enzyms und neues Kollagen erscheint in Form von löslichen Tropokollagenmolekülen [54,100]. Die ProlylhydroxylaseAktivität erreicht am fünften Tag einen Gipfel verbunden mit einem raschen Anstieg der Kollagengehalts der Wunde (s. Abb. 1.6). Diese Veränderungen im Gewebekollagen sind von einer erheblichen Zunahme der Wundfestigkeit begleitet. Die Dauer der Zunahme des Wundkollagengehaltes variiert in verschiedenen Geweben, jedoch werden Mengenmaxima offenbar um den 11. Tag in den meisten durch primäre Naht verschlossenen Wunden erreicht [2, 40, 54]. Die Mengen können über diejenigen in unverletzten Geweben hinausgehen. Während der 3. Reparaturphase kann es jedoch zu einer Abnahme des Wundkollagengehaltes kommen; während dieser Phase kommt es zu einer bedeutsamen Umgestaltung der Wunde. Es gibt Hinweise, daß sowohl die Kollagensynthese als auch die Kollagenolyse während dieser Phase fortdauern und der Prozeß der Kollagenumschichtung andauern kann [74].

20 1.4.2

T. T. Irvin Grundsubstanz

Gegenüber dem beträchtlichen Informationsstand, der über Synthese und Stoffwechsel von Kollagen in heilenden Wunden vorliegt, weiß man praktisch nichts über das Verhalten der Hauptbestandteile der Grundsubstanz, die Proteoglykane und das Fibronektin. Diese Tatsache geht teilweise darauf zurück, daß Proteoglykane und ihre Glykosaminoglykan-Fraktionen in kleinen Partikeln von Wundgewebe schwierig nachzuweisen und zu messen sind, und im Fall des Fibronektins wurde teilweise aus Unkenntnis die Bedeutung dieses Stoffes bei der Wiederherstellung von Bindegewebe unterschätzt. Es wird allgemein angenommen, daß die Synthese der Proteoglykane nicht erfolgt, bevor die Fibroplasie ganz abgeschlossen ist [7, 58]. Das ist auch zu erwarten, da Fibroblasten für die Synthese dieser Moleküle verantwortlich sind. M a n nimmt auch an, daß die Proteoglykane für die Stabilisierung der extrazellulären Kollagenfibrillen und für die Kollagenreifung verantwortlich sind, und daß sie sich mit Fibronektin im Vorgang der Zell-zu-Zell- und der Zell-Matrix-Adhäsion verbinden [19, 47, 55, 5 8 , 1 0 8 ] . Das Muster der Synthese variiert jedoch mit den verschiedenen Glykosaminoglykanen und in verschiedenen Geweben. In experimentellen Hautwunden findet sich anfänglich Hyaluronsäure in hohen Konzentrationen, sie nimmt aber nach dem fünften Tag ab, während die Konzentrationen von Chondroitin-4-Sulfat und DermatanSulfat nach dem fünften Tag zunehmen [82].

1.5 Zweitwunden Tierexperimentell gesetzte und vernähte Wunden, die danach absichtlich aufgerissen und neu vernäht wurden, heilen beim zweiten Mal schneller, vorausgesetzt, die zweite Wunde wurde erst gesetzt, nachdem die proliferative Phase der Wundheilung abgeschlossen war [12, 25]. Dieser Vorteil der sekundär vernähten Wunden ist in der dritten Woche nach der anfänglichen Verletzung am größten. Nach sechs Wochen ist er nahezu aufgehoben [25]. Die bessere Heilungsrate der erneut vernähten Wunden mag mit der Gegenwart sowohl der notwendigen chemischen Faktoren als auch der zellulären Elemente zusammenhängen, die für die 2. Phase der Wundheilung erforderlich sind. Der Vorteil ist jedoch rein lokal, es gibt keinen Anhalt für irgendeinen systemischen Faktor, welcher die Heilung von Sekundärwunden beeinflussen könnte. Darüber hinaus bestehen Zweifel, ob diese Beobachtungen bei der Heilung von Wunden Bedeutung haben, die in der klinischen Praxis spontan aufgehen. Chirurgische Wunden, die eine Sekundärnaht erfordern, sind in der Regel aufgebrochen, weil Faktoren vorhanden sind, die für die Wundheilung ungünstig sind. Diese Faktoren können auch die Abheilung der erneut genähten Wunde beeinflussen [38].

1. Heilende Wunden

21

1.6 Sekundäre Wundheilung und Kontraktion Sekundäre Wundheilung ist der Ausheilungsprozeß von exzidierten Wunden, bei denen es zu einem Gewebsverlust gekommen ist. In ähnlicher Weise wie bei der primären Wundreparatur wird Granulationsgewebe gebildet, jedoch wegen der Größe des Defektes in größerer Menge. Auch die Bildung von fibrösem Gewebe und die Narbenbildung sind stärker ausgeprägt, und die Entzündungszeichen können lebhafter sein. Der wichtigste Unterschied zur primären Heilung ist jedoch die kontraktile Potenz des Granulationsgewebes in exzidierten Wunden. Durch die Kontraktion verschließt sich der Defekt. Exzidierte Wunden heilen durch die Kombination von Kontraktion und Einwanderung von Epithelien. Interessanterweise gibt es auch Hinweise auf einen kontraktilen Mechanismus in Epithelzellen und die Beweglichkeit dieser Zellen kann ebenfalls durch diesen Mechanismus reguliert werden [30]. Im Tierexperiment trägt die Wundkontraktion zu 40 — 80% zum Verschluß exzidierter Wunden bei [1]. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, daß die Wundkontraktion durch spezialisierte kontraktile Zellen des Granulationsgewebes, sogenannte Myofibroblasten, verursacht wird. Diese Zellen haben Bündel von parallel liegenden Fibrillen in ihrem Zytoplasma und einen gezahnten Kern wie Zellen der glatten Muskulatur [33, 48]. Im Lichtmikroskop haben diese Zellen das Aussehen von glatten Muskelzellen. Die chemische Analyse des Granulationsgewebes von exzidierten Wunden hat darüber hinaus ergeben, daß diese Zellen Actomyosin synthetisieren, und Immunfluoreszenzuntersuchungen haben gezeigt, daß sie sich mit menschlichen Anti-glatte-Muskel-Seren anfärben lassen [32, 76]. Neuere Studien lassen jedoch vermuten, daß die Myofibroblasten von Gewebefibroblasten und nicht von glatten Muskelzellen abstammen [32], Myofibroblasten kommen nicht nur im Granulationsgewebe von Wunden vor, sondern sind auch bei ischämischen Kontrakturen der Handmuskeln, beim Karpaltunnelsyndrom und der Dupuytrenschen Kontraktur nachgewiesen worden [73, 75]. Sie sind vielleicht auch verantwortlich für die Veränderung der normalen Gewebsarchitektur bei Leberzirrhose und Lungensarkoidose [9, 60]. Auch bei malignen Tumoren sind Myofibroblasten gefunden worden: Ein hoher Anteil der Spindelzellen in Fibrosarkomen scheinen Myofibroblasten zu sein [14].

1.7 Epitheliale Wiederherstellung Über den normalen Heilungsvorgang in epithelialen Wunden ist man größtenteils durch Untersuchungen an Hautwunden unterrichtet [35], Die Hauptvorgänge der epithelialen Wiederherstellung in Hautwunden sind in Abbildung 1.7 a —e aufgezeichnet.

22

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Abb. 1.7 Die epitheliale Wiederherstellung in exzidierten Hautwunden. a) Dje Epidermis ist nach der Wundnaht nach einwärts über die Schnittränder der Lederhaut eingestülpt. Der Wundspalt ist mit einem Fibrinkoagulum angefüllt. b) Nach 48 Stunden kommt es zu einer Wanderung von Epithel über die Schnittränder des Coriums hinaus. Das Epithel in oder in der Nähe der Wunde verdickt sich durch Mitosen und Hypertrophie. Entzündungszellen begleiten den Weg des versenkten Nahtmaterials.

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Nach der Verletzung wird der epitheliale Defekt durch einen Fibrinpfropf überbrückt, der den Wundspalt ausfüllt. Die Ränder der Epidermis sind nach einwärts über die Schnittränder der Dermis gekehrt (s. Abb. 1.7a). Innerhalb von 24 Stunden verlieren die Basalzellen der Epidermis ihren Halt an der darunterliegenden Dermis und beginnen über die Oberfläche der Dermis zu wandern. Diese wandernden Zellen sind größer und flacher als die Basalzellen der unverletzten Epidermis. Bei der Wanderung scheinen die Epithelzellen übereinander zu rollen bzw. zu gleiten. Diese Bewegung wird von verschiedenen Faktoren gelenkt: Man nimmt an, daß kontraktile zytoplasmatische Fibrillen ähnlich denen in Myofibroblasten für die Beweglichkeit der epidermalen Zelle von Bedeutung sind und daß interzelluläre Verbindungsstränge (Desmosome) und Zellsubstratverbindungen (Hemidesmosome) ebenfalls die Bewegung dieser Zellen bestimmen [31, 64], Während der ersten 48 Stunden verdickt sich das eingestülpte Epithel infolge von zellulärer Hypertrophie und durch Mitosen (s. Abb. 1.7 b). Alle Schichten der Epidermis sind beteiligt, die Zellen mit Mitosen liegen jedoch nahe dem Rand des vorwärts wandernden Wundepithels. Die Epithelwanderung hört auf, sobald sich die Ränder treffen und den Wunddefekt überbrücken. Dies geschieht bei inzidierten Wunden in der Regel innerhalb von 3 — 5 Tagen. Während dieser Zeitspanne kann die epitheliale Reparatur sehr zur Dehnungsfestigkeit der Wunde beitragen. Bei Wanderungsstop wird das Epithel durch Hypertrophie und Mitose dicker bis zu dem Punkt, an dem es die Wundoberfläche ausfüllt (s. Abb. 1.7 c). Die Zellen an der Oberfläche der Hautwunden beginnen zu keratinisieren. Eine interessante Besonderheit dieser Reparaturphase sind zusätzliche „invasive Ausläufer" von Epithel, welche das subepitheliale Gewebe nahe der Inzisionsoberfläche durchdringen. „Epitheliale Ausläufer" wachsen auch entlang des Verlaufs der Wundnähte. Der Zweck dieser invasiven Ausläufer ist ungeklärt. Sie trennen sich vom Oberflächenepithel und reifen nach zwei Wochen zu keratinhaltigen epithelialen „Perlen" (s. Abb. 1.7 d). Sie verschwinden nach der dritten Woche. c) 5 — 8 Tage nach der Verletzung vereint sich das wandernde Epithel und beginnt, den Wundspalt auszufüllen. „Invasive Ausläufer" des Epithels breiten sich entlang des versenkten Nahtmaterials aus. d) 10 — 15 Tage nach der Verletzung ziehen sich die „invasiven Ausläufer" zurück und die Bildung von keratinhaltigen epithelialen „Perlen" tritt deutlich hervor. e) Das Endstadium der epithelialen Reparatur (vom 25. Tag ab): Die epithelialen „Perlen" sind verschwunden, das Epithel ist verdünnt und es bestehen keine speziellen Verbindungen des Epithels mit der darunterliegenden Lederhaut. (Aus Irvin [53] mit freundlicher Genehmigung des Verlegers Chapman and Hall.)

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Das neue Wundepithel ist dicker als die normale Epidermis, obwohl es makroskopisch dünn und zerreißlich erscheint. Mit seiner Reifung wird es jedoch dünner und verbindet sich mit der darunterliegenden Dermis. Schließlich nimmt es das Aussehen der normalen Epidermis an, obwohl es wahrscheinlich nicht die speziellen Anhänge der normalen Haut erhält. Berichte über die Regeneration von Haarfollikeln und Talgdrüsen in epithelialen Wunden von Tieren sind beim Menschen nicht bestätigt worden. Die Vorgänge epithelialer Reparatur in exzidierten Wunden sind ähnlich, jedoch tragen die speziellen Hautanhänge, Haarfollikel, Schweiß- und Talgdrüsen, hier erheblich zur Wiederherstellung bei. Diese Strukturen dringen in die Dermis ein und ihr Epithel wird bei Epidermisverlust ausgespart. Die Anhänge bilden auf diese Weise Epithelinseln, die zur epithelialen Deckung des Defektes beitragen. Die Teilnahme dieser Strukturen an der Heilung von Hautwunden ermöglicht bei chirurgischer Transplantatentnahme die Abheilung der Entnahmestellen. Die Wiederherstellung anderer epithelialer Gewebe verläuft wahrscheinlich erheblich anders als die der Haut. Es scheint, daß beim Darm präexistierende Zylinderepithelzellen nicht wandern. Bei intestinalen Verletzungen leiten sich die Wanderzellen vielmehr von mitosierenden Kryptenzellen her. Diese Zellen, welche das geschädigte Darmepithel ersetzen, besitzen nicht die Funktionen des unverletzten Gewebes. In Magenwunden wird ein Schleim-sezernierendes Epithel gebildet, unabhängig vom Sitz der Verletzung. Verletzungen der Harnblase heilen sehr rasch, und Mitosen treten innerhalb von 24 Stunden nach Verletzung sowohl in präexistierenden als auch in wandernden Zellen auf. Die Faktoren, welche die epitheliale Wiederherstellung lenken, sind unbekannt. Man hat angenommen, daß ein hormonaler Faktor die epitheliale Mitose kontrolliert [13]. Nach dieser These wird normalerweise die Proliferation durch ein Hormon oder „Chalon" gehemmt. Diese Hemmung geht verloren, sobald ein Spalt im Epithel auftritt. Die Epithelwanderung scheint durch einen Prozeß der Kontakthemmung kontrolliert zu werden. Experimentelle Studien haben gezeigt, daß einzelne epitheliale Zellen beweglich werden, sobald sie ihren Kontakt mit anderen Zellen verlieren. Die Wanderung endigt, wenn der Kontakt wiederhergestellt ist.

1.8 Zusammenfassung Wunden von Weichteilgeweben heilen durch den Prozeß einer bindegeweblichen Reparatur und durch die Bildung einer fibrösen Narbe. Dies wird erreicht durch den Aufbau von Granulationsgewebe, ein sehr gefäß- und zellreiches Gewebe, in welchem Kollagen, Retikulin, Fibronektin und die Proteoglykane der Grundsubstanz gebildet werden.

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Der normale Vorgang der Wundheilung ist durch drei Phasen charakterisiert. In der 1. Phase folgt der Gewebeverletzung eine unmittelbare entzündliche Reaktion sowie die Einwanderung von Entzündungszellen in den Wundspalt. Verschiedene chemische Mediatoren sind für diese entzündliche Reaktion verantwortlich, dazu gehören Histamin, Serotonin, die Kinine, Prostaglandine sowie das Komplement-System. Innerhalb weniger Tage nach der Verletzung wird das entzündliche Zellinfiltrat ersetzt durch Makrophagen und Fibroblasten. Das Bindegewebe wird während der 2. Reparaturphase synthetisiert. Nach neuerer Erkenntnis sind Plättchen und Makrophagen für die Einleitung des Prozesses der bindegeweblichen Heilung verantwortlich. Fibroblasten aber sind für die Bildung einiger Bestandteile des neuen Bindegewebes zuständig. Überdies ist eine ausreichende Sauerstoffversorgung der Wunde für diesen Prozeß wichtig. Der Zellgehalt der Wunde nimmt während der 3. Reparaturphase ab, und es kommt zur Umformung des Kollagens. Der normale Prozeß der Synthese und Lyse des Gewebekollagens ist in heilenden Wunden erheblich beschleunigt. Die Wunde kann in den ersten Tagen nach der Verletzung infolge von Kollagenauflösung an den Wundrändern weicher werden. Während der 2. Phase der Heilung kommt es zu einem steilen Anstieg des Kollagengehaltes der Wunde, begleitet von einer Zunahme ihrer mechanischen Festigkeit. Kollagensynthese und -lyse setzen sich während der 3. Phase der Wundheilung fort. Der Vorgang der Umformung des Wundkollagens aber kann unbegrenzt anhalten. Anscheinend sind die Proteoglykane der Grundsubstanz für die Stabilisierung der extrazellulären Kollagenfibrillen und die Kollagenreifung verantwortlich. Die Proteoglykane verbinden sich mit Fibronektin bei der Zell-zu-Zell- und der Zell-zu-Matrix-Adhäsion. Das Granulationsgewebe von exzidierten Wunden enthält kontraktile Zellen, sogenannte Myofibroblasten, die beim Wundverschluß Hilfestellung leisten. Es konnte gezeigt werden, daß 40 — 80% des Verschlusses von Hautwunden auf Wundkontraktion zurückzuführen sind. Die Heilung epithelialer Wunden wird erreicht durch Zellwanderung und Mitose. Die Wanderung epithelialer Zellen ist abhängig von interzellulären und Zell-Substrat-Verbindungen sowie dem Vorhandensein zytoplasmatischer kontraktiler Fibrillen. Sie hört auf, sobald der epitheliale Defekt geschlossen ist. In exzidierten Hautwunden tragen überlebende Epithelinseln um spezielle Strukturen der Haut wie Haarfollikel, Schweiß- und Talgdrüsen zum Verschluß des epithelialen Defektes bei.

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1.9 Literatur [1] Abercrombie, M., J. E. Heaysman, S. M. Pegrum: The locomotion of fibroblasts in culture. IV. Electron microscopy of the leading lamella. Exp. Cell Res. 67 (1971) 3 5 9 - 3 6 7 [2] Adamsons, R. J., F. Musco, I. F. Enquist: The relationship of collagen content to wound strength in normal and scorbutic animals. Surg. Gynecol. Obstet. 119 (1964) 3 2 3 - 3 2 9 [3] Bailey, A. J., S. Bazin, T. J. Simms et al.: Characterisation of the collagen of human hypertrophic and normal scars. Biochim. Biophys. Acta 405 (1975) 404 - 421 [4] Bauer, E. A., G. P. Stricklin, J. J. Jeffrey et al.: Collagenase production by human skin fibroblasts. Biochem. Biophys. Res. Commun. 64 (1975) 232 — 239 [5] Bazin, S., M. Pelletier, A. DeLauney: The influence of chemical mediators of acute inflammation on the cells of a subacute inflammation. Agents Actions 3 (1973) 3 1 7 - 3 2 2 [6] Bensusan, H. B., T. L. Koh, K. G. Henry et al.: Evidence that fibronectin is the collagen receptor on platelet membranes. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 75 (1978) 5864-5868 [7] Bentley, J. P.: Rate of chondroitin sulphate formation in wound healing. Ann. Surg. 165 (1967) 1 8 6 - 1 9 1 [8] Berenson, G. S., W. M. Lumpkin, V. G. Shipp: Study of the time course of production of acid mucopolysaccharides by fibroblasts in synthetic medium. Anat. Rec. 132 (1959) 5 8 5 - 5 9 2 [9] Bhathal, P. S.: Presence of modified fibroblasts in cirrhotic livers in man. Pathology 4 (1972) 139 - 1 4 4 [10] Bornstein, P., J. F. Ash: Cell surface associated structural proteins in connective tissue cells. Proc. Nat. Acad. Sci. 74 (1977) 2480 - 2484 [11] Bornstein, P., H. P. Ehrlich: Intracellular translocation and secretion of collagen. In: Biology of Fibroblast (Hrsg. E. Kulonen, J. Pikkarainen) S. 321—338. Academic Press, London 1973 [12] Botsford, T. W.: The tensile strength of sutured skin wounds during healing. Surg. Gynecol. Obstet. 72 (1941) 6 9 0 - 6 9 7 [13] Bullough, W. S., E. B. Laurence: The control of epidermal mitotic activity in the mouse. Proc. R. Soc. B151 (1960) 5 1 7 - 5 3 6 [14] Chung, A. M., L. B. Kahn: Myofibroblasts and related cells in malignant fibrous and fibrohistiocytic tumors. Hum. Pathol. 8 (1977) 2 0 5 - 2 1 8 [15] Chvapil, M., J. Hurych: Hydroxylation of proline in vitro. Nature 184 (1959) 1145 [16] Clark, E. R.: Growth and development of function in blood vessels and lymphatics. Ann. Intern. Med. 9 (1936) 1 0 4 3 - 1 0 4 9 . [17] Cliff, W. J.: Observations on healing tissue: a combined light and electron microscope investigation. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B246 (1963) 305 — 325 [18] Cronin, K., D. S. Jackson, J. E. Dunphy: Specific activity of hydroxyprolinetritium in the healing colon. Surg. Gynecol. Obstet. 126 (1968) 1061 - 1 0 6 5

1. Heilende Wunden

27

[19] Culp, L. A., B. A. Murray, B. J . Rollins: Fibronectin and proteoglycans as determinants of cell-substratum adhesion: J . Supramolecular Structure 11 (1979) 401-427 [20] Curran, R. C., J . S. Kennedy: Utilization of sulphate ion by fibroblasts in the quartz forms. Nature 175 (1955) 435 [21] Dayer, J . M . , M . L. Stephenson, E. Schmidt et al.: Purification of a factor from human blood monocyte-macrophages which stimulates the production of collagenase and prostaglandin E 2 by cells cultured from rheumatoid synovial tissues. FEBS Lett. 124 (1981) 253 - 255 [22] DiRosa, M . , J . P. Giroud, D. A. Willoughby: Studies on the mediators of the acute inflammatory response induced in rats in different sites by carrageenan and turpentine. J . Pathol. 104 (1971) 15 - 29 [23] DiRosa, M . , J . M . Papadimitriou, D. A. Willoughby: A histopathological and pharmacological analysis of the mode of action of non-steroidal anti-inflammatory drugs. J . Pathol. 105 (1971) 2 3 9 - 2 5 6 [24] Dodd, R. M . , B. Sigel, M . R. Dunn: Localization of new cell formation in tendon healing by tritiated thymidine autoradiography. Surg. Cynecol. Obstet. 122 (1966) 805 - 806 [25] Douglas, D. M.: Acceleration of wound healing produced by preliminary wounding. Br. J . Surg. 46 (1959) 4 0 1 - 4 0 3 [26] Dunphy, J . E., K. N. Udupa: Chemical and histochemical sequences in the normal healing of wounds. N. Engl. J . Med. 253 (1955) 8 4 7 - 8 5 1 [27] Flint, M . H., G. C. Gillard, M . J . Merrilees: T h e effects of local physical environmental factors on connective tissue organisation and glycosaminoglycans synthesis. In: Fibrous Proteins. Scientific, Industrial and Medical Aspects (Hrsg. D. A. D. Parry, L. K. Creamer) 1 0 7 - 1 1 9 . Academic Press, London 1980 [28] Forrester, J . C.: Mechanical, biochemical and architectural features of surgical repair. Adv. Biol. Med. Phys. 14 (1973) 1 - 3 4 [29] Forrester, J . C., B. H. Zederfeldt, T. L. Hayes et al.: Tape-closed and sutured wounds: a comparison by tensiometry and scanning electron microscopy. Br. J . Surg. 57 (1970) 729 - 736 [30] Gabbiani, G., G. B. Ryan: Development of a contractile apparatus in epithelial cells during epidermal and liver regeneration. J . Submicrosc. Cytol. 6 (1974) 143 - 1 5 7 [31] Gabbiani, G., C. Chaponnier, I. Huttner: Cytoplasmic filaments and gap junctions in epithelial cells and myofibroblasts during wound healing. J . Cell Biol. 76 (1978) 5 6 1 - 5 6 8 [32] Gabbiani, M . , G. Majno, G. B. Ryan: Evidence for motile and contractile fibroblasts. In: Biology of Fibroblast (Hrsg. E. Kulonen, J . Pikkarainen) S. 139 - 154. Academic Press, London 1973 [33] Gabbiani, G., G. B. Ryan, G. Majno: Presence of modified fibroblasts in granulation tissue and their possible role in wound contraction. Experientia 27 (1971) 5 4 9 - 5 5 0 [34] Gillman, T.: On some aspects of collagen formation in localised repair and in diffuse fibrotic reactions to injury. In: Treatise on Collagens (Hrsg. B. S. Gould) Bd. 23, S. 3 3 1 - 4 0 7 . Academic Press, London 1968

28

T. T. Irvin

[35] Gillman, T., J. Penn: Studies on the repair of cutaneous wounds. Med. Proc. Suppl. 2 (1956) 121 - 1 8 6 [36] Goldberg, B., H. Green: Relation between collagen synthesis and collagen proline hydroxylase activity in mammalian cells. Nature 222 (1969) 267 — 268 [37] Goldin, E. G., N. R. Joseph: Response of connective tissue ground substance in wound healing. Arch. Surg. 97 (1968) 7 5 3 - 7 6 3 [38] Goligher, J. C., T. T. Irvin, D. Johnston et al.: A controlled trial of three methods of closure of laparotomy wounds. Br. J. Surg. 62 (1975) 823 — 829 [39] Gordon, J. L.: Mechanisms regulating platelet adhesion. In: Cell Adhesion and Mobility (Hrsg. A. S. G. Curtis, J. D. Pitts) S. 1 9 9 - 2 3 3 . Cambridge University Press, Cambridge 1980 [40] Greaney, M. G., R. van Noort, A. Smythe et al.: Does obstructive jaundice adversely affect wound healing? Br. J. Surg. 66 (1979) 4 7 8 - 4 8 1 [41] Grillo, H. C., J. Gross: Collagenolytic activity and epithelial-mesenchymal interaction in healing mammalian wounds. J. Cell Biol. 23 (1964) 39A [42] Grillo, H. C., J. Gross: Collagenolytic activity during mammalian wound repair. Dev. Biol. 15 (1967) 3 0 0 - 3 1 7 [43] Hahn, L. H. E., K. M. Yamada: Identification and isolation of a collagen binding fragment of the adhesive glycoprotein fibronectin. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 76 (1979) 1 1 6 0 - 1 1 6 3 [44] Hawley, P. R.: The Aetiology of Colonic Anastomotic Leaks with Special Reference to the Role of Collagenase. MS Thesis, University of London, 1969 [45] Henkind, P.: Ocular neovascularisation. Am. J. Ophthalmol. 85 (1973) 2 8 7 - 3 0 1 [46] Heroux, O.: Mast cells in the skin of the ear of the rat exposed to cold. Can. J. Biochem. Physiol. 39 (1961) 1871 - 1 8 7 8 [47] Highberger, J. H., J. Gross, F. O. Schmitt: The interaction of mucoprotein with soluble collagen: an electron microscopic study. Proc. Nat. Acad. Sc. USA 37 (1951) 2 8 6 - 2 9 1 [48] Hirschel, B. J., G. Gabbiani, G. B. Ryan et al.: Fibroblasts of granulation tissue: immunofluorescent staining with antismooth muscle serum. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 138 (1971) 4 6 6 - 4 6 9 [49] Houck, J. C.: Effect of local necrosis upon the collagen content on uninjured distant skin. Surgery 51 (1962) 7 7 0 - 7 7 3 [50] Hughes, R. C., S. D. J. Pena, P. Vischer: Cell surface glycoproteins in fibroblast adhesion. In: Cell Adhesion and Mobility (Hrsg. A. S. G. Curtis, J. D. Pitts) S. 329 — 356. Cambridge University Press, Cambridge 1980 [51] Hunt, T. K., B. Halliday: Inflammation in wounds: from ,laudable pus' to primary repair and beyond. In: Wound Healing and Wound Infection: Theory and Surgical Practice (Hrsg. T. K. Hunt) S. 2 8 1 - 2 8 3 . Appleton-Century Crofts, New York 1980 [52] Irvin, T. T.: Collagen metabolism in infected colonic anastomoses. Surg. Gynecol. Obstet. 143 (1976) 220 - 224 [53] Irvin, T. T.: Wound Healing — Principles and Practice. Chapman and Hall, London-New York 1981 [54] Irvin, T. T., T. K. Hunt: Reappraisal of the healing process of anastomosis of the colon. Surg. Gynecol. Obstet. 138 (1974) 7 4 1 - 7 4 6

1. Heilende Wunden

29

[55] Jackson, D. S.: Biosynthesis of collagen fibres. Clin. Sci. 38 (1970) 7 [56] Jackson, D. S.: Collagen degradation in vivo and in vitro. In: Biology of Fibroblast (Hrsg. E. Kulonen, J. Pikkarainen) S. 417 — 420. Academic Press, London 1973 [57] Jackson, D. S.: The biochemical basis of repair. In: Wound Healing and Wound Infection: Theory and Surgical Practice (Hrsg. T. K. Hunt) S. 32 — 44. AppletonCentury Crofts, New York 1980 [58] Jackson, D. S., D. B. Flickinger, J. E. Dunphy: Biochemical studies of connective tissue repair. Ann. NY. Acad. Sci. 86 (1960) 943 - 947 [59] Jiminez, S. A., W. McArthur, J. Rosenbloom: Inhibition of collagen synthesis by mononuclear cell supernates. J. Exp. Med. 156 (1979) 1421 —1431 [60] Judd, P. A., P. Finnegan, R. C. Curran: Pulmonary sarcoidosis: a clinico-pathological study. J. Pathol. 115 (1975) 1 9 1 - 1 9 8 [61] Kahlson, G., K. Nilsson, B. Zederfeldt: Wound healing as dependent on the rate of histamine formation. Lancet II (1960) 230 — 234 [62] Kirk, D., T. T. Irvin: The role of oxygen therapy in the healing of experimental skin wounds and colonic anastomoses. Br. J. Surg. 64 (1977) 100—103 [63] Klein, I., P. H. Weiss: Reutilization of mature collagen in vivo. Biochem. Biophys. Res. Commun. 21 (1965) 3 1 1 - 3 1 7 [64] Krawczyk, W. S.: A pattern of epidermal cell migration during wound healing. J. Cell Biol. 49 (1971) 247 - 263 [65] Kuehl, F. A. Jr., J. L. Humes, R. W. Egan et al.: Role of prostaglandin endoperoxide PGG 2 in inflammatory processes. Nature 265 (1977) 170 — 173 [66] Lack, C. H.: Some biological and biochemical consequences of inflammation in connective tissue. Biochem. Pharmacol. [Suppl.] (1968) 197 — 203 [67] Lazarus, G. S., J. R. Daniels, R. S. Brown et al.: Degradation of collagen by a human granulocyte collagenolytic system. J. Clin. Invest. 47 (1968) 2622 — 2629 [68] Leibovich, S. J., R. Ross: The role of the macrophage in wound repair. Am. J. Pathol. 78 (1975) 71 - 1 0 0 [69] Leibovich, S. J., J. B. Weiss: Failure of human rheumatoid synovial collagenase to degrade either normal or rheumatoid arthritic polymeric collagen. Biochim. Biophys. Acta 251 (1971) 1 0 9 - 1 1 8 [70] Longacre, J. J., H. K. Berry, C. R. Basom et al.: The effects of Z plasty on hypertrophic scars. Scand. J. Plast. Reconstr. Surg. 10 (1976) 113 — 128 [71] Lundgren, C. E. G., B. Zederfeldt: Influence of low oxygen pressure on wound healing. Acta Chir. Scand. 135 (1969) 5 5 5 - 5 5 8 [72] MacDonald, R. A.: Origin of fibroblasts in experimental healing wounds. Surgery 46 (1959) 3 7 6 - 3 8 2 [73] Madden, J. W.: On ,the contractile fibroblast'. Plast. Reconstr. Surg. 52 (1973) 291-292 [74] Madden, J. W., E. E. Peacock, Jr.: Studies on the biology of collagen during wound healing. I. Rate of collagen synthesis and deposition in cutaneous wounds of the rat. Surgery 64 (1968) 2 8 8 - 2 9 4 [75] Madden, J. W., Carlson, E. C., J. Hines: Presence of modified fibroblasts in ischemic contracture and of the intrinsic musculature of the hand. Surg. Gynecol. Obstet. 140 (1975) 509 - 516 [76] Majno, G., G. Gabbiani, B. J. Hirschel et al.: Contraction of granulation tissue in vitro: similarity to smooth muscle. Science 173 (1971) 548 — 550

30

T. T. Irvin

[77] Menkin, V.: Newer Concepts of Inflammation. Charles C. Thomas, Springfield, Illinois 1951 [78] Muller-Eberhard, B. J., E. H. Vallota, O. Götze, T. S. Zimmermann: Mediators of the inflammatory response: complement. In: Inflammation: Mechanisms and Control (Hrsg. I. H. Lepow, P. A. Ward) S. 8 3 - 9 1 . Academic Press, New York 1972 [79] Niinikoski, J., G. Grislis, T. K. Hunt: Respiratory gas tensions and collagen in infected wounds. Ann. Surg. 175 (1972) 588 - 594 [80] Olden, K., L. E. Hahn, K. M. Yamada: Fibronectin: properties and role in cellular morphology and adhesion. In: Cell Adhesion and Mobility (Hrsg. A. S. G. Curtis, J. D. Pitts) S. 3 5 7 - 3 8 7 . Cambridge University Press, Cambridge 1980 [81] Peacock, E. E. Jr.: Some aspects of fibrogenesis during healing of primary and secondary wounds. Surg. Gynecol. Obstet. 115 (1962) 408 — 414 [82] Peacock, E. E. Jr., W. van Winkle, Jr.: Wound Repair. 2. Aufl. W. B. Saunders, Philadelphia 1976 [83] Podrazky, V.: Interactions between connective tissue components. In: Progress in Clinical and Biological Research (Hrsg. Z. Deyl, M. Adams) S. 151 —162. Alan R. Liss, New York 1981 [84] Polverini, P. J., R. S. Cotran, M. A. Gimbrone, Jr., et al.: Activated macrophages induce vascular proliferation. Nature 269 (1977) 8 0 4 - 8 0 6 [85] Pras, M., L. E. Glynn: Isolation of non-collagenous reticulin component and its primary characterisation. Br. J. Exp. Pathol. 54 (1973) 449 - 456 [86] Prockop, D. J., P. Dehrn, B. R. Olsen et al.: Recent studies on the biosynthesis of collagen. In: Biology of Fibroblast (Hrsg. E. Kulonen, J. Pikkarainen) S. 321—338. Academic Press, London 1973 [87] Rasmussen, H.: Cell communication, calcium ion, and cyclic adenosine monophosphate. Science 170 (1970) 404 - 412 [88] Riley, J. F.: The Mast Cells. E. & S. Livingstone, London 1959 [89] Ross, R.: Inflammation and formation of granulation tissue. In: Inflammation: Mechanisms and Control (Hrsg. I. H. Lepow, P. A. Ward) S. 29 — 41. Academic Press, New York 1972 [90] Ross, R.: Inflammation, cell proliferation, and connective tissue formation in wound repair. In: Wound Healing and Wound Infection: Theory and Surgical Practice (Hrsg. T. K. Hunt) S. 1 - 8 . Appleton-Century Crofts, New York 1980 [91] Ross, R., E. P. Benditt: Wound healing and collagen formation. V. Quantitative electron microscope radioautographic observations of proline-H3 utilization by fibroblasts. J. Cell Biol. 27 (1965) 83 - 1 0 6 [92] Ross, R., G. Ödland: Human wound repair: inflammatory cells, epithelialmesenchymal interrelations, and fibrogenesis. J. Cell Biol. 39 (1968) 152 — 168. [93] Ross, R., J. Glomset, B. Kariya et al.: Platelet-dependent serum factor that stimulates the proliferation of arterial smooth muscle cells in vitro. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 71 (1974) 1 2 0 7 - 1 2 1 0 [94] Ruoslahti, E., E. G. Hayman: Two active sites with different characteristics in fibronectin, FEBS Lett. 97 (1979) 2 2 1 1 - 2 2 1 4 [95] Rutherford, R., R. Ross: Platelect factors stimulate fibroblasts and smooth muscle cells quiescent in plasma serum to proliferate. J. Cell Biol. 69 (1976) 196 — 203

1. Heilende Wunden

31

[96] Salpeter, M. M.: H3-proline incorporation into cartilage: electron microscope autoradiographic observations. J. Morphol. 124 (1968) 387 — 421 [97] Schaper, W.: The Pathophysiology of Myocardial Perfusion. Elsevier, Amsterdam 1979 [98] Silver, I. A.: The physiology of wound healing. In: Wound Healing and Wound Infection: Theory and Surgical Practice (Hrsg. T. K. Hunt) S. 11 — 28. AppletonCentury Crofts, New York 1980 [99] Synderman, R., H. S. Shin, M. S. Hausman: A chemotactic factor for mononuclear leucocytes. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 138 (1971) 387-390. [100] Stein, H. D., H. R. Keiser: Collagen metabolism in granulating wounds. J. Surg. Res. 11 (1971) 2 7 7 - 2 8 3 [101] Stenman, S., A. Vaheri: Distribution of a major connective tissue protein fibronectin in normal human tissues. J. Exp. Med. 147 (1978) 1054-1064 [102] Tanzer, M. L.: Cross-linking of collagen. Science 180 (1973) 561—566 [103] Taylor, H. E., A. M. Saunders: The association of metachromatic ground substance with fibroblastic activity in granulation tissue. Am. J. Pathol. 33 (1957) 525-535 [104] Turner, S. R., J. A. Tainer, W. S. Lynn: Biogenesis of chemotactic molecules by the arachidonate lipoxygenase system of platelets. Nature 257 (1973) 680 — 681 [105] Vane, J. R.: Prostaglandins in the inflammatory response. In: Inflammation: Mechanisms and Control (Hrsg. I. H. Lepow, P. A. Ward) S. 261 — 279. Academic Press, New York 1972 [106] Wahl, L. M., S. M. Wahl, S. E. Mergenhagen, G. R. Martin: Collagenase production by lymphokine-activated macrophages. Science 187 (1975) 261—263 [107] Ward, P. A.: Natural and synthetic inhibitors of leucotaxis. In: Inflammation: Mechanisms and Control (Hrsg. I. H. Lepow, P. A. Ward) S. 301 — 307. Academic Press, New York 1972 [108] Watts, G. T., R. M. Baddeley, R. Wellings: Wound collagen: effect of depolymerizing agent on wound granulation tissue. Nature 201 (1964) 636-638 [109] Williams, G.: The late phases of wound healing: histological and ultrastructural studies of collagen and elastic-tissue formation. J. Pathol. 102 (1970) 61—68 [110] Wuepper, K. D.: Biochemistry and biology of components of the plasma kininforming system. In: Inflammation: Mechanisms and Control (Hrsg. I. H. Lepow, P. A. Ward) S. 9 3 - 1 1 7 . Academic Press, New York 1972

2. Wundfestigkeit M. M. Black, R. van Noort

Weiche, biologische Gewebe antworten auf Zug in einer nichtlinearen und zeitabhängigen Weise. Entsprechend kann eine Zug-/Dehnungs-Analyse hier von der üblichen Annahme der „geringen Verschiebungstheorie" und der „linearen Elastizität" nicht ausgehen. Dies bedeutet, daß für solche Gewebe das Hookesche Gesetz nicht zutrifft. Diese analytischen Schwierigkeiten werden noch erhöht durch die zufälligen biologischen Variationen der mechanischen Festigkeit von Weichteilgewebe, die nicht nur von Mensch zu Mensch verschieden ist, sondern auch bei demselben Individuum unterschiedlich sein kann. Vielfach hat man versucht, die mechanischen Eigenschaften der Weichteilgewebe zu quantifizieren. Bis jetzt hat sich allerdings noch kein analytisches Verfahren durchsetzen können. Auch ist bisher kein Modell gefunden worden, welches auf Belastung die Verformungsreaktion solcher Gewebe von Null-Last bis zum Versagen simuliert. Experimentell ist Weichteilgewebe schwierig zu untersuchen, weil — bei invitro-Versuchen — die Proben stets in einer entsprechend feuchten Umgebung gehalten werden müssen und die Verformungsmessung in einer Art nicht leitendem System vorgenommen werden muß. Tierversuche können bei Untersuchungen über mechanisches Verhalten von Weichteilgewebe wertvoll sein, obgleich die Ergebnisse nicht direkt auf den Menschen übertragen werden können. Tierexperimente mit Kontrollgruppen können allerdings für vergleichende Studien benutzt werden, etwa über Auswirkungen z. B. von verschiedenen Inzisions- oder Nahtmethoden oder von systemischen Störungen, wie etwa einer Gelbsucht, auf heilende Wunden. Beispiele von solchen Untersuchungen werden in den folgenden Abschnitten dieses Kapitels besprochen und Einzelheiten der experimentellen Techniken dargestellt. Trotz der erwähnten experimentellen Schwierigkeiten läßt sich durch die Kombination von in-vivo- und in-vitro-Versuchen am Tier ein brauchbarer Aufschluß über die unterschiedliche Festigkeit heilender Wunden gewinnen. Das experimentelle Modell muß jedoch die Klinik so genau wie möglich nachahmen. So wird z. B. bei Untersuchungen über abdominelle Wunddehis-

34

M. M. Black, R. van

Noort

zenzen ein einfacher Dehnungstest an einer exzidierten Probe nicht den Effekt nachahmen, der als „Bauchwandruptur" durch einen plötzlich erhöhten intraabdominellen Druck zustandekommt. In den folgenden Abschnitten werden Einzelheiten beschrieben über die strukturellen und mechanischen Eigenschaften von Weichteilgeweben und wie diese im Laboratorium gemessen werden können.

2.1 Strukturelle und mechanische Eigenschaften von Weichteilgewebe Üblicherweise werden die mechanischen Eigenschaften von Materialien gemessen, indem man sie Druck-, Schub- oder Zugspannungen aussetzt, woraus verschiedene stoffliche Parameter, welche für jedes Material spezifisch sind, abgeleitet werden können. Typisch verläuft z. B. eine Zug-/Dehnungs-Kurve wie in Abbildung 2.1 abgebildet. Zug (a) wird definiert als Kraft pro Einheit Querschnittsfläche und Dehnung (e) als Längenänderung pro Einheit Länge. Von einer solchen Kurve läßt sich z. B. der elastische Modul (E) definieren, welcher dem geraden Anteil der Kurve entspricht, und die maximale Zugspannung (crmax), als M a x i m u m vor dem Bruch. Dies trifft für Metalle und ihre

Abb. 2.1 Die Zug-/Dehnungs-Kurve für ein lineares, elastisches Material zeigt die plastische Deformierung vor dem Bruch, wie sie für die meisten Metalle typisch ist.

2. Wundfestigkeit

35

Eigenschaften zu, die mit großer Genauigkeit gemessen und als Muster für Gewicht tragende Systeme benutzt werden können. Die Eigenschaften weicher Gewebe sind leider nicht so einfach zu definieren. Materialien können auf verschiedene Weise auf eine aufgelegte Last reagieren, wie es schematisch Abbildung 2.2 zeigt. Weichteilgewebe verhält sich — wie in Abbildung 2.2 d abgebildet — nichtlinear und nichtelastisch. Wenn ein Material sich nicht elastisch verhält, heißt das in der Regel, daß jede Eigenschaft, die man messen will, abhängig ist von den angewandten Ladungs- und Umgebungsbedingungen, in denen der Versuch ausgeführt wird. Einige typische Beispiele der Zug/Dehnungs-Beziehungen für Weichteilgewebe sind in Abbildung 2.3 gezeigt, in denen das erwähnte nichtlineare Verhalten verdeutlicht wird.

Abb. 2.2 Schematische Darstellung verschiedener Zug-/Dehnungs-Kurven a) linear-elastisch b) nichtlinear-elastisch c) linear-nichtelastisch d) nichtlinear-nichtelastisch

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M. M. Black, R. van Noort Dura mater (Mensch)

Perikard (Schwein)

Aortenklappenring (Schwein)

Perikard (Rind)

/

/

/

20

30

/

/

/

/

/

/

/

/'

/ '

—i

40

1

50

Dehnung in % Abb. 2.3 Relative Zug-/Dehnungs-Reaktionen verschiedener Bindegewebe. Menschliche Dura mater. Schweineperikard. Rinderperikard. Schweineaortenklappe.

Die Zug-/Dehnungs-Kurve des Weichteilgewebes wird zweckdienlich in drei Abschnitte aufgeteilt (Abb. 2.4). In der ersten Phase wird durch kleine Belastungen eine große Längenzunahme hervorgerufen, unter der die Fasern, seien es Muskel-, Kollagen- oder Elastinfasern, sich ausdehnen. Mit steigender Belastung nimmt in einer Übergangsphase der Widerstand der Probe zu. In der 3. und letzten Phase nimmt — bei großer Belastung — die Ausdehnung nur noch wenig zu und verharrt so, bis die Probe zerreißt. Dieses Verhalten erklärt sich aus der Struktur der Gewebe. Die meisten Weichteilgewebe enthalten drei Bestandteile, nämlich: Kollagen, Elastin und Grundsubstanz. Die Kollagenfasern sind untereinander nahtlos verflochten und bilden so ein dreidimensionales Matrixgefüge. In der Haut sind die Fasern auf drei verschiedene Zonen verteilt: Unmittelbar unter der Epidermis findet man nur sehr feine Fasern, in der Mitte dicht gepackt gröbere Fasern und darunter sehr grobe Fasern. Die Elastinfasern sind in Reihen um das Kollagen angeordnet. Bei wachsender Belastung zeigt die mittlere Schicht die größte Veränderung, während die übrigen Fasern weniger reagieren. Entsprechend nimmt man an, daß die 1. Phase der Ausrichtung und Reorientierung der Fasern im Sinne des angewandten Zuges dient. Die Neuanordnung erfolgt bei starker Belastung nicht nur in Richtung der angewandten Last, sondern bei isolierten Gewebsstreifen auch im Sinne einer deutlichen seitlichen Kontraktion. In vivo würde dieser letztere Effekt durch die vorhandene Spannung des umgebenden Gewebes teilweise wieder aufgehoben. Dieses Phänomen ist, wie später besprochen wird, für die Wahl der geeignetsten Form des in-vitro-Testes der Wundruptur von Bedeutung.

2. Wundfestigkeit

37

Abb. 2.4 Die typische Zug-/Dehnungs-Reaktion zeigt das im Text beschriebene Dreiphasenverhalten.

Wie bereits erwähnt, wird die Haut mit steigender Belastung dadurch steifer, daß mehr Fasern sich ausrichten und damit einer weiteren Ausdehnung in der Länge "Widerstand leisten. Dieser Umstand bedingt auch, daß die Dehnungsmöglichkeit senkrecht zu der Hauptrichtung der Zugkraft sich verändert. Dieses Phänomen der unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften entsprechend der Richtung der angewandten Kraft in einem Material wird als „Anisotropie" bezeichnet. Beim "Weichteilgewebe ist dieser Verhaltenstyp Folge der angewandten Belastung und kann als zugbedingte Anisotropie bezeichnet werden. Einige Wissenschaftler nehmen an, daß weiches Gewebe grundsätzlich anisotropisch ist, jedoch wird diese Vorstellung in letzter Zeit angezweifelt [22]. In der 3. Phase ist der Verlauf der Kurve fast linear und ähnelt der Zug-/ Dehnungs-Kurve für reines Kollagen, so daß man annehmen kann, daß bei Ausrichtung aller Kollagenfasern die weitere Ausdehnung nur noch von den besonderen Eigenschaften der Kollagenfasern abhängt. In diesem Stadium liegen die Elastinfasern parallel zu den Kollagenfasern und sind zwischen ihnen eingebettet.

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Noort

Bei Ruptur brechen die Fasern selbst. Die Kraft, die das Auseinandergleiten der unverbundenen Fasern verhindert, ist demnach stärker als die Kollagenfasern selbst. In der Haut ist ein quasi-elastisches Verhalten nur bei sehr geringem Zug möglich. Das wird hauptsächlich auf das Vorhandensein des Elastinnetzwerkes zurückgeführt. Bei Muskelgewebe ist die Situation ähnlich, vorausgesetzt, daß der Muskel bei Belastungsbeginn entspannt ist. Die Fasern sind gegen Überdehnung durch eine Lage von faserigem Bindegewebe geschützt, das Epimysium, welches den Muskel einhüllt. Werden Proben überbelastet, kommt es bei Entlastung nur zu einer teilweisen Erholung. Dies ist bei Hautgewebe viel deutlicher als im Muskel und wird dem Verlust von Grundsubstanz während der Belastung zugeschrieben. Die Fasern können dann bei der Entlastung eine andere Ruhestellung einnehmen [4]. In vivo würde die verschobene Grundsubstanz vom Nachbargewebe ersetzt werden [8, 13].

N

2.0-

1.0-

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Spenderalter

(Jahre)

Abb. 2.5 Einfluß des Alters auf die Zugfestigkeit der menschlichen Dura mater.

2. Wundfestigkeit

39

Ein Charakteristikum von Weichteilgewebe in vivo ist, daß es eine von Gesundheitszustand und Alter abhängige geringe Ruhespannung (Tonus) besitzt. Langer [18] hat angenommen, daß in der Haut die in Spannungsrichtung ausgerichteten Kollagenfasern diese Spannung bedingen. Hier liegt ein Beispiel von zugbedingter Anisotropie vor. Würde man die Ruhespannung entfernen, würde sich das Kollagen ungeordnet lagern. Abbildung 2.5 zeigt, wie die maximale Zugfestigkeit der Dura mater mit dem Alter abnimmt [25]. Ein Beispiel für pathologische Veränderung der Dehnbarkeit von Weichteilgeweben ist das Ehlers-Danlos-Syndrom, bei dem die Haut aufgrund einer anomalen Lagerung der Kollagenfasern und einer erheblichen zahlenmäßigen Zunahme der Elastinfasern außerordentlich dehnbar ist [16].

2.2

Praktische Methoden der Messung des Wundheilungsvorganges

2.2.1

Tiermodelle

Für die Untersuchung von Hautwunden ist das bevorzugte Tier das Schwein wegen der starken morphologischen Ähnlichkeit seiner Haut mit der des Menschen [12]. Aus Kostengründen ist dies jedoch nicht immer praktikabel und daher werden auch andere Tiere wie Ratten, Meerschweinchen und Kaninchen verwendet. 2 . 2 . 2 Einachsige Messung von mechanischen Eigenschaften Es gibt viele verschiedene Methoden, um — sowohl in vivo als auch in vitro — die mechanischen Eigenschaften des Weichteilgewebes zu bestimmen [7, 17]. Die heute am häufigsten angewandte Methode mißt die Dehnungseigenschaften von Weichteilgewebe anhand von ausgeschnittenen Gewebestreifen unter den Bedingungen der einachsigen Belastung. Früher wurde lediglich die Last bis zum Bruch und die Gewebedehnbarkeit gemessen [3, 20]. Auch heute wird teilweise noch so verfahren [19]. Man hat jedoch erkannt, daß eine detailliertere Festsetzung der wichtigen Parameter entsprechend den im vorigen Abschnitt beschriebenen Richtlinien notwendig ist [11], Die am häufigsten gemessenen Parameter sind: Dehnungszug, maximaler Dehnungszug, EnergieAbsorption und Zuwachsmodul. Alle diese Parameter erfordern eine genaue Messung der Probengrößen. Diese Messungen sind technisch oft sehr schwierig. Besonders die Gewebsdicke ist schwierig zu bestimmen. Viele Geräte zur Dickemessung verformen die Probe. Es sind einige sehr komplizierte fotografische Techniken entwickelt worden, um dieses Problem zu meistern [26]. Die

40

M. M. Black, R. van Noort

A u t o r e n haben in den eigenen Untersuchungen die E r f a h r u n g gemacht, d a ß ein einfaches federbetriebenes geeichtes Skalenmikrometer, wie es zur M e s s u n g der H a u t f a l t e n d i c k e benutzt wird, sich sehr gut f ü r die M e s s u n g der Gewebsdicke eignet und problemlos ist, sofern eine konsequente Arbeitsweise angewendet wird. Ein spezielles Problem beim Studium der W u n d h e i l u n g ist, d a ß die Gewebsdicke a m O r t der W u n d e immer k o n s t a n t größer ist als in deren U m g e b u n g . Es m u ß somit große Sorgfalt darauf verwendet werden, w o u n d wie die Abmessungen der G e w e b e p r o b e n v o r g e n o m m e n werden. Ein anderes, o f t übersehenes Problem ist die Bestimmung des R u h e s t a d i u m s des Gewebes, welche die N u l l - Z u g - u n d -Dehnungslage darstellt. Bei vielen weichen G e w e b e n bedarf es — wie in Abbildung 2.3 gezeigt w u r d e — n u r geringer Kräfte, u m eine erhebliche D e h n u n g zu erzeugen. Aus diesem G r u n d e ist es nicht einfach, den N u l l p u n k t zu bestimmen u n d jede falsche M e s s u n g in diesem Stadium beeinträchtigt die Messung des m a x i m a l e n Dehnungszugs u n d der EnergieAbsorption erheblich. Dieser U m s t a n d spiegelt sich in den E r f a h r u n g e n vieler Forscher wider, die diese speziellen Parameter in der Regel als sehr widersprüchlich u n d weitstreuend bezeichnen. Auch die Messung des Elastizitätsmoduls ist mit Schwierigkeiten verbunden. Wie bei der D e h n u n g s s t ä r k e k o m m t es hier auf die genaue M e s s u n g des Querschnitts der Probe an. A u ß e r d e m ist, wie schon oben e r w ä h n t , der Begriff Elastizitätsmodul streng g e n o m m e n auf Weichteilgewebe nicht a n z u w e n d e n , da sich Weichteilgewebe nicht elastisch verhalten. Es ist zutreffender, den Z u w a c h s m o d u l zu messen, da die Z u g - / D e h n u n g s - K u r v e in der Regel zumindest einen fast linearen Abschnitt aufweist, nämlich d a n n , wenn die Kollagenfasern stark gezogen werden. Benutzt m a n diesen Parameter, so m u ß m a n genau den P u n k t entlang der Z u g - / D e h n u n g s - K u r v e bestimmen, w o der Z u w a c h s m o d u l gemessen wird. Trotz dieser Schwierigkeiten haben sich eine Reihe von interessanten Ergebnissen bei der M e s s u n g der Dehnungseigenschaften von verletzten Weichteilgeweben ergeben. H u g o et al. [14] h a b e n eine M e t h o d e entwickelt, u m die Wundfestigkeit der H a u t in situ zu bestimmen. Ihre Ergebnisse lassen den Schluß zu, d a ß eine chronische A n ä m i e f ü r die W u n d h e i l u n g in den ersten postoperativen Tagen nachteilig ist. H a r r i s o n , Williams u. Cuschieri [11] verglichen — unter Benutzung der von W h i t e et al. [26] beschriebenen Technik — den Einfluß von N y l o n n ä h t e n und Metallclips auf die Dehnungseigenschaften heilender H a u t w u n d e n bei Schweinen. Ihre Schlußfolgerung w a r , d a ß mit Clips verschlossene H a u t w u n d e n bedeutend langsamer heilen als ähnliche W u n d e n bei demselben Tier, die mit E i n z e l k n o p f - N y l o n - N ä h t e n verschlossen w u r d e n . Zusätzlich f ü h r t e die Beibe-

2. Wundfestigkeit

41

haltung der Clips über den 7. Tag hinaus zu einer niedrigeren Dehnungsstärke, einer geringeren Fähigkeit zur Energie-Absorption und einem kleineren „elastischen" Modul der betreffenden Wunden im Vergleich zu solchen, bei denen die Clips nach dem 7. Tag entfernt worden waren (gemessen am 14. postoperativen Tag). Nach einer die relative Leistung von absorbierbaren und nichtabsorbierbaren Nähten vergleichenden Untersuchung von Nilsson [19] wird empfohlen, daß im Fall von verzögerter Heilung von Bauchwunden absorbierbare Nähte nicht verwendet werden dürfen. Leider wird aus der Untersuchung nicht klar, ob durchgehende Wunden getestet wurden. Auch wurde nicht versucht, die Labordaten vergleichbar darzustellen. Schließlich wurden die wichtigsten Unterschiede in der Heilungsrate von Bauch- und Hautwunden unbeachtet gelassen. Es gibt übrigens viele Untersuchungen über die Heilung von Hautwunden, die nur über einen Zeitraum von 20 — 30 Tagen durchgeführt wurden, obwohl bekannt ist, daß die Haut bis zu einem Jahr benötigt, um ihre volle Festigkeit wiederzugewinnen [26].

2.2.3 U n t e r s u c h u n g e n zur W u n d h e i l u n g im A b d o m e n Obwohl die bessere Betreuung des chirurgischen Patienten und die größere Beachtung der technischen Einzelheiten beim Wundverschluß das Vorkommen einer Wunddehiszenz deutlich reduziert haben, ist dieses Thema weiterhin von Bedeutung und wird kontrovers diskutiert [10]. In einer Untersuchung von Ellis u. Heddle [6] wurde gezeigt, daß ikterische Patienten eine höhere Rate an Bauchwanddehiszenzen und Narbenhernien aufweisen. Eine klinische Studie von Irvin et al. [15] ließ jedoch vermuten, daß die gestörte Wundheilung bei ikterischen Patienten nicht durch die Gelbsucht oder eine mit dieser verbundenen Stoffwechselstörung verursacht wird. Das Studium der Wundheilung hat sich in der Vergangenheit vor allem auf die Eigenschaften der Haut und der Hautwunden konzentriert, obwohl die Haut in der frühen postoperativen Periode für den Erhalt der Unversehrtheit der Bauchwand keine Bedeutung hat. Das kommt daher, daß Muskel und Bauchfell beim kleinsten Zug auseinanderreißen, während die Haut sehr dehnbar ist und infolgedessen der fortschreitenden Vergrößerung eines Bruches nur einen minimalen Widerstand entgegensetzen wird. Die Standardmeßmethode der Wundheilung durch einachsige Dehnung von Gewebestreifen in vitro hat wenig Ähnlichkeit mit den physikalischen Kräften, welche in vivo eine Wunde zerreißen. Die Ruptur einer Bauchwunde ist gewöhnlich mehr die Folge eines sich rasch aufbauenden Drucks in der Bauchhöhle als das Ergebnis äußerlich ansetzender Dehnungskräfte.

42

M. M. Black, R. van Noort

Bayer u. Ellis [2] haben entsprechend dieser Erkenntnis versucht, die Festigkeit von Bauchwunden in situ zu messen, indem sie einen Gummiballon in die Bauchhöhle von Ratten einsetzten. Dieser Ballon wurde aufgeblasen und der Druck festgestellt, bei dem es zur Wundruptur kam. Während diese Methode der klinischen Situation näherkommt, gestattet sie das oben beschriebene quantitative Vorgehen nicht, weil keine Kontrollen möglich sind. Ein mehr quantitatives Vorgehen, bei dem gleichzeitig versucht wird, die in-vivo-Situation zu simulieren, wurde von Van Noort et al. [24] entwickelt. Sie setzten ein Diaphragmamodell ein, um in vitro den Berstungsdruck einer Wunde im muskulären Teil der Bauchwand, welche Dehnungskräften ausgesetzt wird, zu messen. Ein Schema dieses Testsystems zeigt Abbildung 2.6. Ein exzidierter Gewebestreifen, in dem die Wunde enthalten ist, wird durch Wasser, das eine Infusionspumpe liefert, gedehnt. In einem solchen System korreliert der im Gewebe entstehende Zug (er) mit dem angewandten Druck (P), wobei gilt: CT = Pr/2t (r = Radius der Krümmung, t = Dicke der Membran beim Zerreißen). Einzelheiten der Technik sind anderenorts beschrieben worden [24].

Stathamelement Gewebeprobe r =

JE

Spritze

Infusionspumpe

f Spannungsmesser

Wassergefüllte Testkammer

Schreiber Abb. 2.6 Anordnung des Apparates zur Messung des Berstungsdruckes von Weichteilwunden.

Abbildung 2.7 zeigt die Ergebnisse einer 21tägigen Studie, in der der Einfluß eines Verschlußikterus auf die Heilung von Bauchwunden untersucht wurde. Wie aus der Abbildung hervorgeht, konnten keine signifikanten Unterschiede in der mechanischen Festigkeit zwischen den Bauchwunden von ikterischen Tieren und denen von Kontrollgruppen beobachtet werden [9], Es ist jedoch wichtig festzuhalten, daß klinische Studien an ikterischen Patienten aus vielerlei

2. Wundfestigkeit

43

Gründen Heilungsstörungen gezeigt haben. Jüngste experimentelle Arbeiten von Taube, Elliot u. Ellis [21] haben erbracht, daß das Wachstum von Fibroblasten in ikterischen Seren gehemmt ist. Weitere Einzelheiten darüber werden in Kapitel 3 und 14 diskutiert.

Postoperative Tage Abb. 2.7 Berstungsdruckkurven der Bauchwunden von ikterischen Tieren und Kontrolltieren.

In einer experimentellen Studie über sekundäre Wundheilung wurde gezeigt, daß die Heilungsgeschwindigkeit durch die Nachbarschaft einer 2. Wunde trotz Veränderungen im Kollagenstoffwechsel unbeeinflußt bleibt [23]. Das ist insofern interessant, als der Kollagenstoffwechsel sowohl bei ikterischer als auch bei sekundärer Wundheilung verändert ist. Das läßt vermuten, daß die Messung des Kollagengehaltes in oder um heilende Wunden kein verläßlicher Indikator für die mechanische Unversehrtheit der Wunde ist.

44

M . M. Black, R. van

Noort

Allen et al. [1] haben in einer vergleichenden Studie untersucht, wie sich die Art der Wundsetzung — mit dem Skalpell oder dem Elektrocauter — auf die Wundheilung auswirkt. Früher hat man angenommen, daß Wunden nach scharfer Inzision schneller heilen als solche durch elektrochirurgische Maßnahmen [3]. Allens Untersuchungen haben gezeigt, daß in der sehr frühen (1 Tag) und in der sehr späten postoperativen Periode (2 Wochen und später) zwar statistisch signifikante Unterschiede zwischen den beiden Techniken bestehen, daß aber zwischen dem 7. und 10. postoperativen Tag, wo eine Wunddehiszenz am wahrscheinlichsten ist, kein Unterschied in der Rupturfestigkeit besteht.

2.3 Zusammenfassung Das Kapitel beschreibt — wenn auch kurz — einige Begriffe der Gewebemechanik und der Materialwissenschaft, die bei der Analyse der Wundheilung zu beachten sind. Die Begriffe sind qualitativ gesehen nicht kompliziert, ihre quantitative Deutung — soweit sie sich auf Weichteilgewebe bezieht — erfordert jedoch einen höheren Grad mathematischer Analyse. Für den vorliegenden Text wurde dies nicht berücksichtigt, da die meisten praktischen Studien über Wundheilung vergleichend vorgenommen werden können. Die zur Illustration gewählten Beispiele haben die Fehler aufgezeigt, die es zu vermeiden gilt, wenn verwertbare Resultate erzielt werden sollen. Besonders wichtig ist, dafür zu sorgen, daß erstens das in-vitro-Modell in in-vivo-Bedingungen simuliert. Zweitens müssen die richtigen Parameter benutzt werden wie Zuwachsmodul anstelle von Elastizitätsmodul. Drittens muß auf die Messung der Probengrößen besondere Sorgfalt gelegt werden und bei jedem Zug/Dehnungstest muß jedesmal der echte Nullpunkt für Zug und Dehnung erneut festgesetzt werden. Die obigen Richtlinien sind keineswegs ausreichend, stellen aber die wichtigsten Ursachen für experimentelle Fehler dar. In der abschließenden Analyse sollte die Übertragung der Laborergebnisse oder der beim Tier gewonnenen Daten auf den Menschen mit Vorsicht vorgenommen werden.

2.4 Literatur [1] Allen, S. N., L. Spitz, R . van N o o r t et al.: A comparative study of scalpel and electrosurgical incision on subsequent wound healing. Br. J. Paediatr. Surg. 17 (1982) 5 2 - 5 4 [2] Bayer, I., H. Ellis: Jaundice and wound healing: an experimental study. Br. J. Surg. 63 (1976) 3 9 2 - 3 9 6

2. Wundfestigkeit

45

[3] Bovie, W. J.: New electrosurgical unit. Surg. Gynecol. Obstet. 47 (1928) 7 5 1 - 7 5 2 [4] Craik, J. E., I. R. R. McNeil: Histological studies of stressed skin. In: Biomechanics and Related Bioengineering Topics. S. 159 — 164. Pergamon Press, Oxford —New York 1965 [5] Douglas, D. M.: The healing of aponeurotic incisions. Br. J. Surg. 40 (1952) 49-54 [6] Ellis, M., R. Heddle: Does the peritoneum need to be closed at laparotomy? Br. J. Surg. 64 (1977) 733 - 736 [7] Fung, Y. C.: Stress-strain history relations of soft tissues in simple elongation. In: Biomechanics: Its Foundation and Objectives (Hrsg. Y. C. Fung) Bd. 7. S. 181—208. Prentice-Hall, New York 1971 [8] Gibson, T.: Biomechanics in plastic surgery. In: Biomechanics and Related Bioengineering Topics. S. 129 — 134. Pergamon Press, Oxford — New York 1965 [9] Greaney, M. G., R. van Noort, A. Smythe et al.: Does obstructive jaundice adversely affect wound healing? Br. J. Surg. 66 (1979) 4 7 8 - 4 8 1 [10] Gross, R. E., C. C. Ferguson: Abdominal incisions in infants and children. Ann. Surg. 137 (1969) 3 4 9 - 3 5 3 [11] Harrison, I. D., D. F. Williams, A. Cuschieri: The effect of metal clips on the tensile properties of healing skin wounds. Br. J. Surg. 62 (1975) 945 — 949 [12] Hartwell, S. S.: Mechanisms of Healing in Human Wounds. Charles C. Thomas, Springfield, Illinois 1955 [13] Hickman, E. E., O. Lindon, J. B. Reswick, R. H. Scanlon: Deformation and flow in compressed skin tissues. Report of Biomechanical Fluid Mechanics Symposium, 1 2 7 - 1 4 7 . ASME, Denver, Colorado 1966 [14] Hugo, N. E., L. W. Thompson, E. G. Cook et al.: Effect of chronic anemia on the tensile strength of healing wounds. Surgery 66 (1969) 741 —745 [15] Irvin, T. T. et al.: Abdominal wound healing in jaundiced patients. Br. J. Surg. 65 (1978) 5 2 1 - 5 2 2 . [16] Jansen, L. H.: The structure of connective tissue: an explanation of the symptoms of the Ehlers-Danlos syndrome. Dermatologica 110 (1955) 108 — 120 [17] Kenedi, R. M., T. Gibson, J. H. Evans et al.: Phys. Med. Biol. 20 (1975) 699 - 717. [18] Langer, A. K.: Zur Anatomie und Physiologie der Haut. 2. Die Spannung der Cutis. Sber. Akad. Wiss. Wien 45 (1862) 133 [19] Nilsson, T.: The relative importance of absorbable Vicryl and Prolene sutures to the strength of healing abdominal wounds. Acta Chir. Scand. 147 (1981) 503 — 507 [20] Sandblom, P.: The tensile strength of healing wounds. Acta Chir. Scand. 90 [Suppl] (1944) 89 [21] Taube, M., P. Elliot, H. Ellis: Jaundice and wound healing — a tissue culture study. Br. J. Exp. Pathol. 62 (1981) 2 2 7 - 2 3 1 [22] Trowbridge, E. A.: M. M. Black, C. Daniel: Theoretical and experimental evidence that soft biological tissue should be modelled as an isotropic compressible solid. Int. J. Artif. Organs 6 (1983) 2 2 4 - 2 3 1 [23] van Noort, R., M. G. Greaney, A. Smythe: An experimental study of the healing of secondary abdominal incisions. Br. J. Surg. 67 (1980) 485 — 486 [24] van Noort, R., M. M. Black, M. G. Greaney et al.: A new in vitro method for the measurement of mechanical strength of abdominal wounds in laboratory animals. Eng. Med. 7 (1978) 2 1 7 - 2 2 1

46

M. M. Black, R. van

Noort

[25] van Noort, R., T. R. P. Martin, M. M. Black et al.: The mechanical properties of human dura mater and the effects of storage media. Clin. Phys. Physiol. Meas. 2 (1981) 1 9 7 - 2 0 3 [26] White, W. L. et al.: Tensiometric studies of unwounded and wounded skin. Results using a standardized testing method. Ann. Surg. 173 (1971) 19 — 25

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen T. E. Bucknall

Fast die Hälfte aller postoperativen Komplikationen sind Wundheilungskomplikationen, und diese sind zu einem großen Teil für die chirurgische Morbidität und Mortalität verantwortlich. Nur durch Auffindung der Faktoren, welche die Wundheilung beeinträchtigen, können wir diese Situation verbessern. Die Zahl der die Wundheilung beeinflussenden Faktoren ist groß, sowohl lokal im Wundgebiet (Blutzufuhr, Infektion, Spannung etc.) als auch allgemein (Vitamin-C-Mangel, Ikterus, Urämie, Anämie etc.). Sie sind in Tabelle 3.1 zusammengefaßt. Ein großes Problem bei klinischen Wundheilungsstudien besteht jedoch darin, daß häufig mehrere die Heilung beeinflussende Faktoren bei einem Patienten gemeinsam vorkommen, und es kann u. U. sehr schwierig oder auch unmöglich sein, die Bedeutung eines einzelnen Faktors bezüglich der Wundheilung richtig einzuschätzen. Tabelle 3.1 Faktoren, die Einfluß haben auf die Wundheilung Lokale Faktoren

Allgemeine Faktoren

Blutversorgung Denervation Hämatom Lokale Infektion Bestrahlung Mechanischer Zug Schutzverband Operationstechnik Nahtmaterial und Technik Gewebeart

Alter Anämie Antientzündliche Medikamente Zytotoxische Medikamente Diabetes mellitus Hormone Systemische Infektionen Ikterus Bösartige Krankheit Mangelernährung Fettsucht Temperatur Trauma (Hypovolämie, Hypoxie) Urämie Vitamine Zinkmangel

48

T. E. Bucknall

3.1

Lokale Faktoren

3.1.1

Blutversorgung

Wunden mit einer schlechten Blutversorgung heilen langsam. So heilen z. B. prätibiale Wunden viel langsamer als Gesichtswunden. Eine gute Blutversorgung ist für die Heilung deswegen wichtig, weil sie für Sauerstoff- und Nährstoffzufuhr sorgt und Metabolite entfernt. Die Blutversorgung kann einfach wegen der anatomischen Gegebenheit schlecht sein wie bei Verletzungen des Oesophagus oder des Ureters. Diese Organe sind von der Blutzufuhr aus dem umgebenden Gewebe abhängig und dadurch kann eine zu starke Mobilisation zur Devaskularisierung mit anschließender Minderdurchblutung führen. Ähnlich sind das Kahnbein und der intrakapsuläre Teil des Schenkelhalses prädisponiert für eine schlechte Blutversorgung und bieten entsprechende Heilungsprobleme. Die Art der Schnittführung kann die Blutversorgung einer Wunde stören. Cranio-caudale paramediane Schnitte an der vorderen Bauchwand beeinträchtigen die Heilung einer median davon gesetzten Wunde und bergen das Risiko einer Nekrose der dazwischenliegenden Hautbrücke. Bei einer Lappeninzision oder einem durch Trauma entstandenen Lappen bestimmt das Verhältnis von Basis zu Lappenlänge entscheidend das Überleben des Lappens und die Wundheilung. Ebenso hat ein Lappen mit einer distal gelegenen Basis weniger Aussicht auf ungestörte Heilung als ein Lappen mit proximaler Basis. Ein wichtiger Faktor für die Entstehung und schlechte Abheilung von Dekubitalgeschwüren ist die durch Druck hervorgerufene Ischämie. Besonders die chronische arterielle Verschlußkrankheit kann zu einer Beeinträchtigung der Blutversorgung führen. Die schlechte Blutversorgung bei peripheren Gefäßkrankheiten kann dazu führen, daß die Heilung sich verzögert oder sogar ganz ausbleibt. Die Naht kann die Blutversorgung einer heilenden Wunde ungünstig beeinflussen, besonders bei nachfolgender Infektion und Ödem. Es ist schwierig, in quantitativen Werten auszudrücken, wann eine solche Spannung schädlich wird. Das Vermeiden von Spannung beim Wundverschluß ist mehr eine Sache der chirurgischen Erfahrung und Kenntnis als der von meßbaren Größen [67]. Thakral, Goodson u. Hunt [125] haben eine Gefäßneubildung zwei Tage früher als normal dadurch anregen können, daß sie Makrophagen von einer drei Wochen alten Wunde in eine zwei Tage alte Wunde verpflanzten. Möglicherweise setzen Makrophagen die verschiedenen Verletzungsreize in chemische Signale um, welche ihrerseits Zellregeneration, Kollagenbildung und Wachstum

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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von Bindegewebe und Blutgefäßen auslösen. Das Ergebnis des Versuchs könnte den Weg für eine Heilungsbeschleunigung unter anomalen Bedingungen eröffnen. 3 . 1 . 2 Denervation Experimentelle Denervation kann zu spontaner Nekrosebildung führen. Dasselbe Phänomen kann bei Patienten mit Schäden am Rückenmark auftreten. Ein Minimum an Druck und Ischämie genügt, um ein großes Dekubitalgeschwür zu verursachen. Es ist aus diesem Grunde sehr wichtig, die Haut dieser Patienten besonders sorgfältig vor Druckeinwirkung zu schützen. Die Benutzung von Schafsfell und welligen Matratzen ist dafür sehr zu empfehlen. Es hat den Anschein, daß die Kollagenaseaktivität in denervierten Hautarealen besonders hoch ist. Man vermutet als Ursache ein unzureichendes Vorkommen von Kollagenasehemmern. 3.1.3

Hämatom

Ein Hämatom ist eine der häufigsten Wundkomplikationen. Es ist nicht nur wegen seines direkten nachteiligen Einflusses auf die Wundheilung wichtig, sondern auch als Brutstätte einer Wundinfektion. In der plastischen und rekonstruktiven Chirurgie sind Hämatome besonders gefürchtet, weil sie Hautlappen-Nekrosen verursachen. Mulliken u. Healey [97] haben die gängige Erklärung, daß Hämatome durch Erzeugung von innerem Druck, der die Durchblutung der Haut blockiert, Nekrosen hervorrufen, experimentell überprüft. Hautlappen bei Ratten wurden nur dann nekrotisch, wenn Blut darunter vorhanden war. Lappen mit unterlegten Silikonpolstern oder Seromen blieben lebensfähig. Daher kann die durch Hämatome verursachte Nekrose von Hautlappen nicht allein durch inneren Druck hervorgerufen sein. Offenbar hat eine Blutmasse unabhängig von bakterieller Kontamination einen toxischen Effekt. Die Erhaltung von Hautlappen konnte durch Entleerung des darunterliegenden Hämatoms innerhalb von 12 Stunden gesichert werden. Es sollte jedoch Ziel sein, eine Ansammlung von Blut unter Wunden möglichst zu vermeiden. Die Bedeutung der chirurgischen Technik mit sorgfältiger Beachtung der Blutstillung und vorsichtiger Behandlung der Gewebe kann nicht genug betont werden. Ebenso wichtig ist es, Gerinnungsstörungen bei Patienten frühzeitig zu erkennen. Die Gerinnung kann durch eine Reihe verschiedener Faktoren gestört sein. Beispiele dafür sind: Vorbehandlung mit Antikoagulantien, Hämophilie, Thrombozytopenie und Fibrinogenmangel (z. B. infolge Leberzirrhose oder disseminierter intravaskulärer Gerinnung). Ältere Patienten

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neigen wegen erhöhter Kapillarbrüchigkeit u n d Gewebeschlaffheit besonders zu Blutungen. Bei größeren Wundgebieten mit kapillärer Sickerblutung wie z. B. nach einfacher M a s t e k t o m i e genügt oft ein D r u c k p o l s t e r zur Blutstillung von kleineren G e f ä ß e n u n d m a c h t Ligaturen oder eine Blutstillung mit dem Elektrocauter weitgehend unnötig. Das Anlegen einer Saugdrainage und ein äußerlicher Verbandsdruck auf die W u n d e verringern eine H ä m a t o m b i l d u n g ebenso wie die Vermeidung von W u n d h ö h l e n besonders beim adipösen Patienten. Versagen diese M a ß n a h m e n , so k a n n es r a t s a m sein, die W u n d e nur zu verbinden u n d nach erneuter Blutstillung circa 48 Stunden später eine „verzögerte" P r i m ä r n a h t zu legen. Ein Fortschritt in der H ä m a t o m p r o p h y l a x e ist das topische T h r o m b i n [55]. Von 102 heparinisierten Patienten hatten 82,4% der mit T h r o m b i n behandelten G r u p p e keinerlei H ä m a t o m , w ä h r e n d 64,7% der unbehandelten G r u p p e ein H ä m a t o m entwickelten. Dieser Befund ist deswegen besonders b e d e u t s a m , weil viele Patienten low-dose-Heparin erhalten, u m eine postoperative Ven e n t h r o m b o s e zu verhindern. 3.1.4 Infektion Die Infektion ist die häufigste Komplikation der W u n d h e i l u n g [18]. M a n begegnet ihr in jeder Fachrichtung. Besonders jedoch nach G e f ä ß o p e r a t i o n e n , nach plastischer Chirurgie und nach orthopädischen Eingriffen haben Infektionen o f t verheerende Folgen. Eine Infektion k a n n bei Verbrennungspatienten und solchen mit kardiovaskulären Prothesen den T o d herbeiführen [34, 48]. Die Infektion ist ein sehr wichtiger F a k t o r beim Mißlingen von Kolonanastomosen [111]. Eine Nahtinsuffizienz ist bei infizierten Patienten viel häufiger — unabhängig d a v o n , welcher D a r m a b s c h n i t t operiert w u r d e . Wir verfügen heute über weitreichende, experimentell fundierte Erkenntnisse darüber, wie sich Infektionen auf die W u n d h e i l u n g auswirken. Segree et al. [112] haben nachgewiesen, d a ß H a u t d e f e k t e bei M ä u s e n verzögert abheilen, w e n n m a n Bakterien einimpft. Smith u. Enquist [115] zeigten, d a ß die Spannungsfestigkeit von mit Staphylokokken k o n t a m i n i e r t e n L a p a r o t o m i e w u n d e n bei Ratten v o m 6. postoperativen Tag bis zur 7. Woche a b n i m m t . Irvin u. H u n t [69] h a b e n experimentell gezeigt, d a ß eine Infektion das Risiko einer intestinalen Anastomoseninsuffizienz vergrößert. Die besondere biochemische Abweichung in infizierten W u n d e n scheint die Störung des Kollagenstoffwechsels zu sein. In allen W u n d e n k o m m t es zu einer ständigen Bildung u n d Auflösung von Kollagen. Eine Infektion verstärkt die

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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Kollagenolyse — offenbar über lysosomale, in neutrophilen Leukozyten enthaltene Enzyme [63] — und stört die Kollagensynthese durch einen Hemmungseffekt auf Fibroblasten. Um diesen Aspekt zu untersuchen, haben wir den Einfluß von Infektionen auf die Laparotomie-Wundheilung bei Ratten studiert [14]. Histologisch boten die nichtinfizierten "Wunden einen wohlorganisierten Wiederherstellungsprozeß mit kapillärer Sprossung und Bildung von Granulationsgewebe (Abb. 3.1). Infizierte Wunden sind demgegenüber viel weniger organisiert mit Abszeßbildung und kapillärer Blutung (Abb. 3.2). Die für die Synthese des Wundkollagens verantwortlichen Fibroblasten sind in nichtinfizierten Wunden reichlich vorhanden (Abb. 3.3). Eine Infektion verringert jedoch die Anzahl proliferierender Fibroblasten, und das produzierte Kollagen liegt ungeordnet (Abb. 3.4). Die Fibroblasten müssen mit anderen Zellen um die in der Wunde vorhandenen Nährstoffe konkurrieren. Bei bestehender Infektion verbraucht der Stoffwechsel der Bakterien und der der Entzündungszellen Sauerstoff und andere Wundnährstoffe soweit, daß der Fibroblastenumsatz beeinträchtigt wird. Durch Stimulierung der Fibroblasten und des Granulationsgewebes kann es daher möglicherweise zu einer Begünstigung der Heilung kommen. Knighton et al. [76] haben mit einigem Erfolg das Kapillarwachstum durch Veränderung der lokalen Sauerstoffkonzentration in Wunden fördern können, indem sie einfach Sauerstoff einatmen ließen. Das Nettoergebnis der Veränderungen im Kollagenstoffwechsel ist die Verminderung des Kollagengehaltes der Wunde. Dieser Prozeß ist nicht auf die Wunde allein beschränkt: Er breitet sich auch über die Wundränder hinaus auf unverletztes Gewebe aus. Die Wundränder werden weich und schlaff. Wundnähte durchschneiden das erweichte Gewebe mit dem Resultat einer Wundruptur [67]. Aus diesem Grunde ist die Infektion der bedeutsamste die Wundheilung beeinflussende Faktor. Auch ein weiter von der Wunde entfernt gelegener Infektionsherd, z. B. ein subphrenischer Abszeß, stört die Wundheilung. Carrel [20] hat vor mehr als 50 Jahren gezeigt, daß ein Abszeß die Abheilung einer entfernt gelegenen Hautwunde beim Hund verzögert. Dieselbe Wirkung konnte auch durch Injektion von Eiter erzielt werden, der aus einem Abszeß gewonnen wurde. Carrel vermutete, daß ein systemischer Stoff die Fibroblastenproliferation behindert. De Haan, Ellis u. Wilks [29] untersuchten die Heilung von Bauchwand- und Magenwunden bei Ratten mit akuten Entzündungen fern vom Wundgebiet. Sie wiesen einen starken Hemmeffekt auf die Heilung nach. Der genaue Mechanismus dieses Hemmungsvorganges ist unbekannt. Mögliche

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Abb. 3.1 Nichtinfizierte, heilende Ratten-Laparotomiewunde am 7. Tag. HE-Färbung. 14 x .

Abb. 3.2 Ungeordnetes Aussehen einer mit Staphylokokken infizierten Wunde am 7. Tag. HE-Färbung. 14 x .

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Faktoren könnten eine erhöhte kollagenolytische Aktivität oder eine Überempfindlichkeitsreaktion gegenüber zersetzten Gewebsbestandteilen sein. Die Befunde machen jedoch deutlich, wie wichtig es ist, Eiteransammlungen zu entleeren, um eine optimale Heilung z. B. von Anastomosen und Laparotomiewunden zu erzielen. Tabelle 3.2 Faktoren, 1. Chirurg

die zu einer Infektion

beitragen

Operationstechnik Devitalisiertes Gewebe Gestörte lokale Zirkulation Hämatome Fremdkörper

2. Keim

Virulenz Quelle: a) Endogen, z. B. Haut, Gallenwege, Kolorektum b) Exogen (Kreuzinfektion)

3. Patient

Krankheit, z. B. Diabetes, Neoplasma, Unterernährung, Anämie Medikamente, z. B. Steroide, Zytostatika, Antibiotika, Bestrahlung Individuelle Immunantwort Chronische Infektion

Zu einer Infektion kommt es, wenn die Anzahl der Organismen die Möglichkeit der lokalen Gewebeabwehr, mit ihnen fertig zu werden, übersteigt. Von Wundinfektion spricht man, wenn sich Eiter aus einer chirurgischen Wunde entleert. Die Anzahl der Organismen, die eine Infektion hervorruft, ist bekannt. Für die meisten pathogenen Keime liegt sie bei 106 Organismen pro Gramm Gewebe. Bei geringeren Zahlen kann die lokale humorale und zelluläre Abwehr die Eindringlinge beseitigen, wie es in kontaminierten Wunden vorkommt. Kontaminierte Wunden können jedoch zu infizierten Wunden werden. Dies geschieht, wenn eine große Menge nekrotischen Gewebes vorliegt, wenn sich bestimmte Arten von Fremdkörpern in der Wunde oder ihrer Nachbarschaft befinden oder wenn die lokale Gewebeabwehr gestört ist, wie es etwa bei Verbrennungen oder unter immunsuppressiver Therapie vorkommt. Tabelle 3.2 listet die verschiedenen Faktoren auf, die dazu beitragen, daß eine kontaminierte Wunde zu einer infizierten Wunde wird. Wir haben in unserer Arbeitsgruppe gefunden, daß eine Wundinfektion besonders häufig auftritt bei Darmoperationen, Notfällen und Eingriffen bei malignen Tumoren. Auch Patienten mit Anämie oder Hypoproteinämie sind anfälliger für Wundinfektionen [16].

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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Infektionsprophylaxe Um eine Infektion zu verhüten, sollten wir versuchen, eine bakterielle Kontamination zu vermeiden. Falls das mißlingt, müssen wir eine Vermehrung der kontaminierten Bakterien verhüten [40]. Jede Beeinträchtigung der Blutversorgung wird die lokale Entzündungsreaktion beeinflussen und bakterielles Wachstum begünstigen. Das kann auf verschiedene Weise geschehen. In einigen Fällen ist eine ausgedehnte Zerstörung des Gewebes verantwortlich, besonders bei traumatisch entstandenen Wunden. In anderen Fällen ist die Operationstechnik schuld. Der Chirurg kann eine Gewebsnekrose hervorrufen durch grobe Behandlung oder Abschnürung der Gewebe beim Knotensetzen oder durch übermäßigen Gebrauch von chirurgischer Diathermie. Schonendes Vorgehen bedeutet demgegenüber weniger Gewebstod, geringeres Infektionsrisiko, bessere Heilung. 1962 schrieb Dunphy, daß an der Wundinfektion hauptsächlich eine falsche Operationstechnik schuld sei und daß die Infektion nicht die unweigerliche Folge einer bakteriellen Kontamination sei [31]. Verminderte lokale Blutversorgung, Hämatome und Fremdkörper fördern die Infektion und beeinträchtigen damit die Heilung. Sowohl lokale Gewebsischämie als auch Blut in der Nachbarschaft können eine Anastomoseninsuffizienz hervorrufen [69,110]. Die häufigsten Fremdkörper sind Nähte, wobei bestimmtes Nahtmaterial eher zu Wundinfektionen führt. Im allgemeinen verursacht grobgeflochtenes Nahtmaterial eher Störungen als feine einfaserige Nähte [15]. Wunddrains sind ebenfalls Fremdkörper. Sie sollten nur benutzt werden, um Sekretansammlungen zu entfernen und um toten Raum zu drainieren. Bis vor kurzem war es üblich — als prophylaktische Maßnahme gegen Infektion oder Abszedierung — kontaminierte Wunden zu drainieren. Man weiß jedoch heute, daß Drains unter diesen Umständen nur einen geringen Wert haben. Es konnte gezeigt werden, daß eine Wunddrainage nach Eingriffen bei perforierter Appendizitis oder nach bestimmten gastrointestinalen Operationen eine Infektion nicht verhindert, obwohl andererseits eine Drainage bei adipösen Patienten einen gewissen Schutz zu verleihen scheint [51, 57]. Wunddrainage allein scheint also das Infektionsrisiko nicht zu verringern [18]. Für den Fall einer stärkeren Kontamination wird das Prinzip der „verzögerten" Primärnaht empfohlen. Einige Bakterien sind besonders virulent, dazu gehören die Clostridien, welche besonders nach schweren Traumen des Gewebes und arteriellem Verschluß, z. B. bei Amputation wegen einer Gangrän vorkommen. Abtragung der Nekrosen bis ins Gesunde ist für die Heilung essentiell. Aktinomykose und Tuberkulose gehen ebenfalls mit extrem schlechter Heilung einher. Die meisten aus chirurgischen Wunden isolierten Keime sind Opportunisten. Es handelt sich um Kommensale, normale Bewohner des Darminneren und der Haut-

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oberfläche, die dann zu Wundinfektionen führen, wenn sie in genügender Zahl inokuliert werden. Endogene Infektionen entstehen bei Operationen an den Gallenwegen oder am Gastrointestinaltrakt durch Sekretaustritt mit infizierenden Keimen. Wundinfektionen nach Gallenwegseingriffen werden verursacht durch Escherichia coli, Streptococcus faecalis und Klebsiella [71], kolorektale Wunden sind zusätzlich mit Anaerobiern infiziert. Man hat nachgewiesen, daß zwischen E. coli und anaeroben Bacteroideskeimen ein Synergismus besteht [74]. Die Infektionsprophylaxe beginnt bei der Hautvorbereitung. Eine Rasur des Operationsgebietes einen Tag vor der Operation führt nachgewiesenermaßen zu einer drastischen Erhöhung der postoperativen Infektionsrate. Diese Erhöhung geht zurück auf das Wachstum und die Vermehrung der Mikroorganismen der Haut im durch die Rasur geschädigten Epithel. Deswegen sollte, falls rasiert wird, dies unmittelbar präoperativ erfolgen. Neuere Studien verzeichnen die niedrigste Infektionsrate da, wo nicht rasiert wurde, oder wo präoperativ eine Enthaarungscreme benutzt wurde [114]. Die Haut ist mit einer Vielfalt von Keimen besiedelt. Es muß daher versucht werden, die Zahl der Bakterien auf der Haut des Patienten zu reduzieren, bevor ein Einschnitt gemacht wird, und an den Händen des Chirurgen, bevor er Handschuhe anzieht. Waschen mit Povidon-Jod oder 4prozentigem Chlorhexidin vernichtet die Mehrzahl der resistenten Flora [83]. Bei Bauchoperationen sollte die Gegend der Anastomose von der Wunde und der restlichen Bauchhöhle durch Bauchtücher isoliert werden. Instrumente, Handschuhe und Mäntel, welche während der Anastomosierung benutzt wurden, werden vor Verschluß des Bauches gewechselt. Gilmore [40] sieht Vorteile bei Bauchtüchern, die in Antiseptika getränkt wurden. Das Antiseptikum muß das entsprechende Wirkungsspektrum haben und sollte die Heilung nicht beeinträchtigen. Man hat nachgewiesen, daß Povidon-Jod, welches gegen grampositive oder gramnegative Organismen und Aerobier und Anaerobier gleich wirksam ist, die Heilung von Kolonanastomosen nicht beeinträchtigt [42]. Haut- und Wundfolien reduzieren demgegenüber die Infektionsraten nicht [4, 102], Sie sind deshalb zur persönlichen Wahl gestellt. Bei allen Patienten, die sich einer elektiven Dickdarmoperation unterziehen, ist die mechanische Vorbereitung des Darmes von großer Bedeutung. Die Infektionsrate steht signifikant mit der Darmvorbereitung in Beziehung [30, 68]. Die Darmvorbereitung reduziert die Gesamtzahl der Keime im Kolon. Dies geschieht, je nach Methode, durch traditionelles Abführen und Einlauf, Elementardiät oder orthograde Darmspülung. Die von Hewitt et al. [56] im Jahre 1973 eingeführte orthograde Darmspülung besteht in der Zufuhr von 3 — 4 1 warmer isotonischer Kochsalzlösung pro Stunde über eine Magensonde, bis der anale Ausfluß klar ist. Alexander-Williams [3] führte den Gebrauch

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

57

von oral verabreichtem lOprozentigen Mannitol ein — manche halten dies für die wirksamste Methode der mechanischen Darmvorbereitung. Zusammen mit der mechanischen Vorbereitung werden vor einer elektiven kolorektalen Operation in der Regel orale nichtresorbierbare Antibiotika eingesetzt. Eine wirksame Kombination ist die von Neomycin mit einem gegen Bacteroides fragilis gerichteten Mittel, z. B. Metronidazol [44, 98, 132, 137]. Eine dreimalige parenterale prophylaktische Gabe ist zur Verhütung einer postoperativen Sepsis wirkungsvoller als eine zweitägige orale Gabe [72]. Außerdem wird erstere wahrscheinlich weniger durch das Auftreten von Antibiotika-resistenten Keimen oder von Colitis pseudomembranosa kompliziert. Eine Chemoprophylaxe sollte nicht kritiklos angewendet werden, da sie zum Auftreten von resistenten Stämmen führen kann. Einige Forscher empfehlen topische Antibiotika, anfänglich wurde besonders Ampicillin dafür verwendet, nach dem Auftreten von resistenten Stämmen wird jedoch jetzt ein Cephalosporin bevorzugt [85, 95,119]. Beide vermindern die Wundinfektion. Allerdings können sie wie systemisch verabfolgte Mittel Allergien und andere Komplikationen einer Antibiose hervorrufen, können aber über den Wundbereich hinaus mangels ausreichender Serumspiegel eine antibiotische Wirksamkeit nicht entfalten. Gilmore [41] befürwortet den Gebrauch von Povidon-Jod, unterstreicht aber, daß kein Antiseptikum eine Kreuzkontamination verhindern oder eine gute Operationstechnik ersetzen kann. Bei Appendektomie scheint die Behandlung mit Metronidazol wirkungsvoller zu sein [107]. Die Gruppe um Matheson in Aberdeen hatte besonderen Erfolg mit einer topischen Tetrazyklinlavage in der Abdominalchirurgie [78]. Es ist gegenwärtig üblich, systemische Antibiotika prophylaktisch zu verwenden. Bei kritischer Anwendung bedeutet diese Methode der Infektionsprophylaxe einen großen Fortschritt. Antibiotika mit ernsten Nebenerscheinungen sollten jedoch vermieden werden. Das Mittel sollte unmittelbar vor oder während einer Operation in einer genügend hohen Dosis gegeben werden, um einen Gipfel des Serumspiegels zu erzielen, der mindestens viermal größer ist als die minimale Hemmkonzentration. Es ist nicht nötig, das Mittel fünf Tage hindurch zu geben [121]. Bei kolorektalen Operationen sind drei Gaben ausreichend. Bei Gallen- oder Magenoperationen wird nur eine Gabe empfohlen. Das Ziel sollte sein, den Patienten vor demjenigen Keim zu schützen, der in dem jeweiligen Operationsgebiet zu einer Wundinfektion führen kann. Man sollte nicht nach der Devise „Tötet alle bekannten Bakterien" verfahren [34], In der Dickdarmchirurgie benutze ich Metronidazol zusammen mit einem Cephalosporin, und auch bei Gallenwegsoperationen verwende ich ein Cephalosporin. Das Spektrum der Bakterien bei exogenen Infektionen ist weniger voraussehbar. In den meisten Fällen handelt es sich bei den infizierenden Keimen um Opportunisten, welche die Wunde auf dem Luftweg erreichen.

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Eine Minderzahl von chirurgischen Wundinfektionen wird durch obligat pathogene Bakterien verursacht, meistens Staphylokokken. Oft sind diese Infektionen schwer und haben bei aseptischen Eingriffen ernste Folgen, z. B. bei plastischen, orthopädischen oder kardiovaskulären Operationen. Weniger häufig sind Infektionen mit hämolysierenden Streptokokken. Die Beachtung der verschiedenen Aspekte der Asepsis im Operationsraum und auf den Stationen vermindert die Kreuzinfektion. Besonders wichtig sind die Anwendung der „Rühr mich nicht an"-Technik bei Verbänden, eine ausreichende Desinfektion, Sterilisation und — wenn erforderlich — die gesonderte Pflege. Eine enge Kooperation mit der mikrobiologischen Abteilung ist empfehlenswert. Bakterien in der Luft spielen bei der Wundinfektion eine relativ unwichtige Rolle, jedoch hängt das Risiko einer exogenen Infektion in der Regel von der Menge der Bakterien in der Luft ab. Jeder Operationsraum sollte gut gelüftet sein. Es sollte sichergestellt sein, daß weder Keime von anderen Teilen des Krankenhauses in den Operationssaal gesogen werden, noch Keime vom Patienten oder vom Operationsteam mit dem Luftstrom hinausgetragen werden. Das Charnley-Zelt, das ein stark gefiltertes Luftsystem verwendet, ist bei orthopädischen Eingriffen mit Erfolg benutzt worden [22]. Im Operationsraum sollte nichtgewebte Kleidung getragen werden, da diese die Streuung von Bakterien vermindert [134]. Bewegungen sollten auf ein Minimum reduziert werden. Zusätzlich sollte die Belegschaft regelmäßig auf pathogene Keime, insbesondere Staphylokokken, hin untersucht werden [136], Am Ende der Operation sollte die geschlossene Wunde mit einem Verband abgedeckt und unberührt gelassen werden bis zur Entfernung der Nähte oder Clips, um so eine Kreuzinfektion auf der Station möglichst kleinzuhalten. In den modernen chirurgischen Einheiten ist eine Infektion weniger häufig als in den früheren offenen Sälen. Falls jedoch besonderer Schutz erforderlich sein sollte, wird eine Patientenisolierung in einer Lamina-flow-air-Kammer empfohlen [28]. In unserer Extremitätenchirurgie-Einheit in Roehampton wurde diese Methode sehr erfolgreich praktiziert. Infektionsempfänglichkeit

des Patienten

Um die Vermehrung kontaminierender Keime zu verhüten, ist es von besonderer Bedeutung, die Resistenz des Patienten zu stärken. Bei elektiver Chirurgie ist es deswegen wichtig, daß der Allgemeinzustand des Patienten zur Zeit des Eingriffes optimal ist. Ernährungszustand und Elektrolythaushalt sollten ausgeglichen, ein Diabetes eingestellt, Hypoproteinämie und Anämie — wenn möglich — korrigiert werden. Die Gabe von Steroiden oder zytostatischen Mitteln, welche die Resistenz des Patienten schwächen und die Heilung ver-

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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zögern, sollte vermindert werden oder, wenn möglich, entfallen. Es muß jedoch betont werden, daß die Resistenz des Patienten in hohem Maße durch die chirurgische Technik selbst unterstützt wird. Die Exzision von totem und devitalisiertem Gewebe, die Entfernung von Fremdmaterial sowie die Drainage von Hämatomen setzen das Infektionsrisiko deutlich herab. 3.1.5 Bestrahlung Bestrahlung erzeugt eine obliterierende Endarteriitis und beeinträchtigt dadurch die Wundheilung erheblich. Hauptsächlich betroffen sind Hautwunden in zuvor bestrahlten Geweben. Die frühen Folgen einer Bestrahlung sind akute Entzündung, Exsudation und Schorfbildung. Dies geht schnell vorüber, aber in den folgenden Jahren wird die Haut atrophisch und gefäßlos, so daß Geschwürsbildungen vorkommen können. Das Epithel ist labil und neigt zu maligner Entartung. Eine perkutane Bestrahlung erhöht das Risiko der Insuffizienz kolorektaler Anastomosen [111]. Wenn die Dosis die Grenzen der Gewebetoleranz nicht überschreitet wie z. B. bei der präoperativen Bestrahlung von Speiseröhrenund Blasentumoren, braucht man sich nicht um die Wundheilung zu sorgen. Bei wiederholter Krebsoperation besonders an Kopf und Nacken besteht bessere Aussicht auf eine Primärheilung, wenn die bestrahlte Haut gemeinsam mit dem Tumorrezidiv sorgfältig ausgeschnitten wird. Eine bestrahlte Haut verträgt Maßnahmen wie Mobilisation oder Drehung von Hautlappen sehr schlecht [67]. Rudolph [105] hat die Ergebnisse chirurgischer Behandlung von Patienten mit Hautschäden nach therapeutischer Bestrahlung überprüft. Er kommt zu dem Schluß, daß nur myokutane Lappen (z. B. solche des Latissimus dorsi), wie sie zur Rekonstruktion der Brust verwendet werden, komplikationslos einheilen. Die einzige rekonstruktive Methode bei Geschwüren, die nicht mit Komplikationen verbunden war, war die Verwendung von Omentumtransplantaten zusammen mit Hauttransplantaten. Die Notwendigkeit, in bestrahltem Gewebe zu operieren, nimmt zu. Obwohl eine bessere Radiotherapie die chirurgischen Komplikationen vermindert hat, bleibt das biologische Problem grundsätzlich bestehen. Es ist nicht die fehlende Blutversorgung, sondern der Mangel an Stammzellen entlang den kleinen Blutgefäßen, welche für den Heilungsprozeß von vitaler Bedeutung sind. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich in den schwierigsten Fällen, einen gestielten blutführenden Hautlappen anzulegen, der Gefäße und die an den Gefäßen liegenden Zellen überträgt. Ein möglicher Fortschritt auf diesem Gebiet kann die Einimpfung nichtbestrahlter Fibroblasten zur Zeit des Wundverschlusses werden. Dies wurde

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erfolgreich bei Meerschweinchen durchgeführt. Es konnte eine schnellere Heilung im Sinne einer erhöhten Wundfestigkeit nachgewiesen werden, nachdem in bestrahlte Wunden Gewebekultur-Fibroblasten eingeimpft worden waren [77], Zur Zeit ist es jedoch ratsam, größte Vorsicht bei zuvor bestrahlten Geweben zu üben, es — wo möglich — zu meiden und ein Wundgebiet nur dann zu bestrahlen, wenn die zur Heilung notwendige Zellvermehrung stattgefunden hat, also etwa 14 Tage postoperativ.

3.1.6 Mechanische Belastung Bewegung kann den Heilungsprozeß verzögern, entweder lokal dadurch, daß die Wunde einem dauernden Trauma ausgesetzt und die Spannimg erhöht wird, oder systemisch möglicherweise über die Nebenniere. Tiere, die in Bewegung gehalten werden, weisen in ihrer Epidermis weniger Mitosen auf. Die Bedeutung der Bewegung als ein die Wundheilung beeinträchtigender Faktor wird vielleicht am deutlichsten bei Frakturen. Ruhigstellung des Bruches und Schutz vor Belastung sind wichtige Heilungsfaktoren beim Knochen. Die Ruhigstellung ist auch ein wichtiger Teil der Wiederherstellung von Nerven, Blutgefäßen und insbesondere Sehnen. Eine Erhöhung des intraabdominellen Druckes durch Husten oder Dehnung des Darmes ist ein bedeutsamer Faktor bei der Bauchdeckendehiszenz [15, 104]. Nähte können durch die Bauchwand schneiden, können reißen, oder der Knoten kann aufgehen. Es lohnt deshalb die Mühe, den Patienten vor sich selbst zu schützen, ihn vom Rauchen abzuhalten und für eine strenge prä- und postoperative Atemtherapie zu sorgen. Bei länger sich hinziehendem Ileus sollte eine Magensonde gelegt werden, nicht nur um eine Überdehnung des Magens zu verhindern, sondern auch um unnötiges Erbrechen und damit eine weitere Steigerung des intraabdominellen Druckes zu verhüten. Die Nähte sollten für ihre Aufgabe stark genug sein, sie sollten weit genug vom Wundrand entfernt gelegt werden, um nicht durchzuschneiden, und sie sollten korrekt geknotet werden.

3.1.7 Operationstechnik In der chirurgischen Praxis ist die Operationstechnik einer der wichtigsten die Wundheilung beeinflussenden Faktoren. Eine gute Technik bedeutet vor allem schonendes Vorgehen. Schonung bedeutet weniger devitalisiertes Gewebe, geringeres Infektionsrisiko und als Endergebnis eine bessere Abheilung.

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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Peinlich genaue Blutstillung verhütet Hämatombildung und hilft, eine lokale Infektion zu verhindern. Ausgedehnte Diathermie und Massenligaturen führen zur Gewebsnekrose. Deshalb sollte die Diathermie sparsam und gezielt benutzt werden. Die Blutgefäßunterbindungen sollten nicht das Nachbargewebe abschnüren. Über Vor- und Nachteile von chirurgischer Diathermie einerseits und Gefäßligatur andererseits wird kontrovers diskutiert. Es bestehen jedoch wahrscheinlich zwischen den beiden Methoden — was die Wundheilung anbetrifft — kaum Unterschiede [36]. Beide Methoden können Probleme bereiten, wenn sie nicht korrekt angewendet werden. Andere lokale die Wundheilung beeinträchtigende Faktoren wie eine schlechte Blutversorgung oder Anastomosen, die unter Spannung stehen, können ebenfalls Ergebnis der Operationstechnik sein. Nach meiner Erfahrung sind die meisten Dehiszenzen das Resultat technischer Fehler. Es ist selten, daß Nähte aufgehen oder reißen. Die meisten abdominalen Wunddehiszenzen gehen auf durchschneidende Nähte zurück. Man findet dann auf einer Wundseite intakte Knoten. Daraus ist zu schließen, daß die Nähte zu nah an. die Wunde in nicht haltendes Gewebe gesetzt wurden, oder aber daß sie zu fest geknüpft waren, so daß darunter eine Nekrose auftrat. Die sorgfältige Adaptation der Wundränder ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt der Technik. Der Erfolg einer intestinalen Anastomose hängt u. a. auch davon ab, wie sorgfältig die End-zu-End-Adaptation erfolgt, um so eine Dehiszenz oder spätere Strikturbildung möglichst zu vermeiden. In diesem Buch wird immer wieder auf die Operationstechnik aufmerksam gemacht, denn wenn Chirurgen schonend, peinlich genau und sorgfältig vorgehen, wird in der Regel eine gute Heilung die Folge sein. 3.1.8 G e w e b s a r t Die Gewebsart spielt eine wichtige Rolle für die Wundheilung. Einige Gewebe haben die Fähigkeit zu regenerieren. Dies gilt beispielsweise für Fasergewebe und für Knochen bei der Frakturheilung. Einige parenchymatöse Organe haben ebenfalls Regenerationsvermögen, z. B. Leber, Schilddrüse, Pankreas, Speicheldrüsen und zu einem geringeren Grade Nieren. Eine Regeneration setzt voraus, daß das bindegewebige Stützwerk intakt blieb. Die Oberflächenepithelien der Haut sowie des Respirations-, Verdauungs- und Urogenitaltraktes behalten ebenfalls lebenslang ihr Regenerationsvermögen. Nach einer Verletzung erfolgt die Wiederherstellung gewöhnlich schnell und vollständig, wenn auch spezielle Gewebe, z. B. Haarfollikel und Schweißdrüsen, durch einfachere Strukturen ersetzt werden.

62

T. E. Bucknall

Allgemein gilt: je spezialisierter ein Gewebe, um so geringer ist sein Regenerationsvermögen. Das Zentralnervensystem und der gestreifte Muskel können sich nicht regenerieren.

3.2

Allgemeine Faktoren

3.2.1

Alter

Wundheilungskomplikationen, wie z. B. eine Bauchwanddehiszenz und Insuffizienzen von Darmanastomosen, kommen bei älteren Patienten häufiger vor [18, 68, 104, 111, 133], Es ist jedoch schwierig, das Alter an sich für diese Befunde verantwortlich zu machen, da viele ältere Patienten in schlechtem Ernährungszustand, mit mangelhafter Blutversorgung und oft mit malignen Erkrankungen größeren Operationen unterzogen werden und dadurch schon ein höherer Anfall an Wundheilungsstörungen zu erwarten ist [28]. Tierexperimente haben Unterschiede im Kollagengehalt bei älteren Tieren ergeben. Grove [53] hat gezeigt, daß die Abheilung nicht verbundener Blasen der Haut bei älteren, sonst aber gesunden freiwilligen Probanden verzögert verlief. Alter beeinflußt sowohl die Epithelialisierung und Narbenbildung als auch die Dehnungsstärke des Gewebes. Aus diesem Grunde sollten Schnittführung und Zeitpunkt der Entfernung der Nähte sorgfältig geplant werden. Ältere Patienten müssen als Risiko-Gruppe angesehen werden.

3.2.2 Anämie Es besteht wenig Zweifel, daß schwere Blutarmut insbesondere in Verbindung mit Hypovolämie und nachfolgender Gewebehypoxie zu schlechter Heilung führt [61]. Verschiedentlich ist Anämie als solche verantwortlich gemacht worden für einen erhöhten Anfall an Bauchwandrupturen [104], erhöhter Infektionsrate in der Bauchchirurgie [16] sowie schlechter Heilung von Dickdarmanastomosen [111]. Es ist jedoch fast unmöglich, Anämie getrennt von anderen Faktoren zu betrachten, wie dem Ernährungszustand der Patienten und der Art des Eingriffes. Experimentelle Untersuchungen haben unterschiedliche Befunde ergeben. Die Abheilung bei Magen- und Dickdarmeingriffen wird offenbar durch eine Anämie nicht beeinträchtigt [12, 128]. Demgegenüber fanden einige Wissenschaftler schlechte Heilungsergebnisse bei Haut- und Bauchwunden von anämischen Tieren [9, 109].

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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Wunden werden in der Regel auch bei schweren Anämien abheilen, vorausgesetzt, das Blutvolumen ist ausreichend. Beim schweren Trauma erschweren mikrovaskuläre Gerinnung und ein reduzierter kapillärer Blutdurchfluß die Versorgung der Wunde mit Sauerstoff und Nährstoffen. Dadurch wird trotz Wiederherstellung des Blutvolumens die Heilung verzögert. 3.2.3 Entzündungshemmende Medikamente Wahrscheinlich kommt der größere Teil der entzündungshemmenden Aktivität von Aspirin und Indometazin durch ihre Hemmwirkung auf die Synthese von Prostaglandin Ej und E 2 zustande. Dies hat zur Folge, daß die Vasodilatation und die Chemotaxis beeinflußt werden und somit die entzündliche Phase der Wundheilung gestört wird. Sehr große Aspirindosen, äquivalent der 20fachen therapeutischen Dosis für einen 70-kg-Menschen, vermindern die Spannungsfestigkeit von Wunden bei Ratten erheblich. Diese Wirkung der entzündungshemmenden Medikamente ist jedoch streng dosisabhängig. Mit den üblicherweise verabfolgten Dosen kann keine nachteilige Wirkung auf die Wundheilung beobachtet werden. 3 . 2 . 4 Zytostatika und Antimetabolite Diese Medikamente werden vermehrt nicht nur bei malignen Erkrankungen, sondern auch in der Transplantationschirurgie eingesetzt. Man wird erwarten, daß sie als proliferationshemmende Medikamente die Wundheilung beeinträchtigen. Einige Daten stützen diese Annahme. Thiotepa und 5-Fluorouracil beeinträchtigen die abdominale Wundheilung [101, 116]. Thomas [127] hat jedoch gezeigt, daß diese Einflüsse relativ klein sind; es ist deshalb fraglich, ob die Wundheilungsstörung direkt auf diese Medikamente bezogen werden darf. Die Wirkung von zytotoxischen Medikamenten, insbesondere Methotrexat, richtet sich offenbar vor allem gegen die zellvermittelte Immunität. Das bedeutet, daß mehr die Abwehr von Infektionen und weniger die Wundheilung unmittelbar beeinflußt wird. Der einzige Grund, die Anwendung antineoplastischer Medikamente bis zur Wundabheilung hinauszuschieben, ist die Vermeidung von postoperativer Übelkeit und Erbrechen. Alle Befürchtungen über nachteilige Wirkungen dieser Medikamente auf die Wundheilung erwiesen sich bei klinischer und labortechnischer Überprüfung als unberechtigt. Der Stoffwechsel in einer heilenden Wunde einschließlich der Proteinsynthese kann zwar durch antineoplastische Mittel in Mitleidenschaft gezogen werden, das erstrebte Ziel aber, die ausreichende Wundheilung, wird nicht wesentlich gestört.

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3 . 2 . 5 D i a b e t e s mellitus Wundheilungsstörungen, insbesondere verbunden mit Infektion, trifft man bei bis zu 10% diabetischer Patienten, die sich einer Operation unterziehen. Es ist seit langer Zeit bekannt, daß Neuropathie, Arteriosklerose und Infektionsneigung bei diabetischen Patienten häufiger angetroffen werden, und daß alle diese Erkrankungen zu Wundheilungsstörungen beitragen [33]. Die Auswirkungen dieser Krankheitserscheinungen haben sich über die letzten 80 Jahre nicht verändert, wohl aber haben sich die Operationsergebnisse bei Diabetikern deutlich verbessert. Die erste Verbesserung in der chirurgischen Betreuung war die diätetische Vorbereitung. Allen [5] verordnete diabetischen Patienten Nahrungskarenz, bis präoperativ kein Zucker mehr ausgeschieden wurde. Diese Methode wurde mit gutem Erfolg in der Mayo-Klinik angewendet [11]. Nach der Entdeckung des Insulins im Jahre 1922 wurden die Ergebnisse mit denen bei Nichtdiabetikern vergleichbar [52]. Diese Verbesserung trat vor Einführung der Antibiotika und vor der Möglichkeit größerer Gefäßrekonstruktionen ein. Cruse u. Foord [27] haben jedoch gefunden, daß Diabetiker ein fünfmal höheres Infektionsrisiko als Nichtdiabetiker haben. In einer Studie über die Ergebnisse peripherer Gefäßchirurgie mußten diabetische Patienten häufiger amputiert werden [130]. Streptozotocin-Insulinmangel-Tiere zeigen eine verminderte Kollagensynthese [45]. Das frühe Kapillarwachstum bei diabetischen Tieren ist beeinträchtigt, verbessert sich aber nach Insulingaben [7]. Goodson u. Hunt [46] zeigten, daß Insulin besonders in den frühen Heilungsphasen wichtig ist. Insulinmangel wirkt sich demnach vor allem auf die Entzündungsreaktion nachteilig aus. Leibovich u. Ross [79] haben gezeigt, daß eine Beeinträchtigung der entzündlichen Heilungsphase, insbesondere die Ausschaltung von Makrophagen, direkt Störungen des nachfolgenden Fibroblastenwachstums und der Kollagensynthese nach sich ziehen. Experimente mit Gewebekulturen stützen die Theorie der Entzündungsbeeinträchtigung [131]. Mit Hilfe von Vitamin-A-Gaben konnten im Tierversuch die diabetesbedingten Entzündungsdefekte ausgeglichen und die Wundfestigkeit wiederhergestellt werden [113]. Die diabetische Angiopathie mit ihrer Manifestation an den kleinen Gefäßen ist eine weitere wichtige Ursache für die schlechte Wundheilung bei Diabetikern. Dies betrifft insbesondere die Heilung von Ulcera an den unteren Extremitäten. Verlust von Vibrations- und Schmerzempfindung macht diabetische Patienten gegen Hautschäden unempfindlich. Dies trägt zu Infektion und Geschwürsbildung bei und beeinträchtigt darüber hinaus die Heilung [17]. Diabetiker sind für schwere Infektionen der Extremitäten empfänglicher [86], Ursache dafür ist ein Defekt der weißen Blutzellen. Die Chemotaxis der

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

65

neutrophilen Granulozyten des peripheren Blutes ist bei diabetischen Patienten mangelhaft [96]. Außerdem scheint die Infektion selbst bei Diabetikern eine ungewöhnliche Rolle für die fortgesetzte schlechte Heilungstendenz zu spielen. Im Gegensatz zu nichtdiabetischer atherosklerotischer Gangrän, bei welcher eine Phlegmone häufig eine irreversible Ischämie anzeigt, kann der Fuß eines diabetischen Patienten häufig noch gerettet werden, wenn das infizierte Gebiet sorgfältig gesäubert und lokal behandelt wird [47]. Es ist jedoch klar, daß der größte Fortschritt in der Behandlung diabetischer Wunden mit der exakten Einstellung des Blutzuckers zusammenhängt, insbesondere in der präoperativen Periode. Moderne Methoden der Insulininfusion erzielen stabile Blutzuckerspiegel [90]. Falls bei Diabetikern Wundheilungsstörungen voraussehbar sind, sollte prophylaktisch Vitamin A gegeben werden.

3.2.6

Hormone

Steroide Experimentell hemmen hohe Dosen von Steroiden den Heilungsprozeß und schwächen die Wundfestigkeit [59, 89]. Steroide hemmen die entzündliche Phase der Heilung wahrscheinlich durch ihre stabilisierende Wirkung auf lysosomale Membranen. Nachfolgend kommt es zu einer erhöhten Kapillarbrüchigkeit, wahrscheinlich infolge mangelnder stützender Grundsubstanz, und es lassen sich weniger Fibroblasten nachweisen. Klinisch ist es schwierig, die Wirkung der Steroide, welche in der Regel in viel kleineren Dosen gegeben werden als im Tierexperiment, zu trennen von anderen die Heilung beeinträchtigenden Faktoren. Steroide schwächen die Immunreaktion auf eine Infektion, wahrscheinlich durch eine Beeinflussung der Phagozytose und des retikuloendothelialen Systems. Dennoch ist die Wundinfektion kein besonderes Merkmal bei sterilen chirurgischen Eingriffen wie z. B. der Nierentransplantation, bei der die Patienten Steroide erhalten. Es hat den Anschein, daß die Steroidgabe nur für Wunden Bedeutung hat, die einer schweren exogenen Kontamination ausgesetzt sind [80]. Wir sollten daher vorsichtig sein, Wundheilungsprobleme der Steroidtherapie anzulasten, da bei vielen Patienten, die Steroide erhalten, gleichzeitig auch andere Risikofaktoren für Wundheilungsstörungen anzutreffen sind (höheres Lebensalter, schlechter Ernährungszustand, maligne Erkrankung). Eine Steroidtherapie, die einige Tage nach der Operation begonnen wird, hat nur geringen Einfluß auf die Wundheilung. An diesen Umstand sollte man sich bei den Patienten erinnern, die eine hochdosierte Behandlung brauchen.

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Jeder Patient, der nennenswerte Steroidmengen während oder nach einer Operation erhält, sollte sorgfältig beobachtet werden. Nur in Ausnahmefällen wird der Heilungsprozeß beeinträchtigt werden. Eine Abheilung wird, wenn auch verlangsamt, schließlich immer erfolgen. Vitamin A — topisch angewendet — kann die Wirkung der Steroide aufheben. Weibliche

Geschlechtshormone

Tierexperimente von Localio u. Chassin [81] haben eine Störung der Wundheilung bei trächtigen Ratten mit erhöhten Östrogen- und Progesteronwerten ergeben. Ahonen, Jiborn u. Zederfeldt [2] demonstrierten eine verzögerte Entwicklung von Granulationsgewebe und eine Änderung der anfänglichen Entzündungsreaktion wie bei Steroidapplikation. Es erscheint unwahrscheinlich, daß Östrogendosen, wie sie bei der kontrazeptiven Pille oder in der Behandlung von Prostatatumoren bei Männern Verwendung finden, irgendeinen Einfluß auf die Wundheilung haben. Wir haben im Gegenteil gezeigt, daß Männer mehr zu Wundheilungsstörungen neigen als Frauen [18]. Anabole Steroide Es wird immer wieder behauptet, daß diese Hormone den Heilungsvorgang beschleunigen, besonders bei Knochen. Es liegen jedoch keine Daten vor, die diese Ansicht stützen. Da Langzeitwirkungen unbekannt sind, sollte man sie nicht benutzen [100]. 3.2.7 Ikterus Es gibt viele Berichte in der Literatur über Wundheilungsstörungen beim Ikterus. Experimentelle Daten gibt es jedoch nur sehr wenige. Ellis u. Heddle [37] haben gezeigt, daß bei ikterischen Patienten ein erhöhtes Risiko für eine Wunddehiszenz oder eine Narbenhernie besteht. In anderen Untersuchungen konnte das — wahrscheinlich wegen der geringen Zahl ikterischer Patienten — nicht bestätigt werden [73, 104]. Abbindung des gemeinsamen Gallengangs bei Ratten bietet ein gutes Modell für Studien beim Ikterus [10]. Untersuchungen von Magen- und Darmeinschnitten nach diesem Eingriff zeigen ein verzögertes Auftreten von Wundfibroblasten und neuen Blutgefäßen sowie eine signifikante Abnahme des Rupturwiderstandes bei Bauchwunden. Verschiedene Studien ergaben Ausfälle bei der Kollagensynthese. Greaney et al. [49] haben demonstriert, daß bei ikterischen Tieren die Kollagenansammlung in Bauchwunden verzögert erfolgt. Than Than, McGee u. Sokhi [126] konnten zeigen, daß es zu einer beträchtlichen Abnahme der Prolylhydroxylase-Aktivität in der Haut von ikterischen

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

67

Abb. 3.5 Normale in vitro wachsende Fibroblasten. Die Zellen sind zahlreich, fusiform und in Reihen angeordnet. Phasenkontrastmikroskopische Aufnahme. 175 x . (Mit freundlicher Genehmigung von M. Taube.)

im Vergleich zu n o r m a l e n T i e r e n k o m m t . D i e Aktivität dieses Enzyms korreliert gewöhnlich mit der R a t e der Kollagensynthese. Irvin et al. [66] fanden bei 48 ikterischen Patienten, die einer B a u c h o p e r a t i o n unterzogen wurden, ebenfalls einen signifikanten Anstieg der Z a h l der W u n d heilungsstörungen. Sie k o n n t e n jedoch keine Beziehung zwischen Störung und H ö h e des Plasmabilirubinspiegels finden. Entscheidend für den Ausgang der O p e r a t i o n w a r vielmehr, o b eine maligne E r k r a n k u n g vorlag oder nicht. Sie n a h m e n an, d a ß andere biochemische Abweichungen wie etwa eine H y p o p r o teinämie gemeinsam mit dem Ikterus Ursache der Wundheilungsstörungen sein könnten. T a u b e , Elliot u. Ellis [122] haben eigens E x p e r i m e n t e durchgeführt, um diese A n n a h m e zu prüfen. Sie zeigten, d a ß die Z u g a b e von Bilirubin oder ikterischen menschlichen Seren zu einer wachsenden Fibroblastenkultur bei den F i b r o b l a sten morphologische Veränderungen hervorruft und das Z e l l w a c h s t u m beeinträchtigt, daß also Ikterus allein schon die Wiederherstellungszellen h e m m t (Abb. 3.5 u. 3.6). D i e experimentellen Studien ergeben übereinstimmend, d a ß Ikterus einen schädigenden Einfluß auf die Wundheilung ausübt. D i e klinische Bedeutung dieser Befunde ist aber unklar.

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Abb. 3.6 Fibroblastenkultur in einem Medium, das 140 pmol/1 Bilirubin enthält. Die Zellen sind spärlich, sie sind abgerundet und haben ihre Ordnung verloren. Phasenkontrastmikroskopische Aufnahme. 175 x . (Mit freundlicher Genehmigung von M . Taube.)

Es ist vorstellbar, daß ein Ikterus die Wundheilung auch noch auf andere als die direkte Weise stört. Durch verminderte Resorption von Vitamin K und die dadurch beeinträchtigte Bildung von Gerinnungsfaktoren steigt beispielsweise die Möglichkeit von Wundhämatomen. Hepatische Dysfunktion beeinträchtigt den Eiweißstoffwechsel. Ein verschlossener Gallengang erhöht die Infektionsrate der Gallenflüssigkeit. Wahrscheinlich trägt also ein Ikterus zu Problemen der Wundheilung auf mehreren Wegen bei, eine Überlegung, an die man sich bei Vorsorge und Behandlung erinnern sollte. Ikterische Patienten sollten mit besonderer Sorgfalt behandelt werden. Empfohlen werden Gaben von Vitamin K sowie eine antibiotische Prophylaxe zusammen mit einer Allschichtnaht beim Bauchdekkenverschluß. Kürzlich ist auch ein schlechter Ernährungszustand, kenntlich an niedrigen Hämatokrit- und Eiweißwerten, in die Überlegung mit einbezogen worden [8]. Diese Werte sollten — wenn möglich — vor der Operation korrigiert werden.

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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3.2.8 Maligne Erkrankung Der Einfluß von bösartigen Erkrankungen per se auf die Heilung ist schwierig abzuschätzen, da die Patienten oft gleichzeitig unterernährt, alt, ikterisch usw. sind. Wir haben in einer klinischen Studie bei Krebspatienten kein bedeutsames Problem in bezug auf Heilung von Bauchwunden gefunden [18]. Reitamo u. Moller [104] dagegen beschrieben eine zweifache Zunahme der Dehiszenzhäufigkeit. Eine Dickdarmanastomosen-Insuffizienz kommt ebenfalls häufiger bei Patienten mit unheilbaren Malignomen vor [68]. Ob Krebszellen die Heilung von intestinalen oder anderen Wunden beeinträchtigen, ist unklar. Jede solche Beeinträchtigung, sei sie nun direkt durch die Zellen oder ihre Stoffwechselprodukte verursacht oder sekundär durch systemische Veränderungen, ist wahrscheinlich komplexer Natur, weil das Tumorverhalten sehr verschieden ist, und weil im betroffenen Gewebe eine große zelluläre und chemische Aktivität vorhanden ist. Es ist schwierig, in klinischen Untersuchungen zu entscheiden, welchen Effekt Tumorzellen oder ihre systemischen Folgen auf die Heilung haben, da gleichzeitig auch lokale Probleme wie Infektion und Obstruktion vorhanden sein können. Aus diesem Grunde hat Stewart [118] an Kolonanastomosen bei Ratten eine Reihe von kontrollierten Versuchen angestellt, um zu sehen, ob die frühe Heilung in Gegenwart von Tumorzellen beeinträchtigt wird, welche entweder lokal in das Gebiet der Anastomose oder entfernt davon in die dorsale Subkutis eingepflanzt wurden. Er wies eine deutliche Heilungsstörung bei allen malignen Gruppen nach, die sich in Abnahme der Wundfestigkeit und einer Hemmung der Wund-Zellteilung äußerte. Der Grad der Störung korrelierte mit der Wachstumsrate des Tumors, der Nähe der Zellen zur Anastomose und mit der Gesamtzahl der Zellen. Stewart fand, daß Eiweißmangel, eine systemische Folge von Tumorwachstum, ebenfalls eine Rolle spielt. Der klinische Wert dieser Arbeit ist umstritten, da transplantable Tumoren offenbar die Heilungsstörung vergrößern. Sie läßt jedoch den Schluß zu, daß Kolonanastomosen bei Patienten mit fortgeschrittenem Krebs eher schlechte Heilungschancen haben, besonders dann, wenn eine Hypoproteinämie vorliegt oder Tumorzellen in oder um die Anastomose herum vorhanden sind. 3.2.9 Mangelernährung und Hyperalimentation Es besteht kein Zweifel über die Zusammenhänge zwischen Mangelernährung und Platzbauch, Darmanastomosen-Insuffizienz sowie Infektion [16, 68, 82, 122], Man muß jedoch wieder auf experimentelle Untersuchungen zurückgreifen, um speziell den Einfluß von Ernährung auf die Wundheilung zu erkennen.

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Irvin [65] untersuchte die Einflüsse von Mangelernährung und Hyperalimentation auf die Wundheilung bei Ratten. Längerer Eiweißentzug verursachte eine Verminderung der Bruchfestigkeit von Haut- und Abdominalwunden. Mangelernährung führte auch zu einer Verminderung der mechanischen Festigkeit von Kolonanastomosen, jedoch waren die Veränderungen weniger deutlich. Nur schwere Grade der Mangelernährung mit Gewichtsabnahmen von einem Drittel oder mehr haben diesen Effekt. Eine Therapie mit Aminosäuren führte bei Bauchwunden zu einer signifikanten Verbesserung sowohl der Zugfestigkeit als auch des Kollagengehaltes der Wunden. Fibroblastenwachstum und Kollagensynthese sind bei Eiweißmangelzuständen vermindert [94, 129]. Es kommt zu Änderungen im kolloidosmotischen Druck des Plasmas und zu Gewebeödem [70]. Die beste Erklärung für die mangelhafte Bildung von Kollagen und Mukopolysacchariden bei Mangelernährung ist die Erschöpfung ihrer Ausgangsstoffe, Aminosäuren und Zucker. Man hat vermutet, daß der Aminosäure Methionin eine Schlüsselrolle zukommt [129], jedoch bestehen darüber noch einige Zweifel [19, 64]. Der Wert einer Ernährungstherapie wird vielleicht am deutlichsten bei der Versorgung von entero-kutanen Fisteln: Eine ausschließlich parenterale Nahrungszufuhr gestattet die Fistelheilung ohne längeres Hungern [84, 92]. Die Anwendung hyperalimentärer Ernährung bei größeren gastrointestinalen Routineeingriffen ist populär geworden [58]. Sie hat jedoch keinen signifikanten Wandel bei den Wundkomplikationen erbracht [106]. Wir würden ihre Anwendung nur aus Gründen der Wundheilung nicht empfehlen.

з.2.10

Fettsucht

In einer Untersuchung an über 1000 Laparotomiewunden haben Bucknall, Cox и. Ellis [18] gezeigt, daß Narbenhernien bei Fettsucht signifikant häufiger auftreten. Der Entstehungsmechanismus ist jedoch unklar. Überschüssiges Fettgewebe in den subkutanen Lagen macht mit Sicherheit die Beseitigung von Wundtaschen schwieriger und begünstigt wegen erschwerter Hämostase eine Wundhämatombildung. (Überdies sind Gefäße, die durch ein fettbeladenes Mesenterium oder Netz verlaufen, leicht zerreißlich. Deshalb kommt es bei Verlagerung von Organen während der Operation häufig zu kleinen Hämatomen im Mesenterium.) Ein Wundhämatom wiederum wird zu einer Brutstätte der Infektion. Cruse u. Foord [27] haben in einer großen klinischen Studie eine signifikante Verbindung zwischen Fettsucht und Infektion festgestellt mit 13,5% Wundinfektionen bei adipösen Patienten gegenüber 1,8% bei Normalgewichtigen.

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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3.2.11 Temperatur Außergewöhnliche Hitze oder Kälte verzögern die Heilungsprozesse, da beide Gewebeschäden und Gefäßthrombosen verursachen können. Bei kaltem Wetter heilen Wunden sehr viel langsamer. Bei Senkung der Umgebungstemperatur von 20° auf 12°C erniedrigt sich die Spannungsfestigkeit von Wunden um etwa 2 0 % . Da diese Reaktion durch eine vorausgehende Denervierung der Haut weitgehend aufgehoben werden kann, liegt die Annahme nahe, daß die Hemmung der Wundheilung auf einen vasokonstriktiven Reflex zurückgeht. Bei einem bei 5°C überwinternden Eichhörnchen bleibt die Epithelialisierung des Granulationgewebes vollständig aus [13]. Andere Studien an Kaninchen haben bestätigt, daß eine warme Umgebung die Heilung fördert und Kälte oder Wechsel von Kälte zu Wärme schädlich sind. 3.2.12 Trauma, Hypovolämie, Hypoxie Es mehren sich die Patienten, welche an mehrfachen Traumen, Hypovolämie und Hypoxie leiden. Daß multiple Verletzungen die Heilung verlangsamen können, ist gut dokumentiert [23]. Hypovolämie und niedrige Sauerstoffspannung gehen ebenfalls mit Verzögerung der Heilung, besonders der Kollagensynthese, einher [117, 138]. Dazu kommt, wahrscheinlich infolge Gewebshypoxie, eine erhöhte Infektionsempfänglichkeit [26]. Nach einer Verletzung kann sich eine dem Skorbut nicht unähnliche Situation ergeben mit Abfall der Gewebeascorbinsäure. Laparotomiewunden bei Verbrennungen heilen langsam unter spärlicher Kollagenproduktion. Die postoperative Gabe von Vitamin C kann diese Heilungsstörung ausgleichen. Es gibt demnach verschiedene, die Heilung nachteilig beeinflussende Faktoren bei Traumen: Hypovolämie, Vitamin-C-Mangel, Infektion und Hypoxie. Letztere ist der am meisten untersuchte Faktor. Man hat angenommen, daß der normale Vorgang der Wundwiederherstellung durch niedrige Sauerstoffspannungen in der Wunde gehemmt wird und durch erhöhte Sauerstoffzufuhr zu der Wunde verbessert werden kann. Hunt u. Pai [62] haben niedrige P0 2 -Spiegel in normalen Wunden gefunden und vermutet, daß die Hypoxie ein Faktor für die verzögerte Kollagensynthese ist [99]. Bei Hypovolämie fällt die Sauerstoffspannung steil ab, oft bis auf Null [39]. Darüber hinaus vergeht eine beträchtliche Zeitspanne, bevor die Sauerstoffspannung wieder ihre gewöhnliche Höhe erreicht. Durch zusätzliche BolusFlüssigkeitsinfusion war es möglich, postoperativ den abgesunkenen GewebeP 0 2 zu erhöhen [21].

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Ich bin jedoch nicht davon überzeugt, daß unter normalen Umständen eine Sauerstoffzufuhr die Abheilung einer Wunde verbessert. Die Spannungsfestigkeit von Kolonanastomosen und der Rupturwiderstand von Hautwunden wurde durch Einatmen von Sauerstoff nicht erhöht [75]. Augenscheinlich hilft eine Sauerstoffzufuhr dann signifikant, wenn etwas die Aufrechterhaltung des normalen P0 2 -Wertes stört. Ob man Sauerstoff zuführen soll oder nicht, wird vom arteriellen P0 2 -Wert abhängen sowie vom Vorhandensein anderer die Sauerstoffversorgung behindernder Faktoren. Die Korrektur dieser Faktoren kann wichtiger sein als die Zufuhr hoher Dosen von Sauerstoff. 3.2.13 Urämie Jeder erfahrene Chirurg wird den klinischen Eindruck haben, daß Urämie die Heilung hemmt. Überraschenderweise gibt es aber nur sehr wenige Arbeiten über Wundheilungsstörungen, die sich mit der Urämie befassen. Einige Experimente zeigen, daß gewisse Vorgänge der Wundheilung durch eine Urämie nachteilig beeinflußt werden. So wurde bei urämischen Mäusen über mangelnde Granulationsgewebebildung in heilenden Wunden berichtet [87]. Auch zeigte sich die epitheliale Zellteilung im Mausösophagus bei Urämie unterdrückt [88]. Bei urämischen Kaninchen verzögerte sich die Heilung peritonealer Defekte, und die Kollagenfaserbildung in der Tiefe der Wunden blieb hinter der bei normalen Kontrolltieren zurück [93]. Colin, Elliot u. Ellis [25] haben diese Untersuchung wesentlich erweitert. Sie zeigten, daß ein verläßliches und reproduzierbares urämisches Modell bei der Ratte erstellt werden kann durch einseitige Nephrektomie und diathermische Resektion der oberen und unteren Pole der anderen Niere. Die Tiere überlebten eine Woche mit einem erhöhten Blutharnstoffwert. An diesem Modell demonstrierten sie gegenüber Kontrolltieren einen deutlich herabgesetzten Rupturwiderstand bei Laparotomiewunden und einer Standard-Dünndarm-Anastomose. Sie zeigten weiterhin, daß es in der Kultur von Hautfibroblasten von Ratten zu einer erheblichen Wachstumshemmung dann kommt, wenn entweder Harnstoff oder urämisches Rattenserum dem Kulturmedium zugesetzt wird. Autoradiographien von Hautwunden unter Verwendung von markiertem Thymidin bestätigten die erhebliche Hemmung der zellulären Aktivität bei urämischen Tieren. Bedauerlicherweise ist bisher wenig klinische Erfahrung über Wundheilung bei urämischen Patienten gesammelt worden. Androulakakis [6] hat über schlechte Abheilung bei einer kleinen Serie berichtet. Er fand keine Beziehung zwischen Urämie und Infektion. Er unterstrich die Bedeutung von Prävention und Behandlung postoperativ gestörter Nierenfunktion. Moffat, Deitel u. Thompson [91] fanden eine hohe Wundkomplikationsrate nach Bauchoperationen bei Patienten, die einer langen Peritonealdialyse unterzogen

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73

werden mußten. Schlechter Ernährungszustand zusammen mit einem hohen Harnstoffwert waren wichtige Faktoren. Empfohlen wurde ein sicherer, fester Verschluß des Bauches, in einigen Fällen verbunden mit Hämodialyse. Urämie bleibt ein Thema, das viel größere Aufmerksamkeit seitens des Chirurgen verdient.

3.2.14 V i t a m i n e Vitamin C Vitamin C (Ascorbinsäure) ist erforderlich für die Aktivierung der Prolylhydroxylase und der Lysylhydroxylase sowie für die Synthese der sulfurierten Mukopolysaccharide in der Grundsubstanz. Experimentell hat Vitamin-CMangel schädlichen Einfluß auf Kollagensynthese und Heilung [32, 120]. Es besteht jedoch wenig Anhalt, daß der Mangel in der klinischen Chirurgie eine Bedeutung hat [60]. Andererseits wirkt sich Ascorbinsäuremangel hemmend auf Phagozytose und Makrophagenwanderung aus und kann auf diese Weise die Infektionsempfänglichkeit eines Patienten erhöhen [24, 43]. Nach einem Trauma sind die Ascorbinsäurewerte in Leukozyten niedrig. Dabei kann es sich aber um eine physiologische Freigabe handeln, um das Vitamin für die Wunde nutzbar zu machen [1], Ältere Patienten haben die niedrigsten leukozytären Vitamin-C-Werte. Bei diesen Patienten kann, falls sie operiert werden, eine Vitamingabe nützlich sein, besonders wenn ein erhöhtes Infektionsrisiko besteht [124]. Vitamin

A

Vitamin A korrigiert die durch Steroide verursachte Wundheilungsverzögerung möglicherweise dadurch, daß das Vitamin auf die lysosomalen Membranen einwirkt und so die entzündliche Reaktion verstärkt [35, 108]. Lokal angewendet fördert Vitamin A die Epithelisation der Wunden. Die Kollagenbildung wird nur bei systemischen Gaben beeinflußt. Auch die verzögerte Heilung bei Diabetes mellitus kann durch Vitamin A korrigiert werden. Vitamin E Vitamin E stabilisiert — wie Steroide — Membranen und verzögert die Heilung, wenn es in hohen Dosen gegeben wird. Eine zusätzliche Vitamin-AGabe kompensiert den Vitamin-E-Effekt, so daß sich die Heilungsgeschwindigkeit wieder normalisiert.

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Es gibt keinen Nachweis dafür, daß Vitamin-A-Gaben die Wundheilungsrate bei Tieren ändern, wenn sie nicht unter Steroid- oder Vitamin-E-Einfluß stehen. Es wird empfohlen, Vitamin E einzusetzen, um die Narbenbildung zu modifizieren, da seine Nebenwirkungen geringer sind im Vergleich zu entsprechenden Mengen von Steroiden. Vitamin D Vitamin D ist für die Knochenbildung essentiell. Bei Rachitis stört schwerer Vitamin-D-Mangel das Knochenwachstum. Es besteht jedoch kein Anhalt, daß Vitamin-D-Mangel bei chirurgischen Patienten die Knochenheilung beeinträchtigt. 3.2.15

Zinkmangel

Greaves u. Skillen [50] konnten nachweisen, daß Zinkmangel schädliche Einflüsse auf die Heilung ausübt. Rahmat, Norman u. Smith [103] haben diese Befunde tierexperimentell bestätigt. Nach Operationen, besonders bei Verbrennungsschäden, fällt der Zinkgehalt von Blut und Gewebe ab [54], Die Gabe von Zink bis zu einem normalen Wert fördert bei Ratten die Heilung von Verbrennungen und exzidierten Wunden. Es kommt zu einer schnelleren Epithelisation, zu erhöhter Wundfestigkeit sowie zu einer gesteigerten Syntheserate von Kollagen und anderen Eiweißen [100], Zink ist erforderlich für verschiedene enzymatische Reaktionen im menschlichen Körper einschließlich für an der DNS-Synthese beteiligte Enzyme. Zinkmangel schädigt somit die Zellvermehrung. Signifikant niedrige Zinkwerte, welche die Wundheilung beim Menschen beeinträchtigen, finden sich offenbar nur bei schweren Verbrennungen und bei der Behandlung von Darmfisteln. Patienten, die eine langdauernde parenterale Ernährung brauchen, sollten Zink erhalten, jedoch dürfen die empfohlenen Dosen nicht überschritten werden, da hohe Zinkserumwerte toxisch wirken. Unkomplizierte chirurgische Eingriffe senken die Blutwerte für Zink selten erheblich oder für mehr als ein paar Tage. Wir sind deshalb der Meinung, daß Zink in der chirurgischen Praxis nicht routinemäßig gegeben werden sollte. M a n hat außerdem beobachtet, daß bei hohen Dosen Zink Makrophagen immobilisiert werden und die Phagozytose herabgesetzt oder vollständig gehemmt wird. Makrophagen sind bekanntlich für die Anfänge des Heilungsvorganges notwendig. Zink lokal auf offende Wunden gegeben hat nachweislich keinen Einfluß auf die Heilungsrate. Zink im Überschuß kann also durch eine heilende Wunde nicht utilisiert werden [135].

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

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3.3 Literatur [1] Abt, A. F., S. von Schuching: Catabolism of L-ascorbid-l-Cl4 acid as a measure of its utilisation in the intact and wounded guinea pig on scorbutic, maintenance and saturation diets. Ann. N. Y. Acad. Sei. 92 (1961)148-158 [2] Ahonen, J., H. Jiborn, B. Zederfeldt: Hormone influence on wound healing. In: Wound Healing and Wound Infection: Theory and Surgical Practice (Hrsg. T. K. Hunt) Appleton-Century Crofts, New York 1980 [3] Alexander-Williams, J.: Mechanical preparation of the bowel. In: Surgical Sepsis (Hrsg. C. J. L. Strachan, R. Wise) S. 77 — 82. Academic Press, London 1979 [4] Alexander-Williams, J., G. D. Oates, P. P. Brown: Abdominal wound infections and plastic wound guards. Br. J. Surg. 59 (1972) 1 4 2 - 1 4 6 [5] Allen, F. M.: The treatment of diabetes. Boston Med. J. 172 (1915) 2 4 1 - 2 4 5 [6] Androulakakis, P. A.: Uraemia and wound healing. Br. J. Surg. 67 (1980) 380 (letter) [7] Arguilla, E. R., E. J. Weringer, M . Nakajo: Wound healing — a model for the study of diabetic microangiopathy. Diabetes 25 [Suppl. 2] (1976) 811 — 815 [8] Armstrong, C. P., J. M . Dixon, S. W. Duffy et al.: Wound healing in obstructive jaundice. Br. J. Surg. 71 (1984) 267 - 270 [9] Bains, J. W., D. T. Crawford, A. S. Ketchman: Effect of chronic anaemia on wound tensile strength. Ann. Surg. 164 (1966) 243 - 246 [10] Bayer, I., H. Ellis: Jaundice and wound healing: an experimental study. Br. J. Surg. 63 (1976) 3 9 2 - 3 9 6 [11] Berkman, D. M . A.: A preoperative study of diabetic patients with surgical complications. Minn. Med. 4 (1921) 2 8 - 3 3 [12] Besser, E. L., J. L. Ehrenhaft: The relationship of acute anaemia to wound healing. Surgery 14 (1943) 239 - 245 [13] Billingham, R. E., W. K. Silvers: A note of the fate of skin autografts and homografts and on the healing of cutaneous wounds in hibernating squirrels. Ann. Surg. 152 (1960) 9 7 5 - 9 8 6 [14] Bucknall, T. E.: The effect of local infection upon wound healing — an experimental study. Br. J. Surg. 67 (1980) 8 5 1 - 8 5 5 [15] Bucknall, T. E.: Factors influencing wound complications. Ann. R. Coll. Surg. 65 (1983) 7 0 - 7 7 [16] Bucknall, T. E.: Factors affecting the development of surgical wound infection (leader). J. Hosp. Inf. in press [17] Bucknall, T. E., N. Price: Surgery in the diabetic. Postgraduate Doctor: Asia 2 (1982) 234 - 240 [18] Bucknall, T. E., P. J. Cox, H. Ellis: Burst abdomen and incisional hernia — a prospective study of 1,129 major laparotomies. Br. Med. J. 284 (1982) 931 — 933 [19] Caldwell, F. T., I. K. Rosenberg, B. F. Rosenberg et al.: Effect of single aminoacid supplementation upon the gain of tensile strength of wounds in proteindepleted rats. Surg. Gynecol. Obstet. 119 (1964) 8 2 3 - 8 3 0 [20] Carrel, A.: The process of wound healing (Sixth Lewis Linn McArthur Lecture). Proc. Institute of Chicago 8 (1930) 62 - 66

76

T. E.

Bucknall

[21] Chang, N., W. H. Ill Goodson, F. Gottrup et al.: Direct measurement of wound and tissue oxygen tension in postoperative patients. Ann. Surg. 197 (1982) 470 — 478 [22] Charnley, J.: A clean-air operating enclosure. Br. J. Surg. 51 (1964) 202 — 205 [23] Chassin, J. L., H. A. McDougall, W. Stahl: Effect of adrenalectomy on wound healing in normal and in stressed rats. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 86 (1954) 446 - 448 [24] Chretien, J. H., V. F. Garagusi: Correction of corticosteriod induced defects of polymorphonuclear neutrophil function by ascorbic acid. J. Reticuloendothelial Soc. 14 (1973) 2 8 0 - 2 8 6 [25] Colin, J. F., P. Elliot, H. Ellis: The effect of uraemia upon wound healing — an experimental study. Br. J. Surg. 66 (1979) 793 - 797 [26] Conolly, W. B., T. K. Hunt, M. Sonne et al.: Influence of distant trauma on local wound infection. Surg. Gynecol. Obstet. 128 (1969) 7 1 3 - 7 1 8 [27] Cruse, P. J. E., R. Foord: A five year prospective study of 23,649 surgical wounds. Arch. Surg. 107 (1973) 206 - 210 [28] Davidson, A. I. G., G. Smith, H. G. Smylie: A bacteriological study of the immediate environment of a surgical wound. Br. J. Surg. 58 (1971) 326 — 333 [29] De Haan, B. B., H. Ellis, M. Wilks: The role of infection on wound healing. Surg. Gynecol. Obstet. 138 (1974) 6 9 3 - 7 0 0 [30] Dunphy, J. E.: Preoperative preparation of the colon and other factors affecting anastomotic healing. Cancer 28 (1971) 181 — 185 [31] Dunphy, J. E., D. S. Jackson: Practical applications of experimental studies in the care of the primary closed wound. Am. J. Surg. 104 (1962) 273—282 [32] Dunphy, J. E., K. N. Udupa, L. C. Edwards: Wound healing. A new perspective with particular reference to ascorbic acid deficiency. Ann. Surg. 144 (1956) 304 — 316 [33] Eagleton, W. P.: Influence of old age, diabetes, arteriosclerosis and gout on the healing of wounds. Am. Med. 4 (1904) 8 9 8 - 9 0 4 [34] Easmon, C.: Prevention is not always the best antibiotic cure. Hospital Doctor 15 (1984) 10 [35] Ehrlich, H. P., T. K. Hunt: Effects of cortisone and vitamin A on wound healing. Ann. Surg. 167 (1968) 3 2 4 - 3 2 8 [36] Ellis, H.: Wound healing. Ann. R. Coll. Surg. Engl. 59 (1977) 3 8 2 - 3 8 7 [37] Ellis, H., R. Heddle: Does the peritoneum need to be closed at laparotomy? Br. J. Surg. 64 (1977) 733 - 736 [38] Evans, A. J.: The modern treatment of burns. Br. J. Hosp. Med. 13 (1975) 287 — 298 [39] Forrester, J. C.: Wound healing. J. R. Soc. Med. 75 (1982) 8 2 0 - 8 2 3 [40] Gilmore, O. J. A.: Wound healing — the problem of infection. In: Current Surgical Practice (Hrsg. J. Hadfield, M. Hobsley) Bd. 3, 5. 95 - 1 0 8 . Edward Arnold, London 1981 [41] Gilmore, O. J. A., C. Reid, A. Strokon: A study of the effect of povidone iodine on wound healing. Postgrad. Med. J. 53 (1977) 1 2 2 - 1 2 5

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

77

[42] Gilmore, O. J. A., R. D. Rosin, G. Exarchakos et al.: Colonic anastomosis healing — the effects of topical povidone iodine. Eur. Surg. Res. 10 (1978) 94 — 104 [43] Goetzl, E. J., S. I. Wasserman, I. Gigli et al.: Enhancement of random migration and chemotatic response of human leucocytes by ascorbic acid. J. Clin. Invest. 53 (1974) 8 1 3 - 8 1 8 [44] Goldring, J., W. McNaught, A. Scott et al.: Prophylactic oral antimicrobial agents in elective colonic surgery. Lancet ii (1975) 997 — 1000 [45] Goodson, W. H. Ill, T. K. Hunt: Studies of wound healing in experimental diabetes mellitus. J. Surg. Res. 22 (1977) 2 2 1 - 2 2 5 [46] Goodson, W. H. Ill, T. K. Hunt: Wound healing in experimental diabetes mellitus — importance of early insulin therapy. Surg. Forum 29 (1978) 9 5 - 9 6 [47] Goodson, W. H. Ill, T. K. Hunt: Wound healing and the diabetic patient. Surg. Gynecol. Obstet. 149 (1979) 6 0 0 - 6 0 8 [48] Gordon-Smith, I. C., E. W. Taylor, A. N. Nicolaides: Management of abdominal aortic aneurysm. Br. J. Surg. 65 (1978) 834 - 838 [49] Greaney, M. G., R. van Noort, A. Smythe et al.: obstructive jaundice adversely affect wound healing? Br. J. Surg. 66 (1979) 4 7 8 - 4 8 1 [50] Greaves, M. W., A. W. Skillen: Effects of long-continued ingestion of zinc sulphate in patients with venous leg ulceration. Lancet ii (1970) 889 — 891 [51] Greenall, M. J., M. Evans, A. V. Pollock: Should you drain a perforated appendix? Br. J. Surg. 65 (1978) 880 - 882 [52] Greene, J. A., A. L. Swanson, C. A. Jacobs: Control of diabetes mellitus — relation to the healing of clean and infected wounds and to the incidence of infection in clean wounds. J. A. M. A. 115 (1940) 1518-1521 [53] Grove, G. L.: Age-related differences in healing of superficial skin wounds in humans. Arch. Dermatol. Res. 272 (1982) 3 8 1 - 3 8 5 [54] Hallbrook, T., H. Hedelin: Zinc metabolism and surgical trauma. Br. J. Surg. 64 (1977) 2 7 1 - 2 7 3 [55] Hashemi, K., L. J. Donaldson, J. W. Freeman: The use of topical thrombin to reduce wound haematoma in patients receiving low-dose heparin. Curr. Med. Res. Opin. 7 (1981) 4 5 8 - 4 6 2 [56] Hewitt, J., J. Rigby, J. Reeve et al.: Whole gut irrigation in preparation for large bowel surgery. Lancet II (1973) 752 - 755 [57] Higson, R. H., M. G. W. Kettlewell: Parietal wound drainage in abdominal surgery. Br. J. Surg. 65 (1978) 326 - 329 [58] Hill, G. L., R. L. Blackett, I. Pickford: Malnutrition in surgical patients. Lancet I (1977) 6 8 9 - 6 9 2 [59] Hinshaw, D. B., I. D. Hughes, C. E. Stafford: Effects of cortisone on the healing of disrupted abdominal wounds. Am. J. Surg. 101 (1961) 189 - 1 9 1 [60] Hodges, R. E., E. M. Baker, J. Hood: Experimental scurvy in man. Am. J. Clin. Nutr. 22 (1969) 535 [61] Hunt, T. K.: Current challenges for wound healing research. J. Trauma 10 (1970) 1001 - 1 0 0 9 [62] Hunt, T. K., M. P. Pai: The effect of varying ambient oxygen tensions on wound metabolism and collagen synthesis. Surg. Gynecol. Obstet. 135 (1972) 561—567

78

T. E.

Bucknall

[63] Irvin, T. T.: Collagen metabolism in infected colonic anastomoses. Surg. Gynecol. Obstet. 143 (1976) 220 - 224 [64] Irvin, T. T.: The effect of methionine on colonic wound healing in malnourished rats. Br. J. Surg. 63 (1976) 237 - 240 [65] Irvin, T. T.: Effects of malnutrition and hyperalimentation on wound healing. Surg. Gynecol. Obstet. 146 (1978) 3 3 - 3 7 [66] Irvin, T. T., J. S. Vassilakis, D. K. Chattopadhyay et al.: Abdominal wound healing in jaundiced patients. Br. J. Surg. 65 (1978) 521—522 [67] Irvin, T. T.: Wound Healing — Principles and Practice. Chapman and Hall, London-New York 1981 [68] Irvin, T. T., J. C. Golingher: Aetiology of disruption of intestinal anastomoses. Br. J. Surg. 60 (1973) 4 6 1 - 4 6 4 [69] Irvin, T. T., T. K. Hunt: Pathogenesis and prevention of disruption of colonic anastomoses in traumatized rats. Br. J. Surg. 61 (1974) 437 — 439 [70] Irvin, T. T., T. K. Hunt: Effect of malnutrition on colonic healing. Ann. Surg. 180 (1974) 765 - 772 [71] Keighley, M. R. B.: Prevention of wound sepsis in gastro-intestinal surgery. Br. J. Surg. 64 (1977) 3 1 5 - 3 2 1 [72] Keighley, M. R. B., D. W. Burdon: Antimicrobial prophylaxis in surgery. Pitman Medical, Tunbridge Wells 1979 [73] Keill, R. H., W. F. Keitzer, W. K. Nichols et al.: Abdominal wound dehiscence. Arch. Surg. 106 (1973) 5 7 3 - 5 7 7 [74] Kelly, M. J., R. E. Warren: The value of an operative wound swab sent in transport medium in the prediction of later clinical wound infection, a controlled clinical and bacteriological investigation. Br. J. Surg. 65 (1978) 81 — 88 [75] Kirk, D., T. T. Irvin: The role of oxygen therapy in the healing of experimental skin wounds and colonic anastomoses. Br. J. Surg. 64 (1977) 100 — 103 [76] Knighton, D. R., I. A. Silver, T. K. Hunt: Regeneration of wound healing angiogenesis — effect of oxygen gradients and inspired oxygen concentration. Surgery 90 (1981) 2 6 2 - 2 7 0 [77] Krueger, W. W. O., H. Goepfert, M. Romsdahl et al.: Fibroblast implantation enhances wound healing as indicated by breaking strength determinations. ORL 86 (1978) 8 0 4 - 8 1 1 [78] Krukowski, Z. H., M. P. M. Stewart, H. M. Alsayer et al.: Infection after abdominal surgery: five year prospective study. Br. Med. J. 288, 278 — 280 [79] Leibovich, S., R. Ross: The role of the macrophage in wound repair. Am. J. Pathol. 78 (1975) 7 1 - 7 4 [80] Lindstrum, B. L., O. Lindfers, B. Eklund et al.: Surgical complications in 500 kidney transplantations. In: Dialysis, Transplantation and Nephrology (Hrsg. B. H. B. Robinson) Pitman Medical, London 1977 [81] Localio, S. A., J. L. Chassin: The effect of pregnancy on the tensile strength of healing laparotomy wounds in rats. Surgery 32 (1952) 39 — 42 [82] Localio, S. A., J. L. Chassin, J. W. Hinton: Tissue protein depletion: a factor in wound disruption. Surg. Gynecol. Obstet. 86 (1948) 1 0 7 - 1 1 3

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

79

[83] Lowbury, E. J . L., H. A. Lilly: Use of 4 % chlorhexidine detergent solution (Hibiscrub) and other methods of skin disinfection. Br. Med. J . I (1973) 510 — 515 [84] MacFayden, B. V., S. J . Dubrick, R. L. Ruberg: Management of gastro-intestinal fistulas with parenteral hyperalimentation. Surgery 74 (1973) 100 — 105 [85] Madsen, P., F. Rasmussen, O. J . Hansen: Wound infection prophylaxis with tropical ampicillin in gastric surgery. Scand. J . Gastroenterol. 6 (1971) 237 — 240 [86] Mann, R. J., J . M . Peacock: Hand infection in patients with diabetes mellitus. J . Trauma 17 (1976) 3 7 6 - 3 8 0 [87] McDermott, F. T., J . Nayman, W. G. De Boer: Effect of acute renal failure on wound healing. Histology and autoradiography in the mouse. Ann. Surg. 168 (1968) 1 4 2 - 1 4 6 [88] McDermott, F. T., J . Nayman, W. G. De Boer: Epithelial cell division in acute renal failure. A radioautographic study in the oesophagus of the mouse. Br. J . Surg. 58 (1971) 5 2 - 5 5 [89] Meadows, E. C., J . F. Prudden: A study of the influence of adrenal steroids on the strength of healing wounds. Surgery 33 (1953) 8 4 1 - 8 4 5 [90] Meyer, E. J . , M . Lorenzi, N. W. Bohamnan: Diabetic management of insulin infusion during major surgery. Am. J . Surg. 137 (1979) 323 — 326 [91] Moffat, F. C., M . Deitel, D. A. Thompson: Abdominal surgery in patients undergoing long-term peritoneal dialysis. Surgery 92 (1982) 598 — 604 [92] Monod-Broca, P.: Treatment of intestinal fistulas. Br. J . Surg. 64 (1977) 6 8 5 689 [93] Mott, T. J., H. Ellis: A method of producing experimental uraemia in the rabbit with some observations of the influence of uraemia on wound healing. Br. J . Urol. 39 (1967) 3 4 1 - 3 4 5 [94] Mott, T. J., E. C. Ashby, B. P. Flannery et al.: The effect of protein deficiency upon peritoneal healing and peritoneal wound contraction in the rat. Br. J . Nutr. 23 (1969) 4 9 7 - 5 0 4 [95] Mountain, J . C., P. V. Seal: Topical ampicillin in grid iron appendicectomy wounds. Br. J . Clin. Pract. (1970) 1 1 1 - 1 1 5 [96] Mowat, A. G., J . Baum: Chemotaxis of polymorphonuclear leucocytes from patients with diabetes mellitus. N. Engl. J . Med. (1971) 1 2 - 1 4 [97] Mulliken, J . B., N. A. Healey: Pathogenesis of skin flap necrosis from underlying haematoma. Plast. Reconstr. Surg. 63 (1979) 5 4 0 - 5 4 5 [98] Nichols, R. L., W. Schumer, L. M . Nyhus: T h e technique of pre-operative bowel sterilization. Lancet II (1973) 735 [99] Niinikoski, J., G. Grislis, T. K. Hunt: Respiratory gas tensions and collagen in infected wounds. Ann. Surg. 175 (1972) 5 8 8 - 5 9 3 [100] Peacock, E. E.: Wound Repair. 3. Aufl. W. B. Saunders, Philadelphia 1984 [101] Pisesky, W., H. T. G. Williams, W. C. MacKenzie: The effect of methylene triophosphoramide and 17-ethyl-19-nortestosterone (Nilevar) on wound healing. Can. J . Surg. 2 (1959) 2 9 1 - 2 9 4 [102] Psiala, J . V., M . H. Wheeler, D. L. Crosby: The role of plastic wound drapes in the prevention of wound infection following abdominal surgery. Br. J . Surg. 64 (1977)729 - 732

80

T. E. Bucknall

[103] Rahmat, A., J. N. Norman, G. Smith: The effect of zinc deficiency on wound healing. Br. J. Surg. 61 (1974) 2 7 1 - 2 7 3 [104] Reitamo, J., C. Moller: Abdominal wound dehiscence. Acta Chir. Scand. 138 (1972) 170-175 [105] Rudolph, R.: Complications of surgery for radiotherapy skin damage. Plast. Reconstr. Surg. 70 (1982) 179 - 183 [106] Sagar, S., P. Harland, R. Shields: Early postoperative feeding with elemental diet. Br. Med. J. 1 (1979) 2 9 3 - 2 9 5 [107] Salem, R. J., J. Johnson, P. Devitt: Short term metronidazole therapy contrasted with povidone iodine spray in the prevention of wound infection after appendicectomy. Br. J. Surg. 66 (1979) 430 - 431 [108] Salmela, K., J. Ahonen: The effect of methylprednisolone and vitamin A on wound healing. Acta Chir. Scand. 147 (1981) 3 0 7 - 3 1 1 [109] Sandblom, P.: The tensile strength of healing wounds. Acta Chir. Scand. 90 [Suppl. 89] (1944) [110] Schrock, T. R., N. Christensen: Management of perforating injuries of the colon. Surg. Gynecol. Obstet. 135 (1972) 65 - 70 [111] Schrock, T. J., O. W. Deveney, J. E. Dunphy: Factors contributing to leakage of colonic anastomoses. Ann. Surg. 177 (1973) 513 — 518 [112] Segree, W. A., O. James, D. E. Morris et al.: Bacteriological studies of infected wounds. West Indian Med. J. 19 (1970) 65 - 70 [113] Seifler, E., G. Rettura, J. Padawar et al.: Impaired wound healing in streptozotocin diabetes — prevention of supplemental Vit. A. Ann. Surg. 194 (1981) 42 — 50 [114] Seropian, R., B. M. Reynolds: Wound infections after pre-operative depilatory versus razor preparation. Am. J. Surg. 121 (1971) 251 [115] Smith, M., I. F. Enquist: A quantitative study of impaired healing resulting from infection. Surg. Gynecol. Obstet. 125 (1967) 9 6 9 - 9 7 3 [116] Staley, C. J., O. H. Trippel, F. W. Preston: Influence of 5-fIuorouraciI on wound healing. Surgery 49 (1961) 450 - 453 [117] Stephens, F. O., T. K. Hunt: Effect of changes on inspired oxygen and carbon dioxide tensions on wound tensile strength. Ann. Surg. 173 (1971) 515 — 519 [118] Stewart, R.: Influence of malignant cells on the healing of colonic anastomoses: experimental observations. Proc. R. Soc. Med. 66 (1973) 25 — 27 [119] Stoker, T. A. M., H. Ellis: Prophylaxis of wound infection. Br. Med. J. Ill (1971) 769 [120] Stone, N., A. Meister: Function of ascorbic acid in the conversion of proline to collagen hydroxyproline. Nature 194 (1962) 555 - 557 [121] Stone, H. H., C. A. Hooper, L. D. Kolb et al.: Antibiotic prophylaxis in gastric, biliary and colonic surgery. Ann. Surg. 184 (1976) 443 — 452 [122] Studley, H. O.: Percentage of weight loss: a basic indication of surgical risk in patients with chronic paptic ulcer. J. A. M. A. 106 (19360 4 5 8 - 4 6 0 [123] Taube, M., P. Elliot, H. Ellis: Jaundice and wound healing — a tissue culture study. Br. J. Exp. Pathol. 62 (1981) 227 - 231 [124] Taylor, T. V., S. Rimmer, B. Day: Ascorbic acid supplementation in the treatment of pressure sores. Lancet II (1974) 544 — 546

3. Faktoren, die die Heilung beeinflussen

81

[125] Thakral, K. K., W. H. III Goodson, T. K. Hunt: Stimulation of wound blood vessel growth by wound macrophages. J. Surg. Res. 26 (1979) 430 — 436 [126] Than Than, J. O'D. McGee, G. S. Sokhi: Skin prolylhydroxalase in patients with obstructive jaundice. Lancet II (1974) 8 0 7 - 8 0 8 [127] Thomas, C. G.: Tumour cell contamination of the surgical wound: experimental and clinical observations. Ann. Surg. 153 (1961) 697 — 705 [128] Trueblood, H. W., T. S. Nelson, H. A. Oberhelman: The effect of acute anaemia and iron-deficiency anaemia on wound healing. Arch. Surg. 99 (1969) 113 — 116 [129] Udupa, K. N., J. F. Woessner, J. E. Dunphy: The effect of methionine on the production of mucopoly-saccharides and collagen in healing wounds of proteindepleted animals. Surg. Gynecol. Obstet. 102 (1956) 639 - 645 [130] Verta, M. J., W. S. Gross, B. van Bellen: Forefoot perfusion pressure and minor amputation for gangrene. Surgery 80 (1976) 729 — 733. [131] Villee, D. B., M. L. Powers: Effect of glucose and insulin on collagen secretion by human skin fibroblasts in vitro. Nature 268 (1977) 1 5 6 - 1 5 9 [132] Washington, J. A., W. H. Dearing, E. S. Judd et al.: The effect of pre-operative antibiotic regimen on the development of infection after intestinal surgery. Ann. Surg. 180 (1974) 5 6 7 - 5 7 2 [133] White, H., J. Cook, M. Ward: Abdominal wound dehiscence — a 10 year study from a District General Hospital. Ann. R. Coll. Surg. 59 (1977) 3 3 7 - 3 4 1 [134] Whyte, W., R. Hodgson, P. V. Bailey et al.: The reduction of bacteria in the operating room through the use of non-woven clothing. Br. J. Surg. 65 (1978) 469-474 [135] Williams, K. J., R. Meitzer, R. A. Brown et al.: Effect of topically applied zinc on healing of open wounds. J . Surg. Res. 27 (1979) 62 — 67 [136] Williams, R. E. O.: Epidemic staphylococci. Lancet 1 (1959) 1 9 0 - 1 9 5 [137] Willis, A. T., I. R. Ferguson, P. H. Jones: Metronidazole in the prevention and treatment of Bacteroides infections in elective colonic surgery. Br. Med. J. I (1977) 607 - 610 [138] Zederfeldt, B.: Studies on wound healing and trauma. Acta Clin. Scand. [Suppl. 224] (1957) 1 - 8 5

4. Wundheilung im Endotoxinschock K. J. Bauknecht

Die Peritonitis — gleich welcher Genese — mit gramnegativem Keimspektrum ist bei chirurgischen Patienten eine häufige Erkrankung. Allein in der Bundesrepublik Deutschland sterben pro Jahr ca. 16 000 - 1 8 000 Menschen an den Folgen einer Peritonitis mit gramnegativem Keimspektrum [14]. Bei Bakteriämien mit gramnegativen Bakterien tritt häufiger ein septischer Schock auf als bei solchen mit grampositiven Keimen [12, 34, 35, 45, 77, 102, 103, 115, 116]. Als häufigstes Bakterium wird E. coli gefunden. Eine besondere Gefährdung besteht bei Patienten mit Diabetes mellitus, Leberzirrhose, malignen Tumoren und bei Behandlung mit Steroiden und Immunsuppressiva [12, 24, 33, 80, 89]. Die Infektion der Abdominalhöhle bei Operationskomplikationen (Nahtinsuffizienz) stellt eine lebensbedrohliche Gefahr dar [71, 73, 80, 83, 102, 103]. Schon die erforderliche Relaparotomie ist mit hohem Risiko verbunden, hinzu kommen die Risiken der septischen Chirurgie. Eine weitere Keimverschleppung in die freie Bauchhöhle und in die Gewebsspalten schädigt die kurz vorher angelegten Nähte und Anastomosen im infizierten Bereich, womit ein kaum reparabler Zustand geschaffen wird [14, 73, 74, 93, 108]. Die Ergebnisse einer Relaparotomie wegen Infektion entsprechen der Schwere der Erkrankung. In der Literatur wird eine Sterblichkeit von ca. 40 - 80% berichtet. Dabei sind besonders Infektionen nach Dickdarm- und Magenoperationen prognostisch ungünstig [14, 71, 93]. Die Häufigkeit einer Relaparotomie nimmt in den letzten Jahren deutlich zu. Darin drückt sich u. a. die Erkenntnis aus, daß schwere postoperative Komplikationen nur durch eine frühzeitige Reintervention behandelt werden können. Aus tierexperimentellen Untersuchungen — Peritonitismodell an Kaninchen, Katze, Hund, Primaten — und klinischen Beobachtungen ist insbesondere in den letzten Jahren klar ersichtlich, daß die Gefährlichkeit der bakteriellen Peritonitis im wesentlichen auf direkten und indirekten Folgen der Einwirkung von Endotoxin auf die Zell- und Organsysteme beruht [10, 12, 19, 24, 34, 41, 49, 50, 58, 69, 78, 79, 81, 99], Im Tierversuch führt die intraperitoneale Applikation von gereinigtem Coli-Endotoxin in kürzester Zeit zu den klinischen Zeichen des septischen Schocks mit arterieller Hypotension, Fieber, Blutgerinnungsstörung sowie pulmonalen, renalen und kardialen Funktionseinbußen [19, 20, 31, 51].

84

K. J. Bauknecht

Die These, daß die Endotoxine das toxische Agens darstellen, ist durch Untersuchung und durch Endotoxinbestimmung an Patienten mit einer Sepsis erhärtet worden [12, 21, 39, 40, 69, 81, 114, 115],

4.1 Endotoxin Endotoxin ist ein makromolekularer Bestandteil der Wand gramnegativer Bakterien [81, 116, 117], der beim Zerfall der Bakterien freigesetzt wird, aber auch beim Zellteilungsvorgang aus der Zellwand in Bläschenform in die Umgebung ausgeschleust werden kann [114]. Chemisch sind Endotoxine Verbindungen von Polysacchariden, Lipiden und Peptiden [117]. Die Polysaccharidkomponente, insbesondere das O-spezifische Polysaccharid, stellt die serologische Determinante der Bakterienwand dar (Abb. 4.1). Die toxische Komponente im Endotoxinmolekül der gramnegativen Bakterien ist das Lipid [81, 95, 114], Die Lipid-A-Anteile sämtlicher gramnegativer Bakterien sind von gleicher Molekularstruktur, so daß die gramnegative Sepsis trotz unterschiedlicher Erreger als eine einheitliche Erkrankung zu betrachten ist [36, 81, 117]. Einzelne Autoren sprechen deshalb nicht von Sepsis oder septischem Schock, sondern von Endotoxinämie oder Endotoxikose [13, 21, 34, 116]. Endotoxin ist überwiegend an Plasmaproteine gebunden (über 90%). Dabei scheint die

Region

I

sich wiederholende 0 - spezifische PolysaccharidEinheiten

Region

II

R - spezifische KernPolysaccharide

Region

II

Zellwand

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Abb. 4.1 Lokalisation des Endotoxins in der Bakterienwand.

4. Wundheilung im Endotoxinschock

85

Lipoproteinfraktion der Plasmaproteine die größte Affinität zum Lipopolysaccharid zu besitzen. Die Bindung von LPS an Thrombozyten ist von vergleichsweise untergeordneter Bedeutung [35, 36]. Seit 1972 gibt es die Möglichkeit, mit dem Limulus-Gelierungstest Endotoxine im Blut nachzuweisen [36, 39, 78]. Bei lokaler oder diffuser Peritonitis kann Endotoxin — häufig in sehr großen Mengen — auf zwei verschiedenen Wegen in die systemische Zirkulation gelangen: 1. aus dem Darmlumen über das Pfortaderblut durch die Leber in den großen Kreislauf, 2. über die mesenterialen Lymphbahnen und den Ductus thoracicus in das Cava-System [14, 114]. Abwehrbarrieren des Körpers gegen das bei Bakterienzerfall im Darmlumen oder das bei Peritonitis in der Peritonealhöhle anfallende Endotoxin sind die Mukosamembran bzw. das Peritoneummesothel, weiterhin das zur Endotoxinphagozytose besonders befähigte RES-System in der Leber, zirkulierende Antikörper und zirkulierende phagozytierende Zellen [14, 20, 48, 50, 51, 70, 76, 89, 95], Eine besondere Barriere gegen das das septische Krankheitsbild verursachende Endotoxin stellt das retikuloendotheliale System (RES-System) der Leber dar. Erst wenn die Filterkapazität der Leber-RES-Zellen erschöpft ist oder das Leber-RES-System umgangen werden kann (z.B. bei Leberzirrhose), kommt es zur Endotoxinämie mit den Endotoxinfolgezuständen (Spillover-Phänomen) [20, 97, 100, 101]. Eine für den Chirurgen zentrale Frage ist, inwieweit die Endotoxinämie Einfluß auf die Heilung von Enteroanastomosen nehmen kann. Klinisch ist seit langem bekannt, daß die Enteroanastomosen bei Peritonitis nach Darmperforation besonders insuffizienzanfällig sind [1, 22, 71, 80, 93, 102, 112]. Die Nahtinsuffizienz von Enteroanastomosen gibt es an jeder chirurgischen Klinik in nennenswertem Ausmaß. 1982 ergab eine Umfrage von Kern [71] an deutschen Kliniken eine Gesamtzahl von 7%. Erfreulicherweise zeigt diese Komplikationsrate aufgrund neuerer Nahttechniken eine sinkende Tendenz [1, 57, 60, 72]. Die Anastomose heilt analog zu anderen Wunden per primam oder secundam intentionem. Einreihige nichtinvertierte Anastomosen heilen meist — unabhängig vom Nahtmaterial — per primam intentionem [1, 55, 56, 84, 90, 118]. Der Mechanismus der Heilung der Enteroanastomosen ist komplex, äußerst sensibel und störanfällig. Die Wundheilung von Enteroanastomosen ist in allen Phasen störbar: 1. durch mangelhafte Durchblutung (lokale und allgemeine Durchblutungsstörung) [26, 50, 54, 85, 98], 2. durch den Störfaktor „Gerinnungsdefekt" [7, 11, 15, 30, 82, 106], 3. durch eine anaerobe Stoffwechsellage [43, 44, 114],

86

K. J. Bauknecht

4. durch Bakterienkontamination [74] und 5. mangelhafte Nahttechnik (z.B. zu grobes Nahtmaterial) [6, 29, 42, 52, 60, 66, 73, 104], Von den fünf Störfaktoren sind im Rahmen der Endotoxinämie besonders die anaerobe Stoffwechsellage, eine mangelhafte lokale Durchblutungssituation und der Störfaktor Gerinnungsdefekt wichtig.

4.2 Endotoxinschock Im Zentrum steht das akute Versagen der Kapillarperfusion mit Strömungsverlangsamung, Erweiterung des Kapillarbettes, kapillarer Blutansammlung, Zellaggregation, Mikrothrombosierung und Plasmaaustritt. Das kapillare Perfusionsversagen führt zu hypoxischer, acidotischer Stoffwechsellage mit Zellfunktionsstörung und Zelluntergang [21, 30, 31, 35, 41, 54, 89, 114]. Zu den wichtigsten Störungen in der terminalen Strombahn in der Frühphase des Endotoxinschocks gehört die Verlangsamung des Blutstromes, insbesondere in den kleinen Venolen. Aber auch in den Kapillaren sind vermehrt Granulozyten zu beobachten, die teilweise an der Gefäßwand haften oder an dem Endothel entlangrollen. Eine deutliche Degranulierung der perivaskulär gelegenen Mastzellen tritt auf [19, 30, 31, 44, 47, 49, 50], Die Auspflasterung der Gefäße mit Granulozyten kann den Blutstrom temporär, aber auch permanent blockieren. Die Plastizität der Granulozyten, später auch der Erythrozyten, nimmt ab und die Granulozyten geben ihre Granula in das Lumen ab. Erythrozyten haften an den wandständigen Granulozyten, es bilden sich auch Akanthound Sphärozyten sowie Mikrozyten [44, 47, 48, 49, 50, 85, 91, 98, 99, 106], In anderen Arealen treten Geldrollenbildungen auf. In vitalmikroskopischen Untersuchungen zeigt sich, daß nach Einwirkung von Endotoxin, biogenen Aminen und experimenteller Hautverbrennung Rouleauxformationen von Erythrozyten, welche dem Blood-sludge entsprechen, auftreten. Diese haften häufig Thrombozytenaggregaten bzw. Mikrothromben an. Das Sludge-Phänomen ist eine unspezifische Antwort auf verschiedenartige Noxen [31, 114, 117], Vor der Bildung gemischter Thromben treten Thrombozytenaggregate auf, welche zunächst reversibel sind. Es entstehen dann irreversible echte Mikrothromben, die Fibrin beinhalten. Der Thrombozytenabfall geht der Bildung von Thrombozytenaggregaten, die in der Mikrozirkulation beobachtet werden, voraus. Die reversiblen Thrombozytenaggregate lösen keine plasmatische Gerinnung aus und scheinen ohne schwerwiegende Folgen zu sein [82, 91, 106, 114]. Neben der Mikrozirkulationsstörung ist der Abfall der Thrombozyten und Leukozyten die früheste Veränderung, die durch Endotoxin hervorgerufen

4. Wundheilung im Endotoxinschock

87

wird. Endotoxin führt sowohl in Gegenwart von Plasma als auch in 0,9%iger NaCl-Lösung zu einer irreversiblen Schädigung von Thrombozyten. Der im Rahmen einer Septikämie auftretende Thrombozytensturz kann damit auch durch die direkte Wirkung von Endotoxin auf die Thrombozyten erklärt werden [19, 82, 114]. Geschädigte Leukozyten sind eine Quelle für Gewebsthrombokinase, die eine Thrombinbildung über das Extrinsic-System auslöst. Das so gebildete Thrombin aktiviert die Plättchen und als Folge davon wird das Intrinsic-System in Gang gesetzt. Dies würde erklären, wieso der Gerinnungsprozeß sich wiederholt (perpetuiert) und nicht nach einer Initialphase zum Stillstand kommt. Eine zweite mögliche Ursache dafür ist die Einwirkung von Endotoxin auf Endothelzellen. Im strömenden Blute endotoxinvergifteter Tiere sind Endothelzellen nachgewiesen worden, die offensichtlich aus der Gefäßwand herausgelöst wurden [44, 47, 48, 49, 58, 85]. Diese Tatsache ist in doppelter Hinsicht von Bedeutung: Die geschädigten Zellen fungieren wiederum als Lieferanten von Gewebsthrombokinase, und außerdem wird durch ihre Kontraktion und Herauslösung aus dem Zellverband subendotheliales Gewebe für die Aktivierung von Faktor 12 zugänglich. Von besonderer Bedeutung ist aber, daß auch Thrombin imstande ist, Endothelzellen zu verändern, zur Kontraktion zu veranlassen und sie aus der Gefäßwand herauszulösen [44, 49, 50]. Damit wird die eben beschriebene Aktivierung des Gerinnungssystems weiter unterhalten [82]. Aus den vorstehenden Ausführungen wird klar, daß es z. Z. noch schwierig ist, eine völlig befriedigende Erklärung für die durch Endotoxin beim Menschen ausgelösten Gerinnungsaktivitäten zu geben. Noch weniger läßt sich voraussagen, wie im Einzelfall die Konsequenzen einer solchen Aktivierung sein werden. Abhängig von quantitativen Bedingungen und von lokalen Faktoren können sie variieren von disseminierter Thrombosierung, vor allem der kleinen Gefäße, über Defibrinierung ohne auffällige Fibrinablagerung, die oft mit Plättchensturz einhergeht, bis zu Zuständen, die charakterisiert sind durch einen gesteigerten Umsatz von Fibrinogen, Plättchen und plasmatischen Gerinnungsfaktoren [106, 114]. Die Schwierigkeiten, die sich der systematischen Analyse aller an der intravasalen Gerinnungsaktivierung durch Endotoxin beteiligten Faktoren in den Weg stellen, sind augenfällig: Das System ist außerordentlich komplex und dies macht es vorderhand oft noch schwierig, zwischen Ursache und Wirkung zu unterscheiden. Des weiteren liegen ausgeprägte Speziesunterschiede vor, so daß bei der Übertragung von Ergebnissen aus Tierversuchen auf die Verhältnisse beim Menschen große Vorsicht geboten ist. Neben der Mikrozirkulationsstörung spielt die gestörte Fibringerüstausfällung eine wichtige Rolle bei der Wundheilungsstörung der Enteroanastomose [7, 10, 15, 17, 43], Die irreversibel geschädigte zentrale Zone dient als Leitmatrix für die Wanderung proliferierender epidermaler und mesenchymaler Zellen.

88

K. ].

Bauknecht

Die Zellproliferation epidermaler und mesenchymaler Zellen im Wundzentrum ist 48 h nach Wundsetzung höher als in der Peripherie. Beide Zellen benutzen das Fibrinnetz als Leitschiene und bauen es ab [29, 46, 52, 59, 62, 63, 64]. Neben dem regelrechten Fibringerüst korreliert die Festigkeit der Wunde mit dem Gehalt an Kollagen. Die kollagenolytischen Aktivitäten des Dickdarmes an Anastomosen wurden bislang nur histochemisch im Tierexperiment demonstriert und können auf die Heilung von Gastrotomien übertragen werden [7, 26, 42, 53, 64].

4.3 Berstungsdrucke Der Zeitpunkt, an dem eine Wunde eine der Funktion entsprechende Belastbarkeit erreicht, wird von einzelnen Autoren zwischen dem 3. und 8. postoperativen Tag angegeben [3, 27, 29, 32, 37, 107, 113]. Für den Menschen beschreibt Seidel [107] eine Zunahme der Zugfestigkeit nach dem 6. bis 8. Tag. Bei der Ratte konnte man schon nach dem 3. postoperativen Tag an der Kolonanastomose Berstungsdruckwerte um 35 mmHg messen [27]. Ein darauf folgendes steiles Ansteigen der Wundfestigkeit wird in der Literatur bei verschiedenen Tierspezies zwischen dem 4. Tag und der 4. Woche angegeben [3, 58, 107, 113, 120], Während Hastings et al. [58] nach dem 21. Tag keine Festigkeitszunahme mehr finden, berichten Tauber et al. [113] von einer weiteren, wenn auch wesentlich geringeren Reißfestigkeitszunahme bis zum 70. postoperativen Tag bei Faszien- und Hautwunden von Ratten. Adamsons u. Kahan [2] konnten sogar eine Verdoppelung der Reißfestigkeit von Gastrotomiewunden bis zum 60. Tag im Vergleich zum intakten Gewebe feststellen. Der größte Anstieg der Festigkeitszunahme von Haut-, Faszien- und intestinalen Wunden wird einheitlich in der Literatur zwischen dem 5. und 10. postoperativen Tag beschrieben [29, 32, 54, 68, 105]. Bei unseren Experimenten konnten wir die stärkste Festigkeitszunahme vom 3. bis zum 6. Tag feststellen, danach einen geringeren Anstieg bis zum 9. Tag. Am 5. Tag postoperativ liegen die Werte um 60 mmHg. Ähnliche Ergebnisse konnten auch Colin et al. [27] erzielen. Nach 9 Tagen entsprach die Festigkeit der Wunde intaktem Gewebe der Versuchstiere. Es kam daher ab diesem Zeitpunkt zum Bersten des Magens bzw. des Abdomens außerhalb der gesetzten Wunde. Diese Ergebnisse finden sich auch in der Literatur [29, 32, 54, 66, 67, 88, 105], Im Endotoxinschock verläuft die Wundheilung signifikant verzögert. Die Mittelwerte des Berstungsdrucks im Endotoxinschock liegen an allen Tagen unterhalb der Werte, die man bei einem Normalkollektiv messen kann. Die Differenz ist am 6. postoperativen Tag besonders deutlich (Abb. 4.2).

4. Wundheilung im Endotoxinschock

89

mmHg 150 _ Endotoxine

% 120 TD u> O)

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1

8

9 Tage

Abb. 4.2 Berstungsdruck bei der Gastrotomiewunde; obere Kurve Normalbedingung, untere Kurve bei Applikation von 3,5 mg/kg KG E.-coli-Endotoxin intraperitoneal am OP-Tag.

Die von uns gefundenen Untersuchungsbefunde können mit denen zahlreicher Autoren in Einklang gebracht werden. So fanden Smith u. Enquist [109] bei mit Staphylokokken infizierten Ratten eine signifikante Verzögerung der Reißfestigkeit bei Hautwunden zwischen dem 4. und 8. Tag und eine Verzögerung der vollständigen Wundheilung um vier Wochen. Auch De Haan et al. [32] registrierten bei Versuchen an Ratten einen signifikant erniedrigten Berstungsdruck an Abdominal- und Magenwunden nach Setzen eines Abszesses intraperitoneal oder systemischer Infektion mit Pseudomonas. Interessant ist auch eine Untersuchung von Freihofer et al. [45], die nach Injektion von Endotoxin intravenös eine Zunahme des Kollagengehaltes der Hautwunde bei unveränderter Reißfestigkeit im Vergleich zur Kontrollserie fanden. Hier muß man aber hinzufügen, daß die Endotoxin-Dosen sehr gering waren. In einem solchen Fall kommt es dann nicht zu einem Endotoxinschock, sondern das Endotoxin wirkt als mitogene Substanz auf die Fibroblasten. Wird aber Endotoxin in solch hohen Dosen verabreicht, wie es in unseren Untersuchungen geschah, bei denen ja bis zu 50% der Versuchstiere im Endotoxinschock verstarben, kommt es wahrscheinlich zu einer gesteigerten Aktivität der Kollagenase im Wundbereich. Diese erklärt eine Verzögerung der Wundheilung [107, 120], Das konnte auch von Mollitt et al. [90] bestätigt werden, die nach systemischer Injektion von Endotoxin eine Desorganisation von Kollagenfibrillen feststellen konnten, wodurch die Wundfestigkeit in den ersten Wochen nach Operation signifikant verringert war. Aus einer Wiederverbindung und Verdichtung der Kollagenfasern soll dann nach sechs Wochen

90

K. J. Bauknecht

eine festere Narbe resultieren, weil eine entzündliche Reaktion einen Stimulus für die Kollagensynthese darstellen soll [96]. Zusammenfassend kann man also sagen, daß ein Schockgeschehen die Wundheilung der Bauchwand und intestinaler Wunden signifikant verzögert, wenn ein schwerer septisch-toxischer Schock vorhanden ist. Liegt aber nur eine sehr leichte Infektion vor, so bewirken die nur in geringer Konzentration zirkulierenden Endotoxine einen Stimulationsreiz auf das Entzündungsgeschehen im Bereich der Wunde, wodurch es zu keiner Verschlechterung der Wundheilung kommt. Im Gegenteil, langfristig gesehen bewirkt das Endotoxin eine Vermehrung des Kollagengehaltes.

4.4 Hydroxyprolin In eigenen Untersuchungen konnte weder im Bereich einer Gastrotomie- noch im Bereich einer Laparotomiewunde ein Unterschied im Kollagengehalt, gemessen als Hydroxyprolingehalt des Gewebes, zwischen dem Normalkollektiv und dem Endotoxin-Kollektiv gemessen werden. Wenn man nun aber die Hydroxyprolinwerte der Gastrotomienarbe in Beziehung zu den Hydroxyprolinwerten der unverwundeten Magenrückfläche setzt und eine Darstellungsweise nach Adamsons et al. [4] wählt (Abb. 4.3), sieht man im Endotoxinschock am 3. postoperativen Tag zuerst einen relativen Mangel an Hydroxyprolin in der Gastrotomiewunde gegenüber der Magenrückfläche, später einen allmählichen Rückgang der Differenz und schließlich am 9. postoperativen Tag einen meßbaren Überschuß an Hydroxyprolin. Im Heilungsverlauf der Gastrotomiewunde des Normalkollektivs wird dagegen schon am 5. postoperativen Tag ein deutlicher Überschuß an Hydroxyprolin sichtbar, während allerdings die Zunahme des Hydroxyprolinüberschusses in diesen Fällen zwischen dem 9. und 14. postoperativen Tag eine sichtbare Verlangsamung erfährt. Unsere Untersuchungsergebnisse finden auch in der Literatur ihre Bestätigung. Cronin et al. [25] haben als erste biochemische Parameter zur Beurteilung von Heilungsverläufen im Bereich intestinaler Anastomosen herangezogen. Sie beobachteten an Kolonanastomosen bei Ratten eine merkliche Abnahme des Kollagengehaltes innerhalb der ersten drei postoperativen Tage und anschließend einen steilen Anstieg bis zum Erreichen der Normalwerte am 10. postoperativen Tag. Diese Veränderung beschränkte sich nicht allein auf einen engen Abschnitt im Anastomosenbereich, sondern war auch distal und proximal der angrenzenden Kolonsegmente zu beobachten. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen konnten dann später von Herrmann et al. [61] bestätigt werden. Ähnliche Veränderungen findet man auch bei Dünn- und Dickdarmanastomosen des Hundes [105, 120]. In weiteren Untersuchungen [67, 68]

4. Wundheilung im Endotoxinschock

91

Mg Hyp/mg

postoperativer Tag Abb. 4.3 Verlauf des Hydroxyprolingehaltes der Gastrotomiewunde. Dargestellt als Differenz zur unverwundeten Magenrückwand nach Adamsons [4]; obere Kurve normaler Heilungsverlauf, untere Kurve Heilungsverlauf nach Applikation von 3,5 mg/kg E.-coli-Endotoxin intraperitoneal am OP-Tag.

aus jüngerer Zeit konnte man in den ersten vier postoperativen Tagen eine gesteigerte Kollagenolyse und ab dem 7. Tag einen Nettogewinn an Kollagen im Wundbereich unter Einbeziehung der benachbarten Gewebeabschnitte nachweisen. Entsprechendes gilt auch für die Laparotomiewunde [4, 86, 109]. Entscheidend war bei diesen Untersuchungen, daß man gleichzeitig mit der Bestimmung des Hydroxyprolingehaltes der Wunde den Hydroxyprolingehalt der unverwundeten Bauchhaut festgestellt hat. Es konnte dabei in der Darstellungsweise nach Adamsons [4] ein signifikanter Anstieg bis zum 8. postoperativen Tag aufgezeichnet werden. In der vorliegenden Untersuchung wurde deshalb ebenfalls der Hydroxyprolingehalt der unverwundeten Magenrückwand bestimmt, und die in der Literatur vorgefundenen Ergebnisse konnten bestätigt werden. Beim Menschen verläuft die Kollagensynthese im Vergleich zur Ratte etwas verzögert ab. Hier kann man ein Maximum der Prolinhydroxylase-Aktivität als Ausdruck einer gesteigerten Kollagenproduktion erst am 5. Tag [87, 110, 11] nach dem Setzen einer Wunde messen, bei der Ratte ist dies schon am 3. Tag der Fall.

92

K. J. Bauknecht

Untersuchungen über den Hydroxyprolingehalt einer Laparotomie- bzw. Gastrotomiewunde im Endotoxinschock liegen derzeit in der Literatur noch nicht vor.

4.5 Vergleich zwischen Berstungsdruckverlauf und Hydroxyprolingehalt Es wird zwar von mehreren Autoren in allgemein gehaltenen Veröffentlichungen über die Wundheilung immer wieder auf die parallele Entwicklung von Hydroxyprolingehalt und Wundfestigkeit besonders zwischen dem 5. und 15. postoperativen Tag hingewiesen [16, 60, 65, 75], in zahlreichen experimentellen Arbeiten konnte aber eine solche Korrelation nicht nachgewiesen werden [9, 23, 27, 28, 29, 45, 58, 90, 94, 119]. Forrester [44] gibt in seinen rasterelektronenmikroskopischen Studien an H a u t wunden zu bedenken, d a ß nicht nur die absolute Menge an gebildetem Kollagen, sondern auch die Größe der einzelnen Kollagenbündel, die Ausprägung der Quervernetzung und die fibrilläre A n o r d n u n g der Kollagenmoleküle eine Rolle bei der Wundfestigkeit spielen. Die Bedeutung extrazellulärer Vorgänge, wie Quervernetzung, U m f o r m u n g und Kollagenolyse wurde auch von van Winkle et al. [119] erkannt. Wenn man n u n die von uns gefundenen Ergebnisse bei der Hydroxyprolinbestimmung mit den Ergebnissen der mechanischen Untersuchungen vergleicht, läßt sich ein Z u s a m m e n h a n g zwischen Hydroxyprolindifferenz und Wundfestigkeit erkennen. Die Werte der Berstungsfestigkeit steigen unter Normalbedingungen bei der Gastrotomie- und Laparotomiew u n d e ab dem 3. postoperativen Tag kontinuierlich an und haben am 9. Tag den Wert von ca. 120 m m H g erreicht. Wir konnten dementsprechend bei Tieren ohne Endotoxingabe einen deutlichen Anstieg des Hydroxyprolingehaltes der Gastrotomienarbe im Vergleich zur Magenhinterwand nach dem 5. postoperativen Tag zeigen (s. Abb. 4.3). N a c h intraperitonealer Applikation von 3,5 mg E.-coli-Endotoxin pro kg Körpergewicht am Operationstag verlaufen die Kurven der Berstungsfestigkeit deutlich flacher. So ist z.B. am 6. postoperativen Tag der Berstungsdruck der W u n d e nicht einmal halb so groß wie ohne Endotoxinanwendung. Am 9. Tag allerdings ist diese starke Wundheilungsverzögerung wieder aufgeholt. Der Hydroxyprolingehalt der frischen Gastrotomienarbe zeigt bei den Endotoxin-Tieren im Vergleich zur Magenhinterwand erst ab dem 9. postoperativen Tag eine deutliche Z u n a h m e . Interessant ist auch die Beobachtung, d a ß zwar am 9. Tag postoperativ der Kollagengehalt der W u n d e in den beiden Kollektiven unterschiedlich ist, die Berstungsdrucke an diesem Tag aber gleich sind (s. Abb. 4.2).

4. Wundheilung im Endotoxinschock

93

4.6 Wassergehalt Im Rahmen des Endotoxinschocks kommt es nach Neuhof et al. [92] zu einem generalisierten Endothelschaden. Die Folgen davon sind Permeabilitätsstörungen mit Ödem, Thrombosen und Blutungen, die jedoch in den einzelnen Gefäßregionen ein unterschiedliches Ausmaß annehmen. Im Endotoxinschock findet man in der Magenwand vom 3. bis 6. postoperativen Tag einen deutlich erhöhten Wassergehalt gegenüber dem Normalkollektiv. Dies betrifft aber vor allem die unverletzte Magenhinterwand, während im Bereich einer Gastrotomiewunde keine Abweichung festzustellen ist. In der Gastrotomie- bzw. Laparotomienarbe läßt sich dagegen ein verzögerter Rückgang des durch die Wundsetzung ohnehin erhöhten Gewebewassergehaltes beobachten. Im Endotoxinschock geht der im Wundbereich erhöhte Wassergehalt erst nach dem 14. postoperativen Tag zurück, während er bei einem Normalkollektiv nach dem 9. postoperativen Tag wieder nahezu Normalwerte erreicht hat. In der Darstellungsweise nach Adamsons [4] ist die Vermehrung des Gewebewassers nach einer Verletzung des Magens als Wasserüberschuß der Gastrotomienarbe gegenüber der Magenhinterwand innerhalb der ersten 14 postoperativen Tage sichtbar (Abb. 4.4). Bei zusätzlicher intraperitonealer Applikation mg H 2 0 / 1 0 0 mg

+6

3. 4. 5.

14. postoperativer Tag

Abb. 4.4 Wasserüberschuß der Gastrotomienarbe gegenüber der Magenrückfläche nach Adamsons. Die obere Kurve zeigt den Verlauf der Kontrollgruppe, die untere Kurve der Endotoxinschock-Gruppe (intraperitoneale Applikation von 3,5 mg/kg KG E.-coli-Endotoxin am OP-Tag).

94

K. J.

Bauknecht

von Endotoxin läßt sich dieser Überschuß nicht so deutlich nachweisen, da die Gastrotomienarbe bei dem schon relativ hohen Wassergehalt der gesamten Magenwand offensichtlich kaum noch zusätzlich Flüssigkeit aufnehmen kann. Der gesteigerte Wassergehalt im Wundgebiet ist durch zwei gleichzeitig ablaufende, aber voneinander unabhängige Vorgänge zu erklären: Da ist auf der einen Seite das lokale Wundödem, bedingt durch die Verwundung und die darauffolgenden reparativen Prozesse. Auf der anderen Seite finden sich systemische Veränderungen im Wasserhaushalt des Organismus, verursacht durch allgemeine Streßreaktion im Zusammenhang mit Anästhesie und Operationstrauma [5].

4.7

Mikroangiographie

4.7.1

Normaler Heilungsverlauf

In mikroangiographischen Bildern kann man deutlich die Rolle des Blutgefäßsystems bei der Wundheilung erkennen. In den ersten Tagen sieht man eine komplette Unterbrechung der Vaskularisation im Bereich einer Anastomose. Die Gefäße an den Wundrändern sind geschlängelt und diktiert (Abb. 4.5). In dieser Phase ist auch der Wassergehalt im Bereich der Wunde signifikant erhöht, es besteht also zusätzlich zu dieser Gefäßdilatation eine Permeabilitätssteigerung, die durch Stoffe wie Histamin, 5-Hydroxytryptamin und Bradykinin ausgelöst ist. Diese vermehrte Gewebsdurchsaftung ist Voraussetzung für die Steigerung von Zellvermehrung und Zellwachstum und damit unerläßlich für die rasche Ausbildung des Granulationsgewebes [5]. Es werden dadurch adventitielle Zellen aktiviert und Fibrozyten zu Fibroblasten umgewandelt [17, 18, 20, 38]. In der anschließenden Phase, ungefähr zwischen dem 6. und 9. postoperativen Tag, beginnen die Gefäße von den Wundrändern her aufeinander zuzuwachsen und den Spalt zu überbrücken (Abb. 4.6). Diese Gefäßvermehrung ist vorwiegend im Bereich der Submukosa lokalisiert. Sie ist Grundlage für die Ausbildung von Granulationsgewebe. 14 Tage nach dem Eingriff sieht man dann schon wieder eine Rückbildung der Gefäßdichte. Die Gefäße sind nicht mehr so geschlängelt, sondern verlaufen mehr geradlinig und überbrücken den Wundspalt. Die Wand insgesamt ist nur noch mäßig verdickt, eine Vaskularisation der Mukosa ist im Bereich des Gewebsspaltes schon vorhanden, wie man an den orthograd getroffenen Gefäßen auf der Aufsichtsaufnahme erkennen kann (Abb. 4.7). Ebenso sieht man auf den Seitenansichten die Überbrükkung des Defektes mit Mukosa. Nach drei Wochen sind die reparativen Fortschritte weiter gediehen. Eine vollkommene Wiederherstellung benötigt aber wesentlich mehr Zeit. Man erkennt das an den noch zahlreich vorhan-

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Abb. 4.5 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der aglandulären Zone vom 3. postoperativen Tag. Hier sieht man ebenfalls die komplette Unterbrechung der Blutgefäße. M a n kann zufällig ein großes Hauptgefäß erkennen, wie es sich vor den Wundrändern baumartig aufzweigt. Es sind Anastomosen vorhanden, die kleine Gefäßneueinsprossungen in Richtung der Wunde abgeben. Eine Überbrückung der Wunde mit Gefäßen hat noch nicht stattgefunden.

Abb. 4.6 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der glandulären Zone vom 6. postoperativen Tag. Im Bereich der Submukosa hat eine Überbrückung stattgefunden. Die Gefäße anastomosieren miteinander.

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Abb. 4.7 Mikroangiographische Aufsichtsaufnahme der aglandulären Zone vom 14. postoperativen Tag. Vergr. ca. 20fach. Hier findet man immer noch zahlreiche verdichtete Gefäße. Die Gefäße sind nicht mehr so geschlängelt, sondern verlaufen mehr geradlinig und überbrücken am Unterrand z. B. auch schon mit größeren Gefäßen die Schnittlinie.

Abb. 4.8 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der glandulären Zone vom 14. postoperativen Tag. Hier scheint sich eine normale Struktur der Magenwand anzubahnen. Die Wand insgesamt ist nur mäßig verdickt. Die Gefäße haben Anschluß gefunden, ebenso fängt die Mukosa an, den Defekt zu überdecken.

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denen vergröberten Gefäßen. Die Knäuelbildungen sind zwar nicht mehr sichtbar, aber das Gewebe im Bereich der Anastomose ist immer noch wesentlich stärker vaskularisiert als die übrige Magenwand. Im Mukosabereich ist aber eine nahezu vollständige Überbrückung schon vorhanden (Abb. 4.8). 4.7.2 Heilungsverlauf im Endotoxinschock Im Endotoxinschock ist die avaskuläre Zone zwischen den beiden Wundrändern wesentlich stärker ausgeprägt. Die Gefäße sind deutlich vermehrt und sehr dilatiert. Die Schleimhaut ist hyperämisch und die Wand insgesamt stärker verdickt. Die Gefäße sind nicht nur direkt an den Wundrändern verplumpt, sondern auch in den wundferneren Gebieten. Die größeren Gefäße selbst sind unregelmäßig mit Kontrastmittel gefüllt, was wahrscheinlich durch intravasale Thromben bedingt ist. Da dies bei fast allen Tieren in der Endotoxin-Serie vorkommt — im Gegensatz zu dem Normalkollektiv — und präoperativ eine strenge Randomisierung stattgefunden hat, ist es unwahrscheinlich, daß es sich hier um einen Artefakt handelt (Abb. 4.9 und 4.10).

Abb. 4.9 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der glandulären Zone am 3. postoperativen Tag nach überstandenem Endotoxinschock (3,5 mg/kg KG E.coli-Endotoxin intraperitoneal am OP-Tag). Vergr. ca. 20fach. Die Wunde zeigt in der Mitte eine optisch leere Zone, die Schleimhaut ist hyperämisch (stärkere Kontrastmittelanfärbung), die Wand insgesamt verdickt.

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Abb. 4.10 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der glandulären Zone vom 4. postoperativen Tag nach überstandenem Endotoxinschock (3,5 mg/kg KG E.-coli-Endotoxin intraperitoneal am OP-Tag). Vergr. ca. 20fach. Im Wundbereich klafft der Magen. Die Gefäße brechen weit vom Wundrand schon ab. Es handelt sich um eine mit Netz abgedeckte Insuffizienz. Die Schleimhaut ist an den Wundrändern minderdurchblutet.

Abb. 4.11 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der glandulären Zone am 6. postoperativen Tag nach überstandenem Endotoxinschock (3,5 mg/kg KG E.-coli-Endotoxin intraperitoneal am OP-Tag). Vergr. ca. 20fach. Die Gefäße sind noch verplumpt, erweitert, sie zeigen Gefäßknäuel auf. Die gesamte Magenwand ist insgesamt sehr stark verdickt. Im Bereich der Mukosa ist kein Kontakt vorhanden. Im submukösen Bereich geben größere Gefäße kleinere Gefäße ab, die allmählich Kontakt zueinander gewinnen.

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Am 6. postoperativen Tag sind die Wundränder noch relativ weit voneinander entfernt, Gefäßanastomosen nur spärlich vorhanden im Gegensatz zu dem normalen "Wundheilungsverlauf. Wundspalt und Wundränder sind noch deutlich zu erkennen. Die Wundränder sind noch stark verdickt, die Gefäße brechen immer noch abrupt ab (Abb. 4.11). Erst am 9. postoperativen Tag finden die Gefäße Anschluß aneinander, ebenso beginnt nun die Schleimhaut, den Wundspalt zu überbrücken. Eine relativ starke Erweiterung der größeren Gefäße ist immer noch vorhanden. Am 14. Tag laufen die Gefäße mehr gestreckt auf den Wundbereich zu. Sie brechen dann immer noch ab und geben kleinere Gefäße in den Defekt ab. Die Mukosa beginnt, den Defekt zu überbrücken (Abb. 4.12). Am 21. postoperativen Tag sind keine wesentlichen Unterschiede zur normalen Wundheilung mehr vorhanden (Abb. 4.13).

Abb. 4.12 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der glandulären Zone am 14. postoperativen Tag nach überstandenem Endotoxinschock (3,5 mg/kg KG E.-coli-Endotoxin intraperitoneal am OP-Tag). Vergr. ca. 20fach. Beispiel für eine Defektheilung. Im Bereich der Submukosa starke Gefäße, die nicht mehr so geschlängelt verlaufen, sondern grade direkt auf die Wunde zu. Sie brechen dann ab und geben kleinere Gefäße ab, die miteinander Kontakt haben. Die Mukosa hat sich neu gebildet und beginnt, den Defekt zu überbrücken. Gewebeneubildung in starkem Maße, auch vaskularisiert im Serosabereich.

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Abb. 4.13 Mikroangiographische Seitenansichtsaufnahme der glandulären Zone am 21. postoperativen Tag nach überstandenem Endotoxinschock (3,5 mg/kg KG E.-coli-Endotoxin intraperitoneal am OP-Tag). Vergr. 20fach. Die Wunde ist ausgesprochen stark vaskularisiert, die Gefäße sind noch erweitert. Die großen Gefäße haben durchgehenden Kontakt, auch die der Mukosa. Die Mukosa hat sich neu gebildet mit zwar noch unregelmäßigen Gefäßen, aber sie scheint gut vaskularisiert zu sein.

Insgesamt kann man aber die mikroangiographischen Untersuchungsergebnisse nicht lediglich im Sinne einer verzögerten Wundheilung interpretieren. Es ist also nicht so, daß z.B. das mikroangiographische Bild des 6. postoperativen Tages im normalen Heilungsverlauf ungefähr dasselbe ist wie das des 9. oder 14. postoperativen Tags nach Endotoxinschock, sondern die Vaskularisation verläuft hier wesentlich anders. Der avaskuläre Wundspalt, also die optisch leere Zone, ist wesentlich vergrößert. Die Wundheilung findet hier im Sinne einer Defektüberbrückung statt, das bedeutet, daß die Vaskularisation vorwiegend über Neubildung von Gewebe im Serosabereich vonstatten geht. Erst in einer relativ späten Phase, etwa ab dem 9. postoperativen Tag, wird der optisch leere Raum vaskularisiert. Diese Abweichungen vom normalen Heilungsverlauf beobachtet man bei allen Anastomosen. Es ist relativ schwer, sie zu interpretieren. Man muß davon ausgehen, daß der avaskuläre Gewebsspalt ausgefüllt ist mit Fibrin, das normalerweise über die Fibrinolyse abgebaut wird. Weiterhin befinden sich in diesem Bereich Gewebstrümmer, die von chemotaktisch angelockten Granulozyten und Makrophagen durch Phagozy-

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tose beseitigt werden, sofern sie nicht enzymatisch abgebaut werden können. Offensichtlich wird aber diese G e w e b e t r ü m m e r z o n e im E n d o t o x i n s c h o c k nur sehr schwer a b g e r ä u m t . Diese Verzögerung ist entweder durch E n d o t o x i n schädigung von M a k r o p h a g e n bedingt oder durch lokale Ischämie, die verhindert, daß ausreichend viele Phagozyten an den zu überbrückenden Defekt gebracht werden.

4.9 Literatur [1] Abramowitz, H. B., H. R. Butcher jr.: Everting and Inverting Anastomoses — an experimental Study of Comparative Safety. Am. J . Surg. 121 (1971) 52 — 56 [2] Adamsons, R. J., S. A. Kahan: T h e rate of healing of incised wounds of different tissues in rabbits. Surg. Gynecol. Obstet. 4 (1970) 8 3 7 - 8 4 6 [3] Adamsons, R. J., F. Musco, I. F. Enquist: The relationship of collagen content to wound strength in normal and scorbutic animals. Surg. Gynecol. Obstet. 119 (1964) 3 2 3 - 3 2 9 [4] Adamsons, R. J., F. Musco, I. F. Enquist: The chemical dimensions of a healing incision. Surg. Gynecol. Obstet. 123 (1966) 515 — 521 [5] Adamsons, R. J., F. Musco, I. F. Enquist: T h e water content of healing incisions. Surg. Gynecol. Obstet. 124 (1967) 733 - 741 [6] Allgöwer, M . , J . Hasse, B. Herzog: Colonresektionen. Chirurg 42 (1971) 1 — 10 [7] Arbogast, R., B. Gay, B. Höcht: Der Einfluß des Nahtmaterials auf die mechanische Belastbarkeit von Darmanastomosen. Chirurg 49 (1978) 640 — 644 [8] Baer, U., K. J . Bauknecht, T. Stangl et al.: Verminderung von Wundheilungsstörungen durch prä- oder postoperative quantitative F-XIII-Substitution. Zbl. Chir. 105 (1980) 6 4 2 - 6 5 1 [9] Baer, U., S. Winter, K. J . Bauknecht et al.: Experimentelle Untersuchungen über die Berstungsdruckfestigkeit und den Hydroxyprolingehalt von Kolonanastomosen am bestrahlten Rattendarm. 127. Tagung der Vereinigung Nordwestdeutscher Chirurgen, Forum: Experimentelle Chirurgie, Berlin 1981 [10] Bary van, S., H. Kortmann, M . Hefele: Die fibrinolytische und kollagenolytische Aktivität des Dickdarms. Therapiewoche 29 (1979) 9 3 6 - 9 3 8 [11] Bauknecht, K. J . : Wundheilung im Endotoxinschock. Habilitationsschrift, Chirurgie, Klinikum Steglitz, FU Berlin 1984 [12] Bauknecht, K. J., U. Baer, R. Häring et al.: The influence of E. coli endotoxins and coagulation factor XIII on the healing of laparotomy and gastrotomy wounds in the rat. Eur. Surg. Res. 12 (1980) 6 2 - 6 3 [13] Beger, H. G., E. Kraas, R. Bittner: Endotoxinschock: Erkennung und Behandlung. Langenbecks Arch. Chir. 352 (Kongreßbericht 1980) [14] Beger, H. G., R. Bittner, H. Zacherl: Toxische Schockformen. Chirurg 53 (1982) 74-80 [15] Beger, H. G., H. Gögler, E. Kraas et al.: Endotoxin bei bakterieller Peritonitis. Chirurg 52 (1981) 81 - 88

102

K. J.

Bauknecht

[16] Beneke, G.: Regeneration. In: Allgemeine Pathologie (Hrsg. W. Sandritter, G. Beneke) S. 602 ff. Schattauer, Stuttgart - New York 1974 [17] Bergljung, L.: Vascular Reactions in Tendon Healing. Angiology 21 (1970) 375 — 384 [18] Block, W.: Aktuelle Fragen bei Störungen der Wundheilung. Langenbecks Arch, klin. Chir. 289 (1958) 4 2 - 5 9 [19] Blythman, H. E., B. H. Waksman: Effect of locally administered endotoxin on regenerating appendix structure and responses of appendix cells to mitogens. J. Immunol. Ill (1973) 1 0 8 1 - 1 0 8 5 [20] Bohnert, A., I. Freimuth: Tierexperimentelle Untersuchung über die Wundheilung unter F-XIII-Substitution und nach Endotoxingabe. Diss. Chirurgie, Klinikum Steglitz, FU Berlin 1982 [21] Braude, A. R.: Absorption, distribution and dimination of Endotoxins and their derivates. In: Bacterial Endotoxins (Hrsg. M. Landy, W. Braun) S. 98. Rutgers University Press, New York 1964 [22] Cavanagh, D., P. S. Rao, D. M. C. Sution et al.: Pathophysiology of endotoxin shock in the primate. Am. J. Obstet. Gynecol. 108 (1970) 705 [23] Chlumsky, V.: Experimentelle Untersuchung über die verschiedenen Methoden der Darmvereinigung. Bruns Beitr. Klin. Chir. 25 (1899) 5 3 9 - 6 0 0 [24] Clark, R. A., R. D. Stone, D. Y. K. Leung et al.: Role of macrophages in wound healing. Surg. Forum 27 (1967) 16 [25] Cohn, J., jr.: Gastrointestinal Cancer. Surgical Survey of Abdominal Tragedy. Am. J. Surg. 135 (1978) 3 - 1 1 [26] Cohrs, P., R. Jaffe, H. Meesen: Pathologie der Laboratoriumstiere. Bd. 1. Springer, Berlin - Heidelberg - New York 1958 [27] Colin, J. F., P. Elliot, H. Ellis: The effect of uremia upon wound healing: an experimental study. Br. J. Surg. 66 (1979) 7 9 3 - 7 9 7 [28] Cronin, K., D. S. Jackson, J. E. Dunphy: Specific activity of hydroxprolinetritium in the healing colon. Surg. Gynecol. Obstet. 126 (1968) 1061 [29] Cronin, K., D. S. Jackson, J. E. Dunphy: Changing bursting strength and collagen content of the healing colon. Surg. Gynecol. Obstet. 126 (1968) 747 — 753 [30] Cruse, P. J. E., R. Fooard: The Epidemiology of Wound Infection. Surg. Clin. North Am. 1 (1980) 7 - 1 6 [31] Danielsen, C. Ch., F. Gottrup: Healing of Incisional Wounds in Stomach and Duodenum. Eur. Surg. Res. 13 (1981) 1 9 4 - 2 0 1 [32] De Haan, B. B., H. Ellis, M. Wilks: The role of infection on wound healing. Surg. Gynecol. Obstet. 138 (1974) 6 9 3 - 7 0 0 [33] Des Prez, R. M., R. Bryant: Plasma factors required for endotoxin-induced platelet injury. Blood 30 (1967) 549 [34] Des Prez, R. M.: The effects of bacterial endotoxin on rabbit platelets. V. Heat labile plasma factor requirements of endotoxin-induced platelet injury. J. Immunol. 99 (1967) 966 [35] Devereux, D. F., T. J. Triche, B. L. Webber et al.: A Study of AdriamycinReduced Wound Breaking Strength in Rats. Cancer 45 (1980) 2 8 1 1 - 2 8 1 5 [36] Dinarello, C. A., S. M. Wolff: Pathogenesis of fever in man. N. Engl. J. Med. 298 (1978) 607

4. Wundheilung im Endotoxinschock

103

[37] Duswald, K. H., J . Ring, F. W. Schildberg et al.: Verhalten von IgG, IgA und IgM bei aseptischen und septischen postoperativen Verläufen. Langenbecks Arch. Chir. Suppl. Chir. Forum (1976) 6 8 - 7 1 [38] Eder, M . , P. Gedigk: Lehrbuch der Allgemeinen Pathologie und Pathologischen Anatomie. 30. Aufl. Springer, Berlin - Heidelberg — New York 1977 [39] Elin, R. J., S. M. Wolff: Biology of endotoxin. Ann. Rev. Med. 27 (1976) 1 2 7 139 [40] Elin, R. J.: Clinical utility of the limulus test with blood. CSF and synovial fluid. Prog. Clin. Biol. Res. 29 (1979) 293 [41] Elin, R. J., R. A. Robinson, A. S. Levine et al.: Lack of clinical usefulness of the limulus test in the diagnosis of endotoxaemia. N. Engl. J . Med. 293 (1975) 521 [42] Elin, R. J., W. B. Lundberg, P. J . Schmidt: Evaluation of bacterial contamination in blood processing. Transfusion 15 (1975) 60 [43] Fogdestam, I., F. Gottrup: Biomechanical methods in wound healing research, with special reference to skin and gastrointestinal tract. In: Biology of collagen (Hrsg. A. Viidiik, J . Vunst) S. 363. Academic Press, London 1980 [44] Forrester, J . C.: Collagen morphology in normal and wound tissue. In: Wound healing and wound infection (Hrsg. T. Hunt) S. 118 ff. Appleton-Century-Crofts, New York 1980 [45] Freihoffer, U., E. A. Robinson, D. S. Jackson et al.: The effect of bacterial endotoxin on connective tissue growth and wound tensile strength. Surg. Forum 11 (1960) 2 9 3 - 2 9 5 [46] Finland, M.: Changing ecology of bacterial infections as related to antibacterial therapy. J . Infect. Dis. 122 (1970) 419 [47] Gambee, L. P.: A single layer open intestinal anastomosesis applicable to the small as well as the large intestine. West. J . Surg. 59 (1951) 1 [48] Gay, S., E. J . Miller: Collagen in the physiology and pathology of connective tissue. Fischer, Stuttgart — New York 1978 [49] Gaynor, E., C. A. Bouvier, T. H. Spaet: Circulating endothelial cells in endotoxintreated rabbits. Clin. Res. 16 (1968) 535 [50] Gaynor, E.: T h e role of granulocytes in endotoxin-induced vascular injury. Blood 41 (1973) 7 9 7 - 8 0 8 [51] Gerrity, R. G., M . Richardson, B. A. Caplan et al.: Endotoxin induced vascular endothelial injury and repair. II. Focal injury en face morphology, (sup 3H) thymidine uptake and circulating endothelial cells in the dog. Exp. Mol. Pathol. 24 (1976) 5 9 - 6 9 [52] Gierhake, F. W., K. Ebert, N. Papastavrou et al.: Gerinnungsphysiologische und immunologische Möglichkeiten und Perspektiven zur Prophylaxe postoperativer Wundheilungsstörungen und Injektionen. Zentralbl. Chir. 100 (1975) 797 — 805 [53] Goodman, M . L., B. A. Way, J . V. Irwin: The inflammatory response to endotoxin. J . Pathol. 128 (1979) 7 - 1 4 [54] Gottrup, F.: Healing of incisional wound in stomach and duodenum — A biomechanical study. Am. J . Surg. 140 (1980) 2 9 6 - 3 0 1 [55] Gunnar, R. M . , H. S. Loeb, E. J . Winslow et al.: Haemodynamic measurements in bacteremia and septic shock in man. J. Infect. Dis. 128 (1973) 295

104

K. J.

Bauknecht

[56] Hagemann, E.: Ratte und Maus. Versuchstiere in der Forschung. Walter de Gruyter, Berlin - New York 1960 [57] Halsted, W. S.: Circular Suture of the Intestines — An Experimental Study. Am. J. Med. Sei. 94 (1980) 436 [58] Hastings, J. C., W. van Winkle, E. Barker et al.: Effect of suture materials on healing wounds of the stomach and colon. Surg. Gynecol. Obstet. 140 (1975) 701-707 [59] Herman, C. H., A. R. Kraft, K. R. Smith et al.: The relationship of circulating endogenous endotoxin to haemorrhagic shock in the baboon. Ann. Surg. 179 (1974) 9 1 0 - 9 1 6 [60] Hernandez-Richter, H. J., H. Struck: Die Wundheilung. Thieme, Stuttgart — New York 1970 [61] Herrmann, J. B., S. C. Woodward, E. J. Pulaski: Healing of Colonic Anastomosis in the Rat. Surg. Gynecol. Obstet. 119 (1964) 2 6 9 - 2 7 5 [62] Herzog, B.: Die Darmnaht. Eine tierexperimentelle Studie und Erfahrungen mit einer eigenen Nahttechnik. Huber, Berlin — Stuttgart — Wien 1974 [63] Herzog, B.: Mikroangiographische Studien am Rattendarm zur Prüfung verschiedener Anastomosenarten. Helv. Chir. Acta 38 (1971) 1 7 9 - 1 8 4 [64] Herzog, B.: Zur Nahttechnik der Darmanastomosen. Langenbecks Arch. Chir. 344 (1977) 1 - 5 [65] Jackson, D. S.: The biochemical basis of repair. In: Wound healing and wound infection (Hrsg. T. Hunt) S. 32 ff. Appleton-Century-Crofts, New York 1980 [66] Jiborn, H., J. Ahonen, B. Zederfeldt: Healing of experimental colonic anastomoses: Breaking strength on the colon after left colon resection and anastomosis. Am. J. Surg. 136 (1978) 9 9 5 - 9 9 9 [67] Jiborn, H., J. Ahonen, B. Zederfeldt: Healing of Experimental Colonic Anastomoses — The Effect of Suture Technic on Collagen Concentration in the Colonic Wall. Am. J. Surg. 135 (1978) 3 3 3 - 3 4 0 [68] Jiborn, H., J. Ahonen, B. Zederfeldt: Healing of Experimental Colonic Anastomosis. III. Collagen Metabolism in the Colon after left Colon Resection. Am. J. Surg. 139 (1980) 3 9 8 - 4 0 5 [69] John, St.: Die Heilung der Enteroanastomose. Akt. Chir. 13 (1978) 3 1 3 - 3 2 4 [70] John, St.: Die Enteroanastomose: Eine mikroangiographische Studie. Habilitationsschrift Chirurgie, Klinikum Steglitz, FU Berlin 1975 [71] John, St., F. Fleischer, R. Haering: The enteroanastomosis: a micro angiographic study of anastomotic healing. Chir. Gastroenterol. (Roma) 10 (1976) 165 —173 [72] Jorgensen, J. H., H. F. Cardaval: Rapid detection of gram-negative bacteria by use of the limulus endotoxin assay. Appl. Microbiol. 26 (1973) 38 [73] Kerscher, P., P. H. Wünsch, H. Steidl: Naht der Submucosa bei der Dickdarmanastomose. Chirurg 50 (1979) 7 7 0 - 7 7 4 [74] Klopper, P. J.: Some functional and morphological aspects of the healing of a gastrotomy. An experimental study. Arch. Chir. Neerl. 25 (1973) 159 [75] Koslowski, L.: Wundentstehung — Wundheilung — Wundbehandlung. In: Lehrbuch der Chirurgie (Hrsg. L. Koslowski, W. Irmer, K. A. Bushe) S. 3 ff. Schattauer, Stuttgart-New York 1978

4. Wundheilung im Endotoxinschock

105

[76] Kulonen, E., J. Pikkarainen (Hrsg.): Biology of fibroblast. Academic Press, New York - London 1973 [77] Langer, S., D. Kupczyk: Entstehung der Nahtinsuffizienz. Langenbecks Arch. Chir. 358 (Kongreßbericht 1982) [78] Langer, S., R. Haberland, H. Breining: Die Dickdarmanastomose und ihre Abheilung unter massiver Bakterienkontamination. — Tierexperimentelle Untersuchungen zur ein- und mehrreihigen Nahttechnik. Langenbecks Arch. Chir. 341 (1976) 1 - 9 [79] Levin, J., P. A. Tomasola, R. S. Oser: Detection of endotoxin in human blood and demonstration of an intribito. J. Lab. Clin. Med. 25 (1970) 903 [80] Levin, J., T. E. Poore, N. P. Zauber et al.: Detection of endotoxin in the blood of patients with sepsis due to gram-negative bacteria. N. Engl. J. Med. 283 (1970) 1313 [81] Lindenschmidt, Th. O.: Neuere Erkenntnisse der Pathophysiologie der Peritonitis und ihre Auswirkungen auf die Therapie. Chir. Prax. 14 (1970) 53 [82] Lindner, J.: Die posttraumatische Entzündung und Wundheilung. In: Handbuch der plastischen Chirurgie (Hrsg. E. Gohrbandt, J. Gabka, A. Berndorfer) Bd. 1, S. 3 9 - 6 7 . Walter de Gruyter, Berlin-New York 1972 [83] Lindner, J.: Die Morphologie der Wundheilung. Langenbecks Arch. klin. Chir. 301 (1962) 3 9 - 6 7 [84] Lüderitz, O., C. Galanos, V. Lehmann et al.: Lipid A: Chemical structure and biological activity. J. Infect. Dis. 128 [Suppl.] (1973) 17 [85] Lüscher, E. F.: Die Aktivierung des Gerinnungssystems im Verlauf gramnegativer Infektionen und Endotoxämien. Fortschr. Med. 93 (1975) 1072 — 1076 [86] Lyall, M. H.: Increased rate of collagen synthesis in intact skin remote from an experimental wound in the rat. Br. J. Surg. 62 (1975) 653 [87] Madden, J. W., H. C. Smith: The rate of collagen synthesis and deposition in dehiszed and resutured wounds. Surg. Gynecol. Obstet. 130 (1970) 487 — 493 [88] Merkle, P., H. Biggel, L. Claes: Untersuchungen zur Beeinflussung der Wundheilung durch Mangel an essentiellen Fettsäuren. Langenbecks Arch. Chir. Suppl. Chir. Forum Exp. Klin. Forschung, (1979) 243 - 245 [89] Mc Grath, J. M., G. J. Stewart: The effects of endotoxin on vascular endothelium. J. Exp. Med. 129 (1969) 833 [90] Mollit, D. L., M. A. Malangoni, T. V. N. Ballantine et al.: Effect of endotoxin on bursting strength and collagen deposition in clean wounds. Surg. Forum 30 (1979) 4 7 9 - 4 8 1 [91] Morris, T.: Retardation of healing of large-bowel anastomoses by 5-fluorouracil. Aust. NZ. J. Surg. 49 (1979) 743 - 745 [92] Neuhof, H., C. Mittermayer, N. Freudenberg: Makro- und Mikrozirkulation im Schock. Verh. Dtsch. Ges. Path. 62 (1978) 8 0 - 1 0 2 [93] Ninikoski, J.: Cellular and nutritional interactions in healing wounds. Med. Biol. 58 (1980) 3 0 3 - 3 0 9 [94] Nöthiger, F., W. J. Ziegler, J. Finger: Nahtmaterial in der Darmanastomose. Helv. Chir. Acta 14 [Suppl.] (1980) 1 - 4 2

106

K. J.

Bauknecht

[95] Oehlert, W.: Die Zellneubildung im Epithel und im Granulationsgewebe bei der Wundheilung. In: Wundheilung und Wundnaht. Symposium, veranstaltet am 8. Januar 1966 in Bad Homburg. Urban und Schwarzenberg, München 1967 [96] Oloumi, M., K. Jindrak, M. Weiner et al.: The time at which infected postoperative wounds demonstrate increased strength. Surg. Gynecol. Obstet. 145 (1977) 702-704 [97] Rietschel, E. T.: Chemical structure and biological activity of Endotoxins (Lipopolysaccharides) and Lipid A. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 73 (1975) 287 [98] Ritz, R.: Septisch-toxischer Schock. Dtsch. Med. Wochenschr. 100 (1975) 1662 [99] Robert, A.: Proposed terminology for the anatomy of the rat stomach. Gastroenterology 60 (1971) 344 [100] Rocha e Silva, M., J. Garcia-Leme: Chemical mediators of the acute inflammatory reaction. Pergamon Press, Oxford 1972 [101] Reidy, M. A., D. E. Bowyer: Scanning electron microscopy: morphology of aortic endothelium following injury by endotoxin and during subsequent repair. Atherosclerosis 26 (1977) 3 1 9 - 3 2 8 [102] Reidy, M. A., D. E. Bowyer: Scanning electron microscopy of aortic endothelium following injury by endotoxin and during subsequent repair. Prog. Biochem. Pharmacol. 13 (1977) 1 7 5 - 1 8 1 [103] Scheinin, T. M., J. Viljanto: Bursting pressure of healing gastrointestinal wounds in the rat. Ann. Med. Exp. Finn. 44 (1966) 49 [104] Schildt, B., I. Gertz, L. Wide: Differentiated reticuloendothelial system (RES) function in some critical surgical conditions. Acta Chir. Scand. 140 (1974) 611 — 617 [105] Schillaci, A., A. Cavallaro, S. Stipa: Comparative results of three different techniques for colonic anastomosis in the dog. Surg. Gynecol. Obstet. 149 (1979) 238-240 [106] Schwemmle, K.: Wundinfektion und ihre Behandlung in der Allgemein- und Abdominal-Chirurgie. Langenbecks Arch. Chir. 358 (Kongreßbericht 1982) [107] Seidel, W.: Die postoperative Bauchdeckendehiszenz. Chirurg 38 (1967) 377 — 381 [108] Smith, C. R., G. R. Cokelet, J. T. Adams et al.: Vascularity of gastrointestinal staple lines demonstrated with silicone rubber injection. Am. J. Surg. 142 (1981) 563-566 [109] Smith, M., I. F. Enquist: A quantitative study of impaired healing resulting from infection. Surg. Gynecol. Obstet. 125 (1967) 9 6 5 - 9 7 3 [110] Stein, H. D., H. R. Keiser, A. Sjoerdsma: Collagen synthesis in granulating wounds of rats and man. Surg. Forum 20 (1969) 63 [111] Stein, H. D., H. R. Keiser: Collagen metabolism in granulating wounds. J. Surg. Res. 11 (1971) 2 7 7 - 2 8 3 [112] Steinbuch, M.: Beziehung zwischen bakteriellen Exo- und Endotoxinen und der Blutgerinnung. In: Infektion, Blutgerinnung und Hämostase (Hrsg. R. Marx, H. A. Thies) Bd. X I X S. 55. Schattauer, München 1977 [113] Tauber, R., W. Seidel, E. J. Heller et al.: Die Bedeutung des Nahtmaterials für die Reißfestigkeit heilender Fascien- und Hautwunden. Langenbecks Arch. Chir. 333 (1974) 2 7 3 - 2 8 2

4. Wundheilung im Endotoxinschock

107

[114] Temple, W. J., A. J. Voitk, F. T. Snelling et al.: Effect of nutrition, diet and suture material on long term wound healing. Ann. Surg. 182 (1975) 93 — 97 [115] Thakral, K. K., W. H. Goodson, T. K. Hunt: Stimulation of wound blood vessel growth by wound macrophages. J. Surg. Res. 26 (1979) 430 — 436 [116] Thaler, E., G. Kleinberger: Sepsis und Blutgerinnung. Intensivmed. 16 (1979) 54-60 [117] Trede, H., Ch. Petermann, K. Wächter (1982) Heilungsstörungen bei aseptischen Wunden. Langenbecks Arch. Chir. 358 (1982) 161 - 165 [118] Urbaschek, B.: Zur pathophysiologischen Bedeutung der Endotoxine. Fortschr. Med. 93 (1976) 1 0 6 7 - 1 0 7 1 [119] van Winkle, W. jr., J. C. Hastings, E. Barker et al.: Effect of Suture Materials on Healing Skin Wounds. Surg. Gynecol. Obstet. 140 (1975) 7 - 1 2 [120] Wise, L., W. McAlister, T. Stein et al.: Studies on the healing of anastomoses of small and large intestines. Surg. Gynecol. Obstet. 141 (1975) 1 9 0 - 1 9 4

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe I. Capperauld, T. E. Bucknall

5.1 Nahtmaterial Die Wahl des Nahtmaterials wird häufig gefühlsmäßig und nicht aufgrund wissenschaftlicher Erkenntnisse getroffen [6], Schuld an dieser Situation ist hauptsächlich fehlende Kenntnis der physikalischen und biologischen Eigenschaften des einzelnen Nahtmaterials sowie der Bedeutung dieser Eigenschaften für die verschiedenen klinischen Gegebenheiten, bei denen Heilungsrate und Gewebsreaktion sehr unterschiedlich sein können.

5.1.1 Einteilung des Nahtmaterials Das Nahtmaterial ist entweder resorbierbar oder nicht resorbierbar. Die resorbierbaren Nähte verlieren über einen gewissen Zeitraum an Zugfestigkeit und werden — unter entsprechendem Verlust an Masse oder Volumen — allmählich resorbiert. Die für die Resorption benötigte Zeit übertrifft stets die, welche zum Totalverlust der Zugfestigkeit führt. Nichtresorbierbare Nähte werden — per definitionem — nicht resorbiert, einige, insbesondere solche aus biologischem Material, verlieren aber an Festigkeit ohne irgendeine Änderung in der Masse des Materials. Bei anderen nichtresorbierbaren Nähten, besonders solchen synthetischen oder polymerischen Ursprungs, kommt es weder zu einem Verlust der Zugfestigkeit noch zu einem Verlust an Masse. Eine weitere Einteilung des Nahtgutes basiert auf der Herkunft des Rohmaterials, das entweder biologischen Ursprungs (Tier oder Pflanze) sein kann oder aus künstlich gefertigten Fasern besteht. Die Klassifikation kann erweitert werden basierend auf der Struktur des Nahtmaterials — es gibt ein- und mehrfaseriges Nahtmaterial, wobei das mehrfaserige entweder geknüpft oder gedreht ist. Nahtmaterial kann auch in gefärbtes oder ungefärbtes unterteilt werden, wobei die Sichtbarkeit durch einen geprüften, atoxischen Farbstoff verbessert wird. Schließlich können die Oberflächeneigenschaften durch Auftrag von Überzügen verändert werden, wobei einige die Kapillarität des Materials vermindern, andere den Reibungskoeffizienten ändern und durch Reduktion des Widerstandes die Gewebspassage erleichtern und das Knoten vereinfachen. Tabelle 5.1 klassifiziert die verschiedenen verfügbaren Nähte.

110

I. Capperauld,

Tabelle 5.1 Einteilung Resorbierbar Catgut

T. E.

des

Bucknall

Nahtmaterials

Biologischer Herkunft (Schaf oder Rind), gedreht, einfaserig, ungefärbt, unüberzogen

Kollagen

Biologischer Herkunft (Rind), gerollt einfaserig, ungefärbt und unüberzogen

Glykolid

Synthetisches Produkt, Homopolymer, geflochten, vielfaserig, gefärbt und ungefärbt, überzogen oder unüberzogen. Handelsname: Dexon (PGA-Polyglykolsäure)

Glykolid und Laktid

Synthetisches Produkt, Copolymer, geflochten, vielfaserig, gefärbt oder ungefärbt, überzogen oder unüberzogen. Handelsname: Vicryl. Verhältnis von Glykolid/Laktid = 90/10 (Poly-, glaktin 910)

Polydioxanon

Synthetisches Produkt, Copolymer, einfaserig, gefärbt oder ungefärbt. Handelsname: PDS (Polydioxanon Suture)

Nichtresorbierbar Seide

Biologischer Herkunft (Seidenraupe), geflochten, vielfaserig, gefärbt oder ungefärbt, überzogen oder unüberzogen

Leinen

Biologischer Herkunft (Flachspflanzen), gedreht, vielfaserig, gefärbt und ungefärbt

Baumwolle

Biologischer Herkunft (Baumwollsamen), gedreht, vielfaserig, gefärbt und ungefärbt

Polyester

Synthetisches Produkt, vielfaserig, gefärbt und ungefärbt, überzogen und unüberzogen. Handelsname: Mersilene oder Ethibond (Polybutyl-Überzug)

Polyamid

Synthetisches Produkt, ein- oder vielfaserig, gefärbt oder ungefärbt. Generic name: Nylon 6 oder Nylon 66. Handelsname: Ethylon (einfaserig), Nuralon (vielfaserig) Synthetisches Produkt, einfaserig, gefärbt oder ungefärbt. Handelsname: Prolene

Polypropylen Stahl

Ein- oder vielfaserig

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe

111

5 . 1 . 2 Auswahl des Nahtmaterials Das ideale Nahtmaterial, welches bei allen Gelegenheiten verwendet werden kann, bei dem der Chirurg lediglich Stärke und Nadel zu wählen hat, gibt es nicht. Es ist sogar höchst unwahrscheinlich, daß ein einzelnes Material, das allen klinischen Situationen gerecht wird, je erfunden werden wird. Der Chirurg wird immer einer großen Auswahl von Nahtmaterial gegenüberstehen und eine Entscheidung treffen müssen, welches das beste für eine besondere chirurgische Handlung ist. Der Zusammenhalt einer Wunde hängt in der anfänglichen postoperativen Periode ganz von der Naht ab. Bei fortschreitender Heilung vermindert sich der Nahtbeitrag allmählich, bis er schließlich überflüssig wird, da die Stützfunktion durch die heilende Wunde übernommen wird (Abb. 5.1). Die verbleibende Zugfestigkeit der Naht ergibt zusammen mit der wachsenden Dehnungsstärke der heilenden Gewebe an jedem gegebenen Punkt die wahre Dehnungsstärke der Wunde. Wie jedoch in Abbildung 5.2 gezeigt wird, variiert der Wiedergewinn der Dehnungsstärke in einzelnen Geweben. Das ausgewählte Nahtmaterial sollte an Festigkeit verlieren und resorbiert werden mit derselben Geschwindigkeit, mit der das Gewebe an Stärke gewinnt und heilt, um Komplikationen zu vermeiden, welche durch die dauernde Gegenwart eines Fremdkörpers verursacht werden. Nichtresorbierbares Material kann z. B. im Gallenoder Urintrakt zu Steinbildung führen. Durch zurückbleibendes Nahtmaterial können im Gastrointestinaltrakt Anastomosenulzera entstehen.

%

Zeit Abb. 5.1 Idealleistung einer resorbierbaren Naht.

112

1. Capperauld,

T. E.

Bucknall

• Blase a Magen • Kolon °

~1 1 r14 21 28

—i— 70

Haut

120 Tage

Abb. 5.2 Wund-Dehnungsfestigkeit in Prozenten der Dehnungsstärke des unverletzten Gewebes. Blase. Magen. Kolon. Haut. Wie in Abbildung 5.2 zu sehen ist, würde eine resorbierbare N a h t , welche ihre Zugfestigkeit für wenigstens 14 Tage beibehält, für Blase, Dickdarm und Magen genügen, nicht aber für die H a u t , die am 14. Tag nur 10—11% der ursprünglichen Stärke besitzt. Paradoxerweise werden die meisten H a u t n ä h t e nach 7 - 1 0 Tagen entfernt, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Wunddehnungsstärke sehr gering ist. Forrester [10] vertritt allerdings die These, d a ß eine H a u t w u n d e infolge der Schutzwirkung des Elastins nicht aufbricht. Fasziengewebe k a n n bis zu 9 M o n a t e n benötigen, bis es 75% seiner ursprünglichen Dehnungsstärke zurückgewinnt [8]. Es ist ratsam, das N a h t v o l u m e n möglichst klein zu halten, da alles N a h t m a terial Fremdkörper ist. Die geringste Stärke von N a h t g u t , die geeignet ist, die Wundränder aneinanderzuhalten, ohne d a ß sie aufbrechen, sollte verwendet werden. H o w e s u. Harvey [17] haben 1929 die Grenzwerte der Stärke eines bestimmten Gewebes durch die Berechnung des „Ausziehwertes" einer N a h t schlinge aus diesen Geweben errechnet. Wenn der Zerreißwiderstand eines Nahtmaterials dem „Ausziehwert" des Gewebes gegenübergestellt wird, kann die entsprechende N a h t s t ä r k e ausgewählt werden (Tab. 5.2). Chirurgen benutzen oft N a h t g u t , welches die zwei- oder sogar dreifache Stärke hat, als für den Z u s a m m e n h a l t der W u n d e wirklich nötig ist. Es ist sinnlos, N a h t g u t zu wählen, das sehr viel stärker ist als der Zerreißwiderstand des Gewebes, da hierdurch lediglich das Fremdkörpervolumen vergrößert wird. Zusätzliche Knotenschlingen komplizieren die Situation, da infolge eines großen Knotens Verdrängungen und Taschenbildungen auftreten. Der ideale Kno-

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe Tabelle 5.2 Auswahl der Stärke des

113

Nahtmaterials

Gewebe

Naht Ausziehwert (kg)

Zerreißwiderstand in kg (Catgutstärke)

Zerreißwiderstand in kg (Seide)

Fett Peritoneum Muskel Faszie

0,2 0,86 1,27 3,77

0,31 1,5 1,7 3,7

0,20 0,82 1,70 3,70

6/0 5/0 4/0 2/0

7/0 5/0 4/0 2/0

ten für synthetisches Material ist die Doppelschlinge, gefolgt von einer einfachen Schlinge, gefolgt von einer weiteren Doppelschlinge. Oft herrscht Verwirrung über die Größenangabe bei Nahtgut. In Europa werden z. Z . zwei Systeme benutzt. Das metrische System gibt den Nahtdurchmesser in Zehntel eines Millimeters wider. Tabelle 5.3 stellt die metrische Zahl dem früheren empirischen Schätzsystem gegenüber. Tabelle 5.3 Metrisches Metrisches Maß

Maßsystem

für

Nahtmaterial

Früheres Maß Catgut/Kollagen

0 , 1

—

Nichtresorbierbares und synthetisches resorbierbares Nahtmaterial

Ii!

0

0 , 2

-

0 , 3

-

9 / 0

0 , 3

-

8/0 reine Seide

0 , 4

-

8 / 0

0 , 5

8 / 0

7 / 0

0 , 7

7 / 0

6 / 0

1

6 / 0

5 / 0

1 , 5

5 / 0

4 / 0

2

4 / 0

3 / 0

3

3 / 0

2 / 0

3 , 5

2 / 0

0

4

0

1

5

1

2

6

2

3

7

3

5

8

4

6

u.

4

Das metrische System gibt den tatsächlichen Durchmesser des Materials in Zehntelmillimeter an.

114

7. Capperauld,

T. E.

Bucknall

Die Gewebereaktion ist ein wichtiger Aspekt der Nahtauswahl. Sie kann in der Gewebekultur oder im Tierversuch untersucht werden. Die in den ersten paar Tagen um die Naht herum erfolgende Reaktion ist hauptsächlich auf das Trauma des Einstichs zurückzuführen. Aus diesem Grunde ist die Gewebekultur die bessere Methode, die frühe Reaktion zu bewerten. Die Reaktion auf das Trauma verschwindet nach sieben Tagen. Dann kann der verläßlichere Tierversuch verwendet werden. Bei Resorption eines Materials muß es zu einer Reaktion kommen, insbesondere wenn der Resorptionsvorgang auf Proteolyse beruht. Bestimmtes Material kann zu einer Sekundärreaktion führen infolge des Aufbruchs von polymeren Bindungen und einer Biodegradation ohne Verlust an Masse oder Volumen. Es sei daran erinnert, daß jedes Nahtmaterial Unterschiede aufweist zwischen der Zugstärke der Knoten und der geradlinigen Zugstärke. Wird ein Knoten auf ein Nahtmaterial gesetzt, so kann die Stärke am Knoten — abhängig vom Material — 10 bis 40% schwächer sein. Wenn eine Naht versagt, reißt sie stets am Knoten, falls das Material nicht schadhaft ist. Die meisten Materialschäden sind iatrogen verursacht durch rohe Behandlung, schadhafte chirurgische Instrumente oder unbeabsichtigte Quetschung (Abb. 5.3). Einfaseriges Polypropylen ist besonders empfindlich gegenüber instrumenteilen Schäden.

Abb. 5.3 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines 3/0-Polypropylenfadens (Prolene), der durch eine Klemme beschädigt wurde. Die Naht kann infolge dieses Schadens in situ reißen.

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe

115

Die Sterilisation des Nahtmaterials verändert seine Eigenschaften. Das meiste Nahtgut wird mittels Gammabestrahlung von einer Kobalt-60-Quelle oder durch Äthylenoxid-Gas sterilisiert. Eine Sterilisation verringert die Zugfestigkeit um annähernd 10%. Wiederholte Sterilisation kann zu so geringer Zugfestigkeit führen, daß das Nahtgut bei Gebrauch reißt. Eine andere wichtige Eigenschaft von Nahtmaterial ist seine Dehnbarkeit, d. h. seine Anspannungsfähigkeit, bevor es zerreißt. Viele Fäden kehren nach einer Anspannung bis kurz vorm Zerreißen in ihre ursprüngliche Länge zurück, während andere gedehnt bleiben. Einige Fäden können, bevor sie zerreißen, um 30% gedehnt werden. Sie sind nützlich, falls ein postoperatives Ödem entsteht. Das Nachlaßvermögen von Nähten verhindert das Übereinanderschieben der darunterliegenden Wundränder. 5.1.3 Resorbierbares Nahtmaterial Hier gibt es das aus Biomaterial hergestellte Catgut und Kollagen und die synthetischen resorbierbaren Nähte, hergestellt aus Polyglykolid, Polylaktid und Polydioxanon. Catgut und Kollagen Beide werden einfach und chromhaltig hergestellt. Modernes Catgut aus verbesserter Produktion ist fast 100% reines Kollagen. Zugfestigkeitsverlust und Resorptionsfähigkeit können durch Behandlung mit Chromsulfat unter Entstehung von chromiertem Catgut verändert werden. Das unbehandelte Material ist das einfache Catgut. Die früher immer wieder beschriebene Allergie war durch Bichromat bedingt, welches verwendet wurde, als man Catgut mit Jod sterilisierte. Die Allergien wurden deswegen entweder durch Jod oder durch Bichromat verursacht. Chromiertes Catgut behält seine Zugfestigkeit für 30 Tage und wird in 90 Tagen gänzlich resorbiert. Einfaches Catgut behält seine Zugfestigkeit für 15 Tage und wird in 60 Tagen gänzlich resorbiert. Beide Formen erzeugen eine stärkere Gewebereaktion als das synthetische resorbierbare Material. Chromiertes Catgut ruft eine neutrophile Reaktion hervor, während einfaches Catgut eine kleinlymphozytäre Reaktion auszulösen pflegt. Beide Nähte werden durch ein proteolytisches Enzym resorbiert, welches aus den Lysosomen der neutrophilen Granulozyten stammt. Nach der vollständigen Resorption bleibt nur eine kleine Narbe zurück. Einfaches und chromiertes Kollagen verhält sich ähnlich wie einfaches oder chromiertes Catgut. Das Kollagen stammt von der Achillessehne eines Ochsen. Es wird als flacher Streifen ausgepreßt und dann gerollt, so daß es einen einfaserigen Typ Nahtgut bildet. Resorption und Zugfestigkeitsverlust sind

116

I. Capperauld, T. E. Bucknall

ähnlich wie bei Catgut. Die Kollagennaht ist jedoch weniger reaktiv. Beide, Kollagen und Catgut, lassen sich gut handhaben. Catgut ist heute, 120 Jahre nach Lister, immer noch ein beliebtes resorbierbares Nahtmaterial. Synthetisches

resorbierbares

Nahtmaterial

Zur Zeit sind drei synthetische resorbierbare Nähte verfügbar: Dexon, Vicryl und PDS. Dexon, das Homopolymer von Glykolid, wurde 1970 eingeführt. Vicryl, das Copolymer von Glykolid und Laktid — im Verhältnis 9 0 % Glykolid zu 10% Laktid — folgte einige Jahre später. Die beiden Stoffe sind in vieler Hinsicht ähnlich. Beide sind geflochten und beide sind Polyester. Dexon kann eine Eigenfarbe haben oder grün gefärbt sein. Es kann unüberzogen oder mit einem Gleitmittel überzogen sein, um den Reibungskoeffizienten zu verringern. Vicryl kann eine Eigenfarbe haben oder violett gefärbt sein, und es kann ebenfalls mit einem Gleitmittel überzogen sein. Der Vicrylüberzug besteht aus Kalziumstearat, Laktid und Glykolid. Beide Nähte erzeugen eine sehr geringe Gewebereaktion. Ihr Zugfestigkeitsverlust und Resorptionsmuster unterscheiden sich geringfügig. Dexon hat in 30 Tagen alle Zugfestigkeit verloren und wird in 90 Tagen absorbiert. Vicryl büßt in 32 Tagen alle Zugfestigkeit ein und wird in 70 Tagen resorbiert. Die Resorption erfolgt durch Hydrolyse. Es bleibt nur eine winzige Narbe zurück. Beide Nähte lösen eine RiesenzellGewebereaktion aus, deren Bedeutung unbekannt ist [5]. Ein Vergleich der Zugverlustprofile wird in Abbildung 5.4 gezeigt.

7

14

21

28

35

42

49

56 Tage

Abb. 5 . 4 In-vivo-Zerreißfestigkeit von resorbierbaren Nähten.

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe

117

Das neueste synthetische resorbierbare Nahtmaterial wird aus dem Homopolymer des Polydioxanons hergestellt und heißt PDS. Es unterscheidet sich wesentlich von den zwei anderen resorbierbaren Materialien, denn es ist einfaserig. Auch der Zugfestigkeitsverlust und die Resorbierbarkeit differieren. PDS braucht 56 Tage, um seine Zugfestigkeit einzubüßen und 180 Tage, um resorbiert zu werden. Es löst ebenfalls nur eine sehr geringe Gewebereaktion aus und wird mittels Hydrolyse resorbiert. Es wird in einer durchscheinenden und einer violett gefärbten Form hergestellt. PDS bedeutet einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den frühen Tagen der synthetischen resorbierbaren Fäden, da der lange Erhalt seiner Zugfestigkeit seine Verwendung auch bei langsamer heilenden Geweben gestattet, bei denen früher nicht resorbierbares Material angezeigt war. Ein Vergleich der Resorptionsprofile aller resorbierbaren Nähte zeigt Abbildung 5.5.

Tage 250

-

200

-

150

-

100 -

50

-

Dexon

Chrom. Catgut

Vicryl

PDS

Abb. 5.5 Resorptionszeit von resorbierbaren Nähten.

Alles synthetische resorbierbare Material wird mit Äthylenoxid sterilisiert, da eine Gammabestrahlung den vorzeitigen Verlust der Zugfestigkeit verursacht. Das Material sollte nicht im Autoklaven resterilisiert werden, weil es dadurch zu vorzeitiger Hydrolyse und entscheidenden Veränderungen der physikalischen Eigenschaften kommt, insbesondere zum Verlust der Zugfestigkeit.

118

5.1.4

I. Capperauld, T. E. Bucknall

Nichtresorbierbares Nahtmaterial

Seide Seide stammt vom Kokon der Seidenraupe. Sie ist eines der heute gebräuchlichsten Nahtmaterialien, vor allem wegen ihrer ausgezeichneten Handhabungs- und Knotungseigenschaften. Es handelt sich um geflochtenes Material, das üblicherweise schwarz gefärbt ist, entweder mit Blauholzfarbe oder mit Stoffen wie Thional-Schwarz oder Sulfosol G. Seide wird normalerweise durch Gammastrahlung sterilisiert. Sie kann mit Silikon überzogen werden, um ihren Reibungskoeffizienten zu verringern. Traditionell wird sie mit unterschiedlichen Mengen Wachs überzogen, um die Kapillarität zu vermindern und ihre Steifigkeit zu erhöhen. Baumwolle Baumwolle stammt aus dem Baumwollsamen. Sie wird üblicherweise als gedrehter Faden hergestellt. Baumwolle ist als Nahtmaterial äußerst beliebt. Die Gewebereaktion auf Baumwolle ist ähnlich der auf Seide und Leinen. Alle drei rufen eine stärkere Reaktion hervor als jede der synthetischen nichtresorbierbaren Nähte. Leinen Leinen stammt von der Flachspflanze. Es wird als gedrehtes Material hergestellt. Es löst eine ziemlich heftige Gewebereaktion aus. Die Sterilisation geschieht durch Äthylenoxid. Leinen ist das einzige Nahtmaterial, das in der Feuchtigkeit an Zugfestigkeit gewinnt. Synthetisches

nichtresorbierbares

Nahtmaterial

Polyester Polyester wurden in den 1950er Jahren eingeführt. Sie sind wahrscheinlich besser bekannt unter der Bezeichnung Terylen oder Dacron. Sie werden aus einem Homopolymer ausgepreßt und geflochten. Sie haben eine äußerst hohe Zugfestigkeit und lösen eine relativ geringe Gewebereaktion aus. Überzugmittel wie PTFE und Polybutylat wurden verwendet, um den Reibungskoeffizienten zu verringern. Der Zugfestigkeitsverlust ist minimal. Polyamid Polyamid, besser bekannt als Nylon, wird als einfaseriger oder als geflochtener Faden hergestellt. Der Zugfestigkeitsverlust beträgt nach zwei Jahren etwa 25%. Der Faden hat in einfaseriger Form eine gewisse Steife. Einige Hersteller haben diese Eigenschaften gemildert, indem sie der Folienpackung eine geschmeidigmachende Flüssigkeit beigeben. Nylon hat die Eigenschaft, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Es hat daher eine geringere Knotensicherheit als Polyester. Im Gewebe verbleibt es reaktionslos.

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe

119

Polypropylen Prolene wird einfaserig hergestellt. Farbstoff wird in der Schmelze vor dem Ausstoß zugesetzt. Es hat eine äußerst hohe anfängliche Zugfestigkeit, die es nach in-vivo-Einpflanzung offenbar unbegrenzt beibehält. Prolene hat eine Zugausdehnung von 30%, bevor es reißt. Bekanntlich ist es das am wenigsten thrombogene von allen Nahtmaterialien und daher ideal für Gefäßanastomosen. Obwohl es einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat und daher glatt durch die Gewebe gleitet, hat es einen hohen Knotensicherheitsindex. Das kommt dadurch zustande, daß das Material selbst beim Knoten verformt wird und so die Festigkeit des Knotens unterstützt. Polypropylen sollte vorsichtig behandelt werden, da es leicht beschädigt werden kann. Es wird mit Äthylenoxid sterilisiert, weil Gammabestrahlung seine hohe Zugfestigkeit zerstört. Stahl Stahl wird sowohl einfaserig als auch geflochten hergestellt. Stahl ist ein schwierig zu handhabendes Material, das bricht, wenn es geknickt wird. Seine Verwendung wird daher zunehmend abgelehnt. 5.1.5 Nahttechnik Die Nahttechniken hängen zu einem großen Teil ab von den Besonderheiten der Gewebe oder Wunden. Bauchwunden sollten allschichtig verschlossen werden, Darmanastomosen mit versenkten Nähten usw. Hierüber wird in den nachfolgenden Kapiteln berichtet. Die allgemeinen Aspekte der Technik beinhalten die sorgfältige Aneinanderlagerung der Wundränder, die Vermeidung von Abschnürung und von zu festen Knoten [18]. Die Nähte sollten etwas entfernt vom unmittelbaren Wundrand gesetzt werden, da die Ränder selbst für einige Tage nach Wundschluß durch Kollagenolyse erweichen, so daß zu nah gesetzte Nähte durchschneiden können. Das Trauma so klein wie möglich zu halten, ist für die Wundheilung von grundlegender Bedeutung. Während der Naht muß folglich das Gewebe schonend behandelt werden. Unterbindungen, die außer dem Gefäß einen Großteil Gewebe erfassen, sollten vermieden werden. Toter Raum und damit das Risiko von Hämatom oder Serom sollte durch korrekte Naht verhütet werden. Die Wundränder werden locker vereinigt, weil postoperativ stets eine Schwellung auftritt. Die Wahl der Nahttechnik ist, solange die grundlegenden Prinzipien beachtet werden, Sache der Erfahrung des Chirurgen. Es sei darauf hingewiesen, daß fortlaufende Nähte gewisse Nachteile haben, da Wunddehiszenzen auftreten können, falls das Nahtmaterial reißt oder ein Knoten aufgeht. Einzelknopfnähte sind in diesem Fall sicherer. Sie werden darüber hinaus die lokale Blutzirkulation weniger beeinträchtigen. Einfaseriges Material hat in der Regel eine geringe Knotensicherheit und daher ist hier besondere Sorgfalt nötig.

120

1. Capperauld, T. E. Bucknall

5.1.6 N ä h t e für besondere A u f g a b e n M o y n i h a n hat 1920 die Anforderungen an eine Idealnaht beschrieben [22]. Sie sollte nichtinfektiös, nicht gewebereizend sein, ihren Z w e c k erfüllen und nach Erfüllung ihrer Aufgabe nicht mehr vorhanden sein. Wie wir gesehen haben, gibt es dieses Ideal nicht. Wir müssen daher f ü r eine gegebene Aufgabe das beste Material wählen. Als ein Beispiel haben wir den Verschluß der Bauchw a n d gewählt. In der Bauchchirurgie korrelieren Wunddehiszenz, Hernien- und Taschenbildung eng mit der Wahl des Nahtmaterials und mit der Infektionsrate [1]. Catgut z.B. ist als Nahtmaterial für den abdominellen Verschluß wegen der alarmierend hohen Platzbauchrate aufgegeben worden [13]. Keill et al. [19] haben über eine 72,3% ige Wundinfektionsrate vor der R u p t u r berichtet im Vergleich zu 3,4% bei normalen Wunden. Wir haben eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um das ideale N a h t material für einen potentiell infizierten Bauch Verschluß zu finden [4], Diese Experimente schlössen Tensiometrie und elektronenmikroskopische Untersuchungen ein. N ä h t e wurden in den Rücken von Ratten gesetzt, die zuvor durch lokale Injektion mit Staphylococcus aureus infiziert worden waren. Die N ä h t e wurden in Intervallen von 10, 30 und 70 Tagen entfernt und ihre Festigkeit gemessen. Die N ä h t e wurden auch elektronenmikroskopisch untersucht. Nylon behielt — sowohl in einfaseriger als auch in geflochtener Form — während der ganzen Testperiode seine Festigkeit. Seidennähte, die normalerweise als nichtresorbierbar angesehen werden, verloren tatsächlich nach 70 Tagen 83% ihrer ursprünglichen Festigkeit. Polyglykolsäure verlor nach Einsatz rasch an Festigkeit, so d a ß nach 30 Tagen nur 4 % der Ursprungsfestigkeit übrigblieb. Interessanterweise verlangsamte eine Infektion ihre Resorption. Da es jedoch bis zu 70 Tagen dauert, bis eine Bauchwunde abheilt, sind die mit Polyglykolsäurenähten erzielten Ergebnisse beunruhigend. Das Elektronenmikroskop wurde verwendet, um festzustellen, ob sich Bakterien im Zopf eines multifaserigen Materials verfangen können. Wir fanden Bakterien in den Faserzwischenräumen bei allen infizierten mehrfaserigen Materialien, besonders bei Seide und Nylon (Abb. 5.6 u. 5.7), w o eine heftige neutrophile Zellreaktion zwischen den Strängen 70 Tage lang anhielt. Bei den nichtinfizierten N ä h t e n traten Fibroblasten und Riesenzellen früher auf (Abb. 5.8), offenbar weil keine neutrophilen Leukozyten ihre Einwanderung verhinderten. Im nichtinfizierten Status blieben die N a h t s t r ä n g e eng verbunden, während zwischen den infizierten Strängen Eiterzellen lagen. Polyglykolsäure löste im nichtinfizierten Z u s t a n d wenig zelluläre Reaktion aus, bis Riesenzellen auftraten und rasch die N ä h t e resorbierten. Die Riesenzellinvasion wurde

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe

121

Abb. 5.6 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von infizierter Seide nach 70 Tagen. Beachtliche Infiltration neutrophiler Leukozyten.

Abb. 5.7 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von infiziertem multifaserigem Nylon (Nuralon). Nach 10 Tagen sieht man zwischen Nahtsträngen (S) Leukozyten (L), die von Bakterien (B) umgeben sind.

122

I. Capperauld,

T. E. Bucknall

Abb. 5.8 Nichtinfizierte Seide nach 70 Tagen. Die Fäden sind fast vollständig unter Riesenzellen (GC) begraben. durch Infektion verlangsamt, so daß noch nach 70 Tagen Polyglykolsäurestränge übrig blieben. Diese Stränge ohne jede Festigkeit wirkten wie Fremdkörper. Die Reaktion um das einfaserige Nylon war minimal und eine fibröse Kapsel erschien am 10. Tag, sogar in Gegenwart einer Infektion (Abb. 5.9). Es gab damit für die Bakterien in der einfaserigen Naht keine Stelle, sich einzunisten, außer dort, wo die Naht geknotet wurde. In der klinischen Praxis kann dort eine Wundtasche mit nachfolgender Infektion entstehen. Eine Methode, die Knoten zu versiegeln, wäre ein wirklicher Fortschritt. Die ideale Naht für den Verschluß einer Bauchwunde ist daher eine einfaserige nichtresorbierbare Naht, in diesem Fall: Nylon. Nylon bietet keinen Platz für Bakteriennischen, vermindert somit das Risiko sowohl einer Wundinfektion als auch einer Taschenbildung. Die Festigkeit dieses Nahtmaterials sollte genügen, die Bauchfaszien zusammenzuhalten, auch dann, wenn die Heilung durch eine Infektion verzögert wird. In einer klinischen Studie, in der wir einfaseriges Nylon mit Polyglykolsäure beim Allschichtverschluß von Bauchwunden verglichen haben, konnte das bestätigt werden [2], Mit Polyglykolsäure gab es eine signifikant höhere Störungsrate der Wundheilung. Selbst der erwartete Vorteil der resorbierbaren Polyglykolsäurenaht, daß sie nämlich keine Taschenbildung verursacht, wurde

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe

123

Abb. 5.9 Infiziertes einfaseriges Nylon nach 10 Tagen. Leicht erhöhte Zellzahl im Vergleich zu der nichtinfizierten Naht, jedoch eine sehr geringe Reaktionszone. Es hat sich eine fibröse Kapsel (C) entwickelt.

nicht beobachtet (11,5% mit Polyglykolsäure, 9,5% mit Nylon), offenbar weil eine Infektion die vollständige Resorption der Naht verzögerte, die so als Fremdkörper wirken konnte. Holbrook [15] hat gefordert, daß resorbierbares Nahtmaterial seine Zugfestigkeit auch in Körperflüssigkeiten bewahren muß. Chromiertes Catgut wird im menschlichen Magen innerhalb von 24 Stunden zerstört und in den Gallengängen innerhalb von vier Tagen. Polyglykolsäurenähte bleiben dagegen für sieben Tage fest. Urin hat eine besonders kräftige zerstörerische Wirkung auf verschiedene synthetische Nähte. Polyglykolsäure und Polyglaktin werden, insbesondere durch infizierten Urin, schnell zerstört [16]. Wir haben die Eignung resorbierbarer Nahtmaterialien für die Kolonchirurgie getestet, indem wir die Infizierbarkeit der Nähte und den Einfluß gramnegativer und anaerober Organismen auf die Nahtbeständigkeit untersucht haben [9]. Mit Abstand am besten abgeschnitten hat die Polydioxanon-Naht (PDS). Dieser einfaserige Faden bewirkt nur eine minimale Gewebereaktion — auch in Gegenwart einer Infektion — und hat einen langsamen Zugfestigkeitsverlust. Dies ist ein bedeutsamer Fortschritt, da der lange Erhalt der Zugfestigkeit es erlaubt, PDS auch in langsam heilenden Geweben oder dort einzusetzen, wo eine Infektion die Heilung verzögert.

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1. Capperauld, T. E. Bucknall

Bei der Wahl des Nahtguts für Hautnähte spielen kosmetische Gesichtspunkte eine wichtige Rolle. Wir haben eine randomisierte, kontrollierte klinische Untersuchung angestellt, um die verschiedenen Arten des Hautverschlusses zu vergleichen [3], Verglichen wurden: Nylon, Steristrips, intrakutane Polyglykolsäurefäden und rostfreie Stahlfasern. Kosmetisch gaben die Stahlfasern und Steristrips ausgezeichnete Resultate, während die intrakutane Naht für den Patienten am angenehmsten war. Tierexperimente haben ergeben, daß Wunden, die mit Pflaster oder Stahlfasern verschlossen wurden, weniger elastisch sind als solche, die in üblicher Weise zugenäht wurden [11, 14], Taube, Porter u. Lord [25] erzielten gute kosmetische Ergebnisse mit einer Kombinationsmethode unter Verwendung von intrakutanem Prolene und Mikropor.

5 . 2 Verbandsstoffe Die Wahl der chirurgischen Verbände stützt sich auf ihre physikalischen Eigenschaften. Physikalisch sollen sie die Wunde schützen, und sie sollen verschiedene Medikamente, z.B. antibakterielle Stoffe, enthalten. Sie wirken auch psychologisch, indem sie dem Patienten die Sicht der Wunde verwehren. Ihre Rolle bei der Wundheilung hat bisher viel weniger Beachtung gefunden als die der Nahtmaterialien. Okklusivverbände fördern dadurch, daß sie Sekundärschäden an lebendem Gewebe verhüten, eine schnellere Reepithelialisierung [23]. Kontinuierliche Membranverbände dagegen verhindern den Abfluß von Exsudaten und führen dadurch sehr häufig zu oberflächlichen Infektionen [7]. Es kommt zur Hautmazeration. Semiokklusivverbände beschränken den Gewebsverlust, indem sie die Austrocknung minimieren und den Abfluß von Exsudaten fördern. Der neueste Fortschritt ist die Verbindung eines Okklusivverbandes mit einem absorbierenden Mittel, so daß das Sekret, anstatt mit der Wunde in Kontakt zu bleiben, seitlich vom Einschnitt abfließen kann und vom Absorbens aufgesogen wird [21], Die Imprägnierung von Verbandsstoffen mit antibakteriell wirkenden Mitteln scheint im allgemeinen keinen Nutzen zu haben [12], (Untersuchungen von Lawrence [20] mit 10% Silbersulfadiazin bei Verbrennungspatienten haben allerdings günstige Ergebnisse erbracht.) Vielmehr haben die mechanischen Eigenschaften eines Verbandsstoffes größeren Einfluß auf die Reepithelialisierung als die verwendeten chemischen Imprägnierungsmittel. Verschiedene Untersuchungen auf diesem Gebiet kommen übereinstimmend zu diesem Ergebnis. Zwar können toxische Stoffe die Epithelisation hemmen. Es gibt aber offensichtlich keinen Katalysator zur Anregung der epithelialen Mitose und der Zellwanderung.

5. Nahtmaterial und Verbandsstoffe

125

In der Verbrennungschirurgie hat die Verwendung von künstlicher Haut an Beliebtheit gewonnen [20]. Probleme mit Schweinehaut haben die Verwendung von Amnion gefördert. Die Lagerungskosten und die HLA-Typisierung fallen beim Amnion weg. Infektion ist der bedeutsamste die Wundheilung beeinträchtigende Faktor. Jeder Verband, der gegen eine Infektion wirksam ist, sollte deshalb die Wundheilung verbessern. Zur Zeit richtet sich ein großes Interesse auf ein Polysaccharid-Dextranomer (Debrisan). Debrisan soll die Entfernung von Schorf beschleunigen und infizierte Wunden und Geschwüre viel schneller abheilen lassen als Medikamente wie Eusol und Paraffin [24]. Es handelt sich dabei um ein hydrophiles Dextranpolymer in Form kleiner Kugeln. Diese Kugeln absorbieren Wasser und Stoffe niedrigen Molekulargewichtes. Größere Moleküle, Gewebetrümmer und Bakterien werden in den Kugelzwischenräumen zurückgehalten. Debrisan sollte regelmäßig gewechselt werden, da eine Sättigung zu bakteriellem Überwuchs führt. Um diesem zu entgehen, ist vor kurzem Jod-Cadexomer (Jodosorb) eingeführt worden, ein Dextranomer mit Jod. Versuche am St. Stephen-Hospital, London, waren ermutigend. Bei beginnender Wundheilung sollten offene Wunden tamponiert werden, um eine Granulation vom Wundgrund aus zu fördern und um zu verhindern, daß bei fortschreitender Zusammenziehung der Wunde Granulationsgewebe überschießend wächst. Für granulierende Wunden können auch Schaumstoffverbände verwendet werden [26], da sie dem Patienten gestatten, die eigene Wunde zu Hause zu verbinden. 5.3

Literatur

[1] Bucknall, T. E.: Abdominal wound closure: choice of suture. J. R. Soc. Med. 74 (1981) 5 8 0 - 5 8 5 [2] Bucknall, T. E., H. Ellis: Abdominal wound closure, a comparison of monofilament nylon and polyglycolic acid. Surgery 89 (1981) 672 — 677 [3] Bucknall, T. E., H. Ellis: Skin closure — a comparison of nylon, polyglycolic acid and staples. Eur. Surg. Res. 14 (1982) 96 - 97 [4] Bucknall, T. E., L. Teare, H. Ellis: The choice of a suture to close abdominal fascia. Eur. Surg. Res. 15 (1983) 5 9 - 6 6 [5] Capperauld, I.: In: Report of the Proceedings of the Symposium at the Royal College of Surgeons, June 1970, sponsored by Davis & Geek on Polyglycolic Acid Sutures (Hrsg. A. T. Mennie) S. 34 1971 [6] Capperauld, I.: Sutures in wound repair. Postgraduate Surgery Lectures (Hrsg. J. McFarland) Bd. 3. S. 9 - 2 4 . Butterworths, London 1975 [7] Craft, I. L., H. Ellis: A method of evaluating surgical dressings. J. Clin. Res. 1 (1968) 5 - 1 0

126

1. Capperauld, T. E. Bucknall

[8] Douglas, D. M.: The healing of aponeurotic incisions. Br. J. Surg. 40 (1952) 79 [9] Durdy, P., T. E. Bucknall: Assessment of suture materials for use in colonic surgery. J. R. Soc. Med. 77 (1984) 472 - 477 [10] Forrester, J.: Suture materials and their use. Br. J. Hosp. Med. 11 (1972) 578 — 592 [11] Forrester, J. C., B. H. Zederfeldt, T. L. Hayes et. al.: Tape closed and suture wounds: a comparison by tensiometry and S.E. M. Br. J. Surg. 57 (1970) 729 — 736 [12] Gemberling, R. M., T. A. Miller, H. Caffee et. al.: Dressing comparison in healing of donor sites. J. Trauma 16 (1976) 8 1 2 - 8 1 4 [13] Goligher, J. C., T. T. Irvin, D. Johnson: A controlled clinical trial of three methods of closure of laparotomy wounds. Br. J. Surg. 62 (1975) 823 — 827 [14] Harrison, I. D., D. F. Williams, A. Cuschieri: The effect of metal clips on the tensile properties of healing skin wounds. Br. J. Surg. 62 (1975) 945 — 949 [15] Holbrook, M. C.: The resistance of polyglycolic acid sutures to attach by infected human urine. Br. J. Urol. 54 (1982) 3 1 3 - 3 1 5 [16] Holbrook, M. C.: In: ,Wound Healing' (Hrsg. M. Hobbsley) J. R. Soc. Med. 75 (1982) 8 2 0 - 8 2 3 [17] Howes, E. L., S. C. Harvey: The strength of healing wound in relation to the holding strength of the catgut suture. N. Engl. J. Med. 200 (1929) 1285 - 1 2 9 0 [18] Irvin, T. T.: Wound Healing — Principles and Practice. Chapman and Hall, L o n d o n - N e w York 1981 [19] Keill, R. H., W. F. Keitzer, W. K. Nichols et. al.: Abdominal wound dehiscence. Arch. Surg. 206 (1973) 5 7 3 - 5 7 7 [20] Lawrence, J. C.: Laboratory studies of dressings. In: Wound Healing Symposium (Hrsg. J. C. Lawrence) S. 115 — 128. Medical Publishing Foundation, Oxford 1982 [21] Linsky, C. B., D. T. Rovee, T. Daw: Effects of dressings on wound inflammation and scar tissue. In: The Surgical Wound (Hrsg. P. Dineen, G. Hildick-Smith) S. 191-205. Lea and Febiger, Philadelphia 1981 [22] Moyniham, B. J. A.: The ritual of a surgical operation. Br. J. Surg. 8 (1920) 27-35 [23] Rovee, D. T., C. A. Kurowsky, J. Labun: Effect of local wound environment and epidermal healing — mitotic response. Arch. Dermatol. 106 (1972) 330 — 335 [24] Soul, J.: A trial of Debrisan in the cleansing of infected surgical wounds. Br. J. Clin. Pract. 32 (1978) 1 7 2 - 1 7 3 [25] Taube, M., R. J. Porter, P. H. Lord: A combination of response to subcuticular suture and sterile micropore tape compared with conventional interrupted sutures for skin closure. Ann. R. Coll. Surg. Engl. 65 (1983) 1 6 4 - 1 6 7 [26] Wood, R. A. B., L. E. Hughes: Silicone foam sponge for pilonidal sinus, a new technique for open granulating wounds. Br. Med. J. 7V (1975) 131 —133

6. Fibrinklebung Ch. Germer, K. J.

Bauknecht

6.1 Allgemeines Die Fibrinklebung ist heute in fast allen Bereichen der operativen Medizin zur Routine geworden. Sie dient der Gewebevereinigung, der Sicherung von Nahtstellen, der Blutstillung sowie z.B. bei Hauttransplantaten oder bei der Auffüllung von Knochendefekten mit Spongiosa der Unterstützung der Wundheilung. Als besonders nützlich hat sie sich erwiesen bei schwerer zugänglichen Bereichen des Operationsfeldes oder auch bei Verletzungen parenchymatöser Organe wie Leber, Milz, Niere, Lunge oder Pankreas. Klebemethoden sind in der Chirurgie bereits früher versucht worden [30]. So waren synthetische Gewebekleber auf Acrylbasis [16] oder als Gelatine-Resorcin-FormaldehydGemisch [14, 35] als Hämostyptika in Gebrauch, wurden jedoch wegen ihrer Gewebetoxizität wieder verlassen. Seit Mitte der 70er Jahre wurde dann praktisch in allen Gebieten der chirurgischen Medizin die Fibrinklebung eingeführt. Seit es gelungen ist, die Einzelkomponenten des Fibrinklebers, die aus menschlichem Plasma gewonnen werden, durch Thermoinaktivierung zu sterilisieren, ist auch die potentielle Gefahr der Übertragung von Infektionserregern (insbesondere Hepatitis-B- und HIVirus) beseitigt worden [5, 25]. Fortschritte sind in letzter Zeit auch bei der Standardisierung der einzelnen Substanzen des Fibrinklebers erzielt worden, so daß man mit einer optimalen Klebefähigkeit der auf dem Markt befindlichen entweder lyophilisierten oder tiefgefrorenen Präparate rechnen kann. Im vorliegenden Beitrag wird unter Zusammenfassung der greifbaren Literatur auf die Prinzipien der Gewebeklebung mit Fibrinkleber, ihre Indikationen und richtige Anwendungstechnik eingegangen. Bei der Fibrinklebung wird die Endphase der Blutgerinnung nachvollzogen: Fibrinogen wird durch das aktive Enzym Thrombin in Fibrin übergeführt. Wie beim Ablauf der physiologischen Gerinnung ist dabei Kalzium notwendig. Bei diesem Vorgang spielt der Blutgerinnungsfaktor XIII eine besondere Rolle. Er katalysiert nämlich: 1. die Vernetzung von Fibrin und Fibronektin zu einem mechanisch stabilen Wundverschluß [20],

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Ch. Germer, K. J. Bauknecht

2. die Einsprossung der Bindegewebszellen in die Wunde und ihre Proliferation [32], 3. den Einbau von a 2 -Antiplasmin in das Fibrinnetz zum Schutz gegen proteolytischen Abbau, und 4. die Fixierung von Fibroblasten im Fibrinnetz als Voraussetzung für eine gute Wundheilung [10]. Da die Reißfestigkeit des Klebers in vivo durch die Einwirkung fibrinolytischer Enzyme rasch abnimmt, muß dem Klebergemisch, bestehend aus humanem Fibrinogen, Fibronektin, Faktor XIII und Plasminogen einerseits und bovinem Thrombin andererseits, außer Kalzium ein Fibrinolyse-Inhibitor mit polyvalentem Charakter wie Aprotinin (Trasylol®) zugesetzt werden. Während der Wundheilung wird der Kleber vollkommen durch Lyse und Phagozytose abgebaut und resorbiert. 6.1.1 Gebrauchsanleitung Der Fibrinkleber ist ein Zweikomponentenkleber. In der ursprünglichen Form, die auch heute noch z.B. beim Abdichten von Gefäßprothesen Anwendung findet, werden hohe Thrombinkonzentrationen (Thrombin, bovin 500 IE/ml) verwendet. Die fibrinogen- bzw. thrombinhaltigen Komponenten werden nacheinander auf das zu klebende Gebiet aufgetragen oder eine der beiden Komponenten wird jeweils auf eine der beiden zu verklebenden Flächen aufgebracht [27]. Da bei Verwendung hoher Thrombinkonzentrationen eine sehr rasche Gerinnung erfolgt, wodurch inhomogene Clots mit relativ geringer Festigkeit entstehen können, ist man allgemein zu niedrigeren Thrombinmengen (4 IE) übergegangen und erzielt damit ein homogenes Gemisch maximaler Festigkeit. Um die Durchmischung und Auftragung der beiden Kleberkomponenten zu vereinfachen, hat man das Doppelspritzensystem (Duploject) entwickelt. Hier erfolgt die Durchmischung automatisch. Die Auftragung kann entweder mittels Applikationsnadel oder über einen — je nach Klebegebiet — kurzen (15 cm) oder langen (150 cm) Sprühkatheter mittels steriler Preßluft erfolgen. Beide Auftragsarten können sowohl mit hohen als auch mit niedrigen Thrombinmengen durchgeführt werden. Zur Bereitstellung der gewünschten Preßluft gibt es ein eigenes Gerät (Tissomat) mit Fußschalter und Sterilfilter, so daß das Aufsprühen der beiden Klebekomponenten mit einer Hand erfolgen kann. Praktische Regeln, die beim Klebevorgang Beachtung finden müssen, sind: 1. Die beiden Klebekomponenten müssen vor Anwendung vollkommen gelöst und auf 37° bzw. 14°C erwärmt sein. 2. Die Wund- oder Gewebeflächen sollten vor der Klebstoffapplikation möglichst trocken sein, da dadurch die Haftfähigkeit verbessert wird.

6. Fibrinklebung

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3. Beim Vereinigen von Gewebeteilen sollte der Kleber als dünner Film aufgetragen werden. 4. Unabhängig von der verwendeten Thrombinkonzentration müssen die verklebten Teile nach Einsetzen der Gerinnung noch einige Minuten spannungsfrei gehalten werden. 5. Niedrige Thrombinkonzentrationen erlauben bei langsamer Gerinnung die nachträgliche Adaptation der zusammengefügten Teile. 6. Zur Stillung von Sickerblutungen müssen hohe Thrombinkonzentrationen mittels Sprühmethode verwendet werden. 7. Beim Abdichten von Gefäßprothesen werden die beiden Klebekomponenten nacheinander aufgetragen.

6.2

Spezielles

6.2.1

Parenchymorgane

Milz Um die körpereigene Abwehr des Patienten zu schützen, sollte stets der Versuch gemacht werden, die Milz als Organ zu erhalten. Die Entwicklung des Fibrinklebers hat zur Organerhaltung nach traumatischer oder intraoperativer Milzverletzung entscheidend beigetragen. Ca. vier Fünftel aller verletzten Milzen können heute mittels Organklebung mit Fibrinkleber erhalten werden, wobei gelegentlich eine Teilresektion notwendig ist [7, 24], Der Fibrinkleber erreicht nach ca. 3 — 5 min. eine ausreichende mechanische Belastbarkeit. Während dieser Phase muß die Blutung durch Kompression gestoppt werden. Bei rinnenförmig klaffenden Rupturen gelingt der Kontakt zwischen Wundbett und Kleber nur mittels einer Trägersubstanz, wozu Kollagenvlies oder die noch an der Milz anhaftende Milzkapsel dienen. Unabdingbare Voraussetzung für den Verzicht auf eine Splenektomie ist die absolut sichere intraoperative Blutstillung. Fibrinkleber haben an der Milz atraumatische Nähte, welcher Art auch immer, überflüssig gemacht und eine partielle Resektion entsprechend dem Gefäßverlauf (Aufteilung in zwei bzw. drei Hauptäste) selbst in der Neugeborenen- und Säuglingsperiode ermöglicht [21]. Leber Die wichtigsten Lokalkomplikationen nach Leberteilresektionen wegen primären oder metastatischen Lebertumoren oder Trauma sind Blutung und Gallenfistelbildung. Durch Verklebung der Resektionsfläche mit zahlreichen

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kleinen Kollagenvliesstreifen, die beiderseits mit Thrombinlösung befeuchtet und anschließend mit Fibrinogenkonzentrat überschichtet werden, lassen sich postoperative Nachblutung oder Gallenfistel verhindern [22]. Voraussetzungen für eine gründliche Wundversiegelung sind: 1. eine glatte Resektionsfläche, 2. eine möglichst gute Blutstillung durch Umstechung und Unterbindung und 3. eine korrekte Klebetechnik. Ziel ist es, eine zusammenhängende Fibrinschicht zu erzeugen, um so kleine Gallengänge und Gefäße bis zum endgültigen bindegewebigen Verschluß abzudichten. Niere Die Hauptprobleme der funktionell orientierten Nierenparenchym-Chirurgie sind Blutstillung und Parenchymverschluß. Bei Verwendung des Fibrinklebers kann man sich auf Umstechungsligaturen der größeren arteriellen Gefäße beschränken und auf Parenchymnähte ganz verzichten. Mittels Kleber läßt sich bei Nephrotomien oder bei Nierenrupturen Hämostase und Verschluß von nicht unter Spannung stehenden Parenchymflächen erreichen. Bei Nierenteilresektionen gelingt die Versiegelung diffus blutender Parenchymflächen durch Aufkleben von Kollagenvlies. Wegen der hohen fibrinolytischen Aktivität des Nierengewebes werden hohe Thrombinkonzentrationen (500 IE/ml) empfohlen [11]. Kleinere Nephrotomien lassen sich ohne Ischämie und ohne Naht verkleben. Die beiden Klebekomponenten werden mittels Duploject-Spritze gleichzeitig appliziert, die Parenchymflächen manuell adaptiert und 3 — 5 min in ruhiger Position gehalten. Über der geklebten Stelle wird die Nierenkapsel mit einer fortlaufenden Naht verschlossen. Bei größeren Nephrotomien muß eine Ischämie durchgeführt werden, die bei Ischämiezeiten bis maximal 20 min als warme Ischämie, bei längeren Zeiten in lokaler Hypothermie erfolgen sollte. Bei Teilresektionen der Niere werden nach der Resektion die größeren Gefäße umstochen, das Kelchsystem mit fortlaufender Naht verschlossen und abschließend mosaikförmig Kollagenvlies aufgeklebt. Eine zusätzliche Deckung erfolgt durch Aufklebung von Capsula fibrosa bzw. Capsula adiposa oder von einem gestielten Lappen Omentum majus. Pankreas Die Möglichkeit, Gewebsdefekte mittels Klebung nahtlos zu verschließen, erwies sich in der Pankreaschirurgie als besonders nützlich. Die postoperative Komplikationsrate durch Blutung, Pankreatitis und Pankreasfistel ist bei konventionellem Vorgehen infolge der hohen Zerreißlichkeit des Organs und seiner Neigung zur tryptischen Selbstverdauung sehr hoch [23]. Mittels Fibrinklebung

6. Fibrinklebung

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läßt sich die Komplikationsrate deutlich senken. Dies gilt ebenso für Probewie für Keilexzisionen und für Enukleationsresektionen z. B. bei der Entfernung von Insulomen [15]. Bei Pankreas-Kopf- oder -Schwanz-Resektionen wegen Tumor, Nekrose oder Trauma u. a. ist die blutstillende und flüssigkeitsabdichtende Wirkung des Klebers von großem Nutzen. Auch für die Okklusion des Ductus Wirsungianus bei der Whippleschen Operation wird die Fibrinauffüllung verwendet und das Restpankreas dann mittels Kleber versiegelt. Kollagenvlies wird bei Pankreasklebungen nicht benutzt. Lunge In der Lungen- und Bronchialchirurgie hat sich der Fibrinkleber insbesondere bei der Behandlung des Spontanpneumothorax, bei der Abdichtung bronchobronchialer bzw. trachealer Anastomosen sowie bei Segmentresektionen und traumatischen Lungenparenchymläsionen bewährt [4]. Besondere Erfahrungen liegen für die thorakoskopische Fibrinpleurodese bei idiopathischem, aber auch symptomatischem Pneumothorax vor. Die Methode verhütet überdies Rezidive. Auch ein Spannungspneumothorax z. B. bei Mukoviszidose kann erfolgreich verklebt werden. Die Methode ist einfach. Das Aufbringen der beiden Kleberkomponenten geschieht nacheinander über einen mittels Thorakoskop eingebrachten Katheter [6]. Unter Sicht kann das Luftleck nach Inspektion der gesamten Thoraxhälfte meist aufgefunden und verklebt werden. Bewährt hat sich die Kleberversiegelung auch als zusätzliche M a ß n a h m e beim Verschluß nach Bronchusmanschettenresektionen sowie nach Segmentresektionen der Trachea. Die Fibrinklebung am Lungenparenchym dient in erster Linie der Luftabdichtung, weniger der Blutstillung. Nach Lungenparenchymverletzungen läßt sich durch eine Kombination von chirurgischer Versorgung größerer Fisteln und Fibrinversiegelung mittels Sprühapplikation eine Resektion oft vermeiden [9]. 6.2.2 V e r d a u u n g s t r a k t Am Verdauungstrakt kann die Fibrinklebung einmal zur Abdichtung von Anastomosen, zum anderen zum Verschluß von Fisteln dienen. Eine generelle Fibrinkleberversiegelung von Anastomosen des Verdauungstraktes ist unnötig, da z. B. unkomplizierte Magen- oder Dünndarmresektionen praktisch immer gut abheilen. Sie ist auch wegen der Menge der benötigten Substanz und wegen der hohen Kosten nicht vertretbar. In den letzten Jahren sind klare Indikationen für die Verwendung der Klebemethode zur Abdichtung von Anastomosen des Gastrointestinaltraktes erar-

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Ch. Germer, K. J.

Bauknecht

beitet worden [1, 2, 8, 26]. Zweckmäßig ist demnach die Abdichtung von Anastomosen mit Fibrinkleber unter folgenden Voraussetzungen: 1. bei perioperativen Gerinnungsstörungen durch vorbestehende Leberparenchymschäden, Sepsis oder hohem intra- bzw. postoperativem Blutverlust, 2. bei rigider Darmwand infolge Peritonitis, nach Ileus, alter Perforation oder nach Bestrahlung, 3. bei Anastomosen, die nicht völlig dicht genäht werden können, die keinen serösen Überzug und notorisch insuffizienzgefährdet sind, wie bei biliodigestiven oder pankreo-jejunalen Anastomosen, bei oesophago-gastralen oder oesophago-jejunalen Nähten sowie bei tiefen Rektumanastomosen. Neben der Anastomosensicherung können Fibrinkleber erfolgreich bei der Auflösung intestinaler Fisteln, bei Oesophagotrachealfisteln und auch bei chronischen perianalen Fisteln Anwendung finden [3, 12]. 6.2.3 G e f ä ß e In der kardiovaskulären Chirurgie wird die Fibrinklebung selektiv sowohl prophylaktisch als auch therapeutisch eingesetzt. Prophylaktisch werden Kunststoffgefäßprothesen aus hochporösem Material (gestricktes Dacron) mit dem Fibrinkleber abgedichtet. Dabei wird die Prothese zunächst unbehandelt proximal anastomosiert und anschließend auf das bereits blutdurchtränkte Gewebe der Kleber aufgetragen und einmassiert. Dieses Vorgehen gestattet z.B. bei der Ruptur eines Aortenaneurysmas erheblich verkürzte Aortenabklemmzeiten. Die Verwendung fibringeklebter hochporöser Prothesen hat sich auch unter Vollheparinisierung und extrakorporaler Zirkulation in der sog. Conduitchirurgie durchgesetzt. Die therapeutische Anwendung des Fibrinklebers ist in der Herzchirurgie dann indiziert, wenn eine Blutstillung durch chirurgische Naht nicht möglich oder risikobelastet ist, z.B. bei diffusen Sickerblutungen an der Aortenrückwand, bei Blutungen in unmittelbarer Nachbarschaft einer Koronararterie, bei Stichkanalblutungen einer poststenotisch dünnwandigen Aorta. Weitere Indikationen für eine Klebung sind undichte Anastomosen nach aorto-koronarem Bypass insbesondere an der Herzhinterwand, die erst am wieder schlagenden Herzen erkennbar werden. In der peripheren Gefäßchirurgie wird die konventionelle chirurgische Naht dem Einsatz des Fibrinklebersystems im allgemeinen vorgezogen [17]. Bei traumatischen Gefäßverletzungen werden — um insbesondere bei Polytrauma Zeit zu sparen — Fibrinklebung und Gefäßnaht kombiniert eingesetzt. Besondere Verwendung findet der Fibrinkleber einmal bei der selektiven Erabolisierung von Hämangiomen, welche unter dieser Behandlung kleiner werden

6. Fibrinklebung

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und fibrosieren [13], zum anderen im Rahmen von Lymphknotendissektionen: einerseits intraoperativ zur Vermeidung von Lymphfisteln, andererseits postoperativ bei der Behandlung bestehender Lymphfisteln [34]. 6 . 2 . 4 Nerven Bei Anastomosen größerer Nerven nach traumatischer Durchtrennung werden im allgemeinen zwei bis drei einzelne Nähte gelegt, um die exakte Adaptation zu gewährleisten. Anschließend wird der Kleber aufgetragen. Auf diese Weise wird Zeit gespart und überdies verhindert, daß um versenktes Nahtmaterial Granulationsgewebe entsteht, welches Druck ausübt und dadurch die faszikuläre Coaptation gefährdet. Bei dünneren Nerven empfiehlt sich die Fibrinklebung nicht, da hier Verklebungen und Einziehungen vorkommen können. In diesen Fällen ist die Naht überlegen [37]. Einige Neurochirurgen verzichten auf die mikrochirurgische Nervennaht, die zu Neurinombildung führen kann und benutzen zur Vereinigung ausschließlich Fibrinkleber [33]. 6 . 2 . 5 O r t h o p ä d i e und T r a u m a t o l o g i e In der Orthopädie und Traumatologie hat die Fibrinklebung auf vielen Gebieten erhebliche Fortschritte erbracht. Für die Anwendung des Klebers bestehen verschiedene Indikationen, u. a. bei chondralen Frakturen [19], bei osteochondralen Frakturen [31] sowie bei der autologen Spongiosatransplantation (sog. Spongiosa-Fibrinkleber-Plombe). Letztere wird u. a. beim Hüftgelenkersatz mittels zementfreier Judet-Prothesen angewendet. Die Fibrinklebung wird heute auch mehr und mehr anstelle der Naht bei der Behandlung der Achillessehne eingesetzt [18]. Ein weites Feld hat sich für die Fibrinklebung auf dem Gebiet der plastischrekonstruktiven Chirurgie eröffnet [29]. Hier wird der Kleber erfolgreich einmal zur lokalen Blutstillung, zum anderen allein oder kombiniert mit der Naht zur Gewebssynthese benutzt.

6.3 Literatur [1] Baer, U., J. Boese-Landgraf: Anwendung des Fibrinklebers zur Sicherung von Problemanastomosen. In: Fibrinklebung (Hrsg. P. Eckert et al.) S. 15 - 1 7 . Urban und Schwarzenberg, München 1986 [2] Bötticher, R.: Anastomosensicherung durch Fibrinklebung im oberen Gastrointestinaltrakt. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Schelle), S. 132 — 133. Springer, Berlin Heidelberg-New York 1984

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Ch. Germer, K. ].

Bauknecht

[3] Brands, W., J. Happich, H. Lochbühler: Anwendung von hochkonzentriertem Humanfibrinogen in der Kinderchirurgie — ein neues Therapieprinzip. Z. Kinderchir. 35 (1982) 1 5 9 - 1 6 2 [4] Buchwald, J.: Fibrinklebung bei Pneumothorax und in der Lungenparenchymchirurgie. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 169 — 172. Springer, Berlin — Heidelb e r g - N e w York 1984 [5] Eckert, P., R. Häring, P. Satter et al. (Hrsg.): Fibrinklebung, Indikation und Anwendung. Urban und Schwarzenberg, München 1986 [6] Eiert, O.: Möglichkeiten der Fibrinklebung in der Thorax- und Herzchirurgie. In: Fibrinklebung (Hrs. P. Eckert et. al.) S. 22 — 27. Urban und Schwarzenberg, München 1986 [7] Feldmann, M.: Fibrinklebung bei Milzrupturen. In: Fibrinklebung (Hrsg. P. Eckert et. al.) S. 1 8 - 2 1 . Urban und Schwarzenberg, München 1986 [8] Harrison, R. C., H. Oka: Rectal anastomosis: sutures vs. staples and glue. Contemp. Surg. 21 (1982) 1 7 - 2 6 [9] Härtel, W.: Lungenparenchymabdichtung mit Hilfe von Fibrinkleber nach Lungenresektion. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 184—195. Springer, Berlin Heidelberg-New York 1984 [10] Heimburger, N.: Grundlagen der Blutgerinnung. In: Fibrinklebung (Hrsg. P. Eckert et. al.) S. 1 — 6. Urban und Schwarzenberg, München 1986 [11] Henning, K., H. Urlesberger: Nierenparenchymoperationen mit Fibrinklebung. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 100 —107. Springer, Berlin - Heidelberg — New York 1984 [12] Kierkegaard, P., P. V. Madsen: Perineal sinus after removal of the rectum — Occlusion with Fibrin Adhaesive. Am. J. Surg. 145 (1983) 7 9 1 - 7 9 4 [13] Krüger, A.: Die Behandlung von Hämangiomen durch Thrombosierung mit Fibrinkleber. In: Fibrinklebung in der Verbrennungschirurgie — Plastische Chirurgie (Hrsg. P. R. Zellner) S. 9 9 - 1 0 4 . Springer, Berlin - Heidelberg - New York 1988 [14] Lindenmaier, H. L., K. Wenig, H. E. Köhnlein: Neue Anwendungsmöglichkeiten von Gelatine-Gewebe-Klebstoff an parenchymatösen Organen. Med. Welt 27 (1976) 856 [15] Marczell, A.: Fibrinklebung am Pankreas. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 9 5 - 9 9 . Springer, Berlin - Heidelberg - New York 1984 [16] Matras, H.: Wiener medizin. Akademie: Klebstoffe in der Chirurgie. 1967 [17] Menges, H. W., L. W. Storz, W. Brands et al.: Anwendbarkeit und Nutzen des Fibrinklebersystems bei Gefäßanastomosen. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 1 5 9 - 1 6 4 . Springer, Berlin - Heidelberg - New York 1984 [18] Paar, O., P. Bernett: Therapie der Achillessehnenruptur beim Sportler - Vorteile der Fibrinklebung. Fortschr. Med. 43 (1984) 1 1 0 6 - 1 1 0 8 [19] Paar, O., N. Deigentesch, A. Pfister et al.: Fibrinklebung frischer Knorpelverletzungen am Talus. Akt. Traumatol. 12 (1982) 1 9 - 2 2 [20] Pflüger, H., W. Stackl, D. Kerjaschki et al.: Portial rat kidney resection using autologous fibrinogen thrombin adhesive system. Urol. Res. 9 (1981) 105 — 110 [21] Roth, H., R. Daum, M. Bolkenius: Partielle Milzresektion mit Fibrinklebung. Eine Alternative zur Splenektomie und Autotransplantation. Z. Kinderchir. 35 (1982) 153 - 1 5 8

6. Fibrinklebung

135

[22] Scheele, J.: Indikation, Technik und Ergebnis der Fibrinklebung nach Leberresektionen. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 86 —94. Springer, Berlin — Heidelb e r g - N e w York 1984 [23] Scheele, J.: Wundversorgung an Oberbauchorganen mit Fibrinkleber und Kollagenvlies. In: Fibrinkleber in Orthopädie und Traumatologic (Hrsg. H. Cotta, A. Braun) S. 232 - 242. Thieme, Stuttgart - New York 1982 [24] Scheele, J.: Indikation, Technik und Ergebnisse der Fibrinklebung an der Milz. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 6 0 - 6 9 . Springer, Berlin - Heidelberg - New York 1984 [25] Scheele, J., K. Th. Schricker, R. D. Goy et al.: Hepatitisrisiko der Fibrinklebung in der Allgemeinchirurgie. Med. Welt 32 (1981) 7 8 3 - 7 8 8 [26] Scheele, J.: Wundversorgung und Wundverschluß. In: Plasmatherapie (Hrsg. H. Lutz, K. Rother) Med. Verlags-Gesellschaft, Marburg/L. 1984 [27] Seelich, T., H. Redl: Applikationstechniken. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 1 1 - 1 6 . Springer, Berlin - Heidelberg - New York 1984 [28] Spängier, H. R, F. Braun (Hrsg.): Fibrinklebung in der operativen Medizin. Edition Weinheim — Deerfield Beach, Florida — Basel 1983 [29] Staindl, O.: Gewebeklebung mit Fibrin am Beispiel plastisch-rekonstruktiver Operationen im kraniofazialen Bereich. In: Fibrinklebung (Hrsg. P. Eckert et. al.) S. 59 — 67. Urban und Schwarzenberg, München 1986 [30] Stemberger, A., G. Blümel: Theoretische Aspekte der Fibrinklebetechnik. In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 3 — 5. Springer, Berlin - Heidelberg — New York 1984 [31] Stübinger, B., G. W. Prokschar, H. M. Fritsche et al.: Anwendung des Fibrinklebers in der Frakturbehandlung. Hefte Unfallheilk. 153 (1981) 7 5 - 7 7 [32] Turowsky, M., G. Schaadt, M. Bartheis et al.: Unterschiedlicher Einfluß von Fibrinogen und Faktor XIII auf das Wachstum von Primär- und Kulturfibroblasten. In: Fibrinogen, Fibrin und Fibrinkleber (Hrsg. K. Schimpf) S. 227 - 237. Schattauer, Stuttgart 1980 [33] Tzonos, P.: Gewebeklebung in der Neurochirurgie. In: Fibrinklebung (Hrsg. P. Eckert et al.) S. 79 — 86. Urban und Schwarzenberg, München 1986 [34] Waclawiczek, H. W., W. Pimpl: Lymphfisteln und Lymphknotendissektionen. Verhütung und Behandlung mit Hilfe der Fibrinklebung. Chirurg 57 (1986) 330 — 331 [35] Wenning, J., G. Geissler, H. Rink: Vergleichende Untersuchungen mit verschiedenen Gewebeklebern an Haut, Leber, Milz im Tierexperiment. I. Teil. Polim. Med. (1972) 427 - 437 [36] Wolf, N., J. Scheele, W. Link et al.: In: Fibrinklebung (Hrsg. J. Scheele) S. 2 1 1 213. Springer, Berlin - Heidelberg - New York 1984 [37] Zwank, L.: Fibrinklebung bei Extremitätenverletzungen. In: Fibrinklebung (Hrsg. P. Eckert et al.) S. 6 8 - 7 8 . Urban und Schwarzenberg, München 1986

7. Wundheilung bei Implantaten U. Gross

7.1 Beziehungen zwischen Implantat und Implantatlager, allgemeine Aspekte Die Wundheilung hat sich im Laufe der Evolution als ein bei verschiedenen Säugerspezies, beispielsweise Maus, Ratte, Kaninchen, Hund, Schwein und Mensch, ähnlich ablaufender Prozeß entwickelt mit dem Ziel der Wiederherstellung von Struktur und Funktion. Bei Einpflanzung von körperfremdem Material (Implantaten) wird dieser Prozeß beeinflußt, entweder negativ im Sinne einer Störung oder positiv im Sinne einer Beschleunigung oder Verbesserung des strukturellen oder funktionellen Resultats. Bei Fremdmaterial vom Typ bioinerten Materials wird die Wiederherstellung der Struktur und Funktion gestört durch die physikalische Anwesenheit des Fremdkörpers, der keine chemischen Reaktionen an der Oberfläche zuläßt. Beispiele sind polykristalline Al 2 0 3 -Keramik, monokristallines A1 2 0 3 (SaphirEinkristall), LTI-Kohlenstoff bzw. Glaskohle. Bei Fremdmaterial vom Typ bioaktiven Materials mit oberflächenreaktiven chemischen Eigenschaften sind positive erwünschte sowie negative unerwünschte biologische Reaktionen möglich, abgesehen von Wirkungen, die auf der physikalischen Anwesenheit des Implantats beruhen. Als positiv bioaktiv werden die Implantatmaterialien bewertet, aus deren Oberfläche bei Auslaugung Ionen und/oder bei Korrosion Partikel austreten, die erwünschte positive Folgen haben oder die die pathophysiologischen Prozesse der Wundheilung nicht stören. Beispiele sind Bioglas, bestimmte Gläser und Glaskeramiken, Hydroxylapatitkeramik und verschiedene Kalziumphosphatkeramiken [5, 14, 23, 26, 31, 33, 3 4 , 3 6 , 3 8 , 4 7 , 5 0 ] . An der Oberfläche dieser Implantatmaterialien kann im knöchernen Implantatlager Knochenbindung an das Material beobachtet werden. Als negativ bioaktiv sind die Implantatmaterialien zu werten, aus deren Oberfläche bei Auslaugung und/oder Korrosion Stoffe austreten, die eine unerwünschte Wirkung haben, die beispielsweise die Besiedlung mit Zellen, die Entwicklung von Geweben, die Differenzierung von Zellen oder die Mineralisation von Knochen beeinträchtigen oder verhindern. Beispiele sind wiederum Gläser und Glaskeramiken, kalziumphosphathaltige Keramiken, einige Reinmetalle und verschiedene Metallegierungen [ 1 0 , 1 1 , 1 7 , 2 0 , 2 2 , 2 7 , 3 2 , 4 2 , 6 5 , 6 7 ] .

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Derzeit sind bereits bestimmte Vorstellungen über die morphologischen Erscheinungen im Interface, d. h. an der Grenze zwischen Implantatoberfläche und Blut oder Gewebe, insbesondere bei knochenbindenden und nichtknochenbindenden Implantatmaterialien im knöchernen Lager entwickelt. Diese Vorstellungen sind allerdings vergleichsweise unvollständig und grob. Fortschritte in der Erkenntnis sind in gewissem Umfang erzielt worden, wobei einerseits die Materialien und die aus ihnen durch Auslaugung oder Korrosion freigesetzten Substanzen detaillierter analysiert wurden und andererseits die zellulären und geweblichen Reaktionen im Implantatlager bei der Wundheilung untersucht und mit den Materialänderungen auch zeitlich korreliert wurden. Die Schritte der Wundheilung als Teil der Gewebsantwort lassen sich auch in Anwesenheit von Implantatmaterialien grob in wenigstens vier Phasen unterteilen: 1. Bildung eines Blutgerinnsels an der Implantatoberfläche, 2. Organisation des Blutgerinnsels und Ersatz durch Narbengewebe, 3. Regeneration von gewebsspezifischen Strukturen, z. B. Besiedelung der Implantatoberfläche mit Endothel im Fall von künstlichen Gefäßen oder Besiedelung mit Osteoblasten und knochenspezifischer extrazellulärer Matrix (ECM) und Mineralisation, also der Bildung primären Knochens im knöchernen Lager im Falle von Knochen- oder Zahnersatz, 4. Remodeling (Umformung, Umbau) des geweblichen Regenerats, ein langdauernder Prozeß, der sich über Jahre erstreckt und verschiedenen Einflüssen unterliegt, beispielsweise auch biomechanischen Einwirkungen. Die Interaktion zwischen Implantat und körpereigenen Substanzen beginnt unmittelbar nach der Insertion in der genannten 1. Phase mit der Benetzung der Implantatoberfläche durch Bestandteile des Bluts und des Exsudats im Wundgebiet. Es findet die Adsorption und Desorption von Proteinen und anderen Substanzen an der Implantatoberfläche statt in einem, soweit bekannt, selektiven Prozeß [54, 59, 63, 64], bei dem die Oberflächenenergie eine wichtige Rolle spielt [4]. Bisher ist allerdings keineswegs klar, warum einige Substanzen bevorzugt adsorbiert und später desorbiert werden und ob diese Schritte eine Bedeutung für die Besiedelung mit Zellen, Mikrophagen bzw. neutrophilen Leukozyten oder Makrophagen haben [68]. Bereits ein paar Stunden nach der Insertion können Leukozyten oder Makrophagen in das Operationsgebiet invadieren und die Implantatoberfläche besiedeln, wo sie Auslaugung und/ oder Korrosion verstärken können. Die Gründe für die Aktivierung und Wirkung dieser phagozytierenden Zellen sind keineswegs klar. In der 2. Phase, nach etwa 48 Stunden, entwickelt sich das Organisationsgewebe. Es entstehen Kapillaren und Fibroblasten, die Kollagene, nichtkollagene Proteine und andere Substanzen des ECM produzieren. Gleichzeitig werden Blutgerinnsel, Exsudat und Zelltrümmer aufgelöst und resorbiert sowie durch

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Organisationsgewebe ersetzt. Die Dauer dieser Phase hängt von dem zu resorbierenden Volumen und Material, den chirurgischen Gegebenheiten ab und wird auch durch sekundäre Prozesse, beispielsweise die mechanische Irritation oder die aus dem Implantatmaterial freigesetzten chemischen oder partikulären Substanzen beeinflußt. Die 3. Phase beginnt bei günstigen räumlichen Umständen innerhalb der ersten postoperativen Woche mit der Regeneration von gewebstypischen Zellen. Im Fall eines knöchernen Implantatlagers handelt es sich um Osteoblasten, Osteoklasten, chondroide Zellen und hämopoetisches Gewebe. Die Bildung primären Knochens wurde bereits nach weniger als sieben Tagen experimentell nachgewiesen [24]. Bei transmukösen oder transkutanen Implantaten kommt es zu Epithelregeneration und bei entsprechender Entwicklung eines tragfähigen Grundes zum epithelialen Verschluß des Wundgebiets. Die Epithelhaftung an verschiedenen Implantatoberflächen ist vielfach nachgewiesen worden [14, 21, 45, 46, 56], Die 4. Phase, das Remodeling bzw. der Umbau unterliegt einer ganzen Reihe von Einflüssen, die lokaler oder systemischer Natur sind und in der Reaktionsfähigkeit des Gewebes, den räumlichen Gegebenheiten, der biomechanischen Belastung und der Freisetzung von Substanzen aus dem Implantatmaterial zu suchen sind. Die systemischen Wirkungen der aus Implantatmaterialien freigesetzten Substanzen sollen hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt werden, ebenso wie die durch immunologische Reaktionen hervorgerufenen Erscheinungen, die hinsichtlich der Funktion von Implantaten durchaus unterschiedlich bewertet werden. Die Materialantwort ist geprägt durch die chemischen und physikalischen Eigenschaften des implantierten Materials und seiner Möglichkeit, durch Körperflüssigkeiten und Zellen verändert zu werden. Bekannt sind die extremen Positionen, einerseits die völlige Auflösung und Resorption, andererseits die Unlöslichkeit und die permanente Wirkung des Implantats als nicht beseitigbarer, inerter und nur durch physikalische Interaktion wirksamer Fremdkörper. Zwischen diesen extremen Positionen sind viele Implantatmaterialien bekannt, die in unterschiedlichem Umfang und mit wechselnder Dauer partiell, meist oberflächlich degradiert werden oder korrodieren und dabei ihre chemische Eigenschaft und im Rahmen der Auslaugung von partiell löslichen Substanzen auch ihre Oberflächenstruktur ändern. In diesem Zusammenhang wurde der Begriff der relativen Reaktivität geprägt und durch verschiedene Beispiele belegt [31]. Wichtig ist die Beobachtung, daß sich die relative Reaktivität im Laufe der Zeit durchaus ändern kann, entweder im Sinne einer Steigerung der Reaktivität, beispielsweise durch erhöhten Umsatz interstitieller Flüssigkeit an bestimmten Stellen der Implantatoberfläche, oder im Sinne einer Verminderung

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der relativen Reaktivität durch Bildung von Gewebe, das mit einer Einschränkung des interstitiellen Flüssigkeitstransports einhergeht, beispielsweise bei Entstehung von Knochen im Verbund mit bestimmten Implantatmaterialien. Beachtung verdient allerdings, daß aus Implantatoberflächen freigesetzte inerte Partikel, die nicht durch die interstitielle Flüssigkeit vollständig abtransportiert werden können, stets eine zelluläre Reaktion unterhalten, meistens in Form einer Phagozytose der Partikel durch Makrophagen, und daß diese nicht zu beseitigenden Partikel der Bildung einer stabilen geweblichen Beziehung zwischen Implantat und Implantatlager stets im Wege stehen. Ein Beispiel hierfür ist kohlenfaserverstärkter Kohlenstoff [58]. Aus diesen Beobachtungen und Überlegungen ist zu erkennen, daß den aus dem Implantatmaterial freigesetzten Substanzen eine führende Rolle bei der Modifikation der Wundheilung zukommt. Das gilt für die verschiedenen oben genannten Phasen der Wundheilung gleichermaßen. Von besonderem Interesse sind die Wirkungen der Materialantwort auf die gewebliche Verankerung an der Implantatoberfläche. Die frühzeitige Gewebebindung, speziell die Knochenbindung an Implantatmaterial, ist besonders wichtig, da durch sie eine Stabilisierung von Auslaugung und Korrosion induziert und unterhalten werden kann, was für die erwünschte Langzeitwirkung des Implantats wichtig ist. Es erhebt sich daher zwangsläufig die Frage, ob und wie durch die Wahl bestimmter Bestandteile des Implantatmaterials eine dauerhafte Beziehung zwischen Implantat und Implantatlager konstruiert werden kann.

7.2 Implantate in Weichgeweben Aus der Fülle technisch möglicher und experimentell untersuchter Implantatmaterialen werden in unterschiedlicher Dichte und Form als kompakte Körper vorwiegend Polyaethylen (PE), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan (PU), Polyvinylchloride und Silicone klinisch unter verschiedenen Indikationen angewendet, beispielsweise PE in der plastischen Chirurgie, als Katheter und als Pfannen bei totalen Hüftgelenksendoprothesen, P M M A als Knochenzement bei der Verankerung von Schäften in der Markhöhle und trabekulärem Knochen bei Endoprothesen des Hüftgelenks, Kniegelenks und anderer Gelenke, als intraokulare Linsen, PU beim assistierenden Kunstherzen, Polyvinylchloride als Katheter und Shunts und Silicone bei der rekonstruierenden und plastischen Chirurgie. Als einzelne oder gezwirnte Fäden, verarbeitet durch Weben, Strikken oder Häkeln werden Polytetrafluoraethylene (PTFE) beispielsweise in der plastischen Chirurgie, als Drahtisolierung, in Form von expandiertem PTFE als Gefäßprothesen verwendet. Polypropylen (PP) wird als Nahtfaden oder Maschenwerk, Polyethylenterphthalat (PET) wird als Nahtfaden und für Gefäßprothesen gebraucht. Polylaktid und Polyglykolid verwendet man jeweils als resorbierbare Nahtfäden. Neben diesen synthetischen Polymeren sollen

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althergebrachte, vorwiegend als Nahtmaterial oder als Membranen verwendete Materialien wie Seide, Zwirn, Catgut und verschieden aufbereitetes Kollagen, beispielsweise lyophilisierte Dura, erwähnt werden. Auch die letztgenannten Materialien gelten teils als nichtresorbierbar oder als resorbierbar (39). Auf Nahtmaterial wurde bereits in Kapitel 5 eingegangen. Initial in Weichgewebe eines Körpers eingebracht, verfügen die genannten Materialien über mechanische Eigenschaften, die über die Eigenschaften des zu ersetzenden Gewebes oder über die zur Stabilisierung einer Struktur notwendige Festigkeit meistens hinausgehen. Je nach Resorbierbarkeit, d. h. nach dem Grad der Degradation des eingebrachten Materials, vermindert sich seine mechanische Festigkeit. Bei der Degradation spielt neben dem Grad der Verformung, also der mechanischen Belastung, die Oberflächenstruktur, die chemische Verfügbarkeit für hydrolysierende, oxydierende, kettenspaltende, teilweise enzymatische Prozesse mit Wasser- oder Lipideinlagerung eine Rolle. Auch die mechanische Abrasion von oberflächlichen Bestandteilen dieser Materialien und die Freisetzung von wechselnd großem partikulärem Material sind von Bedeutung für die zelluläre Reaktion im weichgewebigen Implantatlager und bei der zellulären Antwort, die im Rahmen einer akuten oder chronischen Entzündung und im gealterten Narbengewebe abläuft. Hervorgehoben werden soll, daß auch chemisch als weitgehend inert angesehene Materialien, beispielsweise PTFE, bei langdauernder, mehrjähriger Funktion und Belastung durchaus degradiert werden können, was sich in einer Freisetzung von partikulärem Material im Implantatlager und einer überwiegend histiogenen Reaktion mit Auftreten von Makrophagen und Fremdkörperriesenzellen, die entsprechende Partikel enthalten, äußert. Neben der Prüfung der in-vitro-Biokompatibilität von Materialien unter Verwendung von verschiedenen Testsystemen, meist unter Anwendung von definierten Zellinien der Zell- bzw. Gewebekultur, vermag die standardisierte invivo-Prüfung der Biokompatibilität Voraussagen über die Akzeptanz und die Dynamik der Wundheilung von Biomaterialien nur in beschränktem Umfang zu geben. Selbst raffinierte Testsysteme, etwa zur quantitativen Bestimmung der verschiedenen in der Implantatumgebung auftretenden Zellen, die mit der akuten und/oder chronischen entzündlichen Reaktion verknüpft werden, beispielsweise in dem Käfigsystem [44], erlauben nur eine eingeschränkte Prognose auf die tatsächlich bei klinischer Anwendung von Implantaten im langjährigen Verlauf zu beobachtenden Reaktionen. An chirurgisch explantiertem und autoptischem Material kann gewöhnlich eine chronische histiogene Reaktion beobachtet werden, die sich vor allem im Auftreten von Makrophagen und Fremdkörperriesenzellen in unmittelbarer Umgebung des Implantatmaterials äußert. Bei einer geringen Zahl von Makrophagen und Riesenzellen an der Oberfläche der implantierten Materialien kann im allgemeinen von einer zumindest funktionellen Akzeptanz der Im-

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plantate ausgegangen werden. Diese Akzeptanz ist für den klinischen Erfolg der Implantate entscheidend. Wenn allerdings mehrschichtig oder vielschichtig Makrophagen und Fremdkörperriesenzellen im Implantatlager auftreten, was aufgrund der biomechanischen Situation der Implantate beispielsweise bei Gefäßprothesen durchaus zu beobachten ist, kann von einer Akzeptanz des Materials im Sinne einer stabilen Beziehung zwischen Material und Implantatlager nicht mehr geredet werden. In solchen Fällen kann beispielsweise bei einer interkurrenten Bakteriämie eine Infektion des Implantatlagers Zustandekommen, was dann zum funktionellen Verlust des Implantats und gegebenenfalls, etwa bei Prothesen großer Gelenke oder beim Bypass von Aorta und Arteria iliaca communis und femoralis, zur letalen Komplikation für den Patienten führt. Besondere Beachtung verdient die Tatsache, daß die Struktur der Implantatoberfläche (beispielsweise rund vs. einwärts oder auswärts gekerbt) bei ein und demselben Material zu quantitativ unterschiedlicher Reaktion von Histiozyten führen kann [66]. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß chemisch und strukturell sehr unterschiedliches Implantatmaterial im Weichgewebe keine einheitliche Modifikation der Wundheilung hervorruft, sondern daß vielmehr in der lokal zu beobachtenden Reaktion Einflüsse zum Tragen kommen, die auf Materialeigenschaften, Mechanismen der Degradation und der biomechanischen Belastung sowie auf lokale Gegebenheiten hinsichtlich mechanischer und chemischer Belastung des Implantatmaterials bezogen werden müssen. Anders ausgedrückt, das ideale, sich den lokalen Gegebenheiten anpassende und dem Gewebe des Implantatlagers harmonisch einfügende synthetische oder biologische Implantatmaterial ist noch nicht gefunden bzw. konstruiert. Gewarnt werden sollte in diesem Zusammenhang vor der Vorstellung, daß mit ein und demselben Material unterschiedliche Fragestellungen experimentell und klinisch gelöst werden könnten. Das verwundert im übrigen keineswegs, da die derzeit verwendeten Implantatmaterialien überwiegend unter einem nichtmedizinischen Aspekt produziert und nach entsprechenden präparatorischen Versuchen angewendet worden sind. Ein speziell für biologische und klinische Belange biomechanisch und chemisch sowie hinsichtlich der Textur konzipiertes Implantatmaterial existiert derzeit nicht. Auf diesem Sektor sind daher erhebliche innovative Schritte erforderlich.

7.3 Implantate in Hartgeweben Zum Ersatz von Struktur und Funktion von Knochen, beispielsweise bei Resektion oder bei Ersatz von Gelenken sowie beim Zahnersatz oder der Einbringung von Pfeilern für die Verankerung von Zahnsuprastrukturen, sind

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zahlreiche, chemisch und physikalisch sehr unterschiedliche Materialien geprüft und klinisch verwendet worden. Prinzipiell wurden hierbei zwei unterschiedliche Wege verfolgt. Das Implantatmaterial ist einerseits konzipiert für den dauerhaften Ersatz von Struktur und Funktion bis zum Lebensende des Behandelten. Das andere Konzept verfolgt eine Substitution des implantierten und resorbierbaren Materials durch die Neubildung von natürlichem Knochen, dient also nur als Implantat für eine gewisse Zeit. Für das erste Prinzip gilt derzeit, daß der wünschenswerteste Zustand dann erreicht ist, wenn die Lastübertragung zwischen Implantat und Knochen permanent, also bis zum Lebensende des Implantatempfängers aufrechterhalten ist. Je nach Zielsetzung und entsprechender Verwendung von Implantatmaterial muß mit einer differenten Beeinflussung der verschiedenen Prozesse bei der Wundheilung bzw. der Knochenheilung gerechnet werden. Eine besondere Bedeutung kommt der biomechanischen Situation insofern zu, als möglichst frühzeitig Verankerung und Lastübertragung zwischen Knochen und Implantat intendiert wird. Neben dem Implantatmaterial hat sich die Implantatform und die Oberflächenbeschaffenheit, beispielsweise die Oberflächenrauhigkeit, als ein wichtiger Parameter herausgestellt. Unter der Kategorie der überwiegend inerten und im Prinzip nichtresorbierbaren Implantatmaterialien sind Metalle und Metallegierungen zu nennen, beispielsweise Stahl L 316, Kobalt-Chrom-Nickellegierungen, Kobalt-ChromMolybdänlegierungen, Titan, Titan-Aluminium-Vanadiumlegierungen, TitanAluminium-Nioblegierungen, Titan-Aluminium-Eisenlegierungen, Aluminiumoxidkeramik, kohlenfaserverstärkter Kohlenstoff, Triacin-Kohlefaser-verstärkter Kunststoff, Knochenzement (Polymethylmethacrylat) [1, 2, 8, 9, 12, 19, 41, 43, 49, 51, 53, 60, 61, 62], Als nicht inerte und prinzipiell vollständig resorbierbare Materialien gelten Tricalciumphosphat, Komposite aus Kollagen und Apatit (Collapat®), Polylactat [13, 35, 37], Als oberflächlich reaktiv und prinzipiell mit der Fähigkeit zur Bindung an Gewebe können dichter und poröser Hydroxylapatit mit unterschiedlicher Dotierung durch Tricalciumphosphat, entsprechende Hydroxylapatit-beschichtete Metalle, Bioglas- und mit Metallgerüst verstärkte Bioglas-Implantate sowie verschiedene Glaskeramiken und Komposite aus Glaskeramik und Titan angesehen werden [15, 16, 25, 46, 52], Allein aus der Vielzahl der verschiedenen Materialien und Konzepte geht hervor, daß das ideale Implantatmaterial zum Ersatz von Knochen und Zähnen noch nicht gefunden worden ist. Eine wesentliche Ursache hierfür ist, daß Knochen auf Zug- und Druckentlastung mit einer Atrophie antwortet, daß unter Belastung Relativbewegungen zwischen Knochen und Implantat auftreten und damit die Möglichkeit der Abrasion von Material (Metalle) aus der Passivierungsschicht oder die Freisetzung von Partikeln aus Nicht-Metallen und Keramik sowie der Auslaugung von Substanzen aus Keramiken, Gläsern oder Glaskeramiken und einer entsprechenden Modifikation der zellulären

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und geweblichen Antwort im Rahmen der Wundheilung und des Umbaus von Knochen im Implantatlager impliziert ist. Selbst bei Verwendung von Knochenzement zur frühzeitigen Stabilisierung der biomechanischen Situation zwischen Metallschaft und meist spongiösem Knochen, wie im Bereich des Femurschaftes im Rahmen von Hüftgelenktotalendoprothesen, kommt es nach Monaten und Jahren zur Déminéralisation von Knochenbälkchen, die von Knochenzement umflossen sind, und zur Resorption des Knochens im Interface mit dem Ergebnis einer fibrösen schalenförmigen Narbe, in der das Implantat schwimmt und dem Träger Schmerzen verursacht. Das Ergebnis ist in solchen Fällen die Entfernung des Implantats und die Einpflanzung eines neuen, größeren Implantats, um schwerwiegendere Komplikationen, beispielsweise die Versteifung von Gelenken zu umgehen. Ohne auf Einzelheiten einzugehen, muß festgestellt werden, daß die Freisetzung von Metall, z.B. Kobalt, Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadium, Aluminium, Kohlenstoff, deren Oxide oder andere Verbindungen, im günstigsten Falle zur Besiedelung des Implantat-Interface mit Makrophagen, im ungünstigen Falle zur Nekrose von Makrophagen und dem histiogenen Reaktionsprodukt führt. In derartigen Fällen kann von einer stabilen Beziehung zwischen Implantat und Implantatlager auch unter biomechanischem Gesichtspunkt nicht mehr die Rede sein. In zahlreichen Untersuchungen von klinisch eingesetztem Implantatmaterial und in tierexperimentellen Untersuchungen hat sich nachweisen lassen, daß eine geringe Menge aus Implantatoberflächen freigesetzten partikulären Materials von Makrophagen aufgenommen werden kann und daß einige wenige Makrophagen in der Umgebung von Implantatmaterial toleriert werden können, d. h. daß die Interaktion zwischen Knochentrabekeln oder kompaktem Knochen mit dem Implantat unter diesen Voraussetzungen gewährleistet ist. Bei einer großen Zahl von freigesetzten Partikeln und dementsprechend einer großen Zahl von Makrophagen wird unabhängig von der Art des Implantatmaterials eine genügende Quantität von voll mineralisiertem Knochen in den glatten oder rauhen Abschnitten des Implantat-Interface nicht mehr toleriert. Neben einem qualitativen Aspekt ergibt sich somit ein quantitativer Aspekt, der für die Akzeptanz des Implantats und die Verankerung der Implantatoberfläche sowie für die Lastübertragung zwischen Implantat und Knochen — meistens in der oben skizzierten 4. Phase der Wundheilung — von Bedeutung ist [30, 40, 55], Unter dem Gesichtspunkt der Vergrößerung der Implantatoberfläche und der Herstellung von porösen Strukturen zur Entwicklung von Knochen in den hierbei geschaffenen Poren, wurden Beschichtungen entwickelt, die durch das Aufsintern von Kügelchen auf die Implantatoberfläche hergestellt worden sind [6, 18]. Im Fall einer totalen Hüftgelenksendoprothese bei einem 59jährigen Mann wurde vier Jahre nach Implantation einer nicht zementierten Prothese

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mit derartig durch das Aufsintern von Kügelchen modifiziertem Implantatmaterial (Kobalt-Nickel-Chromlegierung) ein Bruch der Schaftprothese im oberen Drittel des Schafts beobachtet. Der distale Teil des Schaftes war in trabekulärem Knochen fixiert. Der proximale Teil war allerdings lose und von Exsudat und weichem Organisationsgewebe umgeben. Die chemische Analyse dieses Organisationsgewebes ergab in mg/kg Trockengewicht: Co 426, Ni 26, Cr 2646, Fe 241. Die Zellen im Exsudat und im benachbarten histiogenen Produkt waren nekrotisch, was aufgrund des Metallgehaltes nicht verwunderlich ist. Der Eisengehalt resultierte im erwähnten Fall im wesentlichen auf der rezidivierenden kapillären Blutung im Implantatlager, da das Implantatmaterial selbst einen adäquaten Eisengehalt nicht aufwies und damit als Quelle für das Eisen nicht in Betracht kam. Auch wenn bei der Analyse von gesammelten Fällen gelockerter Femurschaftprothesen nur selten derartig hohe Metallgehalte in dem Implantatlager gemessen wurden, weist die Beobachtung doch darauf hin, daß der durch Relativbewegung verursachten Abrasion der Passivierungsschicht von Implantaten eine erhebliche Bedeutung für die Instabilität zwischen Implantat und Implantatlager zukommt. Entsprechende Beobachtungen bei Einpflanzung von anderen Implantatmaterialien liegen vor, so daß Zweifel an dem hier dargestellten Konzept der Implantatlockerung nicht gerechtfertigt sind. Von besonderem Interesse sind die Grenzen, innerhalb derer die Entwicklung von Gewebe, insbesondere Knochen, noch toleriert wird. Als Grenze für tolerierbare Relativbewegungen bei porösen Implantaten werden 28 um angegeben [48], die maximal tolerable Scherkraft für die Passivierungsschicht von Titan wird mit 1.5 N/mm 2 angegeben [57]. Für die Zahl und Größe tolerierter Partikel existieren soweit bekannt keine verläßlichen Zahlen. Auch für die verschiedenen aus Implantaten freigesetzten Metalle oder Nicht-Metalle im Interface gibt es soweit bekannt keine wirklich verläßlichen Daten, die als Richtwerte für die Überlebensfähigkeit der verschiedenen im Wundbett und Implantatlager auftretenden Zellen und deren Produkte (Kollagen, nichtkollagene Proteine und andere Substanzen, und die Mineralisation von primärem Knochen unter Vermittlung von Matrixvesikeln) herangezogen werden könnten. Die Bearbeitung dieser Fragen, die in den Bereich der Grundlagenwissenschaft über Implantatverhalten fallen, sind bisher nur in Umrissen und an Einzelbeispielen zu erkennen. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß bereits minimale Mengen von Zirkonoxid negativ auf die Mineralisation von Knochen im Interface wirken [29]. Generell scheint die Mineralisation von Kollagen und zwischen kollagenen Fasern befindlicher Grundsubstanz eine wichtige Rolle für die lastübertragende Bindung von Knochen an Implantatmaterial zu spielen [3]. Im Zusammenhang mit der Verwendung von oberflächlich reaktiven Materialien, die im Rahmen von Auslaugung und Korrosion Material an der Oberflä-

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che abgeben, hat die Frage nach der Menge abgegebener Ionen und Partikel und der Einfluß dieser Substanzen auf das gewebliche Regenerat erhebliche Bedeutung. Einschlägige Materialien sind Hydroxylapatit und andere Kalziumphosphat-Keramiken als Vollkörper oder in Form von Beschichtungen, Bioglas und andere Gläser, Glaskeramiken und Komposite mit unterschiedlicher Matrix, z.B. Polyethylen [7] oder Titan [46]. Aus den einschlägigen experimentellen Studien ist bekannt, daß oberflächlich reaktives Material einerseits positiv, d.h. ohne wesentliche Beeinträchtigung der Wundheilung und Regeneration von Knochen (Abb. 7.1), andererseits mit stufenweiser Beeinträchtigung der Wundheilung und Regeneration von Knochen, der Hemmung von Differenzierung und/oder Mineralisation des Regenerats einhergehen kann [26] (Abb. 7.2).

Abb. 7.1 Knochenbindung an Glaskeramik (Ceravital®) mit glatter Oberfläche (RT 0.06 um) 84 Tage nach Implantation in das distale Femur eines Kaninchens. Sägeschnitt. Giemsa-Färbung. 460 x .

Um die Phänomene zu beschreiben und zu ordnen, wurden Begriffe wie Knochenkontakt, Knochenbindung, Kontaktosteogenese, Verbundosteogenese, Osseointegration oder Osteointegration geprägt. Die Liste dieser Termini ist sicher unvollständig, da tierexperimentell und auch bei Untersuchungen ope-

7. Wundheilung bei Implantaten

147

Abb. 7.2 Durch Auslaugung von Material aus Glaskeramik (KGY 213) verursachte Bildung von Chondroid (links) und Bindegewebe (Mitte, rechts) im Interface 29 Tage nach Implantation in das Femur der Ratte. Sägeschnitt. GiemsaFärbung. 473 x .

rativen oder autoptischen Materials im Implantat-Interface auch nichtmineralisierter Knochen, Osteoid, knorpelähnliche Substanz und Chondroid neben Bindegewebe beobachtet worden sind und darüber hinaus auch eine Verankerung von diesen Geweben, insbesondere von Bindegewebe, an Implantatoberflächen mitgeteilt worden ist. Es müßte dementsprechend auch von Osteoidbindung, Chondroidbindung und Weichgewebsbindung an Implantatoberflächen geredet werden können. Chemische und physikalische Voraussetzungen für die Entstehung derartiger Kontakte und Bindungen zwischen Gewebe und Implantatoberfläche sind noch keineswegs klar, obwohl im Zusammenhang mit der Knochenbindung an bestimmte Implantatmaterialien bereits gewisse Prinzipien erkennbar werden.

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7.4 Lastübertragung zwischen Implantat und Gewebe Die Bestimmung der biomechanischen Qualität des Interface zwischen Implantatmaterial und verschiedenen Geweben erfolgte experimentell überwiegend unter Anwendung von Scherfestigkeitsprüfungen und nur in wenigen Fällen unter Anwendung von Zugfestigkeitsprüfungen. Nachteilig wirkt sich bei Scherfestigkeitsprüfungen stets aus, d a ß in das Ergebnis einer derartigen Prüfung die biomechanische Qualität des knöchernen Regenerats in der Umgebung von verschieden strukturierten Oberflächen (Gewindegängen, Beschichtungen mit einfachen oder in mehrschichtiger Lage aufgebrachten Kugelpackungen) einfließt, so daß die wirkliche biomechanische Qualität der physikalischen und chemischen Verbindung zwischen Implantatoberfläche und Gewebe nicht oder nur unvollständig zum Tragen k o m m t . Zugfestigkeitsprüfungen an glatten oder doch zumindest in ihrer Oberflächenrauhigkeit und Oberflächenstruktur definierten Körpern ermöglichen im Gegensatz hierzu Aussagen über die tatsächliche Belastbarkeit des physikochemischen Verbundes zwischen Material und Gewebe [28]. Einschränkend ist allerdings zu bemerken, daß auch Zugfestigkeitsprüfungen nur d a n n die physikochemische Situation im Interface beschreiben, wenn Hinterschneidungen der Materialoberfläche, wie beispielsweise bei verschieden gestalteten porösen Oberflächen, nicht zum Tragen k o m m e n . Neben einer bislang nicht näher definierten und nicht berücksichtigten Oberflächengestalt spielt die Rauhigkeit eines Materials eine Rolle bei der Lastübertragung. Sie ist nach den eigenen Untersuchungen in der Größenordnung bis etwa 100 um von Bedeutung für die Knochenbindung, also der Fixierung von mineralisierter knöcherner Substanz an das Implantatmaterial. Der Begriff der Verblockung (Interlocking) beschreibt demgegenüber grob mechanische Verzahnungen, beispielsweise durch makroskopisch erkennbare Unregelmäßigkeiten in der Materialoberfläche (z.B. Gewindegänge, o.ä.). Für die Übertragung von Lasten paßt sich das gewebliche Regenerat an die groben verblockenden Strukturen und an die Rauhigkeiten seinen Möglichkeiten entsprechend an. Nach mikroskopischen Untersuchungen an Lagern von Gefäßendoprothesen aus gewobenem, gestricktem oder gehäkeltem fasrigem Material k a n n die Lastübertragung zwischen dem Implantat und dem benachbarten Weichgewebe interpretiert werden als die Folge einer Umhüllung oder Einscheidung der Fasern des Implantats durch die kollagenen Fasern des Organisationsgewebes und später des Narbengewebes. In derartigen Situationen ist also der Träger der Lastübertragung zwischen Fasern des Implantats das diese Fasern umhüllende kollagene Fasermaterial des Gewebes. Im Falle der Knochenbindung an oberflächenreaktives und die Knochenentwicklung nicht störendes Material zeigen sich auf makromolekularem, elektro-

7. Wundheilung bei Implantaten

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nenmikroskopisch darstellbarem Niveau als Träger der Bindung kollagene Fasern, die Mineralisation der Fasern und der interfibrillären Substanz sowie die Bildung von Kristallen, Apatit, an der Oberfläche des eingepflanzten Materials [24, 31, 47]. In Fällen mit osteoidem oder chondroidem Gewebe an der Materialoberfläche fehlt eine entsprechende Mineralisation und damit die Voraussetzung für die lastübertragende Einkeilung des kollagenen Fasermate-

Abb. 7.3 Bildung eines knöchernen Rahmens und kleiner füßchenförmiger Fortsätze um einen Zylinder aus Titan, Oberflächenrauhigkeit R T 1 |im, 168 Tage nach Implantation in das distale Femur des Kaninchens. Kraftfluß um das Implantat. Sägeschnitt. Färbung von Kossa und Fuchsin. 10,5 x .

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rials in Mikrorauhigkeiten der Implantatoberfläche. Ein wichtiger Teil bei der Entwicklung einer lastübertragenden Verankerung von knöchernem Gewebe an Implantatoberflächen ist ohne Zweifel die Entwicklung von entsprechenden Mikrorauhigkeiten im Interface des Materials, welche im Rahmen der Auslaugung, d. h. der Abgabe von Material unter Hinterlassung von Spalten und Lücken, in der Materialoberfläche entstehen. Materialoberflächen ohne derartige Möglichkeit zur Entwicklung von Spalten in der Größenordnung von einigen pim, lassen eine Knochenbindung vermissen (Abb. 7.3, 7.4).

Abb. 7.4 Abstützung von Knochentrabekeln an dem oberflächlich rauhen (RT 100 um) Zylinder aus Titan 84 Tage nach Implantation in das distale Femur des Kaninchens. Keine Entwicklung eines knöchernen Rahmens, sondern Kraftfluß durch das Implantat. Sägeschnitt. Färbung von Kossa und Fuchsin. 10,5 x .

7. Wundheilung bei Implantaten

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Die Zugfestigkeiten oberflächenreaktiven Materials liegen in der Größenordnung von 1 N / m m 2 (Glaskeramiken mit Oberflächenrauhigkeiten zwischen 0.06 — 52 pm 84 Tage nach Implantation der Prüfkörper in trabekulären Knochen der distalen Femurepiphyse von erwachsenen weiblichen Kaninchen) [28]. Für Hydroxylapatit-beschichtete Prüfkörper aus Titanlegierung liegt die Zugfestigkeit in der Größenordnung von 2 N/mm 2 . Bei Verwendung von kompositem Material aus Titan und Glaskeramik wurden Zugfestigkeiten in der Größenordnung von 3 N / m m 2 gemessen, wobei allerdings zu berücksichtigen ist, daß in diesen Wert auch die Wirkung mechanischer Verblockung zwischen der Titanmatrix und dem Knochenregenerat einfließt [46] (Abb. 7.5). Da die Zugfestigkeit von trabekulärem Knochen des im Modell verwendeten distalen Kaninchenfemurs etwa in der Größenordnung von 5 — 7 N / m m 2 liegt, liegen die gemessenen Werte in der Größenordnung von 25 — 50% der Zugfestigkeit des natürlichen trabekulären Knochens des verwendeten Modells. Verbesserungen zur Anpassung der Zugfestigkeit im Interface an die entsprechende Festigkeit des im Versuch eingesetzten Knochens sind daher anzustreben.

Abb. 7.5 Knochenbindung im Interface des kompositen Materials aus Glaskeramikpartikeln (Ceravital®) und Titan als Matrix 168 Tage nach Implantation in das distale Femur des Kaninchens. Sägeschnitt. Giemsa-Färbung. 288 x .

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7.5 Literatur Albrektsson, T.: The response of bone to titanium implants. In: CRC Critical Reviews in Biocompatibility (Hrsg. D. F. Williams) Bd. 1, S. 53 — 84. CRC Press, Boca Raton 1984 Albrektsson, T., H.-A. Hansson: An ultrastructural characterization of the interface between bone and sputtered titanium or stainless steel surfaces. Biomaterials 7 (1986) 2 0 1 - 2 0 5 Amir, D., C. Müller-Mai, H. Wendland et al.: The effect of glass-ceramic implants on primary calcification in rat tibial bone 6 days after injury (A computerized morphometric electron microscopic study) Biomaterials, in press Baier, R. E., J. R. Natiella, A. E. Meyer et al.: Surface phenomena in in vivo environments. In: Materials Sciences and Implant Orthopaedic Surgery (Hrsg. R. Kossowsky, N. Kossowsky), S. 153 - 188. Martinus Nijhoff Publ., Dordrecht 1986 Blencke, B. A., H. Brömer, K. Deutscher: Glaskeramik — ein neuer, bioaktiver Implantatwerkstoff. Med.-orthop. Tech. 95 (1975) 1 4 4 - 1 4 8 Bobyn, J. D., H. U. Cameron, D. Abdulla et al.: Biological fixation and bone modeling with an unconstrained canine total knee prosthesis. Clin. Orthop. 166 (1982) 3 0 1 - 3 1 2 Bonfield, W.: Hydroxyapatite-Reinforced Polyethylene as an Analogous Material for Bone Replacement. Ann. N. Y. Acad. Sei. 523 (1988) 1 7 3 - 1 7 7 Boutin, P., D. Blanquaert: Le frottement alumine — alumine en Chirurgie de la hanche, 1205 arthroplasties totales: avril 1970 —juin 1980. Rev. Chir. Orthop. 67 (1981) 2 7 9 - 2 8 7 Branemark, P. I., B. O. Hansson, R. Adell et al.: Osseointegrated Implants in the Treatment of the Edentulous Jaw. Experience from a 10-year period. Scand. J. Plast. Reconstr. Surg. Suppl. 16 (1977) 1 - 1 3 2 Brown, S. A., L. J. Farnsworth, K. Merritt et al.: In vitro and in vivo metal ion release. J. Biomed. Mater. Res. 22 (1988) 3 2 1 - 3 3 8 Brown, S. A., K. Merritt: Fretting Corrosion of Plates and Screws: An in vitro Test Method. In: Corrosion and Degradation of Implant Materials (Hrsg. A. C. Fraker, C. D. Griffin), STP 859, S. 105 — 116. American Society for Testing and Materials, Philadelphia 1985 Cranin, A. N., P. A. Schnitman, M. Rabkin et al.: Alumina and Zirconia coated vitallium oral endosteal implants in beagles. J. Biomed. Mater. Res. Symp. 6 (1975) 257 - 262 Cutright, E., S. N. Bhaskar, J. M. Brady et al.: Reaction of bone to tricalcium phosphate ceramic pellets. Oral Surg. 33 (1972) 850 — 856 De Lange, G. L., C. De Putter, R. De Vos et al.: Permucosal dental implants. The relationship between bone anchorage and the quality of surrounding gingival tissues. In: Biological and Biomechanical Performance of Biomaterials (Hrsg. P. Christel, A. Meunier, A. J. C. Lee), S. 519—524. Elsevier Science Publishers, Amsterdam 1986 [15] Ducheyne, P.: Bioglass®-coatings and Bioglass®-composites as implant materials. J. Biomed. Mater. Res. 19 (1985) 2 7 3 - 2 9 1

7. Wundheilung bei Implantaten

153

[16] Ducheyne, P., L. L. Hench: The processing and static mechanical properties of metal fibre reinforced bioglass. J. Mater. Sci. 17 (1982) 595 — 606 [17] Ducheyne, P., G. Willems, M . Martens et al.: In vivo metal-ion release from porous titanium-fiber material. J. Biomed. Mater. Res. 18 (1984) 293 — 308 [18] Engh, C. A., J. D. Bobyn, A. H. Glassman: Porous-coated hip replacement: The factors governing bone ingrowth, stress shielding and clinical results. J. Bone Joint Surg. 69 B (1987) 4 5 - 5 5 [19] Evans, E. J., M . Benjamin: The effect of grinding conditions on the toxicity of cobalt-chrome-molybdenum particles in vitro. Biomaterials 8 (1987) 377 — 384 [20] French, H. G., S. D. Cook, R. J. Haddad: Correlation of tissue reaction to corrosion in osteosynthetic devices. J. Biomed. Mater. Res. 18 (1984) 817 — 828 [21] Gould, T. R. L., D. M . Brunette, L. Westbury: The attachment mechanism of epithelial cells to titanium in vitro. J. Periodont. Res. 16 (1981) 611—616 [22] Gross, U., J. Brandes, V. Strunz et al.: The ultrastructure of the interface between a glass ceramic and bone. J. Biomed. Mater. Res. 15 (1981) 291—305 [23] Gross, U., R. Kinne, H.-J. Schmitz et al.: The response of bone to surface-active glasses/glass-ceramics. In: CRC Critical Reviews in Biocompatibility (Hrsg. D. F. Williams), S. 1 5 5 - 1 7 9 . CRC Press, Boca Raton 1988 [24] Gross, U., Ch. Müller-Mai, W. Knarse et al.: Structures at the interface of bonebonding and non-bonding glass-ceramics in the scanning electron microscope. In: Biomat 87 (Hrsg. M . F. Harmand), S. 249 — 256. Les Publications de Biomat, Bordeaux 1987 [25] Gross, U., H.-J. Schmitz, V. Strunz: Surface activities of bioactive glass, aluminium oxide, and titanium in a living environment. Ann. N. Y. Acad. Sci. 523 (1988) 211-226 [26] Gross, U., V. Strunz: The interface of various glasses and glass ceramics with a bony implantation bed. J. Biomed. Mater. Res. 19 (1985) 2 5 1 - 2 7 1 [27] Gross, U., V. Strunz: The anchoring of glass-ceramics of different solubility in the femur of the rat. J. Biomed. Mater. Res. 14 (1980) 6 0 7 - 6 1 8 [28] Gross, U., W. Roggendorf, H.-J. Schmitz et al.: Biomechanical and morphometric testing methods for porous and surface-reactive biomaterials. In: Quantitative Characterization and Performance of Porous Implants for Hard Tissue Applications (Hrsg. J. E. Lemons), STP 953, S. 330 —346. American Society for Testing and Materials, Philadelphia 1987 [29] Gross, U. M . : Biocompatibility, the interaction of biomaterials and host response. J. Dent. Educ. in press 1989 [30] Hein, W., W. Roth, W. Schmidt et al.: In-vitro-Versuche zur Objektivierung der akuten Zytotoxizität orthopädischer Dauerimplantate. Beitr. Orthop. Traumatol. 32 (1985) 4 8 5 - 4 9 2 [31] Hench, L. L.: Bioactive Ceramics. Ann. N.Y. Acad. Sei. 523 (1988) 5 4 - 7 1 [32] Hench, L. L., E. C. Ethridge: Biomaterials, An Interfacial Approach. Academic Press, New York, London, Paris, San Diego, San Francisco, Sao Paolo, Sydney, Tokyo, Toronto 1982 [33] Hench, L. L., R. J. Splinter, W. C. Allen et al.: Bonding mechanisms at the interface of ceramic prosthetic materials. J. Biomed. Mater. Res. Symp. 2 (1971) 117—141 [34] Höland, W., W. Vogel, K. Naumann et al.: Interface reactions between machinable bioactive glass-ceramics and bone. J. Biomed. Mater. Res. 19 (1985) 303 — 312

154

U. Gross

[35] Hulbert, S. F., F. A. Young, R. S. Mathews et al.: Potential of Ceramic Materials as Permanently Implantable Skeletal Protheses. J. Biomed. Mater. Res. 4 (1970) 433-456 [36] Jarcho, M.: Calcium Phosphate Ceramics as Hard Tissue Prosthetics. Clin. Orthop. Rel. Res. 157 (1981) 2 5 9 - 2 7 8 [37] Katthagen, B. D., H. Mittelmeier: Bone regeneration with collagen-apatite. In: Biological and Biomechanical Performance of Biomaterials (Hrsg. P. Christel, A. Meunier, A. J. C. Lee), S. 39 — 44. Elsevier Science Publishers, Amsterdam 1986 [38] Klein, C. P. A. T., Y. Abe, H. Hosono et al.: Comparison of calcium phosphate glass ceramics with apatite ceramics implanted in bone. An interface study — II. Biomaterials 8 (1987) 2 3 4 - 2 3 6 [39] Leininger, R. L., D. M. Bigg: Polymers. In: Handbook of Biomaterials Evaluation (Hrsg. A. F. von Recum), S. 24 — 37. Macmillan Publ. Comp., New York, Toronto, London 1986 [40] Loer, F., J. Zilkens, E. Schmidt et al.: Release of trace elements from ceramicmetal endoprotheses of the hip joint. In: Biological and Biomechanical Performance of Biomaterials (Hrsg. P. Christel, A. Meunier, A. J. C. Lee), S. 5 0 1 - 5 0 6 . Elsevier Science Publishers, Amsterdam 1986 [41] Lucas, L. C., L. J. Bearden, J. E. Lemons: Ultrastructural Examination of in vitro and in vivo cells exposed to elements from Type 316 L stainless steel. In: Corrosion and Degradation of Implant Materials (Hrsg. A. C. Fraker, C. D. Griffin), STP 859, S. 208 — 222. American Society for Testing and Materials, Philadelphia 1985 [42] Lucas, L. C., J. E. Lemons, J. Lee et al.: In vitro corrosion of porous alloys. In: Quantitative Characterization and Performance of Porous Implants for Hard Tissue Applications (Hrsg. J. E. Lemons), STP 953, S. 124 — 136. American Society for Testing and Materials, Philadelphia 1987 [43] Maeusli, P.-A., P. R. Bloch, V. Geret et al.: Surface characterization of titanium and Ti-Alloys. In: Biological and Biomechanical Performance of Biomaterials (Hrsg. P. Christel, A. Meunier, A. J. C. Lee), S. 57 — 62. Elsevier Science Publishers, Amsterdam 1986 [44] Marchant, R. E., T. Sugie, A. Hiltner et al.: Biocompatibility and an enhanced acute inflammatory phase model. In: Corrosion and Degradation of Implant Materials (Hrsg. A. C. Fraker, C. D. Griffin), STP 859, S. 2 5 1 - 2 6 6 . American Society for Testing and Materials, Philadelphia 1985 [45] McKinney, R. V., D. E. Steflik, D. L. Koth: Evidence for a junctional epithelial attachment to ceramic dental implants. J. Periodont. 56 (1985) 579 — 591 [46] Müller-Mai, C. H.-J. Schmitz, V. Strunz et al.: Tissues at the surface of the new composite material titanium/glass-ceramic for replacement of bone and teeth. J. Biomed. Mater. Res. in press (1989) [47] Nakamura, T., T. Yamamuro, S. Higashi et al.: A new glass-ceramic for bone replacement: Evaluation of its bonding to bone tissue. J. Biomed. Mater. Res. 19 (1985) 6 8 5 - 6 9 8 [48] Pilliar, R. M., J. M. Lee, C. Maniatopoulos: Observations on the effect of movement on bone ingrowth into porous-surfaced implants. Clin. Orthop. 208 (1986) 1 0 8 - 1 1 3

7. Wundheilung bei Implantaten

155

[49] Plenk jr., H., M . Salzer, H. Locke et al.: Extracortical attachment of bioceramic endoprostheses to long bones without bone cement. Clin. Orthop. 132 (1978) 252-265 [50] Reck, R.: Bioactive glass-ceramics in ear surgery: animal studies and clinical results. Laryngoscope, Suppl. 33 (1984) 1 — 54 [51] Riede, U. N., Th. Ruedi, Y. L. E. Rohner et al.: Quantitative und morphologische Erfassung der Gewebereaktion auf Metallimplantate (Osteosynthesematerial). I. Eine morphometrische, histologische, mikroanalytische und rasterelektronenmikroskopische Studie am Schafsknochen. Arch. Orthop. Trauma Surg. 78 (1974) 199-215 [52] Schepers, E., M . DeClercq, P. Ducheyne: Histological evaluation of bulk and fibre-reinforced bioglass dental root implants in dogs. In: Tissue Integration in Oral and Maxillo-facial Reconstruction (Hrsg. D. Van Steenberghe), S. 144 — 149. Excerpta medica, Amsterdam 1986 [53] Semlitsch, M.: Titanium alloys for hip joint replacements. Clin. Mater. 2 (1987) 1-13 [54] Shelton, R. M., A. C. Rasmussen, J. E. Davies: Protein adsorption at the interface between charged polymer substrata and migrating osteoblasts. Biomaterials 9 (1988) 2 4 - 2 9 [55] Smith, G. K., J. Black: In: Estimation of in vivo type 316 L stainless steel corrosion rate from blood transport and organ accumulation data (Hrsg. A. C. Fraker, C. D. Griffin), ASTM STP 859. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 223 - 247 [56] Steflik, D. E., R. V. McKinney, D. L. Koth: Epithelial attachment to ceramic dental implants. Ann. N.Y. Acad. Sei. 523 (1988) 4 - 1 8 [57] Steinemann, S. G., J. Eulenberger, P.-A. Maeusli et al.: Adhesion of bone to titanium. In: Biological and Biomechanical Performance of Biomaterials (Hrsg. P. Christel, A. Meunier, A. J. C. Lee), S. 409 —414. Elsevier Science Publishers, Amsterdam 1986 [58] Strutz, I.: Implantate aus kohlefaserverstärktem Kohlenstoff im knöchernen Lager. Inaugural-Dissertation, Klinikum Steglitz, FU Berlin 1984 [59] Veerman, E. C. I., R. J. F. Suppers, C. P. A. T. Klein et al.: SDS-PAGE analysis of the protein layers absorbing in vivo and in vitro to bone substituting materials. Biomaterials 8 (1987) 442 - 448 [60] Weber, U.: Kohlenstoffe als Implantatwerkstoffe in der Hüftgelenksendoprothetik. Thieme, Stuttgart 1981 [61] Willert, H.-G., P. Puls: Die Reaktion des Knochens auf Knochenzement bei der Allo-Arthroplastik der Hüfte. Arch. Orthop. Trauma Surg. 72 (1972) 33 - 71 [62] Williams, D. F.: Titanium and titanium alloys. In: Biocompatibility of Clinical Implant Materials (Hrsg. D. F. Williams), Bd. 1, S. 9 - 4 4 . CRC Press, Boca Raton 1981 [63] Williams, D. F., I. N. Askill, R. Smith: Protein adsorption and desorption phenomena on clean metal surfaces. J. Biomed. Mater. Res. 19 (1985) 313 — 320 [64] Williams, D. F., R. L. Williams: Surface energy considerations in the adsorption of proteins to metals. In: Advances in Biomaterials (Hrsg. C. De Putter, G. L. De Lange, K. De Groot, A. J. C. Lee), Bd. 8, S. 275 — 278. Elsevier Science Publishers, Amsterdam 1988

156

U. Gross

[65] Woodman, J. L., J. Black, S. A. Jiminez: Isolation of serum protein organometallic corrosion products from 316 LSS and HS-21 in vitro and in vivo. J. Biomed. Mater. Res. 18 (1984) 9 9 - 1 1 4 [66] Woodward, S. C., T h . N. Salthouse: The tissue response to implants and its evaluation by light microscopy. In: Handbook of Biomaterials Evaluation (Hrsg. A. F. von Recum), S. 364 —378. Macmillan Pubi. Comp., New York, Toronto, London 1986 [67] Zabel, D. D., S. A. Brown, K. Merrit et al.: AES analysis of stainless steel corroded in saline, in serum and in vivo. J. Biomed. Mater. Res. 22 (1988) 31—44 [68] Ziats, N. R, K. M . Miller, J. M . Anderson: In vitro and in vivo interactions of cells with biomaterials. Biomaterials 9 (1988) 5 — 13

8. Klinische Studien A. V. Pollock

Von John Halle (1529—1568) stammt der Ausspruch: „Ein Chirurg sollte drei verschiedene Eigenschaften in seiner Person vereinigen, nämlich: das Herz eines Löwen, die Augen eines Falken und die Hände einer Frau". Bis vor kurzem waren Chirurgen mit dieser Beschreibung zufrieden. Ihre publizierten Arbeiten waren selten mehr als Gutachten. In den letzten Jahren haben wir jedoch in der chirurgischen Welt ein neues Phänomen beobachten können: Chirurgen, die ihre Mißerfolge ebenso veröffentlichen wie ihre Erfolge, die neue Behandlungsergebnisse im Vergleich bewerten, und zwar nicht im Vergleich mit ihren eigenen früheren Erfahrungen oder mit bereits publizierten Ergebnissen, sondern mit prospektiv randomisierten Patienten, welche traditionell behandelt worden waren.

8.1

Bilanz

8.1.1

Persönliche Bilanz

Bevor man mit klinischen Studien beginnt, sollten die bisherigen Behandlungsergebnisse sorgfältig bilanziert werden. Die Einzelheiten über jeden Patienten sollten so protokolliert sein, daß sie leicht wieder präsent sind. Es gibt zwei Möglichkeiten der Protokollierung. Beide machen es erforderlich, daß die Aufzeichnungen über alle Patienten durchgesehen und zusammengefaßt werden, sobald die Patienten aus dem Krankenhaus entlassen werden. Nach Empfang der Krankenblätter wird der Chirurg einen Entlassungsbericht schreiben unter Zusammenfassung der Einzelheiten der Diagnose, der wichtigen Untersuchungsergebnisse, der Operation und des postoperativen Verlaufs. Eine ehrliche Bilanz erfordert, daß auch der belangloseste Fadenabszeß erwähnt wird. Diagnosen, Operationen und Komplikationen müssen registriert werden. Kopien der zusammenfassenden Entlassungsberichte müssen alphabetisch eingeordnet werden. Für die Registrierung gibt es, wie oben schon erwähnt, zwei Möglichkeiten.

158

A. V.

Datenablage

Pollock

per

Hand

Sie war bis vor kurzem mein Verfahren. Karten waren vorbereitet für jede Diagnose, Operation und Komplikation. Vom Entlassungsbericht schrieb meine Sekretärin auf eine entsprechende Karte den Namen und die Registrierzahl des Patienten. Das war eine langwierige Prozedur, die aber lange Zeit eine selektive Vergeßlichkeit verhinderte, die mir z. B. zu sagen erlaubt hätte: „Ich bekomme keine großen Wundinfektionen nach Gallenwegsoperationen". Computerablage

und

Datenabruf

Da jetzt verläßliche und relativ billige Tisch-Mikrocomputer zur Verfügung stehen, sind wir zu dieser Bilanzierungsmethode übergegangen. Ich gebe Ihnen den Rat, sich nicht auf die Aktivitätsanalyse des Bezirkskrankenhauses zu verlassen, dessen Hauptzweck Verwaltungstechnik und nicht klinisches Interesse ist. Bevor Sie einen Computer kaufen, versichern Sie sich, daß die von Ihnen gewünschten Programme verfügbar sind (wenn Sie nicht die Zeit und die Kenntnis haben, sie selbst aufzustellen). Das Programm, das ich benutze, wurde für mich von Macbeth Associates of Leamington Spa für einen Gemini Galaxy Computer erstellt. Die „Befehlsfolge" ist wie folgt: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Erstelle Patientenakte Füge hinzu und behalte Patienten Füge hinzu und behalte Patienten mit Besonderheiten Abfrage Patienten Drucke Vergleichstabelle (in Prozent) Drucke Vergleichstabelle (klassifiziert) Drucke Vergleichstabelle (spezifiziert) Drucke Patientenliste

Dieses Programm erlaubt, den Namen des Patienten einzufügen, gefolgt von der Krankenhaus-Indexnummer. Es fragt dann nach Computernummer und Bedeutung. Die Nummer kann jede Zahl von 1 — 99 sein, der Wert entweder 0 — 9 oder A —Z. Irgendeinen Patienten betreffend kann der Computer daher unter 2574 Informationsmöglichkeiten wählen. Der Computer kann nur eine Bedeutung pro Nummer auswählen. Bei Aufstellung einer Datenbank muß man zuerst eine Codeliste in drei Teilen fertigen — Diagnose, Operation, Komplikationen. Man wird z. B. die Zahl 1 zuteilen zu: „Appendix". Dann würde 1.1 bedeuten: akute Appendizitis, 1.2 gangränöse Appendizitis usw. Oder akute Appendizitis wäre 1, A (A für akut), gangränöse Appendizitis 1, G (G für gangränös) usw. Das Programm gestattet, die Bedeutung einer Nummer zu ändern, eine neue Bedeutung nebst Nummer hinzuzufügen und die Information über jeden Patienten einzuholen.

8. Klinische Studien

159

Mit diesem Programm kann man dann zusätzlich die Namen aller Patienten ausdrucken, denen man eine besondere Nummer nebst Bedeutung oder eine besondere Kombination von Nummern und Bedeutung zugeteilt hat. Zusätzlich kann man den Computer veranlassen, Anzahl und Prozentsatz der Patienten zu berechnen, welche einer besonderen Nummer, Bedeutung oder der Kombination von N u m m e r und Bedeutung zugeteilt waren. Es ist z. B. einfach, Anzahl und Prozentsatz der Patienten auszudrucken, die nach einer Kolonoperation eine Wundinfektion bekamen.

8.1.2 Multizentrische Bilanz Obwohl die Veröffentlichung der Behandlungsergebnisse eines einzelnen Chirurgen oder eines einzelnen Krankenhauses von Patienten mit einer speziellen Krankheit interessant sein kann, sind solche Ergebnisse in der Regel nicht allgemein auf die Bevölkerung anwendbar, und zwar nicht nur wegen der „chirurgeneigenen Variablen" [5], sondern auch wegen einer Selektion infolge der Überweisungspraxis zu diesem Chirurgen oder in dieses Krankenhaus. Die Behandlungsergebnisse bei kolorektalem Krebs im St. Mark's Hospital, London, oder in der Cleveland Clinic in Ohio z. B. übertreffen die der meisten anderen Krankenhäuser. Beide Zentren haben aber auch nicht denselben Anteil an Not- und Sterbefällen wie andere Krankenhäuser. Diese Erkenntnis hat Fielding und Dudley 1975 zu ihrem Dickdarmkrebs-Projekt geführt. Das Projekt hat 94 Chirurgen von 23 Krankenhäusern gewonnen, und die Computerdatenbank erfaßt 4624 aufeinanderfolgende Patienten mit kolorektalem Karzinom. Alle Patientenakten werden bis zum Eintritt des Todes erfaßt. Aufgezeichnet werden: Art der Symptome, Typ der Behandlung, Zahl der Wundkomplikationen, der Anastomoseninsuffizienzen, der postoperativen Todesfälle, der Rezidive und der Todesfälle an Krebs. Solche Bilanzen sind sehr wertvoll. Sie zeigen, wie es dem Durchschnittspatienten im ganzen Lande ergeht, und sie machen auf Fehler in der Behandlungsmethode aufmerksam.

8.2

Randomisierte kontrollierte klinische Untersuchungen

8.2.1 Wann sind sie unangemessen? Wenn man eine neue Technik entdeckt hat, welche zu ungleich besseren Ergebnissen führt als frühere Verfahren, ist man ethisch gebunden, diese Technik zu verwenden. M a n darf sie nicht in einer randomisierten kontrollierten Studie mit der früheren Behandlungsart vergleichen. Man benutzt stattdessen ein früheres Patientenkollektiv oder Standardresultate anderer Chir-

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A. V. Pollock

urgen als Kontrolle. Nachdem z. B. einmal gezeigt worden war, daß Penicillin eine Streptococcus-viridans-Endokarditis, die zuvor erfahrungsgemäß ausnahmslos tödlich endete, heilen konnte, wäre es falsch gewesen, einen randomisierten Kontrollversuch zu beginnen. Die einzigen verbleibenden Fragen, die einen solchen Versuch erforderlich machten, waren Dosierung von Penicillin und Behandlungsdauer. Ähnlich verhielt es sich, als der Gebrauch von Catgut für die Naht der muskuloaponeurotischen Lagen der Bauchdecke nach größeren Laparotomien zugunsten einfaseriger, nichtresorbierbarer Nähte aufgegeben wurde. Eine kontrollierte Studie war überflüssig, da die Verwendung des neuen Nahtmaterials die Anzahl der Dehiszenzen deutlich reduzierte. M a n muß jedoch zugeben, daß der Versuch in Leeds [6] von Catgut versus rostfreien Stahldraht wahrscheinlich größeren Einfluß auf die chirurgische Praxis hatte als die bloße Nachricht über die geringe Zahl von Platzbäuchen mit nichtresorbierbaren Nähten. Die Chirurgen aus Leeds berichteten über elf Platzbäuche bei 107 Patienten, deren Abdomen mit Catgut verschlossen wurden, verglichen mit einem Platzbauch bei 110 Patienten, deren Abdomen mit Einzelknopf-Stahlnähten verschlossen wurde. Ein Versuch wie dieser ist als ethisch nicht vertretbar anzusehen.

8 . 2 . 2 W a n n sind sie sinnvoll? Es ist selten, daß eine neue Technik so offensichtlich einer älteren überlegen ist, daß sie allgemein ohne Widerspruch angenommen wird. Der Wert der meisten Abweichungen vom Standardvorgehen kann nur durch randomisierte Untersuchungen festgeschrieben werden. Es ist z. B. allgemein anerkannt, daß eine Antibiotikagabe vor oder zur Zeit einer bakteriellen Infektion die Zahl der postoperativen Wundinfektionen verringert. Die Fragen, welche nur durch kontrollierte Studien beantwortet werden können, sind: „Welches Antibiotikum?" und „Sollte die Gabe postoperativ fortgesetzt werden und wenn ja, für wie lange?". Ein anderes Beispiel: Wir wissen, daß Catgut für größere Laparotomien ein schlechtes Nahtmaterial ist. Andererseits verursachen die Knoten nichtresorbierbarer Nähte manchmal Fadenfisteln oder länger anhaltenden Wundschmerz. Es erhebt sich die Frage: Kann eine der neueren synthetischen resorbierbaren Fäden (Polyglykolsäure oder Polyglaktan) stattdessen benutzt werden? Nur ein randomisierter, kontrollierter Versuch kann dies beantworten. Oder folgendes Beispiel: Die klassische — durch Jones, Newell und Brubaker [8] eingeführte und Louis Smead zugeschriebene — Nahttechnik erfordert die Annäherung der tiefen Lagen durch Einzelknopf-, Rückstich-Nähte mit einfaserigem Stahl. Ist es nötig, Stahl zu benutzen, ist es nötig, Einzelknopf-Nähte

8. Klinische Studien

161

zu setzen, und ist es nötig, die Rückstichtechnik anzuwenden? Diese Fragen können nur durch randomisierte kontrollierte Untersuchungen beantwortet werden. Donaldson et al. [3] haben das Ergebnis von 850 Laparotomien mittels lateralem Paramedianschnitt veröffentlicht ohne Platzbauch und mit nur drei Narbenhernien. Man könnte meinen, daß dieser Erfolg eine randomisierte kontrollierte Untersuchung des lateralen Paramedianschnittes überflüssig machen würde. Die Autoren haben jedoch aus irgendeinem Grund Anzahl und Schicksal der Patienten, welche diesen Paramedianschnitt nicht erhielten, nicht veröffentlicht. Diese Unterlassung läßt vermuten, daß der Schnitt nur bei Patienten verwendet wurde, die ein geringes Wundheilungsrisiko hatten.

8.3

Regeln für die einwandfreie Durchführung randomisierter kontrollierter Studien

8.3.1

Ethische Überlegungen

Ethische Überlegungen sollten während des ganzen Versuches im Vordergrund stehen. Die Sorge um die einzelnen Patienten hat Vorrang vor allen anderen Überlegungen. Alle klinischen Versuche müssen mit dem Eingeständnis des Nichtwissens beginnen: „Ich bin im Ungewissen, ob dieses neue Verfahren in irgendeiner Weise besser oder schlechter ist als mein Standardvorgehen". Das ist die Null-Hypothese. Der Untersucher hat seine Unparteilichkeit während der Durchführung des Versuches beizubehalten. Die zweite ethische Forderung beinhaltet, daß die Kontrollgruppe die bestmögliche Standardbehandlung erfährt. Die dritte ethische Überlegung ist etwas strittiger. Sie betrifft die Zustimmung des Patienten. Ich bin der Meinung, daß keine Untersuchung oder Behandlung je durchgeführt werden sollte ohne des Patienten erklärtes oder stillschweigendes Einverständnis. Ein Einverständnis für die Randomisierung ist jedoch nicht nötig, wenn die Behandlungswahl für den Patienten ohne Bedeutung ist. Ich halte es nicht für nötig, technische Abweichungen von einer Standardmethode zu diskutieren (wie den Gebrauch eines neuen Antibiotikums oder eine neue Nahttechnik oder eine neue Schnittführung), von deren Sicherheit ich überzeugt bin, über deren Effektivität ich aber unterrichtet sein will. 8.3.2 Erforderliche Anzahl Man muß die Ergebnisse seines Standardvorgehens analysieren und entscheiden, welche Verringerung der Folgen (z.B. Wundinfektion, Dehiszenz oder Brüche) klinisch bedeutsam ist. Eine Verringerung um ein Drittel oder mehr

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ist im allgemeinen akzeptabel, sagen wir von 21% auf 14%. Der nächste Schritt ist die Entscheidung über die Einstufung Alpha oder Beta, die man zu akzeptieren gewillt ist. Alpha ist das Verhältnis, unter welchem ein Probenunterschied mit Wahrscheinlichkeit nicht durch Zufall entstanden sein kann. Die meisten Forscher lassen den Vorschlag Fischers gelten, daß ein möglicherweise durch Zufall entstandener Unterschied von weniger als einmal in 20 Fällen (P < 0,05) signifikant ist. Beta ist das Verhältnis, unter welchem man sicher sein kann, daß ein statistisch nicht signifikanter Unterschied tatsächlich nicht existiert. Die meisten Forscher stimmen darin überein, daß Beta < 0,20 akzeptabel ist. Mit Hilfe dieser Zahlen kann man mit einer einfachen Formel (abgeleitet von Feinstein [4]) die Anzahl der Patienten berechnen, die für jeden Zweig des Versuches erforderlich sind. Die prozentuale Ergebnisrate in der Kontrollgruppe ist Pj und in der Versuchsgruppe P 2 . Die Formel lautet: [2,80/P a - P 2 ] 2 x [P^lOO - Pj) + P 2 (100 - P 2 )] Falls die Kontroll-Ergebnisrate 21% ist und man eine Rate von 14% oder weniger als klinisch bedeutsam gelten läßt, braucht man für jeden Zweig des Versuches 471 Patienten: 0,1646 x 2863 = 471. Man wird nun zu seinen Bilanzzahlen zurückkehren und herausfinden, wie viele Patienten man im letzten Jahr mit der zu untersuchenden Methode behandelt hat und wie lange es daher dauern würde, die Studie abzuschließen. Falls es mehr als zwei Jahre dauern würde, ist man gut beraten, die Hilfe von einem oder mehreren Kollegen in Anspruch zu nehmen, um die Zahlen zu vergrößern. Man muß jedoch aufpassen und ganz sicher sein, daß diese Kollegen über die relativen Vorteile der zwei oder mehr Zweige des Versuches ebenso wenig wissen wie man selbst. Sonst entstehen Verzerrungen. 8.3.3 P r o t o k o l l f ü h r u n g Das Protokoll dokumentiert, warum und wie man den Versuch durchführen will. Es entspricht der (Einführung) und dem (Patienten und Methoden)Abschnitt bei klinischen Publikationen. Unter anderem müssen festgelegt werden: Sicherheit und Eignung der Abweichung vom Standardvorgehen, welche man studieren will. Folgende Kriterien müssen erfüllt sein [11]: — — — —

Die Haupt- und Nebenziele des Versuches müssen genau definiert werden. Die Auswahlkriterien der Patienten müssen festgelegt werden. Die Zuteilung zur Versuchs- oder Kontrollgruppe muß zufällig sein. Technische Einzelheiten, welche für das Ergebnis bedeutsam sein können, müssen standardisiert werden. — Die Ergebniskriterien müssen eigens festgelegt werden. — Die Ergebnisbewertung hat blind zu erfolgen.

8. Klinische Studien

163

8.3.4 Randomisierung Der Zweck der Randomisierung ist, Verzerrungen auszuschließen. Als Untersucher darf man nicht in der Lage sein, das eine oder das andere Vorgehen für einen besonderen Patienten auszuwählen. „Der Untersucher darf nicht vermuten dürfen, welche Behandlungsart die nächste ist" [2], Falls Sie sich entschieden haben, daß die eine oder andere Wahl für gewisse Patienten ungeeignet ist, muß das im Protokoll klar festgelegt werden. Diese Patienten werden von der Randomisierung ausgeschlossen. Den Münzenwurf kann man durchaus gelten lassen. Er hat jedoch zwei Nachteile: Er kann erstens durch Zufall zu völlig ungleichen Zahlen auf den beiden Zweigen des Versuches führen, und er läßt sich zweitens nicht überprüfen und kann so zu Betrug verleiten. In Lehrbüchern der Statistik werden Listen von wahlweisen Zahlen veröffentlicht. Man kann diese verwenden, um eine numerische Liste von Behandlungszuteilungen aufzustellen. Da auch diese Methode bei einem kleinen Versuch zu Zahlenungleichheit führen kann, bevorzuge ich die Block-Randomisierung. Ein Block von 6 (ABBAAB z. B.) kann auf 20 Arten erstellt werden (6! -H 3! H- 3!). Ungleiche

Randomisierung

Es ist durchaus annehmbar, zwei Patienten einer neuen Behandlungsart zu unterziehen für je einen, der die Standardbehandlung erhält. Aber weder diese Methode noch die sog. „Setz auf den Gewinner"-Randomisierung werden viel benutzt. Die letztere erfordert, daß ein Versager in Zweig A zur Plazierung eines zukünftigen Patienten auf Zweig B zwingt, ein Versager in Zweig B die Plazierung eines zukünftigen Patienten auf Zweig A nötig macht. Die Methode kann nur verwendet werden, wenn das zu untersuchende Ereignis bald nach der Randomisierung auftritt. Sie erfordert die fortgesetzte Ergebnisanalyse. Ausschluß von

Verzerrungen

Die dem Zufall überlassene Zuteilung der Patienten zum Kontrollzweig eines Versuches (diese Patienten erhalten die beste Standardbehandlung) schließt einen Großteil Verzerrungen aus. Besonders aber, wenn das zu studierende Ereignis subjektiver Natur ist (z.B. Größe des postoperativen Schmerzes), ist es wichtig, daß weder der Patient noch der Untersucher die Zuteilung kennen. Aus diesem Grund darf die Behandlungsart nicht in den Krankengeschichten aufgezeichnet werden. Die Entscheidung, ob ein Ereignis stattgefunden hat oder nicht, muß ohne Kenntnis der Zuteilung getroffen werden. Verzerrungen des Endergebnisses können auch bei der Versuchsanalyse entstehen, besonders beim Entscheid, ob einige Patienten wegen protokollarischer

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A. V. Pollock

Abweichungen ausgelassen werden sollen. Diese — nahe beim Betrug liegende — Verzerrung muß dadurch umgangen werden, daß das Schicksal aller randomisierten Patienten einschließlich der ausgeschlossenen schriftlich niedergelegt wird. 8.3.5 Festlegung des Protokolls Dies ist eine der schwierigsten Aufgaben vor dem Versuch. Die Aufzeichnung sollte einfach und logisch gehalten sein, jedoch müssen alle zur Ergebnisanalyse erforderlichen Daten festgehalten werden. Es muß gewährleistet sein, daß die Information leicht auf ein Wiederholungssystem übertragen werden kann. Mein Rat ist, eine Form auszuarbeiten, dann schreiben und für den Versuchslauf ein Dutzend Fotokopien anfertigen zu lassen. So werden Fehler entdeckt. Man kann diese dann ausmerzen und die endgültige Fassung drucken lassen. Bei einem ziemlich komplizierten Versuch — sagen wir zwei Laparotomiemethoden — ist es angebracht, unterschiedliche Seiten, unterschiedlich gefärbt, bereit zu haben für die präoperative Bewertung, die Operation und das postoperative Verhalten. Die Aufzeichnungen dürfen nicht in die Krankengeschichte des Patienten eingeordnet, sondern müssen im Büro des Koordinators der Studie gesammelt werden. 8.3.6 Speicherung und Wiederauffindung der Daten Bei einem kleinen Versuch, der weniger als 300 Patienten umfaßt, hat man die Wahl zwischen numerierten Lochkarten oder einer Speicherung durch Mikrocomputer. Man braucht weniger Zeit, um Informationen auf Karten zu speichern (eine Liste der Bedeutung eines jeden numerierten Loches sollte vorher erstellt werden), aber die Menge der Information ist begrenzt auf die 94 Löcher der Karte. Zudem ist die Wiederauffindung der Daten langwierig und zeitraubend. Das Computerprogramm, das wir im Zusammenhang mit der Bilanz bereits erwähnt haben, gestattet andererseits den Eintrag einer großen Datenmenge und — was noch wichtiger ist — die schnelle Wiederauffindung der Daten und genaue Analyse. 8.3.7 Statistische Differenzanalyse Ich beabsichtige hier nicht die Zusammenfassung eines Lehrbuches der Statistik. Ich möchte nur ein paar Regeln erwähnen. Der Chi-Quadrat-Test oder sein Äquivalent — Armitages standardisierte Normalabweichung [1] — sind die bei Verhältnisvergleichen am meisten verwendeten Methoden. Sie dürfen

8. Klinische Studien

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nicht benutzt werden bei einem kleinen Versuch mit weniger als 40 Patienten, wenn die zu erwartende Zahl in jeder Zelle weniger als 5 beträgt. In diesem Fall sollte man den genauen Test von Fischer anwenden. Students „t"-Test der Signifikanz von Unterschieden zwischen Zahlenserien setzt voraus, daß diese Zahlen „normal" angeordnet sind. In biologischen Untersuchungen sind sie das jedoch selten. Daher sollte einer der nicht parametrischen Tests wie der Mann-Whitney-„U"-Test bevorzugt werden. In allen statistischen Analysen sind die Vertrauensabstände informativer als jeder P-Wert. Falls der Versuch schließlich nicht die Anzahl der Ereignisse vergleicht, sondern die Zeit, die vergeht, bevor ein Ereignis einsetzt (z. B. die Dauer des krankheitsfreien Überlebens nach zwei oder mehr verschiedenen Arten der Krebsbehandlung), muß der logarithmische Reihentest benutzt werden.

8.4 Einfluß klinischer Versuche auf die chirurgische Praxis Seit 1972 wurden alle Patienten meiner Abteilung, die einem abdominalen Eingriff unterzogen wurden, einer Reihe von kontrollierten klinischen Studien zugeteilt. Ich habe mich dabei besonders für Störungen der Wundheilung nach Bauchoperationen interessiert. Die Kontrolle jeder Gruppe erhielt die Behandlung, die sich in früheren Untersuchungen als die beste erwiesen hatte. Die Wundinfektionsrate variierte zwischen 7,1 und 21,7%. Dadurch wurde die Notwendigkeit gleichzeitiger Kontrollen unterstrichen. Bei größeren Laparotomien variierte die Platzbauchrate zwischen 0 und 1%. Ein noch nicht ausreichend geklärtes Problem ist die große Zahl der Wundinfektionen bei septischen Patienten, die operiert werden müssen und die später häufig eine Narbenhernie bekommen. Diese zwei Probleme hängen miteinander zusammen, weil eine vorbestehende Sepsis ein wichtiger — wenn auch nicht der einzige — Grund für eine späte Wundheilungsstörung ist. Kontrollierte klinische Untersuchungen haben zu folgenden Änderungen in meiner chirurgischen Praxis geführt: Ich habe aufgegeben: Catgut zum Verschluß größerer Laparotomien. Den schichtweisen Verschluß der Bauchwand. Ein einzelnes antimikrobielles Mittel für die Vorbereitung des Darmes. Die Gabe von Polyvidon-Jod, Ampicillin, Clindamycin, Framycetin in die Inzisionswunde oder deren Spülung mit Kochsalzlösung als Wundinfektionsprophylaxe. Hautpflaster aus Plastik. Matratzennähte an der Haut.

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A. V. Pollock

Ich habe keinen Unterschied gefunden zwischen: Cephaloridingabe als Prophylaxe in die Inzisionswunde oder intravenös. Ein- oder dreimalige Gabe von Cephaloridin als Prophylaxe. Cephaloridin- und Cefuroxim-Prophylaxe. Abbinden oder Diathermie zur Blutstillung in der Bauchwand bzgl. einer Wundinfektion. Stahl-, einfaserige Polyamid- und Polyglykolsäure-Naht. Median- oder Quer-Laparotomien. Abheilung von Wunden bei mit Lävamisol vorbehandelten und nicht so behandelten Patienten. Ich habe aufgenommen: Low-dose-Heparin zur Thromboembolieprophylaxe bei Risikopatienten. Einmalige intravenöse Gabe von Latamoxef (Moxalactam) zur Wundinfektionsprophylaxe. Fortlaufende Polyamidnaht bei größeren Laparotomien mit einem Stichabstand von nicht weniger als 3 cm. Hautstahlclips für den Hautverschluß. Lokale Infiltrationsanästhesie für alle Leistenherniotomien. Ich bin mir noch nicht sicher über: Die Notwendigkeit einer 24stündigen präoperativen antimikrobiellen Vorbereitung des Darmes vor Kolonoperationen. Den Wert der antibiotischen Infiltration der Bauchwand vor dem Einschnitt [10]. Den Wert der Tetrazyklin-Lavage von Peritoneum und Bauchwand [9]. Den Wert der subkutanen Redondrainage. Den Wert des lateralen Paramedianschnittes. Die Rolle der Immunmodulation bei der Heilung.

8.5 Zusammenfassung Es gibt viele ungelöste Fragen bei der Wundheilung. Sie werden uns nur dann bewußt, wenn wir eine aufrichtige und vollständige Bilanz unserer Beobachtungen ziehen. Sie sind nur lösbar durch randomisierte kontrollierte klinische Studien. Es gibt gewisse Regeln für die richtige Durchführung dieser Studien. Besonders wichtig sind: die Aufstellung einer genügenden Anzahl von Patienten, die konsequente Randomisierung, die bestmögliche Behandlung der Kontrollgruppe, der Ausschluß von Verzerrung bei der Bewertung, die Kleinhaltung der Zahl der herausfallenden Patienten, deren Schicksal niedergelegt werden muß, und der Gebrauch geeigneter statistischer Methoden, um Differenzergebnisse zu erfassen. Randomisierte kontrollierte Studien sind in der Chirurgie erst 30 Jahre alt. Wir haben noch viel zu lernen.

8. Klinische Studien

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8.6 Literatur [1] Armitage, P.: Statistical Methods in Medical Research. Blackwell Scientific Publications, Oxford 1971 [2] Chalmers, T. C., H. Smith Jr., B. Blackburn et al.: A method for assessing the quality of a randomized control trial. Controlled Clin. Trials 2 (1981) 31—49 [3] Donaldson, D. R., J. H. Hegarty, T. G. Brennan et al.: The lateral paramedian incision-experience with 850 cases. Br. J. Surg. 69 (1982) 630 — 632 [4] Feinstein, A. R.: Clinical Biostatistics. C. V. Mosby, St. Louis 1977 [5] Fielding, L. P., S. Stewart-Brown, H. A. F. Dudley: Surgeon-related variables and the clinical trial. Lancet 11 (1978) 7 7 8 - 7 7 9 [6] Goligher, J. C., T. T. Irvin, D. Johnston et al.: A controlled clinical trial of three methods of closure of laparotomy wounds. Br. J. Surg. 62 (1975) 823 — 829 [7] Halle, J. (1529 — 1568): In: Translation of Lanfranc's Chirurgia Parva, Epistle to the Reader. Quoted by Straus, M. B. (Ed.) (1968) Familiar Medical Quotations, p. 584. Boston: Little, Brown [8] Jones, T. E., E. T. Newell Jr., R. E. Brubaker: The use of alloy steel wire in the closure of abdominal wounds. Surg. Gynecol. Obstet. 72 (1941) 1056 — 1059 [9] Krukowski, Z. H., N. A. Matheson: The management of peritoneal and parietal contamination in abdominal surgery. Br. J. Surg. 70 (1983) 440 - 441 [10] Taylor, T. V., W. S. Walker, R. C. Mason et al.: Pre-operative intraparietal (intraincisional) cefoxitin in abdominal surgery. Br. J. Surg. 69 (1982) 461—462 [11] Watts, J. McK., P. J. McDonald, P. J. Woods: Clinical trials of antimicrobials in surgery. World J. Surg. 6 (1982) 3 2 1 - 3 2 6

B. Spezielle Wundheilung

9. Hautheilung und Verbrennungen C. R. Rayner

9.1 Klinische Aspekte primärer und verzögerter Heilung von oberflächlichen Wunden und Verbrennungen 9.1.1 Traumatische Wunden Die erste chirurgische Besichtigung eines geschädigten Gebietes ist gewöhnlich der Zeitpunkt, zu dem entschieden werden muß, wie die Wunde behandelt werden soll. Die Wunde darf in diesem Moment nicht nur nach ihrem Aussehen beurteilt werden, sie verlangt vielmehr vom Chirurgen einen vorausschauenden Blick, wie sich ihre spätere Entwicklung gestalten wird. Auch wenn keine Haut fehlt, ist es zuweilen notwendig, Haut in die Wunde einzubringen, um einen Verschluß zu erreichen. Bestimmte Gebiete des Körpers — wie das Gesicht — können eine Schwellung ausgleichen, ohne die Hautspannung erheblich zu erhöhen. In anderen Gebieten — wie der Volarfläche der Hand, der Plantarseite des Fußes oder dem unteren Drittel des Unterschenkels — kann sich die Haut überhaupt nicht ausdehnen ohne erheblichen und möglicherweise gefährlichen Schaden für zugenähte Einschnitte oder Wunden. Selbst wenn in diesen Gebieten eine Wunde leicht verschließbar erscheint, ist größte Vorsicht geboten. Eine verzögerte Primärnaht nach Rückgang des Ödems wird weniger leicht durch eine Infektion kompliziert werden als eine unter Spannung gelegte Naht mit nachfolgender Nekrose und Wundaufbruch. In unserer Einheit hat das Vorgehen der verzögerten Wiederherstellung bei Handverletzungen nach Abklingen von Ödem und Schwellung zu einer Infektionsrate von weniger als 1% pro Jahr in über 4 Jahren bei etwa 750 Fällen pro Jahr geführt. Eine auf mögliche Folgeerscheinungen im voraus Bezug nehmende Rekonstruktion erfordert die genaue Kenntnis des Verletzungsvorganges. Dies trifft besonders zu für Wunden mit Hautverlust. Durch stumpfe Verletzung verursachte unregelmäßige Wunden sind durch Schädigung der kleinen Gefäße am Rand der Hautwunde charakterisiert. Diese Schädigung braucht bei der Inspektion nicht erkennbar zu sein. Sie wird auch später nur dann zu erkennen sein, wenn eine zusätzliche Spannung auf die Wundränder durch eine Naht ausgeübt wird. Wenn sich die Gefäße erst einmal spontan erholt haben oder in den zerrissenen Wundrändern eine Gefäßneubil-

172

C. R. Rayner

dung begonnen hat, dann ist die Haut viel widerstandsfähiger gegenüber der seitlichen Spannung, die eine Naht verursacht. In der Regel entwickelt sich diese Situation am 4. Tag nach einer Verletzung. Der Beweis kann klinisch geführt werden durch Anheben eines Hautlappens (wobei der Lappen von der subdermalen Blutversorgung abhängt). Ein angehobener und gedrehter Lappen kann auf der Empfängerseite Zeichen behinderter Durchblutung aufweisen, zurückgelegt in seine Ursprungslage aber wieder durchströmt werden. Ein anderes Beispiel, das der Autor aus eigener Erfahrung zitieren kann, ist die Einpflanzung eines Hautlappens unter zu großer Spannung. Die Nähte werden gelöst, neu gesetzt, aber nicht geknotet. 48 Stunden später können sie geknotet werden, und der Lappen fügt sich ohne Behinderung der kapillaren Durchblutung dem Hautdefekt ein. In einer Wunde adaptiert sich der Mikrogefäßbaum in seiner Architektur relativ schnell und die Wirkung der verzögerten Primärnaht ist daher nicht nur vom Rückgang des Ödems abhängig (so hilfreich dieses auch ist).

9 . 1 . 2 Beurteilung von Wunden mit Epitheldefekt Die grundlegende Frage bei Wunden, bei denen ein vollständiger Verlust des Epithels vorliegt, ist die, ob das Gebiet die Fähigkeit zur Reepithelisation hat. Es erfordert erhebliche Erfahrung bei der Inspektion von Wunden mit Epitheldefekten vorauszusagen, ob oder ob nicht die Fähigkeit zur Epithelisation besteht. Bestimmte frische Wunden, besonders Verbrühungen bei Kindern, trotzen einer genauen Abschätzung (siehe unten). Falls das klinische Urteil eine chirurgische Hautdeckung des deepithelialisierten Gebietes empfiehlt, muß abgeschätzt werden, ob sich das Wundbett für eine Transplantation eignet. Wunden, bei denen eine epitheliale Erholung möglich ist Wenn bei einer Hauttransplantation das Epithel abgetragen wird, bleibt eine weiße Basis in der Wunde zurück mit Blutpunkten verschiedener Größe je nach Tiefe des Hautverlustes. Falls eine Blutstillung ohne Bildung eines Gerinnsels erzielt wird, bleibt das Gebiet blaß, bis Granulationsgewebe an den Stellen zu wachsen beginnt, wo es geblutet hat. Am 4. Tag ist das gesamte Gebiet gewöhnlich von einer regelmäßigen Lage Granulationsgewebe bedeckt. Sieht man ein isoliertes Stück einer solchen Wunde zum ersten Mal z. B. auf einer Photographie ohne Vorgeschichte und ohne die ihre Entstehung verratenden Wundränder, so ist es unmöglich, eine Heilung vorauszusagen. Offensichtlich ist die Vorgeschichte für die Beurteilung einer Wunde von entscheidender Bedeutung. Man kann z.B. nicht allgemein davon ausgehen,

9. Hautheilung und Verbrennungen

173

daß in lange (3 Monate oder bis zu vielen Jahren) bestehenden Wunden, welche ein granulierendes Aussehen bieten, keine epitheliale Heilungsfähigkeit mehr vorhanden ist. Denn es gibt eine Reihe von klinischen Situationen, bei denen eine Heilungsmöglichkeit besteht und ein Behandlungsversuch unternommen werden sollte, z. B. die spontane Abheilung variköser Ulzera nach Abbindung von Perforansvenen. Die Abheilung erfolgt hier nicht nur infolge zentripetaler Epithelisation vom Geschwürsrand aus, sondern auch durch Wachsen epithelialer Inseln innerhalb des Geschwürs. (Das heißt nicht, daß eine Hautverpflanzung z. Zt. der Perforansunterbindung nichts nützen könnte. Wir besprechen ein biologisches Prinzip, nicht eine chirurgische Zweckmäßigkeit.) Die Epithelisation von den Rändern traumatischer Wunden aus ist ein langsamer, ineffektiver Prozeß, wie man ihn bei Wunden sehen kann, welche die ganze Hautdicke betreffen. Multifokale Reepithelialisierung erfolgt sehr rasch, wie man bei Hauttransplantationen auf der Spenderseite sehen kann. Ohne Stellen multifokalen Wachstums heilen traumatisch entstandene Wunden durch langsame Epithelialisierung und durch Kontraktion. Ist das Fehlen der Kontraktion bei einigen Hautwunden ein Beweis des Verbleibs von Hautresten im Wundbett? Zumindest für die Praxis rechtfertigt das Fehlen einer Kontraktion, das betreffende Gebiet primär mit Verbänden zu behandeln, anstatt direkt eine Transplantation vorzunehmen. Wunden, bei denen eine epitheliale Erholung unwahrscheinlich

ist

Gelegentlich müssen Chirurgen Hauttransplantationen an ungewöhnlichen, nichtkutanen Stellen vornehmen. Es ist möglich, Hauttransplantate auf Hirnhäute, in den Mund, die Orbita, das Antrum oder eine Serosaoberfläche oder in die Scheide einzubringen. Hauttransplantate sind in ihrer Fähigkeit, Körpergrenzen zu überspringen, omnipotent, außer wenn sie dem Einfluß von Säure oder Darminhalt ausgesetzt werden. Der Erfolg hängt überwiegend von der richtigen Beurteilung und weniger von der technischen Sorgfalt ab. Hautwunden, bei denen kompakte Knochen (z. B. Tibia), Sehnen, Knorpel oder ein Gelenk freiliegen, nehmen ein Hauttransplantat nur an, wenn Granulationsgewebe das Areal überwachsen hat. Der äußerst dünne Orbitaknochen nimmt ein Transplantat an, weil Granulationsgewebe genügend rasch einwächst, um das Transplantat zu infiltrieren, während es noch lebensfähig ist. Die an ihrer subkutanen Oberfläche scheinbar relativ gefäßlosen Faszien übernehmen ein Transplantat aus ähnlichen Gründen. Günstig wirkt sich hier außerdem aus, daß das lockere zellige Gewebe an ihrer Oberfläche äußerst gefäßreich ist. Freiliegende Dura mater granuliert gleichfalls rasch. Man braucht für das erfolgreiche Anwachsen von Hauttransplantaten nicht immer ein sichtlich granulierendes Wundbett zu haben. Muskeln sind ein

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C. R. Rayner

vorzügliches Bett für Hauttransplantate. Es kommt jedoch häufig zu Versagern, weil Bewegung oder ein Schereffekt der Verbände den dauernden Kontakt zwischen Transplantat und Muskel vereiteln. Fett ist ein schlechtes Transplantatbett. Einige Tage Aufschub vor einer Transplantation kann den Unterschied zwischen einer unregelmäßigen, fleckigen und einer erfolgreichen Einheilung ausmachen. Paradoxerweise ist es am schwierigsten, eine Wunde mit vorhandenem Granulationsgewebe zu beurteilen. Flache, blasse Granulationen werden Hauttransplantate nicht annehmen. Erhabenes oder hypertrophes Granulationsgewebe von typischer roter Farbe, welche man auf eine Gefäßneubildung bezieht, kann täuschen. Solch überschießendes Gewebe hat viele Krypten und Spalten, in welchen sich Exsudat und Infektion verstecken. Hier eingepflanzte Transplantate gehen zugrunde. Eine 48stündige lokale Vorbehandlung mit Tetrazyklin-/Steroid-Spray präpariert das Wundbett entsprechend, um ein Transplantat anzunehmen. Bei genetzten Transplantaten ist der Sekretabfluß sichergestellt, und lokale Antibiotika und Antiseptika können gleichzeitig mit dem Transplantat aufgetragen werden. Die Zwischenräume dieser Transplantate werden innerhalb von 7 — 1 0 Tagen durch Auswuchs von Epithelzellen von den Schnitträndern des Transplantats epithelialisiert (Abb. 9.1). Mit dieser Technik ist es möglich, kontaminierte Wunden zu behandeln (z.B. Verbrennungen). Zuweilen beobachtet man, daß solche Transplantatnetze angenommen werden, ohne daß es zur Epithelialisierung kommt. Dies geschieht offenbar aufgrund epithelialer Hemmung, nicht infolge schlechter Gefäßversorgung des Wundbetts. Wie eine Infektion mit hämolytischen Streptokokken Hauttransplantate zerstört, so produzieren andere Organismen chemische Hemmstoffe für epitheliale Zellen. Eine eindeutige Definition dieser Hemmfaktoren ist in der klinischen Praxis des Autors bisher nicht möglich gewesen.

9.2 Klinische Beobachtungen über den Vorgang epithelialer Regeneration bei chronischen Geschwüren und Verbrennungen Bei Spalthauttransplantaten gleichmäßiger Dicke heilt auf der Spenderseite die gesamte Wundfläche gleichzeitig ein, in der Regel nach 7 — 14 Tagen, je nach Tiefe der Verletzung. Der epitheliale Einwuchs von den Wundrändern aus ist unbedeutend. Ursprung der Epithelzellen sind beschädigte Hautanhänge, z. B. Haarfollikel und Schweißdrüsen. Ein Verlustareal, das die gesamte Dicke der Haut betrifft, heilt durch Kontraktion sowie durch langsames und begrenztes Einwachsen von Epithel vom Wundrand aus. Sieht sich der Kliniker einer Wunde gegenüber, die nicht abheilt, dann nimmt er verständlicherweise an, daß nicht genügend Hautanhangsgebilde vorhanden sind, um als Regenerationsreserve für die Epithelzellen zu dienen. Wie wir

9. Hautheilung und Verbrennungen

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jedoch bereits gesehen haben, können chronische Ulzera durch tiefplazierte, zentrale epitheliale Läppchen zur Abheilung gebracht werden. Drei Faktoren, die die epitheliale Regeneration hemmen, sind bislang bekannt: Einer ist die dauernde Anwesenheit von Infektion und Eiter auf der Wundoberfläche. Ein zweiter die mechanische Verstopfung der Schweißdrüsengänge und der Haarfollikel durch Narben- und Granulationsgewebe. Der dritte Faktor ist die ungenügende Blutversorgung der Hautanhangsgebilde. Fenton u. Wilkinson [3] haben über die lokale Anwendung von Minoxidil bei der Behandlung der Glatze berichtet. Bei 2 Patienten besserte das Mittel eine Alopezie von 15- und 49jähriger Dauer. Wir haben Haarwachstum bei einem Kind mit offenbar angeborener Kahlheit beobachtet, welches mit dieser Creme behandelt wurde. Man nimmt an, daß die Förderung des Haarwuchses durch eine verbesserte Blutversorgung der Haarfollikel zustande kommt. (Der Haarwuchs setzt sich übrigens, wenn er einmal eingesetzt hat, fort, auch wenn die Auftragungen mit Minoxidil aufhören.) Daraus folgt, daß in und unter der Haut über viele Jahre mögliche Quellen für eine Reepithelialisierung in einem ruhenden oder nicht funktionierenden Stadium vorhanden sein können. Eine Verbesserung der Hämodynamik der Unterschenkel bei chronisch variköser Geschwürsbildung kann denselben Effekt haben wie Minoxidil bei der Behandlung der Alopezie. 9.2.1 Quellen des Epithels Außer Haarfollikeln und Schweißdrüsen können auch Talgdrüsen Epithelquellen für die Wiederherstellung von oberflächlichen Wunden sein. Zur Behandlung von Aknenarben wird vielfach der Hautabschliff benutzt. Das behandelte Areal wird dann schnell von den Talgdrüsengängen oder von anderen Quellen aus wieder gedeckt. In relativ haarlosen Gebieten — z. B. der Nasenspitze nach Abtragung eines Rhinophyms — sind die Talgdrüsen wichtigster Ursprung der multifokalen Reepithelialisierung. Eine Reihe von Fragen, die den epithelialen Erholungsvorgang betreffen, kann bislang noch nicht beantwortet werden. Die Zwischenräume in genetzten Hauttransplantaten (Abb. 9.1) epithelialisieren rasch in 7—14 Tagen. Der Zwischenraum zwischen solchen Transplantaten heilt jedoch nur langsam. Makroskopisch wächst das Epithel einheitlich vom Schnittrand des Netzes aus. Man wird nicht erwarten, daß in solchen nur partiell dicken Transplantaten die Hautanhänge einen wesentlichen Beitrag leisten können. Es scheint vielmehr so, daß die Epithelzellen selbst proliferieren unabhängig von jeder Verbindung mit den Hautanhangsgebilden. Warum werden Wunden, die Hauttransplantate leicht annehmen, dann nicht schneller vom Rand aus epithelia-

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C. R.

Rayner

Abb. 9.1 a) Frühbehandlung mit einem genetzten Transplantat, b) Frühe Epithelialisierung in den Netzzwischenräumen. lisiert? W a r u m epithelialisieren Lücken zwischen den T r a n s p l a n t a t e n weniger rasch als die L ö c h e r in einem genetzten Transplantat? D i e Hersteller einer Netztransplantationsmaschine (Collin, Frankreich) geben an, daß das Z u s a m menpressen des T r a n s p l a n t a t s im Roller für das epitheliale W a c h s t u m des T r a n s p l a n t a t s bedeutsam ist. D a s würde bedeuten, daß mechanische F a k t o r e n — zumindest teilweise — die epitheliale Zellmitose einleiten. Diese F a k t o r e n spielen wahrscheinlich auch eine R o l l e bei der Heilung von Verbrennungen, die im nächsten Abschnitt besprochen wird.

9.2.2 Behandlung von Verbrennungswunden J a n c e k o w i c hat 1970 die frühe tangentiale Ausschneidung und T r a n s p l a n t a t i o n von Epithelinseln auf Verbrennungswunden empfohlen [6]. Z u v o r w a r es allgemein üblich bei der Behandlung von Verbrennungswunden, den G e b i e t e n , die abheilen wollten, Z e i t dazu zu lassen. D e r Rest wurde dann mit T r a n s plantaten versehen.

9. Hautheilung und Verbrennungen

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Die Methode von Jancekowic beruht auf der Vorstellung, daß man die teilgeschädigten tieferen Hautabschnitte bei einer Verbrennung unter dem Schutz eines Transplantats lebensfähig erhalten kann. Die Vorteile einer solchen Behandlung sind a) Verminderung der Verbrennungskrankheit, b) Erhalt von Hautstrukturen, c) eine erhebliche Minderung der nach einer Verbrennung entstehenden Narbenhypertrophie und Verhütung von Gelenkkontrakturen. Seit 1970 wird diese Methode in der Verbrennungschirurgie sehr häufig angewendet. Eine späte Komplikation der Transplantation, die vorübergehende epitheliale Zystenbildung, bestätigt die erhaltene Lebensfähigkeit von Hautanhangsgebilden unter dem Transplantat. Dennoch ist die Methode nicht unproblematisch. Um wirksam zu sein, muß der Eingriff um den 4. Tag nach der Verletzung vorgenommen werden. Die Schwierigkeit besteht darin einzuschätzen, welcher Schaden spontan und schnell mit unbedeutender Narbenbildung heilen wird und welcher langsam mit häßlicher Narbenbildung heilen wird. Ein Chirurg wird sich angesichts einer Hautverletzung, welche nur einen Teil der Hautdicke betrifft, folgende Frage stellen: Wird die Wunde in 10—14 Tagen abheilen? (Einige mögen das auf 21 Tage ausdehnen.) Falls nach dieser Zeit ein Defekt bestehen bleibt und die Wunde sauber und frei von Detritus ist, zeigt er ein charakteristisches Bild. Die Basis bildet ein Netzwerk von weißem Kollagen mit punktförmigen Arealen von rosafarbenem Granulationsgewebe (Abb. 9.2). Wir nennen das „tiefe Hautverbrennung". Man weiß, daß diese eine — allerdings sehr langsame — Abheilungsfähigkeit besitzt. Sie heilt ab mit dicken, hypertrophen Narben und einer Kontraktion, die oft Kontrakturen hinterläßt. Page u. Barclay [10] haben die Beziehung zwischen anfänglicher klinischer Abschätzung und letztlicher Ausbildung von Narben untersucht. Es ergaben sich bei als „oberflächlich" diagnostizierten Verbrennungen mit rascher Heilungsmöglichkeit in 30% Fehldiagnosen. Bei unseren Patienten am Royal Aberdeen Kinderkrankenhaus heilten 30% der Verbrennungen, welche als wahrscheinlich „tief-dermal" eingeschätzt wurden, tatsächlich rasch ab. Folgt man dem Grundsatz des frühen tangentialen Ausschneidens, so riskiert man, daß bis zu 30% der Kinder einer unnötigen Operation unterzogen werden. Die häufigste Verbrennung der Kindheit ist die Verbrühung. Diese Schäden sind von wechselnder Tiefe. Am tiefsten sind sie — in der Regel — in der Mitte der Wunde. Es ist unmöglich, genau die Verletzungstiefe über die gesamte Wunde bei all diesen Kindern festzustellen. Überdies pflegt die Mehrzahl der Schäden relativ klein (10% der Körperoberfläche oder weniger) zu sein, so daß eine „Verbrennungskrankheit" nicht in Betracht kommt. Jede Hauttransplantation hat eine spenderseitige Morbidität. Hat ein Kind ein Transplantat in einem Gebiet erhalten, welches spontan abgeheilt wäre und ist das Spendergebiet entstellend, so hat es doppelten Schaden erlitten. Eine

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C. R. Rayner

b Abb. 9.2 a) Tiefe Hautbrandwunde auf dem Rücken eines Kindes, b) Nahansicht. Die erhabenen rosafarbenen Areale entsprechen den mit Granulationsgewebe bedeckten dermalen Hautbuckeln. Mit dem Vergrößerungsglas kann man die durch sie hindurchwachsenden Haarstiele erkennen. Die weißen Areale sind Bündel inaktiven Kollagens.

9. Hautheilung und Verbrennungen

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Komplikation der tangentialen Ausschneidung ist die Hämatombildung unter dem Transplantat, die häufige Verbandswechsel notwendig macht, mit Schmerzen verbunden ist und evtl. sogar Bluttransfusionen erfordert. In Aberdeen ist eine alternative Behandlung bei Verbrennungen, die nur einen Teil der Hautdicke betreffen, entwickelt worden. Die Brandwunde wird dem Licht ausgesetzt oder üblich verbunden bis zum 14. Tag nach der Verletzung. Stoffe wie z.B. Silber-Sulfadiazin oder Mafenid, welche die Abstoßung des Schorfes verzögern, werden vermieden. Falls zu dieser Zeit noch unabgeheilte Felder vorhanden sind, werden bei dem Patienten im Operationsraum alle Gebiete tiefer Hautverbrennung durch Dermabrasion behandelt, bis punktförmige Blutungen auftreten. Die dermabradierten Felder läßt man entweder spontan heilen oder, falls Teile der Wunde die ganze Hautdicke betreffen und transplantationsbedürftig sind, werden sie mit genetzten Hauttransplantaten versehen. Holmes, Muir, Rayner et al. [5] haben die Ergebnisse bei so behandelten Kindern untersucht. Sie fanden, daß die dermabradierten Felder rasch und ohne überschießende Narbenbildung abheilten. Tiefe abgeschürfte Hautverbrennungswunden nahmen die genetzten Hauttransplantate an und epithelialisierten. Man konnte somit den Schluß ziehen, daß auch Verbrennungswunden, von denen man früher meinte, daß sie nur langsam heilen könnten und Hauttransplantate brauchten, mit einer annehmbaren Narbe abheilen können. Das eine Behandlung erfordernde Feld ist, falls es tangential angeschnitten wird, kleiner als vorher. Kein Patient muß unnötig operiert werden. Falls eine Transplantation nach der Abschürfung erforderlich ist, kann man genetzte Hauttransplantate verwenden und so die spenderseitige Morbidität verringern. Die Technik der Hautabrasion wurde von Holmes u. Rayner [4] beschrieben. Die Reepithelialisierung vollzieht sich wie folgt. Die rosafarbenen Granulationshügel entsprechen den Fettvorwölbungen an der Grenze zwischen Haut und Unterhaut. Das weiße Netzwerk entspricht den bis nach unten ins Fett reichenden Kollagenzapfen der tiefsten Hautschichten. Muir [9] hat die Anatomie der Haut in Horizontalschnitten untersucht. Ihm zufolge treten die Stiele der subkutan liegenden Haarfollikel an den Spitzen der Fettvorwölbungen in die Haut ein. Falls an der Basis einer Brandwunde ein netzartiges Muster zu sehen ist, sollte die Ebene, in welcher die Hautanhangsgebilde liegen, auch noch Restelemente enthalten. Granulationsgewebe bildet sich an den Fettbukkeln und blockiert den Neuwuchs von Haarfollikeln. Die Hautabrasion entfernt das Granulationsgewebe und befreit die Epithelzellen, die „fertig" sind und „warten". Diese breiten sich schnell aus, möglicherweise stimuliert durch den mechanischen Reiz des Dermabraders. Die Anwesenheit von Granulationsgewebe zeigt an, daß die Ausgangspunkte der Epithelialisierung gut durchblutet sind. Die tiefen Hautwunden, die man früher für frei von epithelialen Quellen

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C. R. Rayner

hielt, sind — in Wirklichkeit — für eine rasche Epithelialisierung vorbereitet. Bei einer H a u t a b r a s i o n ist das Kollagennetzwerk der auffallendste makroskopische Befund. Es hat ein stumpfes Aussehen, und es ist gefäßlos. M a n sollte nicht versuchen, es mechanisch zu entfernen. Es genügt, in der W u n d e punktförmige Blutungen hervorzurufen. 9.2.3 V e r b ä n d e Die Wirkung spezieller Verbände auf oberflächliche H a u t w u n d e n gehört nicht in dieses Kapitel. In einer Praxis, die viel mit der Behandlung von Wunden mit Epitheldefekten zu tun hat, verläßt sich der Autor bei der Wahl der zu verwendenden Mittel auf den klinischen Eindruck. Dennoch sollten die Kliniker den Versuch machen, aus der Vielzahl der vorhandenen Mittel die richtige Auswahl zu treffen. Die verfügbaren Mittel schließen ein: lokale Antibiotika (einschließlich imprägnierten Tülls), Antiseptika, Feuchtigkeit haltende Verbände, Sauerstoff abgebende Stoffe und Detritus-Entferner. Antibiotische Substanzen, auf infizierte Wundbetten aufgebracht, können Resistenzen hervorrufen. Sie werden heute eher f ü r die Behandlung kontaminierter (nichteitriger) Wunden empfohlen. Ihre Verwendung über genetzten H a u t transplantaten bei Verbrennungen ist weiterhin nützlich. Antiseptische Stoffe insbesondere Chlorhexidin-haltige sind bei kontaminierten Wunden äußerst wirksam. Resistenzentwicklung ist kein Problem. Chlorhexidin-haltiger Tüll ist als Verband besonders wirksam bei Wunden, die eine verzögerte Primärnaht erforderlich machen. Teilweise mag sich die Wirkung der Antiseptika gegen Organismen richten, welche epitheliale H e m m s t o f f e enthalten. Eine interessante neue Entwicklung sind die feuchtigkeitshaltenden Verbände, besonders die Hydrogele. M a n nimmt an, daß das epitheliale Wachstum in feuchter Umgebung gefördert wird (dies bestätigt die erfolgreiche Verwendung von Polythen-Packungen bei Handverbrennungen). Diese Hydrogele können mit antibiotisch oder antiseptisch wirksamen Mitteln imprägniert werden und auf genetzte H a u t t r a n s p l a n t a t e aufgelegt werden. Sie unterhalten eine feuchte Grenzschicht. Zusätzlich haben sie den Vorteil, das H a u t t r a n s p l a n t a t am O r t zu halten und praktisch keine Adhärenz zu besitzen. Ein anderer Faktor, von dem man sich eine günstige Wirkung auf die epitheliale Regeneration verspricht, ist Sauerstoff. Bass [2] hat über die Oberfläche von Wunden mit Epitheldefekt Sauerstoff geleitet und einen günstigen Effekt beobachtet. Seit kurzem gibt es eine Wasserstoffsuperoxid-Creme, die in der Wunde langsam Sauerstoff freigibt. Wasserstoffsuperoxid-Lösung ist ein gebräuchliches Säuberungsmittel f ü r Wunden. Der Autor weiß noch nicht, ob es in Cremeform auch zur Heilungsförderung von W u n d e n dienen kann.

9. Hautheilung und Verbrennungen

181

In der Gegenwart von Detritus kann eine aktive Epithelialisierung nicht stattfinden. Die Vorstellung einer chemischen Säuberung ist bestechend, wenn man unterstellt, daß die chemische Aktivität endet, sobald die Wunde vom toten Gewebe befreit ist. Es ist aber keineswegs klar, ob dem in Wirklichkeit so ist. 9.2.4 Anpassungsfähigkeit der Haut Zwei Gebiete, wo Bestandteile der Haut ihre Anpassungsfähigkeit demonstrieren, wurden bereits erwähnt. Das eine ist die Fähigkeit der Hautanhangsgebilde, zu Quellen für Zellen zu werden, um die tieferen Hautschichten zu überwachsen, das andere ist die vaskuläre Anpassung in der Mikrozirkulation der Haut. Zwei andere Aspekte mit praktischer Bedeutung betreffen die Kontraktionsfähigkeit von Hautwunden sowie die Fähigkeit der Haut, sich zu strecken und auszudehnen. Auf den ersten Blick scheint es sich um gegenläufige Vorgänge zu handeln. Wenn sich jedoch Felder mit Hautverlust in einer geordneten, kontrollierten Weise kontrahieren, ist die entstehende Narbe weniger runzlig und verzogen als nach einem spontanen Wundverschluß ohne Kontraktion. Morgan, Harding u. Hughes [8] haben über eine Reihe von Patienten mit axillärem Schweißdrüsenabszeß berichtet, die mit Silicon-Gummi-Formen in abnehmender Größe behandelt wurden. Die beobachtete fehlende Wundverziehung geht offenbar auf Streckung der benachbarten Haut zurück. Man kann erwarten, daß sorgfältig geplante Exzisionen, z. B. eine Hautellipse mit ihrer langen Achse in oder parallel zu einer normalen Beugefalte, mit einer geradlinigen Narbe heilen. Unter diesen Umständen wird die Wundkontraktion als günstig angesehen. Nicht nur die Haut formt sich unter Zug um. Auch Narben können nachgeben und sich strecken, wenn longitudinaler Zug oder äußerer Druck auf sie ausgeübt wird [7]. Die Fähigkeit der Haut, sich zu strecken, ist jedem Mediziner, ja jedem Laien vertraut. Die Haut streckt sich bei Fettsucht, in der Schwangerschaft, über wachsenden Tumoren, bei Entzündungen usw. 1982 hat Radovan [11] über eine Reihe von Postmastektomie-Brustrekonstruktionen berichtet, bei denen die Haut der Pektoralgegend mit einem subkutanen Expander über mehrere Wochen allmählich aufgeblasen wurde. Die entstandene Tasche wurde anschließend mit einer Silicon-Brustprothese ausgefüllt. Spätere Experimente bestätigten, daß die Haut über dem Expander sich wirklich streckt und nicht Haut von der Umgebung hereingezogen wird [1]. Die Möglichkeiten, Körpergegenden mit gedehnter Haut zu decken (z. B. nach Hämangiom-Ausschneidung, Entfernung von Riesennaevi oder bei Reparatur von traumatischen Spätschäden) sind enorm. Die Blutversorgung gedehnter Bezirke ist kräftig und keinesfalls abgeschwächt.

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C. R.

Kayner

9.3 Ausblick Das Studium der Reepithelialisierung führt über das praktische Ergebnis des Hautwundverschlusses hinaus. Unsere Beobachtung, daß abradierte tiefe Hautverbrennungen durch rasche Epithelialisierung ohne überschießende Narbenbildung heilen können, deutet darauf hin, daß Epithelzellen in irgendeiner Weise die aus der Ordnung geratenen Kollagenvorläufer hemmen können. Hier liegen für die Zukunft Möglichkeiten, das Problem der hypertrophen und keloidalen Narbenbildung anzugehen.

9.4 Literatur [1] Austad, E. D., K. A. Pasyk, K. D. McClatchey et al.: Histomorphologic evaluation of guinea pig skin and soft tissue after controlled expansion. Plast. Reconstr. Surg. 70 (1982) 704 - 710 [2] Bass, B. H.: The treatment of varicose leg ulcers by hyperbaric oxygen. Postgrad. Med. J. 46 (1970) 4 0 7 - 4 0 8 [3] Fenton, D. A., J. D. Wilkinson: Alopecia areata treated with topical Minoxidil. J. R. Soc. Med. 75 (1982) 963 - 965 [4] Holmes, J. D., C. R. W. Rayner: The technique of late dermabrasion for deep dermal burns. Implications for planning treatment. Burns 10 (1984) 349 — 354 [5] Holmes, J. D., I. F. K. Muir, C. R. W. Rayner: A hypothesis of the healing of deep dermal burns and the significance for treatment. Br. J. Surg. 70 (1983) 611 — 613 [6] Jancekowic, Z.: A new concept in the early excision and immediate grafting of burns. J. Trauma 10 (1970) 1 1 0 3 - 1 1 0 8 [7] Larsson, D. L., S. Abston, E. B. Evans et al.: Techniques for decreasing scar formation and contractures in the burned patient. J. Trauma 11 (1971) 807 [8] Morgan, W. P., K. G. Harding, L. E. Hughes: A comparison of skin grafting and healing by granulation, following axillary excision for hidradenitis suppurativa. Ann. R. Coll. Surg. Engl. 65 (1983) 2 3 5 - 2 3 6 [9] Muir, I. F. K.: Personal communication. 1983 [10] Page, R. E., T. L. Barclay: Burns 7 (1980) 173 - 1 7 5 [11] Radovan, C.: Breast reconstruction after mastectomy using the temporary expander. Plast. Reconstr. Surg. 69 (1982) 1 9 5 - 2 0 6

10. Bauchwand H. Ellis

Das Hauptinteresse des Abdominalchirurgen sollte, was die Wundheilung betrifft, der sicheren Heilung seiner gastrointestinalen Anastomosen gelten. Deren Versagen wird letztlich in Fistelbildung enden oder schlimmstenfalls — bei totaler Dehiszenz — zu Peritonitis und oft zum Tode führen. Sein zweites Interesse gilt der sicheren Abheilung der Laparotomiewunde. Er bevorzugt die Wundverschlußtechnik, die einfach, schnell und leicht auch für den jüngeren Chirurgen ausführbar ist und mit der die volle Stabilität der Bauchwand postoperativ wiederhergestellt wird. Überdies sollte die Narbe einigermaßen ansehnlich sowie schmerzfrei sein. Die Störung der Wundheilung kann zu Narbenhernien führen oder — beim totalen Wundaufbruch — zum sog. Platzbauch. Andere gefürchtete Wundkomplikationen sind Infektionen und Taschenbildung. Das vorliegende Kapitel befaßt sich mit der Wahl der Schnittführung für die Laparotomie, dem Verschluß und dem Heilungsprozeß der Laparotomiewunde sowie mit den Faktoren, die für das Scheitern der Wundheilung verantwortlich sind. Außerdem wird der Bauchwandersatz nach ausgedehntem Gewebeverlust besprochen, entweder infolge großer Hernienbildung nach Trauma oder Infektionen oder nach großzügiger Exzision bei Malignomen.

10.1 Wahl der Schnittführung an der Bauchwand Der Chirurg benötigt einen freien und direkten Zugang zu dem zu untersuchenden oder zu behandelnden Organ - und außerdem genügend Raum für die erforderliche chirurgische Tätigkeit vor Ort. Die Wahl der Schnittführung richtet sich nach diesen Prämissen. Der Einschnitt sollte je nach Operationsbedarf jede Erweiterung erlauben, dabei aber so wenig wie möglich die Funktionen der Bauchwand beeinträchtigen. Die am meisten verwendeten Schnitte können eingeteilt werden in: senkrecht (medial oder paramedial), quer und schräg sowie abdomino-thorakal. Der letztere ist besonders nützlich für die Darstellung der Leber und des oesophagogastralen Übergangs. Die Schnittwahl hängt von zahlreichen Faktoren ab wie Operationstyp, Organdarstellung, davon, ob Schnelligkeit wichtig ist, von der Konstitution des

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H. Ellis

P a t i e n t e n , d e m G r a d der Ü b e r g e w i c h t i g k e i t s o w i e d a v o n , o b f r ü h e r e Bauchschnitte v o r h a n d e n sind, die ihrerseits zu N a r b e n h e r n i e n g e f ü h r t h a b e n . Z u l e t z t sollte m a n a u c h die b e s o n d e r e Vorliebe eines C h i r u r g e n f ü r einen b e s t i m m t e n Schnitt nicht vergessen. Die meisten O p e r a t e u r e b e n u t z e n in d e r M a g e n - u n d D u o d e n a l c h i r u r g i e den s e n k r e c h t e n o b e r e n M e d i a n - o d e r P a r a m e d i a n s c h n i t t . Z w e i f e l l o s bietet der M i t t e l l i n i e n s c h n i t t bei ernsten N o t f ä l l e n , wie e i n e m r u p t u r i e r t e n i n f r a r e n a l e n a b d o m i n e l l e n A o r t e n a n e u r y s m a o d e r einer u n k l a r e n B a u c h v e r l e t z u n g , einen ä u ß e r s t schnellen Z u g a n g , der — w e n n n ö t i g — ü b e r die g a n z e L ä n g e des Bauches ausgeweitet w e r d e n k a n n . Ein R i p p e n b o g e n r a n d s c h n i t t e r l a u b t bei e i n e m a d i p ö s e n P a t i e n t e n m i t w e i t e m s u b k o s t a l e m W i n k e l einen ausgezeichneten Z u g a n g zu G a l l e n s y s t e m u n d Milz. Falls der Patient jedoch d ü n n u n d der S u b k o s t a l w i n k e l klein ist, b e s t e h t n u r ein geringer Vorteil g e g e n ü b e r d e m M e d i a n s c h n i t t . D e r Wechselschnitt im rechten U n t e r b a u c h (McBurney), in eine q u e r e H a u t f a l t e gesetzt, ist f ü r die A p p e n d e k t o m i e ideal u n d w i r d viel b e n u t z t . Er h a t den Vorteil, n o t f a l l s n a c h lateral o d e r m e d i a l e r w e i t e r t w e r d e n zu k ö n n e n . Falls eine K o l o s t o m i e o d e r Ileostomie e r f o r d e r l i c h erscheinen sollte, m ü ß t e diese M ö g l i c h k e i t bei der S c h n i t t p l a n u n g überlegt w e r d e n , d a das S t o m a nicht d u r c h die H a u t i n z i s i o n , s o n d e r n g e t r e n n t d a v o n angelegt w e r d e n m u ß . Ein schräger Schnitt h a t d a h e r z. B. bei einer a b d o m i n o - p e r i n e a l e n R e k t u m a m p u t a t i o n N a c h t e i l e , d a er die A n l a g e eines K o l o s t o m a s in der linken I l i a k a l g r u b e b e e i n t r ä c h t i g e n w ü r d e . Z u g ä n g e der W a h l sind hier der u n t e r e Mittellinien- o d e r der r e c h t e P a r a m e dianschnitt. Falls ein f r ü h e r e r E i n s c h n i t t v o r h a n d e n ist, sollte die R e e x p l o r a t i o n des Bauches w e n n möglich d u r c h Ö f f n u n g der alten W u n d e erfolgen, i n s b e s o n d e r e , w e n n diese Sitz einer N a r b e n h e r n i e ist. Die S a n i e r u n g der H e r n i e k ö n n t e zur selben Z e i t erfolgen. Ein 2. Schnitt längs einer f r ü h e r e n L a p a r o t o m i e w u n d e k a n n die B l u t v e r s o r g u n g der zwischen beiden E i n s c h n i t t e n liegenden H a u t u n t e r b r e c h e n u n d zur N e k r o s e der H a u t b r ü c k e f ü h r e n . Viele in der Vergangenheit d u r c h g e f ü h r t e Studien s o w i e der „klinische Eind r u c k " vieler C h i r u r g e n s t i m m e n d a r i n überein, d a ß s c h r ä g e u n d q u e r e Einschnitte zu festeren N a r b e n f ü h r e n , die w e n i g e r zu P l a t z b a u c h - o d e r H e r n i e n b i l d u n g neigen als die N a r b e n bei M i t t e l l i n i e n s c h n i t t e n . Dasselbe soll f ü r d e n P a r a m e d i a n s c h n i t t gelten. Dieser „klinische E i n d r u c k " ist jedoch sachlich nicht h a l t b a r . D e r M e d i a n s c h n i t t w i r d o f t bei Eingriffen ä u ß e r s t e r D r i n g l i c h k e i t gesetzt, z . B . bei g r ö ß e r e n Verletzungen, s c h w e r e r Peritonitis, D a r m v e r s c h l u ß o d e r massiver i n t r a a b d o m i n e l l e r B l u t u n g o d e r bei der W i e d e r e r ö f f n u n g f r ü h e r e r B a u c h w u n d e n , w e l c h e vielleicht bereits Sitz einer H e r n i e sind. M a n darf sich d e s h a l b n i c h t w u n d e r n , d a ß dieser Schnitt mit einer h o h e n K o m p l i k a t i o n s r a t e b e h a f t e t ist.

10. Bauchwand

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Nur sorgfältig durchgeführte, kontrollierte Studien, bei denen die verschiedenen Schnittypen randomisiert ausgeführt werden und Nahtmaterial und Wundverschlußtechnik standardisiert sind, können eine bindende Antwort geben. Auch muß man den langwierigen Weg der Nachuntersuchungen von wenigstens 12 Monaten gehen, bevor man die Wundheilungsresultate beurteilt. Falls solche Studien durchgeführt werden, bleibt wenig Wahlmöglichkeit zwischen den verschiedenen Schnittführungen. Wir haben kürzlich einen kontrollierten, randomisierten Versuch durchgeführt, in dem bei Patienten, bei denen ein senkrechter Schnitt geplant war, entweder eine mediane oder eine paramediane Schnittführung vorgenommen wurde. Bei Patienten, bei denen der Operateur einen schrägen oder queren Schnitt für möglich hielt, wurde nach einer Randomliste eine schräge (bzw. quere) oder eine paramediane Inzision vorgenommen. Alle Einschnitte wurden mit derselben Nahttechnik und demselben Nahtmaterial (Nylon) verschlossen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10.1 dargestellt. Sie zeigen, daß sich zwischen den 3 Einschnitten im Hinblick auf Hernienbildung oder Dehiszenz kein Unterschied ergab [19]. In einer früheren Studie unserer Einheit konnten wir keinen statistischen Unterschied in der Bruchrate zwischen 544 Mittellinien- und 558 Paramedianschnitten im Verlauf einer Reihe von kontrollierten Untersuchungen finden [8].

Tabelle 10.1 Narbenhernien bei medianen, paramedianen und queren Einschnitten (randomisierte Studie, Nachuntersuchung nach einem Jahr) (aus [19]) n

Anzahl der Hernien

Paramedian

39

9 n. s.

Median

40

7 n. s.

Paramedian

46

8 n. s.

Quer

50

7 n. s.

n. s. = nicht signifikant

Eine Modifikation des Standard-Paramedianschnittes ist kürzlich von Brennan et al. [26] beschrieben worden. Ein senkrechter Schnitt wird an der Verbindung von mittlerem und äußerem Drittel der Rektusscheide gesetzt. Die vordere Scheide wird vom Rektusmuskel, der in der üblichen Weise lateral aufgeschlitzt wird, abgetrennt. Die hintere Scheide und das Bauchfell werden in derselben sagittalen Ebene wie die vordere Scheide inzidiert. Theoretisch vermindert der durch die laterale Inzision der Scheide zustandekommende Verschlußmechanismus die Risiken der Wunddehiszenz und Narbenhernie. Bei Verwendung dieser Technik haben Donaldson et al. [12] nur über eine einzige Narbenhernie

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H.

Ellis

bei 231 Laparotomien berichtet. Diese Einschnittart wird jedoch nicht verwendet bei Notfällen wie rupturierten abdominellen Aortenaneurysmen oder schweren Blutungen. Auch bei früheren Abdominalschnitten oder Narbenhernien wird sie nicht benutzt. Wir führen z. Zt. zusammen mit Mr. Allan Pollok von Scarborough eine prospektive Studie durch, um diese Methode mit der üblichen Mittellinienschnittführung zu vergleichen.

10.2 Heilung der Laparotomiewunde Bis vor kurzem hielten es die meisten Chirurgen für unabdingbar, die Bauchwand Schicht für Schicht zu verschließen mit besonderem Nachdruck auf den Verschluß des Bauchfells. Man weiß jetzt durch Tierversuche und klinische Beobachtungen, daß die Heilung des Einschnitts durch Bildung einer festen fibrösen Narbe zustande kommt, welche die verschiedenen Schichten der Laparotomiewunde im Ganzen vereinigt. In der frühen Heilungsphase hängt die Festigkeit der Laparotomiewunde ganz von den Nähten ab. Deshalb ist es von grundlegender Wichtigkeit, daß das Nahtmaterial seine dem Zweck entsprechende Stärke beibehält. Nach 3 Wochen beträgt die Dehnungsstärke der heilenden Bauchwunde nur 20% des Normalwertes. Douglas [13] hat gezeigt, daß es wenigstens 120 Tage dauert, bis die Berstungsdruckkurve der heilenden Aponeurose ein Plateau erreicht.

10.3 Platzbauch Platzbauch, postoperative Wundzerreißung, Eviszeration sind die verschiedenen Namen, die man der Zerreißung einer Laparotomiewunde gegeben hat. Die Zerreißung kann, falls Haut oder Peritoneum intakt bleiben, partiell sein, es entwickelt sich jedoch schnell eine große Narbenhernie. Oder aber die Zerreißung ist komplett, es sind alle Schichten der Bauchwand betroffen, und es kommt dann in der Regel zum Vorfall von Eingeweiden. Diese Komplikation bedeutet das vollständige Scheitern einer Wundheilung. Sie ist deswegen auch ein besonders wichtiges Thema in einer Monographie, welche sich mit Wundheilung beschäftigt. In diesem Kapitel werden wir klinische Besonderheiten dieser Komplikation behandeln, ihre Frequenz, Ätiologie, Verhütung, Behandlung, Prognose und Sterblichkeitsrate.

10.3.1 Klinik Die Zerreißung der Laparotomiewunde kann sich in verschiedener Weise bemerkbar machen. In einigen Fällen gibt es sehr wenig Vorwarnung. Der Patient scheint zufriedenstellende Fortschritte zu machen, aber bei der Entfer-

10. Bauchwand

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nung der Hautnähte am 7. —10. Tag postoperativ platzt die Wunde. In anderen Fällen durchtränkt eine rosafarbene serösblutige Flüssigkeit den Verband, eine Erscheinung, die immer eine Zerreißung der tief unter den Hautnähten liegenden Bauchwandschichten nahelegt und das Durchsickern blutig gefärbten Peritonealexsudates bedeutet. Eine andere Möglichkeit ist, daß die Flüssigkeit von einem subkutan gelegenen großen Hämatom stammt. Um die Situation zu klären, sollten ein oder zwei Hautnähte in Operationsbereitschaft entfernt werden. Ist es zu einer Dehiszenz der tiefen Wundschichten gekommen, sollte der Reverschluß sofort vorgenommen werden. Falls es sich nur um ein Hämatom handelt, wird die Flüssigkeit entleert. In noch anderen Fällen scheint die Wunde normal zu heilen, um plötzlich aufzubrechen, wenn der Patient husten muß oder beim Stuhlgang preßt. Der Vorgang ist überraschend schmerzfrei. Der Patient sieht erstaunt, wie Netz oder eine Darmschlinge aus seiner Wunde austreten. In wieder anderen Fällen ist der postoperative Verlauf durch Erbrechen, Blähungen, Atemwegskomplikationen und Wundeiterung erheblich gestört. Es kann sich ein Abszeß bilden, der zur Trennung der tiefen Wundschichten führt. Bei der Inspektion findet man in der Tiefe der Wunde glanzloses Netz oder Dünndarmschlingen, die mit nekrotischen Muskeln oder Faszien verbacken sind. Bei einer weiteren Manifestation erleidet der Patient postoperativ nach wenigen Tagen einen Darmverschluß. Die Untersuchung ergibt, daß ein kleiner Teil der Bauchwunde deshiszent ist und der Ileus darauf zurückgeht, daß Dünndarm in der so entstandenen Bauchwandlücke eingeklemmt wurde. Ein Platzbauch erfolgt gewöhnlich zwischen dem 7. und 10. postoperativen Tag. Er kann aber auch schon am 5. Tag auftreten oder auch verzögert sein bis nach der Entfernung der Nähte. Er kann sogar noch später vorkommen, insbesondere bei Fällen mit komplizierender schwerer Wundinfektion. Tabelle 10.2 gibt den Häufigkeitsgipfel in einer Reihe von Publikationen wieder. Tab. 10.2 Zeitliches Auftreten des postoperativen

Platzbauches

Autoren

Zahl der Fälle

Zeit in Tagen

Alexander u. Prudden [2] Efron [15] Guiney et al. [27] Hampton [28] Lythgoe [39] Reitamo u. Moller [48]

200 128 235 120 89 49

Im Mittel 6,8 7 - 1 2 (Gipfel 100) Von 1 - 23 (Mehrzahl 5 - 8 ) Überwiegend 5 — 12 Gipfel 10 Gipfel 8

188

H. Ellis

10.3.2 Häufigkeit Die meisten neueren Publikationen berichten über eine Platzbauchhäufigkeit von 1% oder weniger bei allen größeren Laparotomiewunden. Frühere Veröffentlichungen gaben 3% oder mehr an. Bei der Beurteilung dieser Berichte muß man das jeweilige Patientengut kritisch mustern. Einige Studien berücksichtigen alle Laparotomien sogar unter Einschluß transmuskulärer Zugänge bei Appendektomien. Obwohl Dehiszenzen und Hernien bei solchen Zugängen vorkommen können, sind sie doch sehr ungewöhnlich [45]. Eine Studie schloß sogar die Operation von Inguinalhernien ein [62]. Einige Untersuchungen berücksichtigen lediglich selektive Operationen und schließen erneut eröffnete Wunden und Notfälle aus. Retrospektive Untersuchungen sind weniger verläßlich als sorgfältige prospektive Studien, da man nie sicher sein kann, daß die Krankengeschichten wirklich jeden Fall einer Bauchwandruptur festhalten. Ein sterbender Patient z. B. mit durch Hautnähte gerade eben zusammengehaltenen Wundrändern und in der Tiefe sichtbarem Darm dürfte nicht als Eviszeration registriert werden. Schichtweiser Wundverschluß Nylonfaden

~ ~

tji' |i^)Nyionfaden^äB8j^i

Monofiler Nylonfaden

rr i i i !

Haut Subkutangewebe Faszie Muskel Faszie Peritoneum

Muskel Faszie

> 1cm Allschichtiger Wundverschluß Abb. 10.1 Schichtweiser Verschluß und Allschichtverschluß von Bauchwunden.

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Das geringe Vorkommen des Platzbauches in den vergangenen 10 —15 Jahren fällt zusammen mit der steigenden Beliebtheit der allschichtigen Verschlußtechnik (Abb. 10.1), in der Regel zusammen mit dem Gebrauch nichtabsorbierbaren Nahtmaterials. So haben Higgins et al. [30] über die Abnahme der Platzbauchhäufigkeit bei Verwendung der Allschichttechnik von 3,7% auf 0,7% berichtet. Das Nahtmaterial war rostfreier Stahl. In unseren eigenen Studien wurden zwischen 1975 —1977 341 größere Bauchwunden schichtweise verschlossen [8]. Es ergab sich eine Dehiszenzrate von 3,8%. Diese fiel auf 0,8% bei 788 aufeinanderfolgenden Patienten, nachdem die Allschichttechnik eingeführt worden war. Wir werden später ausführlich besprechen, wie häufig der Platzbauch beim allschichtigen abdominalen Verschluß in verschiedenen prospektiven Studien bei unterschiedlichen Verschlußmethoden auftritt. 10.3.3 Ä t i o l o g i e Die abdominale Wundruptur ist häufiger bei Männern und bei älteren Menschen. Lythgoe [39] z.B. fand bei einer Serie von 89 Platzbäuchen (die etwa 1% aller Bauchoperationen betrafen) ein Verhältnis Männer zu Frauen von 3,7 zu 1, und einen Häufigkeitsgipfel in der 6. und 7. Dekade. Guiney et al. [27] fanden bei einer Studie von 235 Fällen in 74% männliche Patienten. Efron [15] berichtete über 128 Patienten mit kompletter Ruptur. Der jüngste war ein 1 Monat altes Baby nach einer Weber-Ramstedt-Operation, der älteste war ein 92 Jahre alter Mann. Die meisten Fälle ereigneten sich in der 5. bis 6. Dekade. Das Verhältnis Männer zu Frauen betrug 2,2 zu 1. Es gibt keinen einzelnen Grund, der für alle Wundaufbrüche verantwortlich wäre, seien sie komplett oder partiell mit nachfolgendem Narbenbruch. Grundsätzlich werden eine oder mehrere der folgenden Ursachen den Platzbauch verschulden: 1. Der Knoten kann reißen oder aufgehen. Dies ist ein vermeidbarer technischer Fehler, der jedoch gelegentlich vorkommt. 2. Das Nahtmaterial reißt, entweder weil es zu schwach für die erforderliche Spannung ist, oder weil es im Gewebe zerstört wird, bevor eine ausreichende Wundheilung zustandegekommen ist. Dieser Faktor sollte durch eine korrekte Auswahl des Nahtmaterials vermieden werden. 3. Die Nähte können durch das Gewebe durchschneiden. Dies kann eintreten, wenn sie entweder zu nah an die Wundränder gelegt werden oder infolge stärkerer Brüchigkeit des Gewebes. Beispiele dafür sind der Ikterus, die Hypoproteinämie, Urämie oder am wichtigsten von allen die Sepsis.

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4. Überdies kann eine Wunde, die unter Spannung steht, rupturieren, wenn aus irgendeinem Grund der intraabominelle Druck ansteigt (Blähung, Husten, Pressen, Aufstoßen) und so eine zusätzliche Belastung entsteht. Das klinische Studium der Wundheilung ist schwierig, weil es gewöhnlich nicht eine einzelne Ursache ist, welche die Störung hervorruft. So können bei einem Patienten mit Laparotomie wegen einer fortgeschrittenen malignen Erkrankung die Störfaktoren Gelbsucht, Anämie und Eiweißmangel zusammen vorkommen. Nach der Operation kann der Patient urämisch werden, sein Abdomen kann durch Meteorismus oder Aszites aufgetrieben sein, und er kann einen hartnäckigen postoperativen Husten entwickeln. Zusätzlich kann eine Wundinfektion auftreten. Damit im Zusammenhang müssen wir die Art der Schnittführung, des Nahtmaterials, die Verschlußtechnik und die Erfahrung des Operateurs berücksichtigen. Welcher dieser Faktoren, allein oder in Kombination, ist nun für die Ruptur der Bauchwand verantwortlich? Nur unter Auswertung von Tierexperimenten zusammen mit sorgfältigen und kontrollierten klinischen Untersuchungen kann die Kenntnis auf diesem wichtigen Gebiet vorangetrieben werden. Wir sind heute mit einer gewissen Sicherheit in der Lage, Faktoren des Allgemeinzustandes des Patienten und der Art der chirurgischen Technik zu benennen, welche in der Ätiologie der Wundruptur eine Rolle spielen. Allgemeine

Faktoren

Bekanntlich ist die Wundheilung bei einem gesunden jungen Patienten nach einen abdominellen Routineeingriff selten ein Problem. Im Gegensatz dazu hat der adipöse Patient oder der kachektische, ältere, toxämische, ikterische, diabetische, anämische, urämische, eiweißverarmte oder an Skorbut leidende Patient ein viel höheres Risiko der Wundheilungsstörung. Ascorbinsäure Vitamin C ist für die Kollagensynthese von grundsätzlicher Bedeutung. Klinisch manifester Skorbut ist ungewöhnlich. Geringere Grade des Vitamin-C-Mangels finden sich aber bei Patienten mit peptischen Ulzera, welche oft Obst und rohes Gemüse meiden oder bei Patienten mit Stenosen des Oesophagus. McGinn u. Hamilton [40] haben gezeigt, daß der Vitamin-C-Blutspiegel nach einer Operation bei Patienten absinkt und in etwa 7 Tagen zum Normalwert zurückkehrt. Patienten, die während des Eingriffs Blut erhalten haben, haben jedoch für längere Zeit einen niedrigen Vitamin-C-Spiegel. Beim Menschen wird Vitamin C in Leukozyten gespeichert und transportiert. Durch einen Blutverlust wird dieser Reservespeicher reduziert und kann durch konserviertes Blut nicht wieder aufgefüllt werden, da der leukozytäre Ascorbinsäuregehalt von Blutkonserven nach einer Woche Konservierung beträchtlich absinkt. Die

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Autoren nehmen an, daß dieser Umstand sowohl für die erhöhte Rate der Bauchwandrupturen als auch der Anastomoseninsuffizienzen verantwortlich ist, die bei Patienten beobachtet werden, die wegen einer gastrointestinalen Blutung notfallmäßig laparotomiert werden mußten. Urämie Über die Beziehung zwischen Urämie und Wundheilung sind sehr wenige experimentelle oder klinische Untersuchungen durchgeführt worden. Nayman [43] hat gezeigt, daß urämische Hunde eine hohe Rate von Platzbäuchen nach Laparotomien bekamen, die jedoch durch Hämodialyse verhindert werden konnten. "Wir haben demonstriert, daß es bei einseitig nephrektomierten und kontralateral heminephrektomierten Ratten zu einer signifikanten Minderung des Rupturwiderstandes von Laparotomiewunden und Dünndarmanastomosen kommt. "Wir haben überdies eine erhebliche Hemmung des Fibroblastenwachstums in urämischem Serum oder in normalem Serum bei Zusatz von Harnstoff zeigen können [10]. Leider sind nur wenige klinische Untersuchungen über Wundheilung bei Urämie durchgeführt worden. Androulakakis [3] hat jedoch festgestellt, daß nicht weniger als 7 von 12 Patienten mit akuter postoperativer Urämie nach Eingriffen an der Niere eine vollständige Ruptur ihres Flankenschnittes bekamen. Moffat et al. [41] haben bei 5 von 19 Patienten, die während einer langzeitigen Peritonealdialyse operiert werden mußten, Wundrupturen beobachtet. Ikterus Ein durch Choledochus-Unterbindung bei Ratten erzeugter Verschlußikterus vermindert die Festigkeit abdomineller Wunden und verzögert die Kollagensynthese und Gefäßneubildung [4]. Wir haben in unserem Laboratorium in Gewebekulturen eine erhebliche Hemmung des Fibroblastenwachstums in Gegenwart von ikterischem Serum im Unterschied zu normalem Serum beobachtet [61]. Ein ähnlicher Effekt wurde beobachtet, wenn Bilirubin dem Kulturmedium beigegeben wurde. Bei unseren klinischen Studien hatten wir bei 326 aufeinanderfolgenden Laparotomien 3 komplette Bauchwandrupturen und 4 Narbenhernien bei 21 ikterischen Patienten (33%). Bei den 305 nichtikterischen Patienten fanden sich 6 Rupturen und 10 Narbenhernien (5%). Diese Differenz ist statistisch hoch signifikant [18]. Interessanterweise verschwand dieses erhöhte Risiko einer postoperativen Wundruptur und Hernie, als wir zur allschichtigen Verschlußtechnik übergingen. Dixon et al. [11] fanden in einer retrospektiven Studie bei 373 wegen Verschlußikterus operierten Patienten signifikant häufiger eine Wunddehiszenz, wenn der Bilirubinwert über 200 |jimol/l lag, der Hämatokrit unter 30% und der Verschlußikterus eine maligne Ursache hatte.

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Neben den multifaktoriellen Ursachen für eine Wundheilungsstörung gibt es viele andere Individualfaktoren bei schwerkranken Patienten, die für einen Wundaufbruch mehr spekulativ in Erwägung gezogen werden können, aber bislang noch nicht beweisbar sind. Sie verdienen sicherlich weitere wissenschaftliche Studien. White et al. [65] haben z.B. beobachtet, daß 46% ihrer Platzbauchpatienten ein Malignom hatten. Trapnell [63] fand eine 9% ige Platzbauchrate bei Patienten, die wegen einer Pankreatitis laparotomiert wurden. Diese Komplikation war dreimal so hoch wie zu erwarten war. Pitkin [44] verglich 300 adipöse und 300 normalgewichtige Frauen nach abdominaler Hysterektomie. Bei den übergewichtigen Patientinnen gab es drei Platzbäuche, bei den normalgewichtigen keinen. Es bestand jedoch keine statistische Signifikanz. Alexander u. Prudden [2] beobachteten in Verbindung mit Wundrupturen einen niedrigen Plasmaproteinspiegel, bedingt durch Malignóme, Unterernährung oder Leberversagen. Technische

Faktoren

Neben diesen primären präoperativen Ursachen für eine Wunddehiszenz ist auch die operative Technik selbst von Bedeutung für die Heilung der Laparotomiewunde. Hierbei müssen besonders in Betracht gezogen werden: die Wahl des operativen Zugangs, die Art des benutzten Nahtmaterials und die Technik des Wundverschlusses. Bis vor einigen Jahren basierten viele Meinungen über den Zusammenhang von chirurgischer Technik und Wunddehiszenz auf „klinischen Eindrücken". So wertvoll das auch sein mag, diese Eindrücke können nicht mit Ergebnissen verglichen werden, die durch sorgfältig geplante prospektive Studien gewonnen wurden. Die Resultate dieser Studien haben viele langgehegte Glaubenssätze ernsthaft in Frage gestellt oder widerlegt [17]. Der operative Zugang In der Vergangenheit hat man allgemein angenommen, daß der Mittellinienschnitt, insbesondere am Oberbauch, zu einer höheren Rate an Platzbäuchen und Narbenhernien führt als quere, schräge oder paramediane Schnitte. Letztere sind aufwendiger auszuführen und zu verschließen als der Mittellinienschnitt. Beim Studium früher publizierter Studien über die Wunddehiszenz finden wir bestimmt den Mittellinienschnitt in den Statistiken an herausragender Stelle. Der Grund für diese Tatsache ist unschwer zu finden. Da die erwähnten Studien unkontrolliert durchgeführt wurden, blieb unberücksichtigt, daß der Mittellinienschnitt oft in Fällen großer Dringlichkeit angewendet wurde — bei Blutung, Trauma oder Sepsis — oder aber bei Wiedereröffnung früherer Laparotomiewunden, vielleicht sogar in einer bereits vorhandenen Narbenhernie. Die aufwendigeren operativen Zugänge benutzt man eher in der Elektivchirurgie.

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M a n braucht sich nicht zu wundern, daß in der Notfallchirurgie mehr Komplikationen gefunden werden als in der Elektivchirurgie. Die letzten prospektiven Studien meiner Abteilung haben gezeigt, daß bei Berücksichtigung dieser unterschiedlichen Voraussetzungen zwischen der medianen und paramedianen Schnittführung keine signifikante Differenz besteht [7, 8]. Greenall, Evans u. Pollock [25] haben eine randomisierte kontrollierte Studie bei 579 Patienten mit Laparotomien durchgeführt, die entweder mittels medianen oder quer/ schrägen Schnitten durchgeführt wurden. Das Abdomen wurde mit der Allschichttechnik verschlossen unter Benutzung von Nylon, Draht oder Polyglykolsäure. Es gab zwei Platzbäuche, beide nach einem Mittellinienschnitt (0,4%). Die Anzahl von Narbenhernien war nach sechs Monaten bei beiden Gruppen die gleiche (7%). Die Autoren weisen auf einen interessanten Unterschied hin. Von den 17 Hernien in der Gruppe mit Medianlaparotomien traten acht in vorher infizierten Wunden auf, während von 15 Hernien in der Gruppe mit Querlaparotomien nicht weniger als 13 in vorher infizierten Wunden sich ausgebildet haben. Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, daß in infektionsfreien Wunden der Querschnitt der bessere zu sein scheint, daß jedoch bei eingetretener Infektion die Hernienrate in beiden Gruppen dieselbe ist. Brennan et al. [12] haben kürzlich über ungewöhnlich gute Ergebnisse bei Verwendung des lateralen Paramedianschnitts berichtet ohne einen Platzbauch in einer Serie von 850 Fällen. Es sei angemerkt, daß zwei wichtige Patientengruppen aus dieser Serie ausgeschlossen wurden, nämlich solche mit NotfallLaparotomien wegen schwerer Blutung und Patienten, die bereits früher laparotomiert waren. Unsere Gruppe in Westminster führt z. Zt. mit Allan Pollock in Scarborough eine prospektive Studie durch, bei der wir einerseits die Ergebnisse großer Paramedianschnitte mit Medianschnitten bei Laparotomien vergleichen, andererseits die Ergebnisse bei den Patienten festhalten, welche von der randomisierten Untersuchung ausgeschlossen werden mußten. Die Dehiszenzrate bei dem Wechselschnitt nach McBurney im rechten Unterbauch bei Appendektomie ist äußerst niedrig, obwohl eine Narbenhernie vorkommen kann, insbesondere nach einer Infektion oder wenn ein Drainschlauch längere Zeit belassen wird. Die Plazierung einer Kolostomie oder eines Ileostomas in die Laparotomiewunde erhöht ganz sicher das Risiko einer Wunddehiszenz und Hernienbildung. Wo immer möglich, sollte ein Stoma über einen kleinen gesonderten Schnitt angelegt werden. Dieselbe Empfehlung gilt auch für abdominale Drainschläuche.

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Art des Nahtmaterials Viele Generationen haben Catgut zum abdominalen Wundverschluß benutzt. An manchen Zentren wird es noch immer verwendet. Goligher et al. [23] haben jedoch in einem wichtigen kontrollierten Versuch zeigen können, daß der alleinige Gebrauch von Catgut mit einer 10% igen Rate an kompletten Dehiszenzen einherging verglichen mit etwas weniger als 1 % , wenn Catgut zusammen mit Platzbauchnähten verwendet wurde oder ein Einzelknopf-Allschichtverschluß mit einer Drahtnaht Stärke 8 erfolgte. Tagart [51] verglich den fortlaufenden Catgutverschluß, verstärkt mit drei oder vier Nylonspannungsnähten, mit der fortlaufenden Nylonnaht. Die erste Gruppe hatte eine 3,4% ige Platzbauchrate verglichen mit 0,9% in der letzteren. Leaper et al. [39] verzeichneten eine 6,5% ige Platzbauchrate bei einem zweischichtigen, fortlaufenden Catgutverschluß. Vergleichbare Zahlen konnten bei allschichtiger Verschlußtechnik unter Benutzung von Einzelknopfnähten mit Catgut erreicht werden. Angesichts dieser überwältigenden Beweise ist der Gebrauch von Catgut als einzigem Nahtmaterial beim Verschluß größerer Laparotomiewunden kaum zu rechtfertigen. Viele durch diese Resultate beeindruckte Chirurgen benutzen jetzt nichtresorbierbares Nahtmaterial für die vordere Muskelscheide oder Linea alba. Stahl ergibt ausgezeichnete Resultate, ist jedoch schwierig zu handhaben. Gemeinsam mit vielen Chirurgen bevorzuge ich einfaseriges Nylon. In den letzten Jahren haben wir die Einführung von synthetischen langkettigen aus Kohlehydraten bestehenden resorbierbaren Nähten erlebt. Sie führten verschiedenen Berichten zufolge zu ausgezeichneten Ergebnissen. Studien, in denen Dexon (Polyglykolsäure) bei der allschichtigen Verschlußtechnik benutzt wurde, berichten über niedrige Platzbauchraten. Man weiß jedoch, daß Dexon in zwei Wochen etwa 80% seiner Stärke verliert, während die Bauchwandfaszie annähernd 120 Tage benötigt, um ihre Festigkeit zurückzugewinnen. In unseren eigenen Studien hatten wir bei 104 Verschlüssen mit Dexon in der Allschichttechnik einen Platzbauch und 12 Narbenhernien (12,5% Versager) verglichen mit einem Platzbauch und vier Narbenhernien (4,7% Versager) bei 106 Verschlüssen in der Nylongruppe [7]. Vor kurzem ist ein langsam resorbierbarer langkettiger Kohlenwasserstoffaden, Polydioxanon (PDS), eingeführt worden, der zur vollständigen Resorption 72 Tage braucht. Eine kleine Pilotstudie, die wir unter Verwendung dieses Materials durchgeführt haben, ergab noch immer schlechtere Ergebnisse im Vergleich zu einer Patientengruppe, bei der der abdominale Wundverschluß mit Nylonnähten erfolgte. Viele Chirurgen schrecken vor dem Gebrauch von nichtresorbierbarem Nahtmaterial zum Bauchwundenverschluß zurück, wenn sie es mit schwer infizierten Fällen zu tun haben. Einfaseriges Nylon ist jedoch äußerst unreaktiv [9]. Eine Heilung erfolgt sogar bei schwerer Vereiterung und auch dann, wenn die oberflächlichen Schichten der Wunde aufgebrochen sind und der Nylonfaden frei in der Faszienscheide liegt. In einigen Fällen kann sich eine Tasche bilden,

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insbesondere über dem Nylonknoten am Ende der fortlaufenden Naht. Es ist jedoch einfach, den Knoten aus der Tasche zu entfernen, ohne die gesamte Nylonnaht herauszuziehen. Danach heilt die Tasche im allgemeinen rasch aus. Es wird behauptet, daß die resorbierbaren Nähte die Taschenbildungsrate verringern. Wir waren daher enttäuscht, als wir in unseren eigenen Studien 11,5% Wundtaschen in der Dexongruppe fanden verglichen mit 9,5% bei Nylon. Dieses Resultat stützt aber eine elektronenmikroskopische Untersuchung, die gezeigt hat, daß eine Infektion die vollständige Resorption von Dexon verzögert, das nunmehr als Fremdkörper wirkt [6]. Technik des Wundverschlusses Bis vor kurzem war es ein chirurgisches Dictum, das in fast allen Lehrbüchern der operativen Chirurgie herausgestellt wurde, daß das Peritoneum beim Verschluß einer Laparotomiewunde genäht werden muß. Und doch wissen wir aus klinischer Beobachtung und Tierexperimenten, daß Bauchfelldefekte schnell heilen [17]. Es ist auch allgemeine Erfahrung, daß bei adipösen, pressenden Patienten mit schwachem Gewebe die Peritonealnähte oft durchschneiden, die Wunde aber trotzdem sicher abheilt. Wir wissen auch, daß einige Chirurgen das Peritoneum routinemäßig unvernäht lassen, offensichtlich ohne verheerende Folgen. Die Frage hat einige Bedeutung. Falls das Offenlassen des Peritoneums die abdominale Wundheilung nicht beeinträchtigt, könnte auf einen unnötigen Schritt der Operation verzichtet werden, und die gelegentlich erheblichen Schwierigkeiten bei der Peritonealnaht könnten vermieden werden. Falls sich jedoch herausstellen sollte, daß die Zahl der Wunddehiszenzen steigt, wenn das Peritoneum nicht vernäht wird, dann muß dieses Verfahren beim Laparotomieverschluß seinen Platz behalten, gleichgültig wie schwierig es durchzuführen ist. Karipineni, Wilk u. Danese [37] fanden bei Hunden keinen Unterschied im Rupturwiderstand zwischen Bauchschnitten mit Peritonealnaht und solchen ohne Peritonealnaht. Wir haben eine randomisierte, prospektive Studie bei 162 Patienten durchgeführt, deren Laparotomiewunden (median und paramedian) mit fortlaufendem Catgut am Peritoneum und Nylon an der Rektusscheide oder der Linea alba verschlossen wurden und diese verglichen mit 164 Patienten, bei denen keine Peritonealnaht erfolgte. In der ersten Gruppe ergab sich viermal eine Wunddehiszenz (2,5%) verglichen mit fünfmal in der letzteren (3%). Der Unterschied ist statistisch nicht signifikant [19]. Wir werden später sehen, daß diese relativ schlechten Ergebnisse durch unseren Übergang zur allschichtigen Verschlußtechnik deutlich verbessert wurden. Jahrzehntelang wurde es für unumgänglich gehalten, daß die Bauchwand durch eine sorgfältige Schicht-für-Schicht-Naht verschlossen wird in der irrigen Annahme, daß auch die Heilung Schicht für Schicht erfolgt. Wir haben bereits darauf hingewiesen, daß die Nähte die Schichten der Bauchwand nur so lange

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getrennt halten, bis sich neues Kollagen gebildet und stabilisiert hat. Langsam hat das Konzept des Allschichtverschlusses der Bauchwand an Boden gewonnen. Jones, Newell u. Brubaker [35] haben bei einem Wundverschluß mit Catgut eine Bauchdeckendehiszenzrate von 11% festgestellt, welche auf 7 % absank, wenn das Peritoneum mit Catgut und das vordere Blatt der Rektusscheide mit Einzelknopf-Stahldrahtnähten verschlossen wurde. Es gab jedoch bei 81 Operationen nur eine Dehiszenz, wenn eine Einzelknopfflaschenzugnaht mit Stahldraht verwendet wurde. Die Flaschenzugnaht wurde erstmals im Jahre 1900 von Smead angewendet. Die allschichtige Verschlußtechnik mit Flaschenzugnähten wird in den USA häufig als Smead-Jones-Methode bezeichnet. Sowohl Dudley [14] als auch Jenkins [33] haben den Wert der nichtresorbierbaren Nähte für alle Schichten der Bauchwand mit Ausnahme der Haut durch theoretische Argumente gestützt. Viele klinische Untersuchungen haben gezeigt, daß die Technik sehr erfolgreich ist mit einem Rückgang der Platzbauchrate auf 1% und weniger. So fand Goligher [22] nur einen Platzbauch unter 108 Fällen bei Benutzung von Einzelknopf-Drahtnähten. Kirk [38] hatte keine Dehiszenz bei 186 Laparotomien, die allschichtig mit Nylon verschlossen wurden. Leaper et al. [39] hatten keine Dehiszenz bei 120 Laparotomien, die allschichtig mit Stahldraht verschlossen wurden. Jenkins selber berichtete über den bemerkenswerten Erfolg mit nur einer Dehiszenz bei 1.505 Verschlüssen der Laparotomiewunde mit Nylonfäden [33]. In unseren Untersuchungen hatte die Einführung dieser Technik eine deutliche Verbesserung der Ergebnisse zur Folge. In einer früheren Studie gab es bei 341 Laparotomiewunden, die mit schichtweiser Technik verschlossen wurden, 13 Platzbäuche (3,8%). Nachdem wir zur allschichtigen Verschlußtechnik unter Benutzung von Nylon übergingen, hatten wir bei 788 aufeinanderfolgenden Fällen sechsmal einen Platzbauch (Rate von 0,8%) [8]. Wie wir im folgenden Abschnitt besprechen werden, hat die allschichtige Verschlußtechnik leider nicht das Risiko der Narbenhernienbildung beseitigt. In vielen Fällen ist die vollständige Wundruptur multifaktoriell bedingt. Bei einer Studie an 32 Platzbäuchen erkannten Greenburg et al. [26] als risikoträchtig: den älteren, männlichen Patienten, der unterernährt ist, sich einer Darmoperation unterzieht und postoperativ eine schwere Infektion der Atemwege entwickelt. Die Verhütung einer Wunddehiszenz hängt ab von der Verbesserung des Ernährungszustands des Patienten (insbesondere Ausgleich von Vitamin-C-Mangel), von einer guten Relaxation der Bauchwand beim Wundverschluß, von einer schonenden Behandlung des Gewebes bei der Wundnaht, von einer allschichtigen Verschlußtechnik unter Benutzung nichtresorbierbarer Fäden und von einer sorgfältigen postoperativen Überwachung, die den Husten mindert, das Erbrechen verhindert und einen postoperierten Meteorismus verhütet.

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10.3.4 Prognose Die Sterblichkeitsrate bei abdominaler Dehiszenz variiert in unterschiedlichen Studien zwischen 8% und 30% mit einem Mittel von 11% bis 12%. Die Mortalität hängt häufig mehr von der Primärursache ab, deretwegen der Patient operiert wurde, als von der Ruptur selbst. So berichtete Efron [15] über eine Sterblichkeitsrate von 24%: Von den 31 Toten waren nur zwei Patienten jünger als 50 Jahre und 16 der Todesfälle ereigneten sich bei Patienten mit fortgeschrittener maligner Erkrankung. Gelegentlich kann die Wunde nach erneuter Naht ein zweites Mal rupturieren. Dies geschah bei acht von Efrons Patienten (drei komplette und fünf oberflächliche Rupturen). Nach der Wiederherstellung eines Platzbauches ist das Auftreten einer Narbenhernie nicht ungewöhnlich. Dies ereignete sich bei einem Drittel der von Guiney, Morris u. Donaldson [28] beobachteten Patienten.

10.4 Narbenhernie Eine Narbenhernie ist definiert als Bruch, der sich in der Narbe eines früheren chirurgischen Einschnitts entwickelt. Sie bedeutet das Scheitern der normalen Heilung in dieser Wunde. Es mag nur eine kleine Vorwölbung sein, die lediglich hervortritt, wenn der Patient hustet, preßt, sitzt oder die Beine in die Luft streckt. Der Patient selbst hat sie unter Umständen noch nicht einmal bemerkt. Im Gegensatz dazu kann sie auch groß und für den Patienten belastend sein. Falls die Bruchpforte eng und der Bruchsack groß ist, besteht das Risiko der Einklemmung. Selten kann eine dünnwandige, große Narbenhernie ulzerieren, so daß Netz hervortritt oder sogar eine Darmfistel entsteht. 10.4.1 H ä u f i g k e i t Viele Chirurgen sind der Meinung, daß eine Narbenhernie eine Rarität sei. In einigen Fällen kann das auf die ausgezeichnete chirurgische Technik zurückgehen. Goligher et al. [23] z. B. beobachteten keine einzige Hernie (nur einen einzelnen Platzbauch) bei 108 aufeinanderfolgenden Laparotomien, die allschichtig mit Einzelknopf-Drahtnähten verschlossen wurden. Im Gegensatz dazu gab es eine 14% ige Versagerrate beim schichtweisen Verschluß mit Catgutnähten und 4,8% Versager bei Catgutnähten, die durch Entlastungsnähte verstärkt wurden. Donaldson et al. [12] berichten nur über eine einzige Narbenhernie bei 231 Laparotomiewunden nach lateralem Paramedianschnitt. In vielen Fällen jedoch mag die Narbenhernie deswegen selten sein, weil die Patienten weder lange genug beobachtet noch speziell auf das Vorliegen einer Hernie untersucht werden. Bei unseren Untersuchungen betrachten wir jede Vorwölbung in der Wunde, wenn der Patient seine Beine anhebt, aufrecht sitzt

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oder hustet, als eine Narbenhernie. Bei Nachuntersuchungen der Patienten im 1., 3., 6. und 12. postoperativen M o n a t fanden wir auf diese Weise 84 Narbenhernien (7,4%) bei 1.129 aufeinanderfolgenden Bauchoperationen von Erwachsenen. Ähnliche Ergebnisse werden auch von anderen berichtet. Pollock [47] bemerkte eine 10% ige Narbenhernierate bei 961 Patienten sechs M o n a t e nach dem Eingriff. Johnson, Bernhardt u. Bentley [34] fanden eine 13% ige Rate nach sechs M o n a t e n bei 213 Laparotomien und Irvin [32] eine Häufigkeit von 4,7% nach sechs M o n a t e n bei 200 Laparotomien mit einer l % i g e n Rate von Platzbäuchen. Die meisten Studien gehen von einem Beobachtungszeitraum von sechs oder höchstens 12 M o n a t e n nach der Operation aus. Wir untersuchten 363 Patienten, die nach einem Jahr keine Hernie hatten, erneut zwischen zwei und fünf Jahren nach der Operation [21]. Wir fanden, daß 21 Patienten (5,8%) jetzt erst eine Narbenhernie entwickelt hatten. Interessant war, daß keiner der kausalen Faktoren, die wir später diskutieren werden, in Verbindung mit der Entwicklung dieser späten Hernien stand, f ü r die wir tatsächlich keine offenkundige Ätiologie finden konnten. Diese Brüche waren an Ausdehnung kleiner. Sechs der Patienten waren sich des Vorhandenseins der Hernie nicht bewußt und keiner wollte sich den Bruch operativ beseitigen lassen. Wir sind nicht in der Lage zu erklären, wie sich Kollagen ein oder mehrere Jahre, nachdem eine gesunde Abheilung erfolgt ist, so dehnen kann, d a ß ein N a r b e n b r u c h entsteht. Es ist möglich, daß Narbengewebe ein viel dynamischeres Gebilde ist, als m a n früher a n n a h m , so d a ß Stoffwechselbelastungen zu Störungen im dynamischen Gleichgewicht des neugebildeten Kollagens führen können. H a r d i n g et al. [30] haben ebenfalls über die späte Entwicklung von Narbenhernien in Studien berichtet, die drei und fünf Jahre nach einer Laparotomie durchgeführt wurden. Eine bedeutende Studie von A k m a n [1] belegt die Dauer der Entwicklung bei einer Serie von 500 Narbenhernien: Innerhalb Innerhalb Innerhalb Innerhalb Innerhalb Innerhalb Innerhalb Zwischen

von 2 Wochen von 3 M o n a t e n eines Jahres von zwei Jahren von drei Jahren von vier Jahren von fünf Jahren dem 5. und 30. Jahr

5,6% 52,2% 67,8% 78,6% 88,4% 93,2% 97% 98,4%

Bei den verbleibenden 1,6% war die D o k u m e n t a t i o n ungenügend. In unserer eigenen Studie sind von 84 Hernien 18 im ersten M o n a t entstanden und weitere 30 nach drei M o n a t e n . 20 weitere Brüche wurden nach sechs M o n a t e n gefunden, 15 weitere nach einem Jahr und einer später als ein Jahr [8].

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10.4.2 Ätiologie Viele Faktoren sind mit der Entstehung einer Narbenhernie in Zusammenhang gebracht worden, aber erst jüngste prospektive Studien haben auf diesem Gebiet verläßliche Daten erbracht. In unserer Studie gab es bei 1.129 größeren Laparotomien 19 Platzbäuche und 84 Narbenhernien. Es bestand ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen Ausbildung von Narbenhernien und älteren, männlichen, adipösen Patienten sowie solchen mit Darmoperationen und Patienten mit Schnitten, die länger als 18 cm waren. Im Gegensatz dazu ergab sich durch die Art des Einschnitts (median oder paramedian) in dieser Hinsicht kein signifikanter Unterschied. Es gab auch keine Differenz bei der Komplikationsrate von Schnitten, die durch den Chefarzt oder den Assistenten verschlossen wurden. Es gab eine höhere Zahl von Bruchbildungen in einer von Oberärzten versorgten Gruppe. Das bezog sich jedoch auf nur zwei Chirurgen, die beide eine hohe Hernieninzidenz hatten, so daß dafür schlechte chirurgische Technik angeschuldigt werden muß. Postoperative Faktoren, insbesondere Atemwegsinfektion, Meteorismus und Wundinfektion, korrelierten signifikant mit der Rate an Hernien. Die Studie schloß 104 Patienten ein, deren Wunden mit resorbierbaren Polyglykolsäurefäden (Dexon) verschlossen wurden [7]. Unter diesen waren 12 Hernien (11,5%), ein signifikant höherer Anteil als bei mit Nylon und allschichtiger Verschlußtechnik versorgten Wunden (P > 0,05). Die Wundinfektion spielte eine bedeutsame Rolle. 48% von 179 Patienten, die eine Wundinfektion bekamen, entwickelten eine Narbenhernie. Pollock [47] fand in seiner prospektiven Studie, in welcher bei 961 Laparotomien 98 Narbenhernien auftraten, als wichtigste Faktoren: postoperative Atemwegskomplikationen, männliches Geschlecht, Alter über 60 Jahre und wiederum besonders wichtig die Wundinfektion. Der Platzbauch selbst ist ein wichtiger prädisponierender Faktor für eine Narbenbruchbildung. Guiney et al. [28] vermerkten das bei einem Drittel ihrer Patienten, die eine erneute Naht bei Platzbauch überlebt hatten. Bei Grace u. Cox [24] lag die Rate der Narbenhernien nach erneuter Naht bei 25%.

10.5 Ausgedehnte Bauchwand-Exzision Es gibt eine Reihe von Situationen, die zu massiven Bauchwanddefekten führen. Diese umfassen große mit Gewebsverlust einhergehende Narbenhernien, Traumen, insbesondere nach Schußwunden, sehr schwere und komplizierte Infektionen (z. B. Gasgangrän oder nekrotisierende Fasziitis) sowie ausgedehnte enbloc-Exzisionen bei Tumoren. In vielen Fällen gestattet die Mobilisation von Bauchmuskeln und Hautlappen den primären Verschluß. Es gibt jedoch gelegentlich Beispiele, wo ein ausgedehnter Gewebsverlust die ganze Kunst des Chirurgen fordert, dennoch eine Wundheilung zu erreichen.

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10.5.1 Maligne Erkrankung Die Infiltration der Bauchwand durch einen darunter liegenden Tumor ist allein keine Kontraindikation für eine radikale und kurative Exzision. Moynihan hat schon 1926 die Bauchwandresektion bei der Entfernung eines anhaftenden Kolonkarzinoms empfohlen [43]. In geeigneten Fällen, bei denen keine Fernmetastasierung vorliegt, können die Spätergebnisse ausgezeichnet sein. So haben El-Domeiri u. Whiteley [16] über 10 Fälle von Coecumkarzinomen berichtet, die zusammen mit der infiltrierten Bauchwand reseziert wurden. Es gab einen postoperativen Todesfall. Sieben Patienten waren z. Zt. der Veröffentlichung noch am Leben. Fünf von ihnen überlebten fünf Jahre. In vielen Fällen bleibt nach erfolgter Bauchwandexzision noch genug Gewebe zurück, um den Primärverschluß des Defektes zu erreichen. Wo es zu einem ausgedehnten Verlust von Bauchmuskeln gekommen ist, kann der Defekt mit Hilfe von Polypropylen-Netz (Marlex) repariert werden, das unter mäßiger Spannung an den intraabdominalen Wundrand des Defektes angenäht werden muß. Falls die Hautlappen über dem Defekt nicht ohne Spannung zusammengenäht werden können, kann die Hautdeckung durch einen großen transponierten gestielten Hautlappen vorgenommen werden. Die Technik ist von Wilson u. Rayner [58] beschrieben worden. Nach Karakousis, Elisas u. Douglass [36] kann man, falls die Haut an den Wundrändern nicht ausreichend mobilisierbar ist, auch eine Granulation des Defektes mit dem interponierten Omentum majus erreichen. Anschließend wird dann das Granulationsgewebe mit Hauttransplantaten epithelialisiert. Die Autoren beschreiben einen Fall von ausgedehnter Resektion eines Kolonkarzinoms, bei dem diese Technik zufriedenstellend angewandt wurde. Tajima u. McDonald [52] berichten über einen ähnlichen Fall, bei dem zunächst Verbände mit Schweinshaut, die alle drei oder vier Tage gewechselt wurden, angelegt worden waren. Nach 21 Tagen wurde eine Transplantation mit autogenen Hautläppchen durchgeführt, die gut anwuchsen. Der Patient, dessen Coecumkarzinom präoperativ durch die Bauchwand fistelte, war 18 Monate postoperativ wohlauf. Eine andere Technik deckt den Defekt mit Marlex-Netz und zieht durch dieses ein Stück Omentum, auf das dann Hautläppchen transplantiert werden [5, 56]. 10.5.2 Andere Ursachen Bei massivem Gewebsverlust infolge nekrotisierender Infektion oder Trauma kann das Problem durch eine Sepsis und sezernierende Darmfisteln kompliziert werden. Dieses Thema ist detailliert von Stone et al. [50] an 167 Fällen besprochen worden, die in einem Zeitraum von 20 Jahren behandelt wurden. Die Sterblichkeit betrug ca. 25%. Versuche, die Wunde unter Spannung zu

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schließen, schlugen fehl. Die besten Ergebnisse wurden mit über den Defekt gelegten Prolenenetzen erzielt. Geschädigter Darm sollte vorverlagert und die definitive Rekonstruktion so lange verschoben werden, bis alle Fisteln geschlossen sind. Die Deckung wird schließlich mit Haut- oder Schleimhautlappen vorgenommen. Wie bei Rekonstruktionen von großen Bauchwandresektionen bei Malignomen konnten auch diese Autoren Hautläppchen direkt auf die durch das Prolenenetz wachsenden Granulationen aufbringen. RandleVoyles et al. [48] waren jedoch weniger zufrieden mit der Aufbringung von Hauttransplantaten auf die Granulationen beim primären allschichtigen Bauchwandverschluß mit einem Hautdefekt. Sie fanden, daß das Netz oft herausgepreßt wird und komplizierende Darmfisteln entstehen. Sie empfehlen, das Netz nur vorübergehend anzuwenden und es zu resezieren, wenn ein Verschluß erzielt ist. Wenn ein Verschluß nicht zustandekommt, sollte man einen gestielten Hautlappen auf das Omentum majus transponieren.

10.6 Literatur [1] Akman, P. C.: A study of five hundred incisional hernias. J. Int. Coll. Surg. 37 (1962) 125 - 1 4 2 [2] Alexander, H. C., J. F. Prudden: The causes of abdominal wound disruption. Surg. Gynecol. Obstet. 122 (1966) 1223 - 1 2 2 9 [3] Androulakakis, P. A.: Uraemia and wound healing. Br. J. Surg. 67 (1980) 380 [4] Bayer, I., H. Ellis: Jaundice and wound healing: an experimental study. Br. J. Surg". 63 (1976) 3 9 2 - 3 9 6 [5] Blom, W. F., H. Schraffordt Koops, A. Vermey et. al.: Abdominal wall resection and reconstruction with the aid of Marlex mesh. Br. J. Surg. 69 (1982) 353 — 355 [6] Bucknall, T. E.: Factors influencing wound complications: a clinical and experimental study. Ann. R. Coll. Surg. Engl. 65 (1983) 7 1 - 7 7 [7] Bucknall, T. E., H. Ellis: Abdominal wall closure — a comparison of monofilament nylon and polyglycolic acid. Surgery 89 (1981) 672 — 677 [8] Bucknall, T. E., P. J. Cox, H. Ellis: Burst abdomen and incisional hernia: a prospective study of 1129 major laparotomies. Br. Med. J. 284 (1982) 931—933 [9] Bucknall, T. E., L. Teare, H. Ellis: The choice of suture to close abdominal incisions. Eur. Surg. Res. 15 (1983) 59 — 66. [10] Colin, J. F., P. Elliot, H. Ellis: The effects of uraemia upon wound healing: an experimental study. Br. J. Surg. 66 (1979) 793 - 779 [11] Dixon, J. M., C. P. Armstrong, S. W. Duffy: Factors affecting morbidity and mortality after surgery for obstructive jaundice. Gut 24 (1983) 845 — 852 [12] Donaldson, D. R., J. H. Hegarty, T. G. Brennan et al.: The lateral paramedian incision — experience with 850 cases. Br. J. Surg. 69 (1982) 630 — 632 [13] Douglas, D. M.: The healing of aponeurotic incisions. Br. J. Surg. 40 (1952) 79-84

202

H. Ellis

[14] Dudley, H. A. F.: Layered and mass closure of the abdominal wall. Br. J. Surg. 57 (1970) 6 6 4 - 6 6 7 [15] Efron, G.: Abdominal wound disruption. Lancet / (1965) 1 2 8 7 - 1 2 9 0 [16] El-Domeiri, A., H. W. Whiteley: Prognostic significance of abdominal wall involvement in carcinoma of cecum. Cancer 26 (1970) 552 — 556 [17] Ellis, H.: The aetiology of post-operative abdominal adhesions. Br. J. Surg. 50 (1962) 1 0 - 1 6 [18] Ellis, H.: Abdominal incisions and their closure. In: Maingot's Abdominal Operations (Hrsg. H. Ellis, S. Schwartz) Appleton-Century Crofts, New York 1984 [19] Ellis, H., R. Heddle: Does the peritoneum need to be closed at laparotomy? Br. J. Surg. 64 (1977) 7 3 3 - 7 3 6 [20] Ellis, H., P. D. Coleridge-Smith, A. D. Joyce: Abdominal incisions — vertical or transverse? Postgrad. Med. J. 60 (1984) 4 0 7 - 4 1 0 [21] Ellis, H., H. Gajraj, C. D. George: Incisional hernias: when do they occur? Br. J. Surg. 70 (1983) 290 - 291 [22] Goligher, J. C.: Visceral and parietal sutures in abdominal surgery. Am. J. Surg. 131 (1976) 1 3 0 - 1 4 0 [23] Goligher, J. C., T. T. Irvin, D. Johnston et al.: A controlled clinical trial of three methods of closure of laparotomy wounds. Br. J. Surg. 62 (1975) 823 — 892 [24] Grace, R. H., S. J. Cox: Incidence of incisional hernia following dehiscence of the abdominal wound. Am. J. Surg. 131 (1976) 2 1 0 - 2 1 2 [25] Greenall, M. J., M. Evans, A. J. Pollock: Midline or transverse laparotomy? A random controlled clinical trial. Br. J. Surg. 67 (1980) 188 - 1 9 0 [26] Greenburg, A. G., R. P. Salk, G. W. Peskin: Wound dehiscence. Arch. Surg. 114 (1979) 143 - 1 4 7 [27] Guillou, P. J., T. J. Hall, D. R. Donaldson: Vertical abdominal incisions — a choice? Br. J. Surg. 67 (1980) 3 9 5 - 3 9 9 [28] Guiney, E. J., P. J. Morris, G. A. Donaldson: Wound dehiscence. A continuing problem in abdominal surgery. Arch. Surg. 92 (1966) 47 — 51 [29] Hampton, J. R.: The burst abdomen. Br. Med. J. II (1963) 1 0 3 2 - 1 0 3 5 [30] Harding, K. G., M. Mudge, S. J. Leinster et al.: Late development of incisional hernia: an unrecognized problem. Br. Med. J. 286 (1983) 519 — 520 [31] Higgins, G. A., J. G. Antrowiak, S. H. Esterkyn: A clinial and laboratory study of abdominal wall closure and dehiscence. Arch. Surg. 98 (1969) 421—426 [32] Irvin, T. T., C. J. Stoddard, M. G. Greaney et al.: Abdominal wound healing: a prospective clinical study. Br. Med. J. II (1977) 351—352 [33] Jenkins, T. P. N.: Incisional hernia repair: a mechanical approach. Br. J. Surg. 63 (1976) 8 7 3 - 8 7 6 [34] Johnson, C. D., L. M. Bernhardt, P. G. Bentley: Incisional hernia after mass closure of abdominal incisions with Dexon and Prolene. Br. J. Surg. 69 (1982) 55 [35] Jones, T. E., E. T. Newell, R. E. Brubaker: The use of alloy steel wire in the closure of abdominal wounds. Surg. Gynecol. Obstet. 72 (1941) 1056 - 1 0 5 9 [36] Karakousis, C. P., E. G. Elias, H. O. Douglass: Abdominal wall replacement with plastic mesh in ablative cancer surgery. Surgery 78 (1975) 453 — 459 [37] Karipineni, R. C., P. J. Wilk, C. A. Danese: The role of the peritoneum in the healing of abdominal incisions. Surg. Gynecol. Obstet. 142 (1976) 729 — 730

10. Bauchwand

203

[38] Kirk, R. M.: Effect of method of opening and closing the abdomen on incidence of wound bursting. Lancet II (1972) 352 — 353 [39] Leaper, D. J., I. L. Rosenberg, M. Evans et al.: The influence of suture materials on abdominal wound healing assessed by controlled clinicals trials. Eur. Surg. Res. 8 [Suppl. I] (1976) 75 - 78 [40] Lythgoe, J. P.: Burst abdomen. Postgrad. Med. J. 36 (1960) 3 8 8 - 3 9 1 [41] McGinn, F. P., J. C. Hamilton: Ascorbic acid levels in stored blood and in patients undergoing surgery after blood transfusion. Br. J. Surg. 63 (1976) 505 — 507 [42] Moffat, F. L., M. Deitel, D. A. Thompson: Abdominal surgery in patients undergoing long-term peritoneal dialysis. Surgery 92 (1982) 598 — 604 [43] Moynihan, B.: Abdominal Operations. Bd. 2. W. B. Saunders, Philadelphia — London 1926 [44] Nayman, J.: Effect of renal failure on wound healing in dogs. Ann. Surg. 164 (1966) 227 [45] Pitkin, R. M.: Abdominal hysterectomy in obese women. Surg. Gynecol. Obstet. 143 (1976) 5 3 2 - 5 3 6 [46] Poller, J.: Appendicectomy wounds do herniate. J. R. Coll. Surg. Edinb. 22 (1977) 274 - 276 [47] Pollock, A. V.: Laparotomy. Proc. R. Soc. Med. 74 (1981) 480 - 484 [48] Randle-Voyles, C., J. D. Richardson, K. I. Bland et. al.: Emergency abdominal wall reconstruction with polypropylene mesh. Ann. Surg. 194 (1981) 219 — 223 [49] Reitamo, J., C. Moller: Abdominal wound dehiscence. Acta Chir. Scand. 138 (1972) 1 7 0 - 1 7 5 [50] Stone, H. H., T. C. F. Fabian, M. L. Turkleson et al.: Management of acute full thickness loss of abdominal wall. Ann. Surg. 193 (1981) 612 [51] Tagart, R. E. B.: The suturing of abdominal incisions. A comparison of monofilament nylon and catgut. Br. J. Surg. 54 (1967) 952 - 957 [52] Tajima, T., J. C. McDonald: Adjuncts to the abdominal wall reconstruction following extensive cancer surgery. Surgery 76 (1974) 259 — 262 [53] Taube, M., P. Elliot, H. Ellis: Jaundice and wound healing: a tissue culture study. Br. J. Exp. Path. 62 (1981) 2 2 7 - 2 3 1 [54] Tera, H., C. Aberg: Relaparotomy, a ten year series. Acta Chir. Scand. 141 (1975) 637 - 644 [55] Trapnell, J.: Management of the complications of acute pancreatitis. Ann. R. Coll. Surg. Engl. 49 (1971) 3 6 1 - 3 7 2 [56] Vaubel, E.: In: The Greater Omentum (Hrsg. D. Liebermann-Meffert, H. White) S. 294. Springer, Berlin 1983 [57] White, H., J. Cook, M. Ward: Abdominal wound dehiscence. A 10 year survey from a district general hospital. Ann. R. Coll. Surg. Engl. 59 (1977) 3 3 7 - 3 4 1 [58] Wilson, J. S. P., C. R. W. Rayner: The repair of large full-thickness post-excisional defects of the abdominal wall. Br. J. Plast. Surg. 27 (1974) 1 1 7 - 1 2 4

11. Peritoneum A. T. Raftery

Intraabdominale Verwachsungen sind die häufigste Ursache für einen Ileus. Peritoneale Defekte heilen nicht durch zentripetales Wachstum, sondern durch Metaplasie von subperitonealen, perivaskulär gelegenen Bindegewebszellen an der Basis des Defektes. Unvernähte peritoneale Defekte heilen rasch und meistens ohne Bridenbildung. Dagegen ist die Adaptation der Ränder unter Spannung ein starker Reiz für die Ausbildung von Verwachsungen. Man nimmt an, daß hierbei der auslösende Faktor die Gewebeischämie ist und daß über die Adhäsionen neue Gefäße in das ischämische Gewebe einwachsen können, um es zu revaskularisieren. Fremdmaterial (z. B. Handschuhstärkepuder, Gazefetzen), das in die Bauchhöhle eingebracht wird, ist ebenfalls ein kräftiger Reiz zur Bridenbildung. Hierbei kommt es wahrscheinlich aufgrund verzögerter Fibrinresorption zu Verwachsungen. Strikt auf ihrer Pathogenese basierende Versuche, Verwachsungen zu verhüten, haben enttäuscht. Zahlreiche Substanzen sind in die Bauchhöhle eingebracht worden mit der Absicht, Verwachsungen zu verhüten. Keine davon hat tatsächlich zu dem erwünschten Erfolg geführt. Die Verhütung unnötiger Verwachsungen erfordert sorgfältiges chirurgisches Vorgehen unter Vermeidung einer Kontamination der Bauchhöhle durch Fremdmaterial. Man muß allerdings akzeptieren, daß in vielen Fällen die Bildung von Verwachsungen unvermeidlich ist. Man sollte daher unbedingt versuchen, die erwartungsgemäß sich ausbildenden Verwachsungen gezielt auf andere Gebilde als den Dünndarm zu lenken. Die überwiegende Mehrzahl der Verwachsungen ist wahrscheinlich harmlos. In vielen Fällen können sie eine Schutzfunktion ausüben oder sogar lebensrettend sein.

11.1 Verwachsungen und Darmverschluß Intraabdominale bindegewebige Verwachsungen sind eine der Hauptursachen des Darmverschlusses [17]. Der bei weitem häufigste Grund für intraabdominale Verwachsungen ist ein vorangegangener chirurgischer Eingriff. Die enge Beziehung zwischen der Abdominalchirurgie und der Entwicklung bindegewebiger Adhäsionen läßt sich aus den Zahlen von Perry, Smith u. Yonehiro

206

A. T. Raftery

[51] ersehen. Sie konnten bei 31% eines großen Patientengutes mit einem Ileus den Ileus auf Verwachsungen zurückführen. Von diesen 31% hatten 7 9 % früher eine Bauchoperation durchgemacht, 18% hatten entzündliche Verwachsungen und 3 % hatten als Ursache angeborene Briden. Weibel u. Majno [66] fanden in einer postmortalen Studie bei 298 Patienten, die früher laparotomiert worden waren, in 67% Adhäsionen. Nach mehreren Eingriffen lag die Adhäsionsrate bei 9 3 % . Außer einer Obstruktion können Verwachsungen durch Verschiebung oder Verziehung eines Organs viszerale Dysfunktionen verursachen oder durch Zug am Bauchfell Dauerschmerzen hervorrufen [4]. Verwachsungen stellen in der westlichen Welt die häufigste Ursache für einen Dünndarmileus dar. An zweiter Stelle stehen die eingeklemmten äußeren Hernien. In den Entwicklungsländern, wo weniger häufig laparotomiert wird, sind daher die Hernien naturgemäß noch an erster Stelle. Obwohl postoperative Verwachsungen jedes Bauchorgan einbeziehen können, betrifft der Adhäsionsileus am häufigsten den Dünndarm. Miller u. Winfield [44] fanden in einer Übersicht in 43 durch Verwachsungen verursachten postoperativen Darmverschlüssen in 32 Fällen das Ileum betroffen. In 4 Fällen war das Jejunum und in 6 Fällen der Dünndarm (ohne spezielle Angabe des Darmabschnitts) betroffen. In nur einem Fall war der Dickdarm betroffen. In der Chirurgie sind intraabdominelle Verwachsungen immer noch ein Problem. Reoperationen am Abdomen dauern durch die Adhäsiolyse länger als normalerweise. Gleichzeitig besteht das Risiko der Darmverletzung und eines erneuten postoperativen Ileus. Da Verwachsungen so ernste Folgen haben können, erstaunt es nicht, daß eine große Zahl von Techniken entwickelt wurde, die die Entstehung von Adhäsionen verhindern sollten. Die meisten haben sich als unzuverlässig erwiesen [12, 17]. Voraussetzung jeder rationalen Prophylaxe und Therapie ist das richtige Verständnis der Pathogenese. Die einfache Beziehung zwischen der Häufigkeit von Bauchoperationen und der Ausbildung von Verwachsungen mit dem Ergebnis des Darmverschlusses führte zu der Vorstellung, daß Adhäsionen durch eine Verletzung der Serosa entstünden. Dies wiederum führte zu dem Prinzip, daß eine Schädigung des Peritoneums vermieden werden muß. Geschädigte Serosa sollte aus der Bauchhöhle entfernt werden und die dabei entstehenden Defekte sollten übernäht oder mit Transplantaten gedeckt werden. Daß ein geschädigtes Bauchfell durch bindegewebige Verwachsungen heilt, war offenbar mehr eine Theorie als eine durch klinische Beobachtung oder experimentelle Untersuchungen gewonnene Erkenntnis. Im folgenden Teil dieses Kapitels wird der Versuch unternommen, auf der Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse über die peritoneale Wundheilung und die Bridenbildung zu einem rationalen Verständnis von Verwachsungen zu kommen.

11. Peritoneum

207

11.2 Peritoneale Heilung Bereits 1919 zeigte Hertzler, daß die Oberfläche eines bei einem Versuchstier am parietalen Bauchfell gesetzten Defektes gleichzeitig und im ganzen endothelialisiert und nicht — wie bei der Epidermisierung von Hautwunden — allmählich vom Rande aus. Hertzler fügte hinzu, „daß das Endothel der umgebenden Fläche des Peritoneums irgendeinen direkten Anteil an der Dekkung hat, kann nicht demonstriert werden" [33]. Diese Beobachtung ist seither mehrfach bestätigt worden [22, 23, 52, 60]. Es bestanden jedoch Meinungsverschiedenheiten über den genauen Ursprung der Zellen, welche das neue Mesothel bilden. Einige Autoren [22, 34, 60, 67] sind der Ansicht, daß die mesotheliale Regeneration durch Metaplasie von subperitonealen Fibroblasten erfolgt, während andere [5, 8, 38] meinen, daß die mesothelialen Zellen sich vom anstoßenden intakten Peritoneum lösen, in die Wundoberfläche implantiert werden und proliferieren, so daß schließlich eine kontinuierliche Schicht mesothelialer Zellen entsteht. Johnson u. Whitting [38] weisen darauf hin, daß auch im Wundsekret vorhandene Monozyten und Makrophagen in Mesothelzellen transformiert werden können, ein Hinweis, der durch Eskeland [23, 24] und Eskeland u. Kjaerheim [25, 26] unterstützt wird. Die Bestimmung der Mesothelzellen im regenerierenden Peritoneum in histologischen Schnitten senkrecht zur Wundoberfläche bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Diese können durch Verwendung von Häutchenpräparaten überwunden werden, welche die Untersuchung der Oberflächenzellen in der Durchsicht gestatten. Eine von Raftery [52] unter Verwendung von Häutchenpräparaten durchgeführte Untersuchung zeigte, daß unvernähte peritoneale Defekte bei der Ratte rasch und meist ohne Bridenbildung abheilen. Defekte des parietalen Peritoneums heilen bei der Ratte in 8 Tagen vollständig ab (Abb. 11.1). Man fand jedoch bei der Markierung von peritonealen Makrophagen mit Polystyrenkügelchen, daß nachfolgend weder in Fibroblasten noch im rekonstituierten Mesothel solche Kügelchen vorhanden waren. Dieser Befund galt als Widerlegung der Theorie von Eskeland [23, 24] und Eskeland u. Kjaerheim [25, 26], daß peritoneale Makrophagen in mesotheliale Zellen entweder direkt oder via Fibroblasten transformiert werden (Abb. 11.2 und 11.3). Durch lichtmikroskopische Untersuchungen war es jedoch bislang nicht möglich, die Theorie zu entkräften, daß Mesothelzellen von der normalen, anstoßenden Oberfläche des Peritoneums freikommen und neues Mesothel bilden. Raftery [53] entdeckte in einer Untersuchung einige solcher losgelösten Mesothelzellen im Bauchexsudat von Ratten, die eine Bauchoperation einschließlich der Exzision von Peritoneum durchgemacht hatten. Die große Mehrzahl dieser Zellen war jedoch nicht mehr vital. Elektronenmikroskopische Untersuchungen der peritonealen Regeneration ergaben keinen Beitrag von losgelösten Mesothelzellen zum Heilungsprozeß [54]. Die elektronenmikro-

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P. Hutton,

B. Ferris

Während der zweiten Woche organisiert sich das heilende Gewebe mehr und mehr. Gegen den 14. Tag beginnen sich die Zellen in Richtung des Zuges der Sehnenfasern zu orientieren (Abb. 18.4). Mit fortschreitender Umgestaltung des neuen Gewebes verringert sich die Anzahl der Zellen am Heilungsrand, und die Sehnenzellen überbrücken den Zwischenraum mit fingerartigen Fortsätzen. Gegen vier Wochen nach der Verletzung erscheinen die Sehnenzellen gereifter. Im Lichtmikroskop wurde neues Kollagen nachgewiesen. Nach acht Wochen überbrücken reife Sehnenzellen den Zwischenraum und sind längs des Sehnenzuges ausgerichtet.

Abb. 18.4 Zwei Wochen nach Verletzung. Die Zellen beginnen, sich längs der Sehnenzuglinie zu orientieren. Die Sehnenzellen scheinen in das überbrückende Gewebe mit fingerartigen Fortsätzen einzudringen. Haematoxylin/EosinFärbung. 32 x .

18.2 Ernährung der Sehnen Lange Zeit wurden Sehnen als gefäßlose Strukturen angesehen [6]. Eine der ersten detaillierten Beschreibungen der Blutversorgung von Sehnen stammt von Mayer aus dem Jahre 1916. Mayer stellte fest, daß die Blutversorgung der Sehnen sich aus drei Hauptquellen herleitet: aus Muskelgefäßen, aus Gefäßen,

18. Sehnen

341

Abb. 18.5 Mikroangiogramm einer Kaninchen-Achillessehne. M a n sieht längsverlaufende Gefäße in der Sehnenmasse, welche querverlaufende anastomotische Äste vom darüberliegenden Paratenon aufnehmen.

die im umgebenden Paratenon, Mesotenon und den Bändern verlaufen, und aus Gefäßen von Periost und Knochen nahe der Sehneninsertion. Seit Mayers frühen Experimenten sind viele Untersuchungen unternommen worden, um die Blutversorgungsart der Sehnen nachzuweisen [1, 2, 15]. Erwähnenswert sind Untersuchungen von Peacock [13], die ihn zu der Annahme führten, daß Sehnentransplantate oder Sehnenanastomosen in der Mitte einer langen Sehne primär durch Diffusion mit Nährstoffen versorgt würden. Bei ihren Untersuchungen über die innere Gefäßversorgung von menschlichen Beugesehnen in der Fingerscheide demonstrierten Lundborg et al. [9], daß die Sehne des M. flexor digitorum profundus drei verschiedene Gefäßsysteme mit wenig Kreuzverbindungen besitzt, und daß es bei der Sehne des M. flexor digitorum superficialis zwei solcher Systeme gibt. In beiden Fällen ist die Sehne an der Volarfläche auf der Höhe des proximalen Interphalangealgelenkes ohne Gefäße. Sie schlössen daraus, daß auf diesem Niveau die Ernährung von Diffusion aus der Synovialflüssigkeit abhängig ist. In nachfolgenden Untersuchungen wurde die Bedeutung der Synovialflüssigkeit als Ernährungsquelle für

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die heilende Fingerbeugesehne bestätigt [8]. Untersuchungen über die Blutversorgung der Achillessehne haben Blutgefäße nachgewiesen, die innerhalb der Sehne parallel zu den Kollagenbündeln verlaufen und querverlaufende anastomotische Äste aus dem darüberliegenden Paratenon aufnehmen (Abb. 18.5). D i e Bedeutung des gefäßreichen P a r a t e n o n für die Heilung der Achillessehne sei betont.

18.3

Klinische Überlegungen

18.3.1 Ruptur der Achillessehne M a n ist heute übereinstimmend der M e i n u n g , d a ß eine Achillessehnenruptur operativ versorgt werden sollte. D u r c h Aneinanderlagerung der Sehnenenden wird die Z a h l erneuter Rupturen erheblich verringert. Es soll allerdings daran erinnert werden, daß die Achillessehne nur dann reißt, wenn sie degeneriert ist. D i e genaue N a t u r der zugrundeliegenden Pathologie ist ungeklärt. Sie scheint jedoch in Beziehung zu stehen zu einer relativen Ischämie des Sehnengewebes. D i e Sehnenstümpfe ziehen sich nach einer N a h t der Sehnenenden in direkter Anlagerung teilweise zurück. D i e angewandte N a h t t e c h n i k scheint ohne Einfluß auf das A u s m a ß der R e t r a k t i o n zu sein. D a r a u s resultiert für die Praxis, daß es lediglich nötig ist, die Sehnenenden mittels einer einfachen C a t g u t n a h t zu vereinen. D e r „Kesslersche S t i c h " (Abb. 18.6) hat den Vorteil, daß die Sehne weniger häufig durchstochen werden m u ß . Auch werden die Sehnenenden weniger k o m p r i m i e r t und die Blutversorgung weniger beeinträchtigt.

Abb. 18.6 Die horizontale Matratzennaht nach Kessler. Sie hat den Vorteil, weniger Durchstiche durch die Sehne zu erfordern und die Blutversorgung weniger zu beeinträchtigen.

18. Sehnen

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Besondere Sorgfalt sollte der Reparatur des umgebenden Paratenon gelten, welches erheblich zur Blutversorgung der Sehne und zum Heilungsprozeß beiträgt. 18.3.2 W i e d e r h e r s t e l l u n g der Fingerbeugesehne Die erfolgreiche Wiederherstellung der Funktion nach einer Durchtrennung der Fingerbeugesehne bleibt die größte Herausforderung für die Sehnenchirurgie. Trotz aller bis heute geleisteten experimentellen Arbeit über die Heilung von Sehnen ist für die Klinik nach wie vor das von Peacock [14] vorgebrachte Konzept gültig. Dieses Konzept besagt, daß es nach einer Verletzung der Beugesehne klinisch unmöglich ist, die verletzte Sehne freizubekommen von der darüberliegenden Haut, den umgebenden weichen Geweben und Gefäßen und häufig auch vom benachbarten Knochen. Unmittelbar nach der Verletzung ist die heilende Wunde mit zähem Gallert angefüllt, das sich zusammensetzt aus monomeren Faserproteinteilchen und verschiedenen Mukopolysacchariden. Dieses Gallert ist der Vorläufer einer festen, fibrösen Narbe, welche anfänglich alle Strukturen der Wundhöhle als Einheit zusammenfaßt. Später muß sich diese in verschiedene morphologische und biophysikalische Einheiten auftrennen, um das freie Gleiten der Sehne zu ermöglichen. Viele Faktoren, die Einfluß auf die Wiederherstellung haben, liegen außerhalb der Kontrolle des Chirurgen. Das Ausmaß des Gewebeschadens, die Beschädigung der benachbarten Interphalangealgelenke, eine verspätete Vorstellung und eine Infektion können alle das Endergebnis beeinflussen. Jedoch haben uns die Arbeiten über die Heilung von Sehnen in die Lage versetzt, einige Richtlinien aufzustellen, um bessere Endresultate zu erzielen. Schonende Behandlung der Gewebe ist bei Beugesehnenchirurgie obligatorisch. Selbst die geringste Quetschung wird spätere Fibrosierung und Verwachsung hervorrufen [16]. Die Sehnenenden sollten nur zwischen Finger und Daumen oder mit einem Hauthaken gehalten werden. Die Anastomose sollte unter Verwendung eines dünnen, indifferenten, einfaserigen Nahtmaterials wie Nylon erfolgen. Das Ziel der Anastomose besteht lediglich darin, die Sehnenenden einander zu nähern mit so wenig Schaden für die Sehne wie möglich. Unangemessene Spannung und mehrere abschnürende Nähe müssen vermieden werden, um die bereits beeinträchtigte Blutversorgung nicht weiter zu gefährden. Da die Hauptgefäße an der dorsalen Hälfte der Sehne liegen, ist die beste Nahttechnik die horizontale Matratzennaht in der palmaren Hälfte der Sehne (Abb. 18.6). Diese hat den zusätzlichen Vorteil, daß sie weniger Durchstiche durch das Sehnengewebe erfordert und die Sehnenenden weniger komprimiert und so die Blutversorgung nicht beeinträchtigt. Wo immer möglich, sollte die Beugerscheide unversehrt erhalten bleiben und durch eine atraumatische Naht verschlossen werden. Dies ist auf der Höhe des proximalen Interphalangealgelenks

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Ferris

von besonderer Bedeutung, weil hier eine relativ gefäßlose Zone besteht und die Ernährung der Sehne von der darüberliegenden Scheide abhängt [9]. In Fällen von isolierter Durchtrennung der Sehne des M . flexor digitorum profundus jenseits der Insertion der Superficialissehne können gute Resultate durch unmittelbare Primärreparatur erzielt werden. Falls es jedoch zu Retraktion und Muskelverkürzung gekommen ist, oder die Profundussehne proximal der Insertion der Superficialissehne durchtrennt wurde, sollte die unbeschädigte Superficialissehne in Ruhe gelassen werden. In der Mehrzahl der Fälle besteht die korrekte Behandlung darin, die Fixation des distalen Interphalangealgelenkes durch Arthrodese oder Tenodese hinzunehmen. Bei einem kleinen Teil der Patienten, bei denen die perfekte Lösung für erstrebenswert gehalten wird, ist eine Sehnentransplantation angezeigt. Hierbei sollte jedoch die Möglichkeit der Funktionsbeeinträchtigung der Superficialissehne in die Überlegung einbezogen werden. Sind Superficialis- und Profundussehne durchtrennt, wird vorzugsweise nur die Profundussehne repariert unter den Voraussetzungen, daß es sich um eine saubere Rißwunde handelt, und daß der Eingriff innerhalb von sechs Stunden nach der Verletzung vorgenommen wird. Wird auch die Superficialissehne auf derselben Höhe repariert, können sich Verwachsungen zwischen den Sehnen entwickeln, welche die spätere Fingerfunktion beeinträchtigen. Unter gewissen Umständen ist eine palmare Inzision erforderlich, um den proximalen Profundusstumpf darzustellen. Die Sehne darf nicht aus der palmaren Inzision herausgezogen werden, da dann die bereits gefährdete Blutversorgung beeinträchtigt wird. Ein dünner Haken sollte von der Fingerwunde durch die intakte Scheide geschoben und das Sehnenende vorsichtig längs der Scheide zurückgezogen werden.

18.4 Literatur [1] Brockis, J. G.: T h e blood supply of the flexor and extensor tendons of the fingers in man. J. Bone Joint Surg. 35-B (1953) 131 [2] Caplin, H. S., J. M . Hunter, R . J . Merklin: Intrinsic vascularisation of flexor tendons. Symposium: Tendon surgery in the H a n d . C. V. Mosby, St. Louis 1975 [3] Flynn, J. E., J. H. Graham: Healing following tendon suture and tendon transplants. Surg. Gynecol. Obstet. 115 (1962) 4 6 7 [4] Hutton, P. A. N . : Tendon healing — an histological and electronmicroscopical study. J . Bone Joint Surg. 63-B (1981) 296 [5] Ketchum, L. D.: Primary tendon healing: a review. J . Hand Surg. 2(6) (1977) 4 2 6 [6] Kollicker, A. von: Mikroskopische Anatomie oder Gewebelehre des Menschen. Band 2. W. Engelmann, Leipzig 1850

18. Sehnen

345

[7] L u n d b o r g , G.: E x p e r i m e n t a l studies o n cellular m e c h a n i s m s involved in the healing of animal a n d h u m a n flexor t e n d o n in a synovial e n v i r o n m e n t . H a n d 12 (1980) 3 [8] L u n d b o r g , G., F. R a n d : E x p e r i m e n t a l intrinsic healing of flexor t e n d o n s based u p o n synovial fluid n u t r i t i o n . J. H a n d Surg. 3(1) (1978) 21 [9] L u n d b o r g , G., R. M y r h a g e , B. Rydevik: T h e vascularisation of h u m a n flexor t e n d o n s within the digital synovial sheath region — s t r u c t u r a l a n d f u n c t i o n a l aspects. J. H a n d Surg. 2 (1977) 417 [10] M a s o n , M . L., C. G . Shearon: T h e process of t e n d o n repair. An e x p e r i m e n t a l study of t e n d o n suture a n d t e n d o n graft. Arch. Surg. 25 (1932) 615 [11] M a t h e w s , P.: T h e fate of isolated segments of flexor t e n d o n s within the digital sheath. J. Plast. Surg. 29 (1976) 216 [12] M a t t h e w s , R., H . Richards: T h e repair potential of digital flexor t e n d o n s . An experimental study. J. Bone Joint Surg. 56-B (1974) 618 [13] Peacock, E. E.: A study of the circulation in n o r m a l t e n d o n s a n d healing grafts. A n n . Surg. 149 (1959) 418 [14] Peacock, E. E.: Physiology of t e n d o n repair. Am. J. Surg. 109 (1965) 283 [15] Smith, J. W.: Blood supply of t e n d o n s . A m . J. Surg. 109 (1965) 272 [16] W a t s o n , M . : T h e d e t e r m i n a n t s of flexor t e n d o n fibrosis following t r a u m a . An experimental study in rabbits. H a n d 10(2) (1978) 150

Sachregister

Achillessehne - , Ruptur 342 —, operative Versorgung 342 £ Adhäsionen, s. Verwachsungen Aktinomykose, Wundheilung 55 Allschichttechnik, Bauchverschluß 188 f —, Einfluß auf die Platzbauchhäufigkeit 189, 196 —, Einfluß auf Narbenhernienbildung 196 Alpha-Ketoglutarat 4 Alpha-Ketten 4 Alter —, Bauchwandruptur 189 —, Einfluß auf die Wundheilung 62 —, Heilung gastrointestinaler Anastomosen 236 —, Kapillarbrüchigkeit 50 —, Sterblichkeitsrate bei Kolonresektionen 236 —, Zugfestigkeit des Weichteilgewebes 38 Anaerobier, Wundinfektion 56 Anämie, Wundheilung 62 f, 237 Anastomosen, biliäre —, Blutversorgung 260 — , Drainage der Gallenflüssigkeit 261 Anastomosen, gastrointestinale - , Bedeutung der Nähte 225, 227, 230 - , bei Endotoxinämie 86 —, Dehnungsfestigkeit 226 - , Einflußfaktoren 226 f, 234 ff —, epitheliale Wiederherstellung 227 - , Fibrinklebung 131 f —, Kollagenstoffwechsel 90, 226 f Anastomoseninsuffizienz, Verdauungskanal —, am Oesophagus 231 — — , Sterblichkeitsrate 235

—, Inzidenz 85, 235 —, Kriterien 231 —, Undichtigkeitsrate nach tiefer anteriorer Resektion 231, 233 —, Risikofaktoren 235 ff —, Sterblichkeitsrate 235 Anastomosen, kolorektale —, Insuffizienzrisiko bei Bestrahlung 59 — —, bei Anämie 62 — - , im Alter 62 Anastomosentechniken, Verdauungskanal - , allschichtige Naht 232 ff — —, Einzelknopf-Matratzen-Nahttechnik mit Knoten an der Innenseite 233 f — —, Einzelknopftechnik nach Gambee 233 —, Dünndarm 232 —, evertierende Naht 233 - , Kolon 232f —, Magen 232 - , Nahtmaterial 231 f - , Nahtstärke 231 f —, Oesophagus 231 f —, zweischichtige N a h t 230 Anastomosentechnik, Gefäßchirurgie 301 f —, End-zu-End 301 f —, End-zu-Seit 302 Angiogenese — bei Atherosklerose 295 - , Wundheilung 11, 12, 293 ff — - , Einflußfaktoren 294 — —, Geschwindigkeit 12, 294 Angiopathie, diabetische 64 Antibiotika — bei genetzten Hauttransplantaten 174, 180 — bei infizierten Wunden 180

348

Sachregister

— bei kontaminierten Wunden 180 — in der gastrointestinalen Chirurgie, prophylaktisch 57, 227 f —, systemisch, prophylaktisch 57 —, topisch, prophylaktisch 57 — zur Darmvorbereitung 57,228 Antimetabolite, Wundheilung 63 Aortenaneurysma, Ruptur 296 Arterien - , Anatomie 289 ff —, Sauerstoffversorgung 292 s. a. Blutgefäße Arteriotomieverschluß 300 f —, einfacher, Technik 300 - , Nahtmaterial 300 - , Patch-Plastik 300 Ascorbinsäure, Kollagensynthese 4 s. a. Vitamin C Asepsis, Infektionsprophylaxe 58 Aspirin 63 Atherosklerose 295 —, Angiogenese bei Atherosklerose 295 - , Risikofaktoren 295 Auszieh wert 112 f Axone —, axonale Ausstülpung bei Nervendurchtrennung 318 f —, afferente Nervenfasern 319 f — —, periphere Rezeptoren 319 f — —, Qualität der sensorischen Erholung 320, 326 —, efferente Nervenfasern 320 f — —, Endverzweigung 321, 326 — —, Regeneration 321, 326 — —, Reimplantation ins Rückenmark 321 Ballonangioplasie, perkutane transluminale 297 Bindegewebsheilung —, chemische Mediatoren 13 f —, Grundsubstanz 20 - , Kollagen 18 f —, physikalisches Umfeld 17 f - , Verlauf 9ff

- , Zellen 15 f Blase 280 ff —, Ausschneidung bei Papillomen 283 —, Dehnungsstärke der Narbe 282 - , Nahtmaterial 281 f —, Regeneration 280 — —, bei subtotaler Zystektomie 283 —, Zunahme der Wunddehnungsstärke 112, 280 Blutgefäße - , Anatomie 289 ff - , Heilung in Blutgefäßen 296 ff — —, bei Gefäßwandverletzung 297 f — —, bei Intimaverletzung 296 f — —, bei prothetischem Material 298 f — —, Gefäßnarbe, Elastizität 297 — —, Komplikationen 305 — —, nach Thrombendarteriektomie 297 — —, von transplantierten Gefäßen 298 —, Intimaendothel 292 - , Rolle beim Heilungsprozeß 11, 94ff, 292 — — im Endotoxinschock 97 ff —, Techniken in der Gefäßchirurgie 299 ff —, Transplantate in der Gefäßchirurgie 303 Blutplättchen — bei der Einleitung der Wundheilung 15 —, Freisetzung von Histamin 13 —, Serotoninsynthese 14 Blutstillung 50, 55, 61 — bei gastrointestinalen Anastomosen 228 —, Gefäßligatur vs. Diathermie 61 — in der Milzchirurgie 129 — in der Nierenparenchymchirurgie 130 Blutversorgung —, Einfluß auf die Wundheilung 48 f —, Gallengang 260 — —, biliäre Anastomosen 260 — in der gastrointestinalen Chirurgie 225

Sachregister — —, Oesophagus 48, 225 — — , viszerale bei Schock 229 —, Infektionsprophylaxe 55 —, Nierenbecken 277 —, peripherer Nerv 319 - , Sehnen 340 ff - , Ureter 277 Bradykinin 13, 14 Briden s. Verwachsungen Catgut 110, 115 f —, Achillessehnennaht 342 — beim abdominellen Verschluß 120, 160, 194, 196 f — bei urologischen Eingriffen 281 — , Gewebereaktion 115, 231 — , Zugfestigkeit 115 f Catgut, chromiert 110, 115 — bei gastrointestinalen Anastomosen 231 f — bei Lebereinrissen 255 — bei Zystotomiewunden, entzündliche Reaktion 281 —, Zugfestigkeitsverlust in Magen und Gallengang 123 Cephalosporine 57 Charnley-Zelt 58 Chi-Quadrat-Test 164 Chlorhexidin — bei kontaminierten Wunden 180 — bei verzögerter Primärnaht 180 —, Infektionsprophylaxe 56 Choledochojejunostomie, via RouxSchlinge, bei Gallengangsstriktur 262 Clostridien 55 Connelschleife 230 Critical mass hypothesis 248 Dacron, Gefäßersatz 298 f, 303 f - , als Patch 300 —, 5-Jahres-Offenheitsrate bei peripheren Gefäßerkrankungen 304 - , Heilung 298 f —, Komplikationen 304 Darminhalt, Einfluß auf die Heilung im Kolon 225, 239

349

Darmspülung, orthograde 56 Darmvorbereitung —, intraoperativ 229 —, präoperativ 56 f, 228 Debrisan 125 Denervation, Wundheilung 49 Dermabrasion — bei Aknenarben 175 — bei Verbrennungswunden 179 f — —, Reepithelialisierung 179 f Dexon 110, 116 f — beim abdominellen Verschluß 194 f —, Resorption bei Infektion 195 —, Taschenbildungsrate 195 s. a. Polyglykolsäure Diabetes mellitus 64 f, 236 —, Vitamin-A-Gabe 65 Diathermiekoagulation 61 — bei gastrointestinalen Anastomosen 228 Differenzanalyse, statistische 164 f Dilatation, perkutane transhepatische biliäre, bei Gallengangsstriktur 263 Divertikelperforation 239 Drainage — bei gastrointestinalen Anastomosen 239 — bei kontaminierten Wunden 55 — der Bauchhöhle bei Lebertrauma 256 — der Gallenflüssigkeit bei biliären Anastomosen 261 — des Gallengangs bei Leberverletzung 256 — von Ureteranastomosen 278 — zur Hämatomprophylaxe 50 Druck, intraabdomineller, Wundheilung 60, 190 Dünndarm —, Anastomosenheilung 225 —, Anastomosentechnik 232 —, Verwachsungen 219, 206 Duplojekt, Fibrinklebung 128 Dupuytrensche Kontraktur 21 Dura mater, Zugfestigkeitsverlust mit dem Alter 38 f

350

Sachregister

Endotoxin 84 ff - , Abwehrbarrieren des Körpers 85 —, chemisch 84 —, Einfluß auf den Wundkollagengehalt 89 f —, Lokalisation in der Bakterienwand 84 Endotoxinschock 86 ff —, Einfluß auf die Wundheilung 88 f — - , Blutgefäßsystem 97 ff — - , Hydroxyprolingehalt 90 ff — —, Wassergehalt 93 f — —, Wundzugfestigkeit 88 f Ehlers-Danlos-Syndrom 39 Eisen, Kollagensynthese 4 Eiweißmangel 69 —, Einfluß auf Kollagensynthese 70 —, Fibroblastenwachstum 70 s. a. Hypoproteinämie 70 Elastin 9 —, Regeneration 9 Elektrocauter, Wundheilung 44 Elementardiät, Darmvorbereitung 56 Endoneuralröhren, Schrumpfung bei Wallerscher Degeneration 325 Endoneurium 318 f Endothelzellen —, erste Phase der Wundheilung 11 —, zweite Phase der Wundheilung 12 —, Schädigung durch Endotoxin 87 s. a. Intima Epineurium 315 ff —, epineurale Naht 315 ff — — bei axonaler Ausstülpung 318 Ernährung, parenterale —, bei entero-kutanen Fisteln 70 —, bei oesophagealen Resektionen 235 Escherichia coli —, Endotoxin 83 —, Wundinfektion 56 Ethibond s. Polyester Ethylon s. Nylon Fasciculus 313 f Fettsucht 70 Fibrinklebung 127 ff —, Anwendungsbereiche 127

—, Bestandteile des Klebers 128 —, Blutgerinnungsfaktor XIII 127 f —, Gebrauchsanleitung 128 f Gefäße 132f - , Leber 129 —, Lunge 131 - , Milz 129 —, Nerven 133 - , Niere 130 —, Orthopädie 133 —, Pankreas 130 f —, Thrombinkonzentration des Klebers 128, 130 —, Traumatologie 133 —, Übertragung von Infektionserregern 127 —, Verdauungstrakt 131 f Fibrinpleurodese, thorakoskopische 131 Fibroblasten — bei Eiweißmangel 70 — bei Ikterus 66 ff — bei Infektion 51 ff — bei Insulinmangel 64 — Entstehung von intraabdominellen Verwachsungen 210, 212 ff —, Einimpfung in bestrahlte Wunden 59 f —, Fibronektinsynthese 8 — im Verlauf der Wundheilung 11 f —, Kollagensynthese 4 —, Proteoglykansynthese 7 —, Sehnenheilung 336 ff —, Steroidwirkung 65 Fibronektin 7 f Fingerbeugesehne —, Blutversorgung 341 - , Heilung 343 - , Nahtmaterial 343 —, Richtlinien Beugesehnenchirurgie 343 f Fischer-Test 165 Fremdkörper —, Nähte als Fremdkörper 54 f, 112 —, Wundinfektionsrisiko 54 f

Sachregister Galle —, Pathogenese von Gallengangsstrikturen 261 —, postoperative Gallenfistel 261 Gallengang - , Blutversorgung 260 —, Verletzung, benigne Striktur 258 ff — - , Ätiologie 259 ff — - , Häufigkeit 258 f — —, Lokalisation 259 — —, Sterblichkeitsrate 258 — —, Therapie — — —, interventionelle Radiotherapie 263 — — —, operative 262 f s. a. biliäre Anastomosen Gastrointestinaltrakt s. Verdauungskanal Gaze, intraabdominelle Verwachsungen 214 Gefäßchirurgie, Techniken —, Anastomosentechnik 301 ff —, Arteriotomieverschluß 300 —, Endarteriektomie 299 —, Fibrinklebung 132 f —, Komplikationen 305 —, mikrogefäßchirurgische Techniken 305 f - , Nahtmaterial 300, 305 f —, Transplantate 303 f Gerinnungssystem, Endotoxinschock 87 Gewebekleber, synthetische 127 Gewebsart, Einfluß auf die Wundheilung 61 f Globulin, kälteunlösliches s. Fibronektin Glukagon, Leberregeneration 248, 254 Glykolid s. Polyglykolsäure Goretex, Gefäßersatz 303 f s. a. Polytetrafluoroaethylen Granulationsgewebe —, Annahme von Hauttransplantaten, Empfängerseite 173 f — auf der Spenderseite bei Spalthauttransplantation 172 — bei sekundärer Wundheilung 21 — bei tiefer Hautverbrennung 177 f

351

- , dritte Phase der Wundheilung 13 —, hypertrophes 174 —, zweite Phase der Wundheilung 12 Granulozyten, neutrophile —, bei Diabetes mellitus 64 f s. a. Leukozyten Grundsubstanz 6 ff, 20 Hämangiome, Fibrinklebung 132 Hämatom 49 f — bei Fettsucht 70 —, Förderung von Infektion 49, 55 - , Prophylaxe 49 f Haut —, Dehnungsfähigkeit 181 —, Elastin- und Kollagenfasern in der Haut 36 — nach Bestrahlung 59 —, Nahtmaterial für Hautnähte 124 —, Vorbereitung, Infektionsprophylaxe 56 Hautfolien, Infektionsprophylaxe 56 Hauttransplantation —, genetzte Transplantate 174 ff —, nichtkutane Empfängerseite 173 f —, Spalthauttransplantate, Spenderseite 172, 174 —, substituierende Urethroplastie 286 Hautwunden — bei Bestrahlung 59 —, chronische Geschwüre 174 ff - , Dermabrasion 175 ff — durch stumpfe Verletzung 171 f —, epitheliale Wiederherstellung 21 ff, 172 ff —, Heilung durch Kontraktion 173, 181 —, Verbände 180 f —, Verbrennungswunden 174 ff — —, tiefe Hautverbrennung 177 ff —, verzögerte Primärnaht 171 f —, Zunahme der Dehnungsstärke 41 Herzchirurgie, Fibrinklebung 132 Histamin 13, 14 Hormone, Einfluß auf die Wundheilung 65 f

352

Sachregister

Hydrogele, bei genetzten Hauttransplantaten 180 Hydroxylysin 4 f Hydroxyprolin 4 f —, Gehalt als M a ß für die Wundheilung, Endotoxinschock 90 ff Hyperalimentation 70 —, Einfluß auf die intestinale Heilung 235 Hyproproteinämie 67, 192 —, Heilung gastrointestinaler Anastomosen 235 Hypovolämie - , Bedeutung für die Wundheilung 17 f, 71 —, Heilung gastrointestinaler Anastomosen 229 — und Blutversorgung des Kolons 237 Hypoxie, Einfluß auf die Wundheilung 17 f, 71, 237 Ikterus —, Wundheilungsstörungen 41 ff, 66 ff, 191, 236 — —, mitwirkende Risikofaktoren 257 — —, Prophylaxe 68 Ileus — bei intraabdominellen Verwachsungen 205 ff —, Rezidivprophylaxe 220 s. a. Verwachsungen, intraabdominelle Implantate, Wundheilung 137 ff - , Akzeptanz 141 f, 144 —, Biokompatibilitätsprüfung 141 —, Freisetzung von Partikeln aus der Implantatoberfläche 140, 143 f, 145 f —, in Hartgeweben 142 ff — —, Relativbewegungen 143 ff — — —, Toleranzgrenze 145 —, in Weichgeweben 140 ff —, Lastübertragung zwischen Implantat und Gewebe 148 ff —, Wundheilungsphasen 138 f Implantatmaterial —, bioaktiv 137

—, bioinert 137 - , in Hartgeweben 143 —, in Weichgeweben 140 f —, Zugfestigkeiten oberflächenreaktiven Materials 151 Indometazin 63 Infektion, Wundinfektion —, Ätiologie von Narbenhernien 199 —, Einfluß auf die Wundheilung 50 ff —, Empfänglichkeit 58 — —, bei Fettsucht 70 —, endogene, Keimspektrum 56 —, exogene, Keimspektrum 57 f —, Fibroblasten 51 ff —, Heilung gastrointestinaler Anastomosen 238 f —, in der Gefäßchirurgie 296, 305 —, Nahtmaterial bei Infektion 120 ff —, Prophylaxe 55 ff —, Risikofaktoren 54 Insulin, Leberregeneration 248, 254 Insulinmangel, Wundheilung 64 s. a. Diabetes mellitus Intima —, Heilung bei Intimaverletzung 296 f —, Verdickung — — bei Atherosklerose 295 — — bei Venentransplantaten 298 s. a. Endothel Jodosorb 125 Kälte, Einfluß auf die Wundheilung 71 Kallidin 13 f Kapillaren —, erste Phase der Wundheilung 11 —, zweite Phase der Wundheilung 12 — —, Wachstumsgeschwindigkeit 12, 294 s. a. Angiogenese Karpaltunnelsyndrom 21 Kesslerscher Stich —, Achillessehne 342 —, Fingerbeugesehne 342 f Kinine 13 f Klebsiella, Wundinfektion 56

Sachregister Knoten s. Nahttechnik Kollagen —, Abbau 6 — bei Eiweißmangel 70 —, Fibrille 6 — —, Desorganisation durch Endotoxin 89 — im Alter 62 — in der H a u t 36 - , Stoffwechsel in der Wundheilung 12 f, 18 f — —, bei Diabetes mellitus 64 — —, bei Hypovolämie 71 — - , bei Hypoxie 71 — —, in der Heilung gastrointestinaler Anastomosen 225 ff — —, unter Endotoxinwirkung 89 f —, Synthese 4 f —, Typen 4 Kollagen, Nahtmaterial 110, 115 f Kollagenvlies 129 f, 275 — als Milzkapselersatz 129 — als Nierenkapselersatz 275 — bei Leberteilresektion 129 f Kolon —, Anastomosentechnik 232 ff —, Blutversorgung 225 — — bei Hypovolämie 237 —, Darmvorbereitung — —, intraoperativ 229 — —, präoperativ 56 f, 228 —, Heilung 225 — —, Einfluß des Darminhalts 225, 239 — —, Kollagenstoffwechsel 226 Komplementsystem, Leukotaxis 14 Kunststoffgefäßprothesen, Fibrinklebung 132 Lamina-flow-air-Kammer 58 Laparotomiewunde, Heilung 186 ff s. a. Platzbauch, Narbenhernien Leber - , Aufbau 253 —, Fibrinklebung 129 f —, Polyploidie der Leberzelle 246, 254

353

—, Replikation der Leberzelle 246 —, Verletzungen 255 f — —, Ätiologie 255 — —, chirurgische Versorgung 255 f Leberregeneration 245 ff, 254 —, Auslösung 247 - , Begriff 246 —, Bestimmung der Regenerationsquote 249 f —, mikroskopische Architektur der regenerierten Leber 254 - , Modulatoren 248, 254 —, Voraussetzung 247 - , zeitlicher Ablauf 248 f Leinen 110, 118 — bei gastrointestinalen Anastomosen 231 Leukozyten — als Vitamin-C-Speicher 190 f — im Endotoxinschock 86 —, neutrophile — —, chemotaktische Faktoren 14 — —, erste Phase der Wundheilung 11 — —, Funktion in der Wundheilung 15 Lunge, Fibrinklebung 131 Lymphgefäße, Neubildung bei der Wundheilung 11 Lymphknotendissektionen, Fibrinklebung 133 Lysin 3 Magen —, Anastomosenheilung 225 —, Anastomosentechnik 232 —, Blutungen der Anastomosen 232 —, Blutversorgung 225 Makrophagen —, Angiogenese in der Wundheilung 15, 48 f — bei der Nervendegeneration 323 — bei der peritonealen Heilung 207 ff — bei Vitamin-C-Mangel 73 —, Funktion bei der Wundheilung 15 ff — — im Endotoxinschock 101 — im Verlauf der Wundheilung 11 f

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Sachregister

Maligne Erkrankung —, Einfluß auf die Wundheilung 69 —, Heilung im Kolon 237 - , Platzbauch 192 — und Ikterus, Wundheilungsstörung 257 Mangelernährung, Wundheilung 69 f Mannitol, lOprozentig, Darmvorbereitung 57 Mann-Whitney-„U"-Test 165 Mastzellen —, Freisetzung von Histamin 13 —, Funktion bei der Wundheilung 16 —, Serotoninsynthese 14 Mechanorezeptoren 319 f —, Reinnervation 326 Medianschnitt, Bauchwand 184 f —, Narbenhernienrate 185, 192 f - , Platzbauchrate 185, 192f Medikamente, entzündungshemmende, Einfluß auf die Wundheilung 63 Membranverbände 124 Mersilene s. Polyester Metallclips, Hautwunden 40 f Meteorismus, Narbenhernienrate 199 Methionin 70 Metronidazol, prophylaktisch 57 Milz —, Fibrinklebung 129 —, Splenektomie 265 f — —, Folgen 265 f —, Verletzung 265 f — - , Ätiologie 265 — —, operative Therapie 265 f Minoxidil, Alopezie 175 Monozyten 11, 15 Myofibroblasten, Wundkontraktion 21 Nabelvene, Homotransplantat 303 f Nahtklammergerät — am Dickdarm 233 — am Dünndarm 232 — am Magen 232 — am Oesophagus 231 Nahtmaterial 109 ff - , abdomineller Verschluß 194 f

—, Achillessehne 342 —, Auswahlkriterien 111 ff —, Arteriotomieverschluß 300 — bei Infektion 120 ff - , Blase 281 f - , Dehnbarkeit 115 —,Dünndarm 232 —, Einteilung 109 —, Fingerbeugesehne 343 —, Gallengang 262 —, Gewebereaktion 114 - , Hautnaht 4 0 f , 124 - , Kolon 232 —, Knotensicherheit 118 f —, Knotenzugstärke 114 —, Lebereinrisse 255 —, Magen 232 —, Mikrogefäßchirurgie 306 —, Nervennaht 332 — , nichtresorbierbares 118 ff —, Oesophagus 232 —, Pankreas 265 —, resorbierbares 115 ff Stärke 112f —, Sterilisation 115, 117 - , Übersicht 110 - , Ureter 278 —, Zerreißwiderstand 112 f Nahttechnik - , abdomineller Verschluß 188, 195 f —, allgemeine Aspekte 119 —, Arteriotomieverschluß 300 f —, Einfluß auf die Wundheilung 61 —, gastrointestinale Anastomosen 230 ff —, Gefäßanastomosen 301 ff —, Haut, verzögerte Primärnaht 171 f —, Kesslerscher Stich — —, Achillessehne 342 — —, Fingerbeugesehne 343 f Knoten 112f, 118 f —, Lebereinrisse 255 —, Pankreas 265 —, peripherer Nerv 315 ff — - , sekundäre N a h t 329 — —, verzögerte Primärnaht 328

Sachregister Ureter 277 f Narbe —, Anordnung des Kollagens 13 —, Dehnungsfähigkeit 181 —, Fingerbeugesehne 343 —, Gefäßnarbe, Elastizität 297 Narbenbildung — an der Nahtlinie bei Nervennaht 315, 325, 329 ff — bei Verbrennungswunden 177, 179 —, Einfluß von Vitamin E 74 — im Alter 62 Narbenhernie 197 ff - , Ätiologie 199 — bei Fettsucht 70 — bei Ikterus 66 - , Häufigkeit 197 —, Rate bezogen auf die Schnittführung 185 —, späte Hernien 198 Neomycin, prophylaktisch 57 Nerv(en), periphere(r) 313 ff —, Anatomie 313 ff - , Axone 319 ff s. a. Axone —, Bildung von Narbengewebe 330 f —, bindegewebiges Stützgerüst 313 ff — - , Endoneurium 318 f — —, Epineurium 315 — —, Perineurium 318 —, Blutversorgung 319 —, Degeneration 321 ff — —, im distalen Stumpf 323 f — - , im proximalen Stumpf 322 f —, epineurale Naht 315 f —, Fibrinklebung 133 —, Nahtmaterial 332 - , Neurolyse 330 f —, Regeneration 324 ff — —, Regenerationsgeschwindigkeit 329 —, Transplantation 332 —, Zeitpunkt der Wiederherstellung 327 ff — - , sekundäre Naht 329 — —, verzögerte Primärnaht 319, 328

355

Nervenwachstumsfaktor 323, 325 Neurinom 329 Neurolyse 330 —, externe 330 —, interne 330 Niere 273 ff —, Fibrinklebung 130 —, Nephrektomie 275 — —, kompensatorische Hypertrophie 275 f —, Nephrolithotomie 276 —, Regenerationsfähigkeit 273 —, Traumen 273 ff — —, Indikationen für operative Therapie 273 — —, operative Therapie 273 ff — —, Komplikationen 275 Nierenbecken, Blutversorgung 277 Nocizeptoren 319 Normalabweichung, Armitages standardisierte 164 Nuralon s. Nylon Nylon 110, 118 — bei Infektion 120 ff, 194 f — beim abdominellen Verschluß 122, 194 ff —, Fingerbeugesehnen 343 —, Harnsteinbildung 281 —, Hautwunden 40 —, Knotensicherheit 118 —, Nervennaht 333 Oesophagus 225 ff —, Anastomoseninsuffizienz 231 - , Anastomosentechnik 231 f —, Blutversorgung 225 —, Heilung 225 —, Nahtmaterial 231 Okklusivverbände 124 Operationstechnik, Einfluß auf die Wundheilung 60 f Orthopädie, Fibrinklebung 133 Pankreas 263 ff —, Fibrinklebung 130 - , Heilung 263 ff

356

Sachregister

- , Verletzung 264 f — - , Ätiologie 264 f — —, Folgen 264 — - , Sterblichkeit 264 — —, Therapie 265 Pankreatitis — als Folge von Pankreasverletzung 264 f - , Platzbauch 192 — und Ikterus, Wundheilungsstörung 257 Paramedianschnitt, Bauchwand 184 ff - , Modifikation 185 f —, Narbenhernienrate 185, 192 f Platzbauchrate 185, 192 f Paratenon, Blutversorgung der Sehnen 341 ff PDS s. Polydioxanon Perineurium 318 Peritonealnaht —, Einfluß auf Dehiszenzrate 195 —, Entwicklung von Adhäsionen 210 f, 219 f Peritoneum 205 ff - , Heilung 207ff — —, fibrinolytische Aktivität der Mesothelzellen 213 f — —, mesotheliale Regeneration 207 ff — —, Ursprung des neuen Mesothels 207 ff —, Naht von Peritonealdefekten 210 f, 219 f s. a. intraabdominelle Verwachsungen Peritonitis - , bakterielle 83 —, gallige 261 Platzbauch 186 ff Ätiologie 189ff — — — — — — —

- , Alter 62, 189 —, Anämie 62 —, Ascorbinsäure 190 f - , Ikterus 41, 66, 191 —, maligne Erkrankung 69, 192 —, mechanische Belastung 190 - , Nahtmaterial 194 f

— - , Pankreatitis 192 — Urämie 191 — - , Verschlußtechnik 188 f, 195 - , Häufigkeit 188 f Klinik 186 f — - , Zeitpunkt des Auftretens 187 —, Prognose 197 Pneumothorax, Fibrinklebung 131 Polyaethylenterphthalat s. Dacron Polyamid s. Nylon Polydioxanon 110, 116f — bei gastrointestinalen Anastomosen 231 — beim abdominellen Verschluß 194 —, Infizierbarkeit 123 —, Nahtbeständigkeit 123 Polyester 110, 118 —, Arteriotomieverschluß 300 — bei gastrointestinalen Anastomosen 231 Polyglaktin 110, 116 f — bei urologischen Eingriffen 281 — — bei infiziertem Urin 123 Polyglykolsäure 110, 116 f — bei gastrointestinalen Anastomosen 231 — bei Infektion 120 ff — — , Taschenbildung 122 f — beim abdominellen Verschluß 122 f — bei urologischen Eingriffen 281 f — —, Haltbarkeit bei infiziertem Urin 123, 282 — —, Steinbildung 281 f —, intrakutan 124 Polypropylen 110, 119 —, Arteriotomieverschluß 300 Polyproylennetz, bei Bauchwanddefekt 200 f Polytetrafluoroaethylen, Gefäßersatz 298, 303 f s. a. Goretex Povidon-Jod, Infektionsprophylaxe 56 f Prolene s. Polypropylen Prolin 3 Prostaglandine 13 f

Sachregister Proteoglykane 7, 12, 20 Pyelolithotomie 276 Randomisierung 163 Rasur, präoperativ, Infektionsprophylaxe 56 Reepithelialisierung s. epitheliale Wiederherstellung Reihentest, logarithmischer 165 Retikulin 9 —, zweite Phase der Wundheilung 12 Rinderarterie, Heterotransplantat 303 f Rippenbogenrandschnitt, Bauchwand 184 Ruhigstellung, Wundheilung 60 Sauerstoff, Kollagensynthese 5 Sauerstoffversorgung s. a. Hypoxie —, Bedeutung für die Wundheilung 17 f — bei Schock oder Hypovolämie 17 Sauerstoffzufuhr — bei Wunden mit Epitheldefekt 180 — , Einfluß auf die Wundheilung 51, 71 f Schwannsche Zellen —, Funktion bei der Nervenregeneration 325 —, Funktion bei der Wallerschen Degeneration 323 —, Nervenwachstumsfaktor 325 Sehnen 332 ff —, Blutversorgung 340 ff —, chirurgische Versorgung — - , Achillessehne 342 — —, Fingerbeugesehne 343 —, Heilungsprozeß 336 ff —, Regenerationsfähigkeit 335 —, Verwachsungen 335 Schaumstoffverbände 125 Seide 110, 118 — bei gastrointestinalen Anastomosen 231 f — bei Infektion 120 ff Semiokklusivverbände 124 Sepsis, gramnegative 84 Serotonin 13 f Skalpell, Wundheilung 44

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Sludge-Phänomen 87 Sparks-Mandrill-Transplantate 303 Spillover-Phänomen 85 Stärke —, Granulom- und Bridenbildung 214 f — —, Einfluß der Sterilisationsmethode 216 Stärkeperitonitis 215 Stahl 110, 119 —, abdomineller Verschluß 194 f, 196 — bei gastrointestinalen Anastomosen 231 - , Hautnaht 124 Staphylokokken, Wundinfektion 58 Stapler s. Nahtklammergerät Steristrips, Hautnaht 124 Steroide — bei Urethrastenose 285 —, Einfluß auf die Wundheilung 65 f, 236 — —, anabole 66 Streptokokken, Wundinfektion 58 —, Streptococcus faecalis 56 Streptozotocin-Insulinmangel-Tiere 64 Students-„t"-Test 165 Studien, klinische 157 ff —, Bilanz 157 ff — —, multizentrische 159 — —, persönliche 157 ff —, Datenspeicherung 158 f, 164 —, Einfluß auf die chirurgische Praxis 165 f - , Ethik 161 —, erforderliche Anzahl 161 f —, Indikationen 159 f - , Protokoll 162, 164 —, Randomisierung 163 f —, statistische Differenzanalyse 164 f —, Studiendauer 162 —, Verzerrungen 163 f Synovialflüssigkeit, Blutversorgung der Sehnen 341 Talkum, Adhäsionsbildung 214 f Tamponade, offene Wunden 125

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Sachregister

Thermorezeptoren 319 Thrombendarteriektomie - , Heilung 297 —, Indikationen 299 - , Technik 299 f Thrombin, topisch, Hämatomprophylaxe 50 Thrombozyten, Endotoxinschock 86 Tineisches Zeichen 329 f Tissomat, Fibrinklebung 128 Trauma, Wundheilung 71, 238 Traumatologie, Fibrinklebung 133 Tropokollagen 5 £ Tuberkulose, Wundheilung 55 Urämie, Einfluß auf die Wundheilung 72 f, 191, 236 Ureter 277 ff —, Anastomosentechnik 278 — —, Drainage 278 f —, Blutversorgung 277 —, Heilung 277 — —, Fibrose, Stenose 277 f — — —, Prophylaxe 277 ff - , Nahtmaterial 278 - , operative Technik je nach Lokalisation 279 - , Peristaltik 279 Ureterolithotomie 280 Ureteroskopie, transurethrale 280 Ureterostomie, kutane 280 Urethra 283 ff - , Heilung 283 ff —, Strikturbildung nach Teilverlust von Uroepithel 284 — - , Therapie 284 ff — — —, Steroide 285 — - - , urethrale Dilatation 284 — - - , Urethroplastie 284, 286 Urin, Kollagenbildung 277 Vasodilatation 13 f Vena-saphena-Transplantat 298, 303 - , Heilung 298 — - , Intimaverdickung 298 — —, muskuläre Hypertrophie 298

Venen, Anatomie 291 Verbände 124 f, 180 Verbrennungswunden — bei Kindern 177 ff —, Dermabrasion 179 f, 182 —, epitheliale Wiederherstellung 174 ff, 179 f —, frühe tangentiale Ausschneidung 176 ff — - , Nachteile 177, 179 — - , Vorteile 177 —, genetzte Transplantate 174 ff —, tiefe Hautverbrennung 177 ff - , Verbände 180 Verdauungskanal 225 ff —, Faktoren, die die Heilung beeinflussen 234 ff —, Fibrinklebung 131 f - , Heilung 225 ff —, Kollagenaseaktivität nach einer Verletzung 226 —, Kollagengleichgewicht bei gastrointestinalen Anastomosen 225 ff - , operative Technik 228 ff — - , Anastomosentechniken 230 ff —, präoperative Vorbereitung 227 f —, viszerale Blutversorgung bei Schock 229 Verwachsungen, intraabdominelle 205 ff - , Ätiologie 210 ff — —, fibrinöses Exsudat 210 — —, Fremdkörper 214 ff — —, Ischämie 211 — —, Verlust von Mesothelzellen 214 —, als Ursache für einen Darmverschluß 205 f — - , Häufigkeit 206 — — —, Dickdarm 206 — — —, Dünndarm 206 — —, Rezidivprophylaxe 220 —, chirurgische Bewertung 218 ff - , Einfluß der Peritonealnaht 210 f, 219 f - , Verhütung 216 ff Vicryl 110, 116 f s. a. Polyglaktin

Sachregister Vitamin A, Wundheilung 66, 73 —, bei Diabetes mellitus 64 f Vitamin-C-Mangel, Einfluß auf die Wundheilung 73, 190 f, 236 s. a. Ascorbinsäure Vitamin D 74 Vitamin E 73 f —, Narbenbildung 74 Vitamin K 68 Wallersche Degeneration 323 f Wechselschnitt, McBurney 184 —, Narbenhernie 193 Weichteilgewebe —, Bestandteile 36 —, mechanische Eigenschaften — —, analytische Schwierigkeiten 33 — —, Messung 34 ff — —, Zug-/Dehnungskurven 35 ff Wiederherstellung, epitheliale —, bei Aknenarben 175 —, bei chronischen Geschwüren und Verbrennungswunden 174 ff — — in genetzten Transplantaten 174 ff — — nach Dermabrasion 179 f — —, Quellen des Epithels 175 —, Einfluß des Alters 62 - , Hautwunden 21 ff, 172 ff — —, Wanderung der Epithelzellen 23 f —, Hemmfaktoren 175 - , im Gastrointestinaltrakt 24, 227

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—, in lange bestehenden Wunden 172 f —, multifokal 173 —, Tubulusepithel 273 - , Ureter 277 - , Urethra 283 —, von den Rändern der Wunde aus 173 Wunddehnungsstärke - , Berstungsdruckkurven 43, 89 —, Meßmethoden — — bei Bauchwunden 41 f — —, einachsige Belastung 39 ff —, Z u n a h m e — — im Endotoxinschock 88 f — — im normalen Heilungsverlauf 88 f — —, in unterschiedlichen Geweben 112 Wundfolien, Infektionsprophylaxe 56 Wundheilung —, primär 3 —, sekundär 3, 21 Wundkontraktion —, sekundäre Wundheilung 21 —, tiefe Hautverbrennung 177 - , Ureter 277 Zellteilung 245 f Zinkmangel, Wundheilung 74 —, intestinale Heilung 236 Zug-/Dehnungs-Kurven 34 ff —, Bindegewebe 36 Zweitwunden 20 Zytostatika, Wundheilung 63

Chirurgie mit Repetitorium Herausgegeben von R. Häring und H. Zilch 2., durchgesehene Auflage. 21,5 x 28 cm. XXXIV, 1014 Seiten. Mit 465 Abbildungen und 51 Tabellen. 1988. Gebunden DM 98,ISBN 3110112809

Indikatorische und operative Fehler in der Chirurgie Abdominalchirurgie - Gefäßchirurgie Herausgegeben von R. Häring 17 x 24 cm. XIV, 570 Seiten. Mit 261 Abbildungen und zahlreichen Tabellen. 1986. Gebunden DM 168,- ISBN 311 010835 6

Risiko in der Chirurgie Analyse und Kalkulation Herausgegeben von R. Häring 17 x 24 cm. XII, 507 Seiten. Mit 126 Abbildungen. 1988. Gebunden DM198ISBN 3110112329

Unfallheilkunde für die Praxis Herausgegeben von G. H. Engelhardt 2., neu bearbeitete Auflage. 17 x 24 cm. Etwa 600 Seiten. 1990. Gebunden etwa DM 86,- ISBN 311 010601 9

Das kolorektale Karzinom und seine Präkanzerosen Herausgegeben von J. R. Izbicki, D. K. Wilker und L. Schweiberer 17 x 24 cm. Etwa 500 Seiten. Mit etwa 260 Abbildungen. 1990. Gebunden etwa DM 198,- ISBN 3110115751

Erste Operationen Berliner Chirurgen 1817-1931 Herausgegeben von H.-P. Schmiedebach, R. Winau und R. Häring 17 x 24 cm. X, 263 Seiten. Mit 95 Abbildungen. 1990. Gebunden DM 128,-

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ISBN 311 011951 X

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de Gruyter