AVF-MONITOR POC Proof-of-concept-Studie (AVFMONITOR POC)

Das Endstadium der Nierenerkrankung (ESRD) ist ein zunehmend verbreitetes globales Gesundheitsproblem, das eng mit der alternden Bevölkerung zusammenhängt. Die Mehrheit der Personen mit ESRD, die eine Nierenersatztherapie benötigen, unterziehen sich einer Hämodialyse (HD)-Behandlung. Ein erfolgreiches HD-Verfahren erfordert einen gut funktionierenden Gefäßzugang (VA), um eine sichere und dauerhafte Verbindung zwischen dem Kreislauf des Patienten und der künstlichen Niere zu gewährleisten. Bis heute bleibt die VA-Dysfunktion die Hauptursache für Morbidität und Krankenhausaufenthalte bei HD-Patienten und stellt eine wesentliche Einschränkung dieser Behandlungsmodalität dar. Der derzeit empfohlene VA für die Hämodialyse ist die native arteriovenöse Fistel (AVF), die chirurgisch am Unterarm durch eine Anastomose zwischen Vene und Arterie angelegt wird. Obwohl die AVF als Zugang der ersten Wahl gilt, ist sie immer noch mit hohen Raten an Nichtreifung und frühem Versagen verbunden, wobei bis zu 40 % innerhalb des ersten Jahres nach dem Eingriff versagen, hauptsächlich aufgrund von Gefäßstenosen. Die Identifizierung von Patienten mit einem Risiko für AVF-Versagen ist entscheidend, doch bleiben die aktuellen Überwachungsstrategien unzureichend. In der Praxis wird die AVF-Funktion nach der chirurgischen Anlage und dem Beginn der HD selten mit dem Goldstandard Doppler-Ultraschall (US) überwacht, es sei denn, Pflegekräfte berichten über erhebliche Kanülierungsschwierigkeiten. Zu diesem Zeitpunkt ist die AVF jedoch oft bereits verschlossen, was die dringende Platzierung eines zentralvenösen Katheters zur Fortsetzung der HD erfordert, gefolgt von einem chirurgischen Eingriff zur Anlage einer neuen AVF. Darüber hinaus ist der Doppler-US zeitaufwändig und erfordert einen spezialisierten Nephrologen mit spezifischer Bildgebungsexpertise. Darüber hinaus schränkt in kleineren Dialysezentren der fehlende Zugang zu einem Doppler-US-Gerät die effektive Überwachung weiter ein.

Die kontinuierliche Überwachung der AVF-Funktion könnte die frühzeitige Erkennung eines reduzierten Blutflusses oder der Entwicklung von Stenosen ermöglichen, was rechtzeitige Rettungseingriffe durch interventionelle Radiologen vor dem vollständigen Verschluss der AVF erlaubt.

Im Laufe der Jahre haben sich Pflegekräfte und Nephrologen daran gewöhnt, die AVF durch Palpation und Auskultation zu beurteilen, indem sie ihre Vibration (Schwirren) und die mit einem Stethoskop wahrgenommenen Geräusche qualitativ bewerten. Eine nicht stenotische AVF erzeugt typischerweise ein weiches, kontinuierliches Geräusch: ein starkes Geräusch während der Systole und ein schwächeres während der Diastole, beide verbunden mit laminarem Blutfluss. Im Gegensatz dazu fehlt einer fehlerhaften AVF oft ein tastbares Schwirren und sie gibt nur während der Systole ein hochfrequentes, zischendes Geräusch ab, verursacht durch turbulenten und gestörten Blutfluss. In schwereren Fällen von Stenose kann ein deutliches "Pfeifen" zu hören sein, was auf eine kritische Dysfunktion oder ein vollständiges Versagen der AVF hinweist.

Aufgrund dieser klinischen Evidenzen haben neuere Studien signifikante Unterschiede in den akustischen Eigenschaften von AVF-Geräuschen, die mit elektronischen Stethoskopen aufgezeichnet wurden, zwischen funktionierenden und nicht funktionierenden AVFs aufgezeigt. Die Frequenzspektren dieser Geräusche zeigen, dass offene AVFs durch niederfrequente Geräusche gekennzeichnet sind, während stenotische AVFs höhere Frequenzen aufweisen, die bis zu 700-800 Hz erreichen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass mit einem elektronischen Stethoskop erworbene AVF-Geräusche verwendet werden können, um Schlüsselinformationen über hämodynamische Bedingungen zu extrahieren, die Hinweise auf komplexe Flussdynamiken und ausreichendes Blutvolumen für eine effektive HD liefern [10]. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Schallanalyse erhebliches Potenzial hat, die klinische AVF-Überwachung zu verbessern und die Patientenergebnisse zu verbessern.

Allerdings erfordert die Überwachungstechnik unter Verwendung eines elektronischen Stethoskops Fachpersonal, da sie zahlreiche Vorsichtsmaßnahmen sowohl während der Tonaufzeichnung (z.B. Vermeidung von Reibung und übermäßigem Druck) als auch bei der Analyse erfordert, die technisches Fachwissen voraussetzt. Diese Faktoren beschränken den Einsatz dieser technologischen Lösung auf nur eine kleine Untergruppe von HD-Patienten.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurde ein Prototyp eines tragbaren Geräts namens AVF-MONITOR entwickelt, das die Aufzeichnung von AVF-Geräuschen ermöglicht und möglicherweise eine einfache und kontinuierliche AVF-Überwachung ermöglicht. In Zukunft könnte AVF-MONITOR nach angemessener Prüfung möglicherweise in einer häuslichen Umgebung eingesetzt werden, was es Patienten ermöglicht, ihre AVF-Funktion täglich unabhängig zu überwachen.