Open Access

Felix Karl-Ludwig Klingebiel

• Im Rahmen der Versorgung von polytraumatisierten (schwerstverletzten) Patienten ist insbesondere die systemische Inflammation zu beachten. Durch das initiale Trauma (“first hit“) kommt es zu einer systemischen Dysregulation der inflammatorischen Kaskaden, wobei sowohl eine überschießende (SIRS/Sepsis) wie auch unterschießende Reaktion (CARS) zu schweren Komplikationen wie Multiorganversagen bis hin zum Tod führen kann. Die notfallmässige chirurgische Versorgung fügt durch multiple Faktoren wie Weichteilverletzung, Blutverlust und Intubation dem Patienten einen “second hit“ zu, welcher sich auf den “first hit“ aufsummieren und besagte Komplikationen induzieren kann. Aufgrund dessen wurden verschiedene Therapiekonzepte entwickelt wie beispielsweise die “Damage control surgery“, welche durch minimalinvasive Techniken die notfallmässig versorgungsbedürftigen Verletzungen temporär stabilisiert/versorgt, bis der Patient sich physiologisch stabilisiert und definitiv versorgt werden kann. Eine weitere Strategie stellt die „Safe Definitive Surgery“ dar, welche eine Synopsis bildet aus zu einen frühzeitiger definitiver Versorgung gepaart mit minimalinvasiven Techniken, um während der Operation multipler Frakturen intraoperativ anhand der Physiologie des Patienten regelmäßig zu reevaluieren und daran zu adjustieren. Bei der definitiven Versorgung von langen Röhrenknochen im Schaftbereich werden klinisch standardmässig Marknägel verwendet. Hierbei eröffnet man den langen Röhrenkochen am proximalen Eintrittspunkt, bohrt den Knochen intramedullär mittels “Reamer“ auf und führt den Nagel ein, welchen man mittels Schrauben multidimensional in der Corticalis verriegelt. Hierbei stellt die intramedulläre Aufbohrung den kritischsten Schritt dar, da hierbei zum einen Knochenmark austritt und durch den Bohrer Thermonekrosen im Knochen auftreten können sowie auch Knochenpartikel austreten. Um diese Nachteile zu beheben, wurde der “Reamer-Irrigator-Aspirator“ (RIA) entwickelt, welcher nebst der klassischen Bohrfunktion noch eine Spül-Saugfunktion innehat und somit parallel intramedullär eine Kühlung herbeiführt, wie auch das Knochenmark nebst Knochenpartikeln absaugt. Hiervon gibt es eine ältere (RIA 1) und eine neuere (RIA 2) Version, wobei sich diese geringfügig in Grösse des Bohrkopfes und der Saugfunktion wie auch im Handling unterscheiden. Wenig ist jedoch zum aktuellen Zeitpunkt bekannt, welche Auswirkungen diese unterschiedlichen Versionen verglichen mit dem konventionellen “Reamer haben“. Um dies näher zu evaluieren, wurde ein standardisiertes Polytrauma-Modell an 30 Schweinen (Sus scrofa) durchgeführt. Unter konstanter Analgesie wurde nach Erreichen einer standardisierten Baseline an 24 der Tiere ein Polytrauma, bestehend aus unilateraler Femurfraktur, stumpfem Thoraxtrauma inklusive Leberlazeration und hämorrhagischem Schock ausgeübt. Sechs Tiere fungierten als Kontrollgruppe (sham), welche kein Trauma sowie Therapie erhielten, aber sonst gleich behandelt wurden. Die polytraumatisierten Tiere erhielten Therapie nach Schockraum- und ATLS Versorgung nach dem Trauma. Bestehend aus “Abdominal Packing“, Kreislaufstabilisierung und Versorgung der Femurfraktur mittels intramedullärer Nagelung. Die 24 polytraumtisierten Versuchstiere wurden bezüglich der Versorgung der Femurfraktur in drei Gruppen aufgeteilt: 1) Konventionelles Reaming, 2) RIA 1 und 3) RIA 2. An sechs Zeitpunkte (t1 (-1.5h) - t6 (6h)) über 7.5 Stunden erfolgten regelmäßige Blut- wie Urinentnahmen und eine bronchoalveoläre Lavage vor fachgerechtem Exitus am letzen Zeitpunkt. Anschließend wurde mittels ELISA in besagten Proben das Interleukin-6, Interleukin-8, Interleukin-10 und Tumornekrosefaktor-alpha bestimmt und statistische Unterschiede zwischen den Gruppen ermittelt. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Verwendung des Reamer-Irrigator-Aspirator Typ 2 aufgrund spezifischer Modifikationen verglichen mit seinem Vorgänger (RIA Typ 1) eine geringere inflammatorische Immunantwort aufweist. Verglichen mit dem konventionellen Reaming konnte in unserer Versuchsreihe in Hinblick auf entzündliche Mediatoren systemisch wie lokal kein Unterschied zu der Versorgung mittels RIA aufgezeigt werden. Jedoch präsentierte sich bei der Benutzung des konventionellen Reamers auch in unserer Versuchsreihe das Auftreten einer Fett/Lungenembolie, was bereits in der Literatur als eine gängige Komplikation dieses Instrumentariums beschrieben wird. Zusammenfassend ist der Reaming-Irrigator-Aspirator eine modernisierte Version des konventionellem Reamers, welcher multiple Vorteile aufweist, jedoch im Rahmen der Kostensenkung wahrscheinlich erst im weiteren zeitlichen Verlauf regelmäßige Anwendung in der Klinik finden wird.
• When caring for polytraumatized (severely injured) patients, particular attention must be paid to systemic inflammation. The initial trauma ("first hit") leads to a systemic dysregulation of the inflammatory cascades, whereby both an excessive (SIRS/SEPSIS) and an insufficient reaction (CARS) can lead to severe complications such as multi-organ failure and even death. Emergency surgical care inflicts a "second hit" on the patient due to multiple factors such as soft tissue injury, blood loss and intubation, which can add up to the "first hit" and induce said complications. Because of this, various therapy concepts have been developed, such as "damage control surgery", which uses minimally invasive techniques to temporarily stabilize/supply the injuries requiring emergency care until the patient is physiologically stabilized and can be definitively treated. Another strategy is "safe definitive surgery", which forms a synopsis of early definitive treatment paired with minimally invasive techniques in order to regularly re-evaluate and adjust intraoperatively during the operation of multiple fractures on the basis of the patient's physiology. For the definitive restoration of long tubular bones in the shaft region, intramedullary nails are clinically used as standard. The long tubular bone is opened at the proximal entry point, the bone is reamed intramedullarily using a Reamer and the nail is inserted, which is locked multidimensionally in the corticalis using screws. The intramedullary Reaming is the most critical step, as bone marrow can escape and thermonecrosis can occur in the bone due to the drill, as well as bone particles. In order to overcome these disadvantages, the "Reamer-Irrigator-Aspirator" (RIA) was developed, which, in addition to the classic drilling function, also has an irrigation-suction function and thus simultaneously brings about intramedullary cooling and sucks out the bone marrow and bone particles. There is an older version (RIA 1) and a newer version (RIA 2), which differ slightly in the size of the drill head and the suction function as well as handling. However, little is currently known about the impact of these different versions compared to the conventional "Reamer". To evaluate this more closely, a standardized polytrauma model was performed on 30 pigs (Sus scrofa). Under constant analgesia, a polytrauma consisting of unilateral femur fracture, blunt thoracic trauma including liver laceration and haemorrhagic shock was administered to 24 of the animals after a standardised baseline was reached. Six animals functioned as a control group (sham), which did not receive trauma and therapy, but were otherwise treated in the same way. The polytrauma animals received therapy after shock room and ATLS care after trauma. This consisted of abdominal packing, circulatory stabilization and treatment of the femur fracture with intramedullary nailing. The 24 polytrauma animals were divided into three groups for femoral fracture management: 1) conventional Reaming, 2) RIA 1 and 3) RIA 2. Regular blood and urine samples were taken at six time points over 7.5 hours and a bronchoalveolar lavage was performed before professional exit at the last time point. Subsequently, interleukin-6, interleukin-8, interleukin-10 and tumour necrosis factor-alpha were determined by ELISA in said samples and statistical differences between the groups were determined. The results showed that the Reamer-Irrigator-Aspirator type 2 has a lower inflammatory immune response compared to its predecessor (RIA type 1) due to specific modifications. Compared to conventional Reaming, our series of tests showed no difference in terms of inflammatory mediators systemically or locally compared to RIA care. However, the use of the conventional Reamer in our series of tests also showed the occurrence of a fat/lung embolism, which is already described in the literature as a common complication of this instrument. In summary, the Reaming-irrigator-aspirator is a modernized version of the conventional Reamer, which has multiple advantages, but in the context of cost reduction will probably only find regular use in the clinic in the further course of time.