Blutflussbedingungen und Geräusche in AVFs (APOLLO)

Die native arteriovenöse Fistel (AVF) ist die Lebensader für Patienten, die sich einer Hämodialysebehandlung unterziehen, weist jedoch immer noch eine hohe Nichtreifungs- und Frühversagensrate auf, was in den meisten Fällen die Schaffung eines neuen Gefäßzugangs erfordert.

Obwohl der genaue Mechanismus, der der Stenoseentwicklung und dem daraus resultierenden AVF-Versagen zugrunde liegt, noch vorläufig ist, besteht allgemeiner Konsens darüber, dass hämodynamische Bedingungen eine Schlüsselrolle spielen. Die hämodynamischen Bedingungen können mithilfe von Computational Fluid Dynamic Simulations (CFD) untersucht werden, fortschrittlichen Computertechniken, die es ermöglichen, den Blutfluss in virtuellen 3D-Modellen zu simulieren, die aus medizinischen Bildern generiert werden. Der aktuelle Goldstandard in klinischen Studien mit CFD besteht darin, zuverlässige 3D-AVF-Modelle aus nicht kontrastmittelverstärkter MRT zu erhalten, und unsere Gruppe hat zu diesem Zweck ein neuartiges MRT-Protokoll entwickelt. Jüngste von anderen Gruppen durchgeführte Studien deuten jedoch darauf hin, dass die US-Technik auch genaue und zuverlässige Modelle liefern und auf den Markt kommen kann, und das tUS-Piur-Gerät, das unserer Forschungsgruppe kürzlich zur Verfügung gestellt wurde, bietet neue Möglichkeiten für nicht-invasive und kostengünstige patientenspezifische 3D-AVF-Modellgenerierung. Frühere von unserer Gruppe durchgeführte rechnergestützte Fluiddynamik-Untersuchungen in patientenspezifischen AVF-Modellen zeigten einen turbulenten Übergangsfluss in der Vene. Insbesondere haben wir die venösen Oberflächenbereiche ausgewertet, die von hohen Werten des Oscillatory Shear Index (OSI) eingenommen werden, einem allgemein anerkannten hämodynamischen Maß zur Identifizierung gestörter Strömungsbedingungen, und wir haben festgestellt, dass weite Bereiche des venösen Segments von AVFs charakterisiert sind nach OSI > 0,1. In jüngerer Zeit haben wir mithilfe von Simulationen der Wechselwirkung zwischen Flüssigkeitsstrukturen gezeigt, dass solche turbulenten Blutströmungsbedingungen dazu führen, dass die Venenwand mit hohen Frequenzen vibriert, und dass Wandvibrationen phänotypisch mit typischen Regionen der Stenosebildung einhergehen. Unsere Hypothese ist, dass strömungsinduzierte Vibrationen auf die Hautoberfläche des Patienten übertragen werden und dann zu jenen fühlbaren Erregungen und hörbaren Geräuschen führen, die Krankenschwestern und Nephrologen im Laufe der Jahre mit ihrem Stethoskop qualitativ zu beurteilen gewöhnt sind. Bisher war eine fundierte Beurteilung jedoch nur qualitativ und daher sehr subjektiv, sie kann jedoch einen starken Hinweis auf abweichende hämodynamische Zustände liefern und könnte das Potenzial einer nicht-invasiven und kostengünstigen Überwachungsmethode haben.

Daher werden Studien, die darauf abzielen, den Zusammenhang zwischen den Blutflussbedingungen und dem AVF-Geräusch zu klären, dazu beitragen, das Wissen auf diesem Gebiet zu erweitern, Hinweise auf die Rolle der Hämodynamik beim AVF-Versagen zu liefern und neue Methoden wie die Geräuschanalyse für die AVF-Überwachung hervorzubringen.