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Die Anastomoseninsuffizienz, als postoperative Komplikation der Kontinuitätswiederherstellung nach Oesophagusresektionen bei malignen Erkrankungen der Speiseröhre, stellt einen wesentlichen Faktor der erhöhten Patientenmortalität- und Morbidität dar. Ziel der Arbeit war es, den Einfluss von VEGF-A als Wachstumsfaktor, in Kombination mit einer, bereits als Medizinprodukt zugelassene Versiegelungsmatrix (TachoSil®) aus Kollagen, mit Fibrinogenbeschichtung, als Augmentation einer End-zu-End Oesophagogastrostomie im Tiermodell zu untersuchen. Es konnten mittels ELISA gezeigt werden, dass eine Liberation von VEGF, aus der damit inkubierten Versiegelungsmatrix, über die als kritisch für die postoperative Anastomosenheilung geltende Dauer von fünf Tagen, möglich ist. Es konnte nach Auswertung von drei Verdünnungsreihen eine wirksame Konzentration für die nachfolgenden Versuche ermittelt werden. Danach wurde in vitro, im Zellversuch an HUVECs, die Auswirkung auf die Zellproliferation unter Anwesenheit der Versiegelungsmatrix und VEGF-A untersucht. Hier zeigte sich wie erwartet die proliferationsfördernde Wirkung des VEGF-A auf Endothelzellen, jedoch auch ein unklarer antiproliferativer Effekt der Versiegelungsmatrix. Im nachfolgenden Tierversuch wurden 34 Brown Norway Rats einer Oberbauch- Medianlaparotomie mit nachfolgender Gastrolyse, Resektion des proximalen, kleinkurvaturseitigen Magenanteils, des Vormagens und des oesophagogastralen Übergangs unterzogen und im gleichen Eingriff eine Schlauchmagenbildung mit einer End-zu-End oesophagogastralen Anastomose durchgeführt. Bei 19 Tieren wurde die Anastomosenregion mittels TachoSil® 360° zirkulär augmentiert, bei 14 Tieren erfolgte die Augmentation der Anastomosenregion mit VEGF inkubiertem TachoSil® in gleicher Weise. Sechs Tiere verstarben postoperativ, die Todesursache blieb, trotz Obduktion unklar. Bei a.e. entzündlichen Veränderungen der Lunge schien eine pulmonale Komplikation wahrscheinlich. Am fünften postoperativen Tag wurden die bis dahin überlebenden Tiere relaparatomiert, der distale Oesophagus, der Schlauchmagen und das Duodenum wurden en-bloc reseziert und die Tiere intraoperativ euthanasiert. Anhand der Resektate erfolgte die manometrische Dichtigkeitsprüfung der Anastomosenregion, hier zeigte sich lediglich bei einem Tier, der nur mit TachoSil® augmentierten Gruppe, eine Anastomoseninsuffizienz. Alle anderen Resektate zeigten sich manometrisch suffizient, signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Gruppen bestanden nicht. Abschließend wurde die notwendige Bruchkraft der verschiedenen Anastomosen ermittelt. Dies gelangt durch Einspannen der Resektate in ein Tensiometer. Hier wurden durchschnittlich 2,08 N bis zur Zerreißung der Anastomose gemessen. Signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Gruppen bestanden nicht. Im Vergleich zum TachoSil® freien Vorversuch, der von Drescher et al. 2012 publiziert wurde, konnte abschließend gezeigt werden, dass die Anastomosenaugmentation mit TachoSil® die Insuffizienzrate signifikant senkte (0-8% vs. 33%). Die Anastomosenbruchkraft war in den TachoSil® Gruppen signifikant höher (2,08 N vs 1,53 N). Hinsichtlich der Verwendung von VEGF gab es keine statistisch signifikanten Unterschiede.:Inhalt Abkürzungsverzeichnis 3 1. Einleitung 5 1.1. Hypothesen 7 1.2. Anatomie des Oesophagus 8 1.3. Anatomie des Oesophagus bei Rattus norvegicus und vergleichende Anatomie der Vertebraten 11 1.4. Kurze Historie der Oesophaguschirurgie 11 1.5. Das Oesophaguskarzinom 15 2. Anastomosenheilung 19 2.1. Die Anastomoseninsuffizienz 21 2.2. Klassifikation der Anastomoseninsuffizienz 24 2.3. Prävention von Anastomoseninsuffizienzen 24 2.4. Erkennen von Anastomoseninsuffizienzen 25 2.5. Diagnostik von Anastomoseninsuffizienzen 26 2.6. Therapie von Anastomoseninsuffizienzen 26 2.7. Spezielle Situation oesophagogastraler Anastomosen 27 3. VEGF 34 4. TachoSil 40 5. Versuchsaufbau 42 6. Materialien und Methoden 43 6.1. Geräte und Software 43 6.2. Verbrauchsmaterialien 44 6.3. Reagenzien 44 6.4. Operative Versuche 46 6.5. Statistik 47 6.6. Liberationsversuch 47 6.7. HUVEC Anzuchtversuch 49 6.8. Konfokale Lasermikroskopie 52 6.9. Operative Versuchsdurchführung 52 6.9.1. Manometrie der Anastomosenregion 57 6.10. Tensiometrie der Anastomosenregion 58 7. Ergebnisse 59 7.1. VEGF Liberationsversuch 59 7.2. Auswirkung von TachoSil und VEGF-A auf die HUVEC Proliferation 60 7.3. Konfokale Lasermikroskopie 62 7.4. Operativer Versuch 64 7.5. Interpretation und Diskussion 65 7.6. Limitationen 71 7.7. Ausblick 71 8. Zusammenfassung der Arbeit 73 9. Literaturverzeichnis 75 10. Anlagen: 101 11. Abbildungsverzeichnis: 103 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 104 Danksagung 106

Während kolorektalen Resektionen ( Sigma-, Rektumresektionen, Hemikolektomien (links und rechts)) wurden mit einer Hyperspektral-Kamera (HSI) zum Zeitpunkt vor Durchtrennung der Randarkade und 5 Minuten danach jeweils pro Minute Bilder vom zu resezierendem Areal genommen. Die Kamera zeigte schließlich 4 Gewebeparameter (oberflächliche und tiefe Sauerstoffsättigung, Hämoglobin- und Wasserverteilung) in je einem Falschfarbenbild an. Für unsere Studie interessant waren die tiefe und oberflächliche Sauerstoffsättigung. Diese haben wir uns näher angeschaut und mittels der TIVITA Suite AnalyseSoftware analysiert. Wir haben ein 50 mm großes Areal beobachtet: 25 mm distal der Grenzzone und 25 mm zentral der Grenzzone. Als schlechte Perfusion haben wir den prozentualen Abfall der Durchblutung von unter 80 % definiert. Es wurde deutlich, dass bereits nach Minute 1 der höchste signifikante Abfall der Perfusion von 19,2 % distal der Grenzzone zu sehen war. Bis Minute 3 stieg der Wert auf 20,8 %%, danach traten jedoch keine weiteren signifikanten Änderungen mehr auf. Der Chirurg platzierte mit einer Spitze einer Schere die Stelle, die er visuell anhand der Vitalität und der Serosafarbe als Grenzzone definierte. Mit diesen Werten konnten wir beides vergleichen, sodass wir zu dem Entschluss gekommen sind, dass die Hyperspektral-Kamera ein gutes Hilfsmittel ist, um den Chirurgen bei der Entscheidung der Grenzzone zu unterstützen. Seit der Durchführung traten weniger Anastomoseninsuffizienzen postoperativ auf. Die Anwendung ist ebenfalls sicher und schnell und steril anwendbar.:I Inhaltsverzeichnis I II Abbildungsverzeichnis II III Abkürzungsverzeichnis III 1 Einführung 1 1.1 Allgemeine Einführung in die Kolorektalchirurgie 1 1.2 Chirurgisches Vorgehen bei kolorektalen Resektionen 1 1.3 Risiken einer kolorektalen Resektion 3 1.4 Hyperspektrale Bildgebung 4 1.5 Einsatzbereich der Hyperspektral-Kamera 5 1.6 Fluoreszenzangiographie mit Indocyaningrün 6 1.6.1 Vergleich Hypersprektralimaging und Fluoreszenzangiographie mit Indocyaningrün 7 1.7 Studienplanung und Durchführung 7 2 Publikation 9 3 Zusammenfassung der Arbeit 21 IV Literaturverzeichnis IV V Darstellung des eigenen Beitrags IX VI Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit X VII Lebenslauf XI VIII Danksagung XII