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Die prophylaktische retrosternale Einlage eines Gentamicin-Kollagen Schwammes wurde in letzter Zeit in mehreren Studien untersucht und ist wird kontrovers diskutiert. Die vorliegende Studie ist die erste prospektiv randomisierte, Einzelzentrums-Doppelblind-Studie zur Untersuchung der Effektivität, im Hinblick auf die Reduktion sternaler Wundkomplikationen nach herzchirurgischen Eingriffen, eines retrosternal eingelegten Gentamicin-Kollagen-Schwammes. / Prophylactic retrosternal placement of a Gentamicin-collagen sponge has been the subject of several recent clinical studies and is a matter of controversy. The present study is the first controlled, prospective, randomized, double-blind, single-center study to investigate the efficacy of a retrosternal Gentamicin-collagen sponge in reducing sternal wound complications after heart surgery.

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Clostridium difficile ist einer der führenden Nosokomialkeime in Bezug auf postoperative Diarrhoe. Die Inzidenz ist steigend und der Verlauf bei fulminanter Infektion häufig fatal. Es besteht der Anspruch der Vermeidung schwerer Verläufe und der horizontalen Verbreitung des Erregers. Ziel der Arbeit war, für den prä-, intra- und postoperativen Zeitraum Risikofaktoren zu identifizieren, welche Einfluss auf Ausprägung und Schwere der Infektion hatten. Die vorliegende klinische Studie umfasst 2.823 Patienten mit Diarrhoe nach kardiochirurgischem Eingriff, darunter 1.256 Patienten mit Clostridium-difficile-Nachweis, welche im Herzzentrum Leipzig von April 1999 bis April 2011 operativ versorgt worden sind. Die Datenanalyse erfolgte retrospektiv an zuvor festgelegten Parametern, die mittels statistischer Verfahren analysiert wurden. Besonderes Augenmerk wurde auf die Entwicklung gastrointestinaler Komplikationen und die Mortalität gelegt. Risikofaktoren für eine fulminante CDI waren u.a. männliches Geschlecht, kardiopulmonale Komorbiditäten, Diabetes mellitus Typ II, Verwendung von Assist-Systemen, perioperative Transfusionstherapie, sowie lange Operationszeiten und ein verlängerter Aufenthalt auf Intensivstation. Das Überleben bei fulminanter Infektion war mit einer Sterblichkeit von 63,4% bei einer 30-Tages-Mortalität von 21,6% deutlich schlechter als das der Vergleichsgruppen. Die Identifikation der perioperativen Risikofaktoren soll eine individualisierte Stratifizierung und damit die optimale Überwachung von Hochrisikopatienten für einen frühen Therapiebeginn und im besten Falle eine Prävention möglich machen.

Durch die immer älter werdende Bevölkerung, insbesondere in den industrialisierten Nationen werden Gesundheitssysteme vor neue Herausforderungen gestellt. Immer mehr Patienten im Alter von über 70, 80 und sogar 90 Jahren werden medizinisch und operativ behandelt. Auch in der Herzchirurgie steigt der Anteil an hochbetagten Patienten. Eine Abschätzung des perioperativen Risikos ist in dieser Patientenkohorte besonders relevant. Bisherige Verfahren zur Prognoseabschätzung hinsichtlich der perioperativen Mortalität berücksichtigen jedoch nur das kalendarische Lebensalter und Begleiterkrankungen, obwohl viele Studien mittlerweile zeigen konnten, dass damit der postoperative Verlauf nur unzureichend abgeschätzt werden kann. Durch Einführung eines neuen geriatrischen Syndrombegriffs, dem sogenannten Frailty-Syndrom, wurde im Laufe der letzten Jahre vermehrt das biologische Alter eines Patienten in den Vordergrund gerückt. So wurde es möglich zwischen Patienten gleichen Alters aber unterschiedlicher Konstitution und körperlichen Leistungsfähigkeit zu unterscheiden. In der Herzchirurgie orientiert man sich bislang zur präoperativen Einschätzung von Hochrisikopatienten an Risikoscores, die das Operationsrisiko oftmals über- oder unterschätzen. Ziel der Arbeit war es, eine neue Methode zur Risikoevaluation anhand des biologischen Alters eines Patienten zu entwickeln. Dieser „Comprehensive Assessment of Frailty“- Test, kurz CAF, wurde zwischen September 2009 bis Januar 2010 an 450 Patienten, die sich einer elektiven Herzoperation am Herzzentrum Leipzig unterzogen, entwickelt und durchgeführt. In Erweiterung und zur Verbesserung der Praktikabilität im klinischen Alltag wurde der Test auf eine Version mit den fünf stärksten prädiktiven Variablen gekürzt; der „Frailty predicts death One yeaR after CArdiac Surgery Test“, kurz FORECAST. Es konnte eine signifikante Korrelation der Frailty Scores mit der 30-Tage- und vor allem der 1-Jahres-Mortalität, gezeigt werden. Zusätzlich konnten CAF und FORECAST die Prognose auch unabhängig vom kalendarischen Alter vorhersagen. So konnte gezeigt werden, dass es Möglichkeiten gibt, Frailty im präoperativen Management zu quantifizieren und das Frailty-Syndrom bei täglichen Therapieentscheidungen von großer Bedeutung ist.:Inhaltsverzeichnis I Bibliographische Zusammenfassung II Abkürzungsverzeichnis III 1. Einleitung 1.1. Demographischer Wandel und Relevanz für die Herzchirurgie 1 1.2. Alter als Risikofaktor in der Herzchirurgie 1 1.3. Der individuelle Alterungsprozess 2 1.4. Das Frailty-Syndrom 3 1.5 Die Erfassung des Frailty-Syndroms 4 1.6. Frailty und kardiovaskuläre Erkrankungen 5 1.7. Frailty und Operationsrisiko 6 1.8. Der „Comprehensive Assessment of Frailty“-Score 7 1.9. Weiterentwicklung und Vereinfachung des CAF zur besseren 10 klinischen Anwendbarkeit 2. Arbeitshypothese und Zielsetzung 11 3. Publikationen 12 3.1. „Comprehensive assessment of frailty for elderly high-risk patients12 undergoing cardiac surgery” 3.1.1 Appendix A. Supplementary Materials 18 - Assessment Sheet 18 - How to Score the CAF 21 3.2. „One-year follow-up of patients undergoing elective cardiac surgery assessed with the comprehensive Assessment of Frailty test and its simplified form“ 24 3.3. „Frailty is a predictor of short- and mid-term mortality after elective cardiac surgery independently of age“ 30 4. Zusammenfassung 37 5. Literaturverzeichnis 44 I. Anlagen I.1. Spezifizierung des eigenen Beitrags zur Publikation a I.2. Selbstständigkeitserklärung b I.3. Lebenslauf c I.4. Danksagung d

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Intravenöse Flüssigkeitsverabreichung gilt als Basismaßnahme für die perioperative Therapie chirurgischer Patienten. Damit lassen sich verschiedene Bestandteile der Homöosthase beeinflussen. Die Effekte und die Effektivität der Volumentherapie im perioperativen Setting sind aber von mehreren objektiven und subjektiven Faktoren abhängig. Insbesondere bei den herzchirurgischen Patienten ist dies durch den zusätzlichen Einsatz der Herz-Lung-Maschine, die starken Volumenverschiebungen und die beeinträchtigte Herz-Kreislauf-Kompetenz von großer Bedeutung. Die Bedeutung der endothelialen Innenschicht-Glykokalyx und seiner Eigenschaften in Unterstützung der Gefäßwandintegrität wird zunehmend verstanden. Da sowohl perioperative Hyper- als auch Hypovolämie Nachteile mit sich bringen, wird stetig versucht, „optimale“ Algorithmen für die Flüssigkeitstherapie bei diversen Kategorien der Patienten zu etablieren. Nach dem Konzept der zielgerichteten Therapie wird die Flüssigkeit entsprechend einer Volumenreagibilität des Patienten verabreicht. Nicht nur die Art der Volumensubstitution, sondern auch der Typ der Infusionslösung spielt eine entscheidende Rolle im Flüssigkeitsmanagement. Die Geschichte der Forschung, um eine ideale Lösung zu finden, reicht schon weit über 100 Jahre in die Vergangenheit. In der letzten Dekade erfolgte auf Grund der neuen wissenschaftlichen Daten ein Paradigmenwechsel in verschiedenen Aspekten der intravenösen Volumentherapie: Nach negativen Ergebnissen großer randomisierter Studien aus der Intensivmedizin kam es zu einer Einschränkung der Verwendung der Hydroxyethylstärke-Lösungen bei kritisch kranken Patienten durch die Empfehlung der Europäischen Arzneimittelagentur im Jahr 2013. Auch die balancierten kristalloiden Lösungen werden zunehmend als primäre Präparate statt isotonischer Kochsalzlösung für Flüssigkeitsmanagement eingesetzt. Ziel dieser Arbeit war es, einen Überblick über den aktuellen Stand in der perioperativen Volumentherapie in europäischen herzchirurgischen Kliniken zu schaffen. Als Methode wurde die elektronische Umfrage gewählt. Alle zu diesem Zeitpunkt bekannten Umfragen zum Thema Volumentherapie bei herzchirurgischen Patienten sind noch vor der HES-Einschränkung durchgeführt worden und das Ausmaß ihrer Auswirkung auf die medizinische Praxis war bisher nicht untersucht. Die Umfrage wurde durch European Association of Cardiothoracic Anesthesiology (EACTA) initiiert und mittels des Onlineservices SurveyMonkey durchgeführt, wobei die Teilnehmer mit Einladungsemails eine Verknüpfung zum Fragebogen auf der SurveyMonkey Seite erhielten. Es wurden zwei Versionen dieser Umfrage verschickt. Nachdem die Rücklaufquote hinsichtlich der ersten Version zu gering war, wurde entschieden, die Adressatenliste und den Fragebogen zu überarbeiten, mit dem Ziel, die Beantwortung zu vereinfachen und zu verkürzen. Die finale Version des Fragebogens bestand aus 26 Fragen in drei Gruppen: a) allgemeine Fragen und Tätigkeit, b) perioperative Flüssigkeitstherapie und Eigenschaften verschiedenen Präparaten, c) Wahrnehmungen und Überlegungen in der Wahl der Infusionslösung. Der Fragebogen wurde im Oktober 2016 zwischen 379 Anästhesisten, die aus unterschiedlichen Zentren 18 europäischer Länder stammten, verteilt. Die Rücklauffrist endete am 19. Dezember 2016. Insgesamt antworteten 106 Adressaten, was einer Rücklaufquote von 28 % entspricht. Die Ergebnisse der Umfrage zeigten, dass die Respondenten hauptsächlich in Lehrkrankenhäusern (66 %) tätig waren. Bei 73 % der Institutionen wurden Patienten postoperativ in herzchirurgischen Intensivmedizinabteilungen aufgenommen. Die Anästhesisten waren verantwortlich für das intraoperative Flüssigkeitsmanagement und die Kardiotechniker für Herz-Lungen-Maschine Priming. Balancierte Kristalloide wurden in 51,5 % der Zentren für das HLM-Priming gewählt und bei 36 % als Kombination mit Kolloiden (synthetischen oder Albumin). Für das primäre intraoperative Management wurden bei 74 % der Zentren balancierte Kristalloide genutzt, gefolgt von Kristalloid+Kolloid Kombination (15 %) und anderen (11 %). 32 % der Befragten nutzten die Kolloide überhaupt nicht. Gelatine mit 60 % war das bevorzugte Kolloid, wenn dies mit HES und Albumin verglichen wurde (24 % und 16 % entsprechend). 73 % der Teilnehmer, die auch in intensivmedizinischer postoperativer Betreuung involviert waren, änderten ihre intraoperative Flüssigkeitsstrategie auf ITS nicht. Als relevanteste Eigenschaften für perioperative Anwendung der Flüssigkeiten wurden das Risiko der renalen Schädigung und das Risiko der Blutung genannt. Im Vergleich zur intraoperativen Flüssigkeitstherapie und HLM-Priming hatte die ITS-Therapie mehr Einfluss auf das Outcome. Die Wahl der Flüssigkeiten wurde mehrheitlich von internationalen Leitlinien und klinischen Bedürfnissen beeinflusst. Die Hauptsorgen in der aktuellen Praxis der Befragten bezüglich Infusionstherapie sind koagulations- und renale Nebenwirkungen. Die Bindung und der Transport von endogenen und exogenen Verbindungen und die Bindung von proinflammatorischen und endogenen Molekülen wurden als die interessantesten Eigenschaften des Albumins angesehen, wenn Albumin für ein Management der Patienten am kardiopulmonalen Bypass verwendet wurde. Die Ergebnisse wurden auch mit entsprechenden Daten aus früheren europäischen Umfragen zu dieser Thematik verglichen, was auf eine Reduktion des HES-Einsatzes und steigende Anwendung der Kristalloide deutete. Zusammenfassend zeigte die Umfrage, dass die balancierten kristalloiden Lösungen die bevorzugten perioperativen Infusionsflüssigkeiten in europäischen herzchirurgischen Zentren waren. Die Verwendung von Kolloiden schien deutlich gesunken zu sein, offenbar durch eine Einschränkung der HES-Präparate. Gelatine ist die am häufigsten eingesetzte kolloidale Lösung.:1. Bibliographische Beschreibung 3 2. Einführung in die Thematik 4 2.1 Perioperatives Flüssigkeitsmanagement und Besonderheiten bei herzchirurgischen Patienten 4 2.1.1. Die Rolle der Glykokalyx 5 2.1.2. „Optimale“ Flüssigkeitstherapie bei chirurgischen Patienten 5 2.1.3. Infusionslösungen 7 2.1.4. Sicherheit von HES im Zweifel 9 2.1.5. Besonderheiten in der Kardioanästhesie, die Rolle des Primings 10 2.2. Online-Umfrage als Forschungsmethode der aktuellen Arbeit 11 2.2.1. Entwicklung des Fragebogens 12 2.2.2. Durchführung der Umfrage 16 2.2.3 Limitationen der Umfrage-Methode 17 3. Publikation 19 “Fluid management in cardiac surgery: results of a survey in European cardiac anesthesia departments”. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia 31 (2017) 1624–1629. 4. Zusammenfassung der Arbeit 25 5. Anlagen 28 5.1. Literaturverzeichnis 28 5.2. Abkürzungsverzeichnis 32 5.3. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 33 5.4. Lebenslauf 34 5.5. Erklärung des eigenen wissenschaftlichen Beitrags zu Publikationspromotion 36 5.6. Danksagung 37