Notfall Konservierung und Wiederbelebung

Der plötzliche Herztod stellt ein signifikantes Gesundheitsproblem dar. Bei einer Inzidenz von 96/100.000/Jahr beträgt die Überlebensrate weniger als 10%. Milde Hypothermie ist die bislang einzige Therapie, die das Überleben dieser Patienten verbessert. Unsere Hypothese besagt, dass der schützende Effekt von Hypothermie gesteigert werden könnte, wenn sie mit invasiven Reanimationsmaßnahmen kombiniert wird: EPR (emergency preservation and resuscitation) und E-CPR (extracorporeal cardiopulmonary resuscitation). EPR ist die Induktion eines präservativen Zustands während Kreislaufstillstand durch tiefe Hypothermie. E-CPR bezeichnet die Wiederbelebung mittels Herzlungenmaschine. Zusammen erlauben diese Methoden die erfolgreiche Reanimation nach prolongiertem Kreislaufstillstand. E-CPR ermöglicht zielgerichtetes Temperaturmanagement und kontrollierte Reperfusion des Organismus, während das Herz durch extrakorprale Zirkulation entlastet wird. Tiefe Hypothermie durch EPR reduziert frühe Schädigungsvorgänge in der Reperfusion, und bietet Schutz vor Minderperfusion nach Erreichen des Spontankreislaufs. Wir haben ein Rattenmodell für Kammerflimmern und konventionelle oder invasive Reanimation entwickelt. In diesem werden wir neurologische Verhaltenstests nach Kreislaufstillstand in der Ratte etablieren und systematisch verschiedene Grade von Hypothermie sowie invasive Wiederbelebungsmethoden nach prolongiertem Kreislaufstillstand explorieren.

Wir untersuchten unterschiedlichen Techniken der Wiederbelebung nach Kreislaufstillstand durch Kammerflimmern, insbesondere die Verwendung der Herzlungenmaschine zur Reanimation (ECLS) und raschen Induktion von therapeutischer Hypothermie, also Kühlung zum Schutz des Gehirns in dieser kritischen Phase. Darüber hinaus etablierten wir neue Techniken wie die Mikrodialyse im Gehirn, um metabolische und inflammatorische Vorgänge im Gehirn während Reperfusion und nach Wiedererlangen des Spontankreislaufs zu untersuchen. Schließlich etablierten oder verfeinerten wir sensitive Methoden, Unterschiede im Outcome zu untersuchen, wie zum Beispiel die Histologie, die neurologische Untersuchung, sowie Verhaltenstests. Letztere verwenden aufwendige Lernstudien, um feine neurologische Defizite zu objektivieren.Wir fanden heraus, dass unter 10 min Kreislaufstillstand die Technik der Wiederbelebung von keiner entscheidenden Bedeutung ist, nach 10 min jedoch wird langfristiges Überleben nur durch ECLS ermöglicht. Mittels ECLS reanimierte Tiere hatten bessere zerebrale Perfsionsdrücke während der Reanimation, und danach trotz der invasiveren Reanimationstechnik stabilere Blutdrücke. Wir untersuchten weiters die optimale Temperatur der Reperfusion zwischen normaler, mild- und tief hypothermer Wiederdurchblutung mittels ECLS. Hierbei zeigte sich, dass die mild hypotherme Wiederdurchblutung das beste Outcome ermöglicht. Dies unterstreicht geltende Guidelines der Reanimation die milde Hypothermie empfehlen. Die Hoffnung, tiefere Hypothermie schützt das Gehirn noch besser, während die Herzlungenmaschine die negativen Auswirkungen der tiefen Temperatur (27C) auf den Kreislauf abwendet, hat sich nicht erfüllt.Ein wichtiger Teil unserer Studien bestand in der Etablierung und Validierung neuer Outcomeparameter nach Kreislaufstillstand, da neurologische Scores in Ratten oft wenig aussagekräftig sind. Einerseits ist hier die Hirnmikrodialyse zu erwähnen, die wir erstmals im Setting von ECLS erfolgreich eingesetzt haben. Hirnmikrodialyse erlaubt repetitive Messungen von Lactat, Pyruvat, Glucose und zahlreichen weiteren Parametern, die Rückschlüsse auf den Gehirnmetabolismus erlauben.Schließlich etablierten wird die Verwendung des Morris Water Maze im Kreislaufstillstandsmodell zum Messen von Lernfähigkeit, und fanden, dass der Kreislaufstillstand zu einem reduzierten Langzeitgedächtnis führt.