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Schwere atherosklerotische Veränderungen der Aorta und anderer großer Gefäße stellen eine besondere Herausforderung für den Gefäßchirurgen dar. Das Abklemmen eines Gefäßes mittels einer herkömmlichen Gefäßklemme kann Schäden am Gefäß verursachen und atheromatöse Plaques aufbrechen, die wiederum zu arteriellen Embolien in der peripheren Strombahn führen können. Um dies zu vermeiden, haben wir ein neues Ballonokklusions (BO-)Device als Alternative zur Gefäßklemme entwickelt. Die vorliegende Studie umfasste zwei Testphasen. In der In-vitro-Phase wurde an künstlichen, flexiblen Aortenbogenmodellen, das ideale Cuffvolumen des BO-Device bestimmt. In der In-vivo-Phase wurden Untersuchungen unter physiologischen Bedingungen mit dem BO-Device an zehn Hausschweinen durchgeführt. Abschließende histologische Untersuchungen, der mit dem BO-Device geblockten Aortenwände, vervollständigten die Untersuchungen. Das BO-Device absolvierte die experimentelle In-vitro-Phase problemlos und konnte kontinuierlich weiterentwickelt werden, so dass wir nach kurzer Zeit in der Lage waren, die Aorten im Tierversuch effektiv zu okkludieren. Es traten keine Komplikationen, wie intraoperative Ballonruptur, Dislokation oder Undichtigkeiten, auf. Desweiteren fanden sich keine Dissektionen oder andere Gefäßschäden bei den postoperativen histologischen Nachuntersuchungen. Das BO-Device hat in der experimentellen In-vitro- und In-vivo-Testphase alle Anforderungen erfüllt und gezeigt, dass es dazu beitragen kann Gefäßschäden zu minimieren. Das BO-Device ist jetzt soweit um im klinischen Alltag erprobt zu werden und hat das Potential eine Alternative zur konventionellen Gefäßklemme, bei Patienten mit schwer atherosklerotisch veränderten Gefäßen, zu werden. Severe atherosclerosis of the aorta and the great vessels presents a huge challenge for vascular surgeons. Cross-clamping may cause vessel damage and result in atheromatous degeneration, which can lead to arterial embolism in the terminal vessels. In order to prevent these complications, we developed a new balloon occlusion (BO) device as an alternative to aortic cross-clamping. This study comprised two test phases. In the in vitro phase, which focused on flexible artificial aortas, the ideal occlusion volume of the BO device was determined. During in vivo phase the BO device was tested under physiological conditions on ten pigs. Subsequent histological tests of the aortic walls, which were occluded by the BO device, completed the study. The BO device met the laboratory test requirements relating to experimental application and material properties and was enhanced successfully, which allowed us in the aftermath to occlude the aortas effectively during the animal experiments. No complications such as intraoperative balloon rupture, dislocation or occlusion leaks occurred. In none of the histological examinations were dissections or other damage to the aortic vessels observed. The BO device not only meets in vitro and in vivo requirements, it also helps to prevent vessel damage. This BO device is ready to be proved during operations and has the potential to become an operative alternative to conventional vessel clamps on patients with severe atherosclerotic vessels.

Das Auftreten einer Paraparese beziehungsweise Paraplegie zählt zu den gefürchtetsten Komplikationen bei Operationen an der thorakalen oder thorakoabdominellen Aorta. Die Überwachung des Rückenmarks mit motorisch evozierten Potentialen nach transkranieller, elektrischer Stimulation (tcMEP) sowie mit somatosensorisch evozierten Potentialen (SSEP) nach Stimulation des N. tibialis stellt in diesem Zusammenhang eine hervorragende Methode zur Beurteilung des neuronalen Rückenmarkssystems dar. Die parallel durchgeführte Kontrolle der jeweiligen Vitalparameter (mittlerer arterieller Druck = MAD, zentraler Venendruck = ZVD) und der Einsatz chirurgischer Maßnahmen (z. B. segmentales Abklemmen der Aorta) komplettieren das neuroprotektive Vorgehen. Die vorliegende Arbeit veranschaulicht die unterschiedlichen Methoden, die durch ihren komplementären Charakter die Sicherung einer ausreichenden Rückenmarksperfusion gewährleisten. Die Rückenmarksfunktion von 34 Patienten, die sich einer Operation an der thorakalen oder thorakoabdominellen Aorta unterzogen, wurde mittels tcMEP- und SSEP-Messungen überwacht. Zum Einsatz kamen folgende neuroprotektive Maßnahmen: moderate systemische Hypothermie, Liquordrainage, Reimplantation kritischer Segmentalarterien, extrakorporale Zirkulation sowie intermittierendes, segmentales Abklemmen der Aorta. 14 von 23 Patienten (61%), die sich einem offenchirurgischen Verfahren unterzogen haben (Gruppe I), wiesen einen tcMEP-Verlust nach proximalem Abklemmen der Aorta auf. In neun von 14 Fällen (64%) beobachteten wir eine Erholung der tcMEP-Werte nach intraoperativ durchgeführten Gegenmaßnahmen. Bei denjenigen Patienten, bei denen diese Maßnahmen erfolglos blieben, erholten sich die tcMEP nicht. Zwei dieser Patienten waren postoperativ paraplegisch, drei verstarben. Bei 17 von 23 Patienten (74%), die sich einem offenchirurgischen Eingriff unterzogen, ließ sich ein SSEP-Verlust nachweisen, wobei eine Erholung in zwölf Fällen (71%) eintrat. Bei den elf durchgeführten endoluminalen Stentgraft-Implantationen (Gruppe II) trat ein tcMEP-Verlust bei nur einem Patienten (9%) nach dem Freisetzen des Stentgrafts auf. Nach intraoperativ eingeleiteten Gegenmaßnahmen konnten wieder tcMEP-Messwerte festgestellt werden. Die SSEP-Aufzeichnungen blieben stets konstant. Die Überwachung der Rückenmarksfunktion mittels neurophysiologischen Monitorings (tcMEP/SSEP) stellt eine hervorragende Methode zur Identifikation von Spinalischämien während Operationen an der thorakalen oder thorakoabdominellen Aorta dar. Der prognostische Wert der tcMEP-Aufzeichnungen ist im Vergleich zu den SSEP-Messergebnissen höher einzustufen. Dies beruht auf der direkteren und schnelleren Antwort der tcMEP-Potentiale auf eine spinale Minderperfusion. Die Kombination aus neurophysiologischem Monitoring, Vitalparameter-Monitoring (MAD, ZVD) sowie intraoperativen Gegenmaßnahmen ermöglicht eine verbesserte Rückenmarksprotektion mit einer Minderung des Paraplegierisikos. Paraplegia is the most undesirable complication of surgery on the thoracic or thoracoabdominal aorta. The monitoring of motor-evoked myogenic potentials after transcranial electrical stimulation (tcMEP) and somatosensory-evoked potentials (SSEP) is an adequate method to appraise the susceptible neuronal system of the spinal cord. Additional adjustment of physiological parameters (mean aortic pressure/MAP, central venous pressure/CVP) and auxiliary surgical interventions (staged clamping) complete the procedure. The purpose of this analysis is to illustrate different methods acting together complementarily to ensure sufficient spinal cord perfusion. The spinal cords of 34 patients undergoing surgery on the thoracic or thoracoabdominal aorta were monitored with tcMEP and SSEP. Available approaches of spinal cord-protecting modalities include: moderate systemic hypothermia, constant cerebrospinal fluid (CSF) drainage and pressure monitoring, reimplantation of segmental arteries, cardiopulmonary bypass (CPB), and staged clamping. A total of 14 of 23 patients (61%) undergoing open surgical treatment (Group I) exhibited loss of tcMEP after proximal aortic clamping. In nine of 14 cases (64%), we observed recovery of tcMEP after intraoperative interventions. Two patients showed paraplegia, and three died with loss of tcMEP. In all, 17 of 23 patients showed loss of SSEP, with recovery in 12 cases (71%). During stentgraft implantation (Group II), one of eleven patients (9%) demonstrated tcMEP loss with intraoperative, intervention- related recovery. The SSEP-recording course remained stable. TcMEP/SSEP monitoring has proved to be an excellent means of detecting spinal cord ischaemia during surgery on the thoracoabdominal aorta. Nevertheless, the prognostic value of tcMEP monitoring should be considered superior to that of SSEP measurements, because of its direct and rapid response to spinal malperfusion. Due to trisected cooperation of neurophysiological monitoring, vital parameter balancing and intraoperative interventions, spinal cord perfusion improves and recovery of tcMEP and SSEP is achievable, reducing the prevalence of postoperative paraplegia.