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Cardiovascular diseases account for more than half of total mortality before the age of 75 in industrialized countries. To develop therapies promoting the compensatory growth of blood vessels could be superior to palliative surgical surgical interventions. Therefore, much effort has been put into investigating underlying mechanisms. Depending on the initial trigger, growth of blood vessels in adult organisms proceeds via two major processes, angiogenesis and arteriogenesis. While angiogenesis is induced by hypoxia and results in new capillaries, arteriogenesis is induced by physical forces, most importantly fluid shear stress. Consequently, chronically elevated fluid shear stress was found to be the strongest trigger under experimental conditions. Arteriogenesis describes the remodelling of pre-existing arterio-arteriolar anastomoses to completely developed and functional arteries. In both growth processes, enlargement of vascular wall structures was proposed to be covered by proliferation of existing wall cells. Recently, increasing evidence emerges, implicating a pivotal role for circulating cells, above all blood monocytes, in vascular growth processes. Since it has been shown that monocytes/macrophage release a cocktail of chemokines, growth factors and proteases involved in vascular growth, their contribution seems to be of a paracrine fashion. A similar role is currently discussed for various populations of bone-marrow derived stem cells and endothelial progenitors. In contrast, the initial hypothesis that these cells -after undergoing a (trans-)differentiation- contribute by a structural integration into the growing vessel wall, is increasingly challenged.
Introduction: We report on successful endovascular treatment of a hydrofluoric acid burn to the hand.
Report: A worker complained of severe pain in the fingers D II to D V after injury with 60% hydrofluoric acid. A digital subtraction angiography showed vasospasm of the common palmar digital artery. We selectively applied 20% calcium gluconate intra-arterially.
After treatment all arteries were perfused. Alprostadil, acetylsalicylic acid and clopidogrel were administered in conjunction. Pain symptoms improved and sensory and motor functions were restored.
Discussion: Immediate angiography and intra-arterial application of calcium gluconate are recommended to treat hydrofluoric acid burn to a limb.
Background: Supracondylar fractures of the humerus are a common injury in pediatric traumatology. The most common operative therapy is closed reduction and percutaneous pinning using K-wires. Common complications associated with this entity are neurovascular lesions, especially of the brachial artery and the median nerve.
Methods: We report two cases of patients treated in our trauma-center with supracondylar fracture of the humerus (AO IV°) and neurovascular complications.
Results: Both patients underwent open revision and recovered completely in their further course.
Conclusion: We recommend detailed neurovascular examination initially and after reposition of the fracture. The threshold for open reduction in cases of irreducible fractures should be low. In the presence of neurovascular impairment an open revision is mandatory, even months after the initial Trauma.
Editorial
(2018)
Research in vascular medicine mainly involves developing drugs and prosthetic devices as well as conducting clinical outcome research and basic science to gain knowledge about vascular biology. But there is more. In the current issue several projects divulge how research and development in the vascular field extends beyond these bounds. ...
Introduction: An overview of the requirements for the head of a surgical department in Germany should be given.
Materials and methods: A retrospective literature research on surgical professional policy publications of the last 10 years in Germany was conducted.
Results: Surveys show that commercial influences on medical decisions in German hospitals have today become an everyday, predominantly negative, actuality. Nevertheless, in one survey, 82.9% of surgical chief physicians reported being very satisfied with their profession, compared with 61.5% of senior physicians and only 43.4% of hospital specialists. Here, the chief physician is challenged. Only 70% of those surveyed stated that they could rely on their direct superiors when difficulties arose at work, and only 34.1% regarded feedback on the quality of their work as sufficient. The high distress rate in surgery (58.2% for all respondents) has led to a lack in desirability and is reflected in a shortage of qualified applicants for resident positions. In various position papers, surgical residents (only 35% describe their working conditions as good) demand improved working conditions. Chief physicians are being asked to facilitate a suitable work-life balance with regular working hours and a corporate culture with participative management and collegial cooperation. Appreciation of employee performance must also be expressed. An essential factor contributing to dissatisfaction is that residents fill a large part of their daily working hours with non-physician tasks. In surveys, 70% of respondents stated that they spend up to ≥3 h a day on documentation and secretarial work.
Discussion: The chief physician is expected to relieve his medical staff by employing non-physician assistants to take care of non-physician tasks. Transparent and clearly structured training to achieve specialist status is essential. It has been shown that a balanced work-life balance can be achieved for surgeons. Family and career can be reconciled in appropriately organized departments by making use of part-time and shift models that exclude 24-h shifts and making working hours more flexible.
Background: The effects of blood flow restriction (training) may serve as a model of peripheral artery disease. In both conditions, circulating micro RNAs (miRNAs) are suggested to play a crucial role during exercise-induced arteriogenesis. We aimed to determine whether the profile of circulating miRNAs is altered after acute resistance training during blood flow restriction (BFR) as compared with unrestricted low- and high-volume training, and we hypothesized that miRNA that are relevant for arteriogenesis are affected after resistance training.
Methods: Eighteen healthy volunteers (aged 25 ± 2 years) were enrolled in this three-arm, randomized-balanced crossover study. The arms were single bouts of leg flexion/extension resistance training at (1) 70% of the individual single-repetition maximum (1RM), (2) at 30% of the 1RM, and (3) at 30% of the 1RM with BFR (artificially applied by a cuff at 300 mm Hg). Before the first exercise intervention, the individual 1RM (N) and the blood flow velocity (m/s) used to validate the BFR application were determined. During each training intervention, load-associated outcomes (fatigue, heart rate, and exhaustion) were monitored. Acute effects (circulating miRNAs, lactate) were determined using pre-and post-intervention measurements.
Results: All training interventions increased lactate concentration and heart rate (p < 0.001). The high-intensity intervention (HI) resulted in a higher lactate concentration than both lower-intensity training protocols with BFR (LI-BFR) and without (LI) (LI, p = 0.003; 30% LI-BFR, p = 0.008). The level of miR-143-3p was down-regulated by LI-BFR, and miR-139-5p, miR-143-3p, miR-195-5p, miR-197-3p, miR-30a-5p, and miR-10b-5p were up-regulated after HI. The lactate concentration and miR-143-3p expression showed a significant positive linear correlation (p = 0.009, r = 0.52). A partial correlation (intervention partialized) showed a systematic impact of the type of training (LI-BFR vs. HI) on the association (r = 0.35 remaining after partialization of training type).
Conclusions: The strong effects of LI-BFR and HI on lactate- and arteriogenesis-associated miRNA-143-3p in young and healthy athletes are consistent with an important role of this particular miRNA in metabolic processes during (here) artificial blood flow restriction. BFR may be able to mimic the occlusion of a larger artery which leads to increased collateral flow, and it may therefore serve as an external stimulus of arteriogenesis.
Exercise is a treatment option in peripheral artery disease (PAD) patients to improve their clinical trajectory, at least in part induced by collateral growth. The ligation of the femoral artery (FAL) in mice is an established model to induce arteriogenesis. We intended to develop an animal model to stimulate collateral growth in mice through exercise. The training intensity assessment consisted of comparing two different training regimens in C57BL/6 mice, a treadmill implementing forced exercise and a free-to-access voluntary running wheel. The mice in the latter group covered a much greater distance than the former pre- and postoperatively. C57BL/6 mice and hypercholesterolemic ApoE-deficient (ApoE-/-) mice were subjected to FAL and had either access to a running wheel or were kept in motion-restricting cages (control) and hind limb perfusion was measured pre- and postoperatively at various times. Perfusion recovery in C57BL/6 mice was similar between the groups. In contrast, ApoE-/- mice showed significant differences between training and control 7 d postoperatively with a significant increase in pericollateral macrophages while the collateral diameter did not differ between training and control groups 21 d after surgery. ApoE-/- mice with running wheel training is a suitable model to simulate exercise induced collateral growth in PAD. This experimental set-up may provide a model for investigating molecular training effects.
Zielsetzung: Die Daten für das Jahr 2018 des Registers „Abdominelles Aortenaneurysma“ (AAA) des Deutschen Instituts für Gefäßmedizinische Gesundheitsforschung (DIGG) der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie und Gefäßmedizin werden vorgestellt.
Methodik: Im Jahr 2018 beteiligten sich an dem Register insgesamt 135 Kliniken. Für die offene Versorgung (OR) des intakten AAA (iAAA) gaben 118 (87,4 %) Kliniken, für die endovaskuläre Versorgung (EVAR) des iAAA 133 (98,5 %) Kliniken Daten ein. Für das rupturierte AAA (rAAA) wurden von 80 Kliniken (59,3 %) (EVAR) bzw. 65 (48,1 %) Kliniken (OR) Patienten gemeldet. Ausgewertet wurden die Daten von 4051 stationär behandelten Patienten.
Ergebnisse: 2800 iAAA (75,8 %) wurden endovaskulär und 895 (24,2 %) offen versorgt. Bei den endovaskulär versorgten Patienten mit iAAA verlief der Eingriff in 86,4 % der Fälle komplikationslos. Es verstarben insgesamt 32 Patienten (1,1 %) bis zur Entlassung. Bei den offen versorgten Patienten wiesen 73,4 % der Patienten keine Komplikationen auf. Verstorben sind insgesamt 42 Patienten (4,7 %). Von den 356 Patienten mit rAAA wurden 192 (53,9 %) endovaskulär und 164 (46,1 %) offen versorgt. Nur 11,0 % der mit OR versorgten Patienten, aber 23,4 % bei EVAR wiesen freies Blut in der Bauchhöhle auf. Bei EVAR sind 30,7 % der Patienten während des stationären Aufenthalts verstorben, bei OR 20,1 %.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse des Jahres 2018 zu Klinikletalität und Morbidität bei endovaskulärer und offener Versorgung des iAAA bestätigen weitestgehend die publizierten Ergebnisse für die Jahre 2013 bis 2017. Beim rAAA wurde 2018 erstmals über mehr endovaskuläre als offene Versorgungen berichtet – mit Ergebnissen, die denen der Vorjahre diametral entgegengesetzt waren. Patienten mit EVAR wiesen die höhere Komorbidität als Patienten mit OR auf und die Klinikletalität war höher. Es bleiben die Ergebnisse der Folgejahre abzuwarten, um diesen Trend genauer bewerten zu können.
Zielsetzung: Die Daten für das Jahr 2019 des Registers „Abdominelles Aortenaneurysma“ (AAA) des Deutschen Instituts für Gefäßmedizinische Gesundheitsforschung (DIGG) der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie und Gefäßmedizin werden vorgestellt.
Methodik: Im Jahr 2019 beteiligten sich an dem Register insgesamt 109 Kliniken. Für die offene Versorgung (OR) des intakten AAA (iAAA) gaben 78 (71,6 %) Kliniken, für die endovaskuläre Versorgung (EVAR) des iAAA 102 (93,6 %) Kliniken Daten ein. Für das rupturierte AAA (rAAA) wurden von 36 Kliniken (33,0 %) (EVAR) bzw. 50 (45,9 %) Kliniken (OR) Patienten gemeldet. Ausgewertet wurden die Daten von 1967 stationär behandelten Patienten. Von den insgesamt 1793 iAAA waren 1501 infrarenal (83,7 %) und 292 (16,3 %) juxtarenal gelegen.
Ergebnisse: 1429 iAAA (79,7 %) wurden endovaskulär und 364 (20,3 %) offen versorgt. Bei den endovaskulär versorgten Patienten mit iAAA verlief der Eingriff in 86,3 % der Fälle komplikationslos. Es verstarben insgesamt 15 Patienten (1,0 %) bis zur Entlassung. Bei den offen versorgten Patienten wiesen 67,0 % der Patienten keine Komplikationen auf. Verstorben sind insgesamt 20 Patienten (5,5 %). Bei EVAR war die Klinikletalität bei Versorgung juxtarenaler AAA mit 3,7 % signifikant höher als bei Versorgung infrarenaler AAA mit 0,6 % (p = 0,002), bei OR konnten hingegen keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Klinikletalität aufgezeigt werden (juxtarenal 4,8 %, infrarenal 5,8 %; p = 0,470). Von den 174 Patienten mit rAAA wurden 80 (46,0 %) endovaskulär und 94 (54,0 %) offen versorgt. Bei EVAR sind 20,0 % der Patienten während des stationären Aufenthalts verstorben, bei OR 36,2 %.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse des Jahres 2019 zu Klinikletalität und Morbidität bei endovaskulärer und offener Versorgung des iAAA bestätigen weitgehend die publizierten Ergebnisse für die Jahre 2013 bis 2018. Beim rAAA sind die Ergebnisse der einzelnen Jahresberichte hingegen widersprüchlich, die kleinen berichteten jährlichen Fallzahlen erlauben nur Aussagen über größere Zeiträume.
Beyond their role in pathogen recognition and the initiation of immune defense, Toll-like receptors (TLRs) are known to be involved in various vascular processes in health and disease. We investigated the potential of the lipopeptide and TLR2/6 ligand macrophage activating protein of 2-kDA (MALP-2) to promote blood flow recovery in mice. Hypercholesterolemic apolipoprotein E (Apoe)-deficient mice were subjected to microsurgical ligation of the femoral artery. MALP-2 significantly improved blood flow recovery at early time points (three and seven days), as assessed by repeated laser speckle imaging, and increased the growth of pre-existing collateral arteries in the upper hind limb, along with intimal endothelial cell proliferation in the collateral wall and pericollateral macrophage accumulation. In addition, MALP-2 increased capillary density in the lower hind limb. MALP-2 enhanced endothelial nitric oxide synthase (eNOS) phosphorylation and nitric oxide (NO) release from endothelial cells and improved the experimental vasorelaxation of mesenteric arteries ex vivo. In vitro, MALP-2 led to the up-regulated expression of major endothelial adhesion molecules as well as their leukocyte integrin receptors and consequently enhanced the endothelial adhesion of leukocytes. Using the experimental approach of femoral artery ligation (FAL), we achieved promising results with MALP-2 to promote peripheral blood flow recovery by collateral artery growth.
Fallzahlaufkommen und Qualitätsindikatoren bei der Versorgung des abdominellen Bauchaortenaneurysmas
(2020)
Hintergrund: Der MTL30 (Mortalität, Transfer, Liegezeit) wurde als Surrogatparameter zur Evaluation der Qualität potenziell komplikationsträchtiger viszeralchirurgischer Eingriffe vorgeschlagen.
Zielsetzung: Es wurde überprüft, inwieweit sich der MTL30 zu den Ergebnissen des Bauchaortenaneurysma(AAA)-Registers des Deutschen Instituts für Gefäßmedizinische Gesundheitsforschung (DIGG) der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie und Gefäßmedizin (DGG) und zum Fallaufkommen der Kliniken korrelieren lässt.
Material und Methoden: Insgesamt 14.282 Patienten wurden endovaskulär (EVAR) und 3923 Patienten offen (OAR) elektiv wegen eines AAA versorgt. Bestimmt wurden Fallaufkommen der behandelnden Kliniken, Klinikletalität, Liegezeit und Verlegung in ein anderes Akutkrankenhaus 30 Tage nach dem Indexeingriff.
Ergebnisse: Die Klinikletalität machte bei EVAR 1,3 %, bei OAR 4,9 % aus (p = 0,000), der MTL30 5,0 % vs. 14,4 % (p = 0,000). Für EVAR ließ sich keine Beziehung zwischen Fallaufkommen und Klinikletalität (Quintile 1: 1,0 %; Quintile 5: 1,3 %) sowie Fallaufkommen und MTL30 (Quintile 1: 5,3 %; Quintile 5: 5,3 %) nachweisen. Auch bei OAR bestand keine signifikante Beziehung zwischen Fallaufkommen und Klinikletalität (Quintile 1: 5,8 %, Quintile 5: 3,5 %; p = 0,505) und Fallaufkommen und MTL30 (Quintile 1: 16,4 %, Quintile 5: 12,2 %, p = 0,110). Bei einer Klinikletalität von 7,2 (5–10) % betrug der MTL30 bei OAR 17,6 %. Sowohl bei EVAR als auch bei OAR korrelierte die stationäre Aufenthaltsdauer signifikant mit Klinikletalität und MTL30.
Diskussion: Eine eindeutige Beziehung zwischen Krankenhausfallaufkommen und Klinikletalität ließ sich im AAA-Register des DIGG nicht aufzeigen. Das gleiche galt für den MTL30. Ob demnach der MTL30 gegenüber der Erfassung von Klinikletalität und stationärer Liegezeit als Qualitätsparameter einen Zusatznutzen bietet, muss offenbleiben.
Objectives: The four-dimensional ultrasound (4D-US) enables imaging of the aortic segment and simultaneous determination of the wall expansion. The method shows a high spatial and temporal resolution, but its in vivo reliability is so far unknown for low-measure values. The present study determines the intraobserver repeatability and interobserver reproducibility of 4D-US in the atherosclerotic and non-atherosclerotic infrarenal aorta. Methods: In all, 22 patients with non-aneurysmal aorta were examined by an experienced examiner and a medical student. After registration of 4D images, both the examiners marked the aortic wall manually before the commercially implemented speckle tracking algorithm was applied. The cyclic changes of the aortic diameter and circumferential strain were determined with the help of custom-made software. The reliability of 4D-US was tested by the intraclass correlation coefficient (ICC). Results: The 4D-US measurements showed very good reliability for the maximum aortic diameter and the circumferential strain for all patients and for the non-atherosclerotic aortae (ICC >0.7), but low reliability for circumferential strain in calcified aortae (ICC = 0.29). The observer- and masking-related variances for both maximum diameter and circumferential strain were close to zero. Conclusions: Despite the low-measured values, the high spatial and temporal resolution of the 4D-US enables a reliable evaluation of cyclic diameter changes and circumferential strain in non-aneurysmal aortae independent from the observer experience but with some limitations for calcified aortae. The 4D-US opens up a new perspective with regard to noninvasive, in vivo assessment of kinematic properties of the vessel wall in the abdominal aorta.
Hintergrund: Die chirurgische Facharztweiterbildung erfordert neben dem Erlernen theoretischen Wissens ebenfalls den Erwerb praktisch-chirurgischer Kompetenzen. Eine Alternative zur Aus- und Weiterbildung am Patienten stellen simulationsbasierte Lehrkonzepte dar. Ziel der vorliegenden Studie ist die Analyse der Verteilung und des Einsatzes chirurgischer Simulatoren in deutschen Kliniken.
Methoden: Die Datenanalyse erfolgte auf Basis eines individuellen Onlinefragebogens mit insgesamt 19 standardisierten Fragen. Dieser wurde über die E‑Mail-Verteiler der deutschen chirurgischen Fachgesellschaften an die leitenden chirurgischen Klinikärzte versendet.
Ergebnisse: Insgesamt 267 vollständige Antwortdatensätze wurden analysiert (Rücklaufquote 12,0 %). 84,0 % der Teilnehmer gaben ihre Tätigkeit an einem Lehrkrankenhaus an. Zum Zeitpunkt der Untersuchung waren 143 chirurgische Simulatoren an 35,0 % der in die Auswertung eingeschlossenen Kliniken vorhanden. Regional zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Bundesländern. 21,1 % der Teilnehmer, an deren Klinik kein Simulator zur Verfügung steht, planten eine Neubeschaffung. Studierende (41,1 %) und Ärzte in Weiterbildung (ÄiW, 32,5 %) nutzten das Simulationstraining am häufigsten. Eine Integration in die chirurgische Weiterbildung bestand zu 81,8 % nicht. 94,0 % der beteiligten Kliniken zeigten Interesse an einer zukünftigen Integration in die chirurgische Facharztweiterbildung.
Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen die besondere Bedeutung des simulationsbasierten Trainings für die chirurgische Weiterbildung an deutschen Kliniken. Gleichzeitig bestehen deutliche Informationsdefizite über das Nutzungsverhalten sowie eine defizitär empfundene Integration des Simulationstrainings in die chirurgische Weiterbildung.
Purpose: Physical activity is associated with altered levels of circulating microRNAs (ci-miRNAs). Changes in miRNA expression have great potential to modulate biological pathways of skeletal muscle hypertrophy and metabolism. This study was designed to determine whether the profile of ci-miRNAs is altered after different approaches of endurance exercise. Methods: Eighteen healthy volunteers (aged 24 ± 3 years) participated this three-arm, randomized-balanced crossover study. Each arm was a single bout of treadmill-based acute endurance exercise at (1) 100% of the individual anaerobic threshold (IANS), (2) at 80% of the IANS and (3) at 80% of the IANS with blood flow restriction (BFR). Load-associated outcomes (fatigue, feeling, heart rate, and exhaustion) as well as acute effects (circulating miRNA patterns and lactate) were determined. Results: All training interventions increased the lactate concentration (LC) and heart rate (HR) (p < 0.001). The high-intensity intervention (HI) resulted in a higher LC than both lower intensity protocols (p < 0.001). The low-intensity blood flow restriction (LI-BFR) protocol led to a higher HR and higher LC than the low-intensity (LI) protocol without BFR (p = 0.037 and p = 0.003). The level of miR-142-5p and miR-197-3p were up-regulated in both interventions without BFR (p < 0.05). After LI exercise, the expression of miR-342-3p was up-regulated (p = 0.038). In LI-BFR, the level of miR-342-3p and miR-424-5p was confirmed to be up-regulated (p < 0.05). Three miRNAs and LC show a significant negative correlation (miR-99a-5p, p = 0.011, r = − 0.343/miR-199a-3p, p = 0.045, r = − 0.274/miR-125b-5p, p = 0.026, r = − 0.302). Two partial correlations (intervention partialized) showed a systematic impact of the type of exercise (LI-BFR vs. HI) (miR-99a-59: r = − 0.280/miR-199a-3p: r = − 0.293). Conclusion: MiRNA expression patterns differ according to type of activity. We concluded that not only the intensity of the exercise (LC) is decisive for the release of circulating miRNAs—as essential is the type of training and the oxygen supply.
Hintergrund: Durch COVID-19 kam es weltweit, insbesondere in den ersten Wochen der Pandemie, zu einer Verschiebung und Absage elektiver Operationen in allen chirurgischen Fachdisziplinen. Eine Beschreibung der spezifischen Situation in gefäßchirurgischen Kliniken in Deutschland während dieser Periode ist bislang nicht erfolgt.
Ziel der Arbeit: Zweck der Befragung war die Erfassung der gefäßchirurgischen Leistungserbringung in der Zeit von März 2020 bis Dezember 2020, sowie von logistischen und infrastrukturellen Veränderungen, die sich durch die pandemische Lage ergeben hatten. Hierbei lag der Fokus der Umfrage auf der möglichst realitätsnahen Abbildung der Versorgungssituation anhand der Einschätzung der leitenden Gefäßchirurg*innen.
Material und Methoden: In Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie und Gefäßmedizin (DGG) wurde das leitende ärztliche Personal von gefäßchirurgischen Einrichtungen in Deutschland aufgefordert, an der Umfrage teilzunehmen. Die Beantwortung der Fragen erfolgte anonym.
Ergebnisse: Durch COVID-19 und korrespondierende Maßnahmen kam und kommt es zu relevanten Absagen und Verschiebungen von Operationen, Verlust an Kapazitäten und einer gesteigerten Personalbelastung. Es traten im Beobachtungszeitraum verspätete Versorgungen gefäßchirurgischer Krankheitsbilder und ein gehäuftes Auftreten schwererer klinischer Stadien verglichen mit dem entsprechenden Vorjahreszeitraum auf. Betroffen sind alle Versorgungsstufen, größtenteils dauern diese Veränderungen an.
Diskussion: Um der strukturellen Schwächung und den Einschränkungen in der Patientenversorgung zu begegnen, sind klinische Abläufe, Patientenaufklärung und Priorisierung zu optimieren. Neue Konzepte wie z. B. Telemedizin und engmaschigere klinische Kontrolle sind ggf. sinnvoll. Eine erforderliche Infrastruktur für Notfallmanagement (COVID) darf im Alltag nicht die Versorgungsqualität der gefäßchirurgischen Patient*innen negativ beeinflussen.