¹Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie, Sana Klinikum Offenbach, Offenbach am Main, Deutschland
²Klinik für Orthopädie, Unfall- und Handchirurgie, Klinikum Darmstadt, Darmstadt, Deutschland
³Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Klinikum Bergmannstrost Halle, Halle a.d. Saale, Deutschland
⁴Klinik für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
⁵Lehrstuhl für Medizintechnik, Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen, Aachen, Deutschland

Text

Zielsetzung und Fragestellung: Die sichere Diagnose eines akuten Kompartmentsyndroms (ACS) stellt aufgrund individueller Symptomatik, Dynamik und Ausprägung bis heute eine ernste Herausforderung dar. Die klinische Untersuchung alleine bringt keine ausreichende Sensitivität und Spezifität mit sich. Ein sicheres und nicht-invasives Verfahren zur Objektivierung der sinkenden Perfusion bei steigendem intra-kompartimentellen Druck wäre von erheblichem Vorteil für den klinischen Alltag. Ein Monitoring durch repetitive Messungen könnte die Präzision der Diagnostik signifikant verbessern. Ziel dieser Studie ist die Machbarkeit eines neuen Ultraschall-gestützten Verfahrens zu bestimmen, bei der erstmalig nicht-invasiv auf den intra-kompartimentellen Logendruck geschlossen werden kann.

Material und Methoden: In einem etablierten in-vitro Kompartment-Modell werden unterschiedliche Drücke (ICP) simuliert (10 mmHg, 30 mmHg und 60 mmHg). Ein Linearschallkopf ist mit einem Druckaufnehmer (Fa. Meridian, VeinPress) gekoppelt (Pressure Related Ultrasound = PrUS). Hierbei wird bei kontinuierlicher Drucksteigerung (mmHg) über den US-Kopf, eine kontinuierliche Vermessung der Kompartmenttiefe (mm) in dem in-vitro Modell durchgeführt. Der gemessene externe Kompressionsdruck zum Zeitpunkt der ersten Reduktion der Kompartmenttiefe (mm) wird mit dem simulierten intra-kompartimentellen Druck in-vitro verglichen. In jeder Untersuchungsgruppe wurden 18 Messungen durchgeführt. Die Korrelationsanalyse erfolgte nach Spearman und die Ergebnisse der unterschiedlichen Drücke im Modell werden miteinander mit Hilfe des nicht-parametrischen Kruskall-Wallis-Test verglichen (p<0.05).

Ergebnisse: Die resultierenden und nicht-invasiv abgeleiteten Drücke in den drei simulierten Untersuchungsgruppen ergaben einen hochsignifikanten Unterschied untereinander (p<0.001). Die Korrelationsanalyse der Messwerte mit dem simulierten Drücken zeigte eine sehr gute Korrelation mit einem Korrelationsquotienten roh=9.43 mit einem Signifikanzniveau von p<0.01.

Diskussion und Schlussfolgerung: In dieser in-vitro Studie konnte erstmalig nicht-invasiv und repetitiv auf den intra-kompartimentellen Druck einer Loge geschlossen werden. Eine Weiterentwicklung dieses weltweit neuartigen Untersuchungsansatzes könnte die invasive Druckmessung der Muskelloge endgültig ablösen und ein präzises Monitoring durch repetitive Messungen ermöglichen. Weitere ex-vivo und in-vivo Studien sind notwendig, um diesen Ansatz weiter zu untersuchen.