TY - JOUR A1 - Petritsch, Bernhard A1 - Pannbecker, Pauline A1 - Weng, Andreas M. A1 - Grunz, Jan-Peter A1 - Veldhoen, Simon A1 - Bley, Thorsten A. A1 - Kosmala, Aleksander T1 - Split-filter dual-energy CT pulmonary angiography for the diagnosis of acute pulmonary embolism: a study on image quality and radiation dose JF - Quantitative Imaging in Medicine and Surgery N2 - Background: Computed tomography (CT) pulmonary angiography is the diagnostic reference standard in suspected pulmonary embolism (PE). Favorable results for dual-energy CT (DECT) images have been reported for this condition. Nowadays, dual-energy data acquisition is feasible with different technical options, including a single-source split-filter approach. Therefore, the aim of this retrospective study was to investigate image quality and radiation dose of thoracic split-filter DECT in comparison to conventional single-energy CT in patients with suspected PE. Methods: A total of 110 CT pulmonary angiographies were accomplished either as standard single-energy CT with automatic tube voltage selection (ATVS) (n=58), or as split-filter DECT (n=52). Objective [pulmonary artery CT attenuation, signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise ratio (CNR)] and subjective image quality [four-point Likert scale; three readers (R)] were compared among the two study groups. Size-specific dose estimates (SSDE), dose-length-product (DLP) and volume CT dose index (CTDIvol) were assessed for radiation dose analysis. Results: Split-filter DECT images yielded 67.7% higher SNR (27.0 vs. 16.1; P<0.001) and 61.9% higher CNR (22.5 vs. 13.9; P<0.001) over conventional single-energy images, whereas CT attenuation was significantly lower (344.5 vs. 428.2 HU; P=0.013). Subjective image quality was rated good or excellent in 93.0%/98.3%/77.6% (R1/R2/R3) of the single-energy CT scans, and 84.6%/82.7%/80.8% (R1/R2/R3) of the split-filter DECT scans. SSDE, DLP and CTDIvol were significantly lower for conventional single-energy CT compared to split-filter DECT (all P<0.05), which was associated with 26.7% higher SSDE. Conclusions: In the diagnostic workup of acute PE, the split-filter allows for dual-energy data acquisition from single-source single-layer CT scanners. The existing opportunity to assess pulmonary “perfusion” based on analysis of iodine distribution maps is associated with higher radiation dose in terms of increased SSDE than conventional single-energy CT with ATVS. Moreover, a proportion of up to 3.8% non-diagnostic examinations in the current reference standard test for PE is not negligible. KW - dual-energy KW - CT-angiography KW - vascular KW - pulmonary arteries KW - embolism/thrombosis Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-231456 VL - 11 IS - 5 ER - TY - THES A1 - Haacke, Christian T1 - Die multifunktionelle Gefäßprothese - Weiterentwicklung und Optimierung T1 - The multi-functional vascular graft - advancement and improvement N2 - Einleitung Müssen im Verlauf einer kardiovaskulären Erkrankung geschädigte Gefäßabschnitte ersetzt werden, stehen den Gefäßchirurgen neben organischen Eigen– oder Fremdmaterial hauptsächlich die Kunststoffe Polytetraflourethylen (PTFE) und Polyethylen-terephtalat (PET, Polyester, Dacron®) zum Gefäßersatz zur Verfügung. Im Zusammenhang mit diesen künstlichen Ersatzmaterialien kommt es allerdings häufig zu Komplikationen. Diese sind besonders nach Rekonstruktion kleiner Gefäße durch die Thrombogenität ihrer Oberflächen und eine übersteigerte Intimahyperplasie bedingt. Ursächlich für einen Misserfolg können außerdem eine ungenügende Dichtigkeit und eine Infektion des Gefäßersatzes sein. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung einer "multifunktionellen“ Silikon–beschichteten und Medikamenten-freisetzenden Gefäßprothese, bei der die Oberflächeneigenschaften optimiert wurden. Material und Methoden Herstellung der Prothesen: Gewirkte Polyesterprothesen wurden maschinell mit Silikon beschichtet. Mit Hilfe einer neuen Beschichtungsmaschine wurden die Prothesen zusätzlich von innen mit Silikon betropft. Durch einen nass–chemischen Prozess wurden in einem zweiten Schritt verschiedene Stoffe kovalent an die Oberfläche des Silikons gebunden (Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Phosphorylcholin, eine amphotere Oberfläche, Silber und die Kombination von Silber und PVA). Außerdem wurde das Medikament Paclitaxel (Taxol®) in die Silikonmatrix eingebracht. Untersuchung der Eigenschaften: Es wurde die Dichtigkeit nach Beschichtung und zusätzlich der Wasserverlust nach Einstich mit Kanülen und Venenverweilkanülen untersucht und mit dem herkömmlicher Prothesen verglichen (eine PTFE -, eine mit Kollagen beschichtete und eine 3-schichtige PTFE-Polymer – Prothese (Rapidax)). Zusätzlich wurden die antiinfektiösen Eigenschaften der verschiedenen Oberflächen (Silber, amphotere Oberfläche, Kollagen- und Silikon-beschichtete Polyesterprothesen) auf den Prothesen, der Einfluss der an die Prothese gebundenen Moleküle auf die Thrombogenität und die Elution von Paclitaxel, einem Medikament zur Unterdrückung der Intimahyperplasie, untersucht. Ergebnisse Herstellung der Prothesen. Die Umstellung des Beschichtungsvorgangs mit einer 3. Beschichtung von innen konnte realisiert werden. Untersuchung der Eigenschaften: Dichtigkeit: Bei der Untersuchung des Wasserverlustss nach Einstich von Kanülen und Venenverweilkanülen zeigten sich die geringsten Verlustraten bei der Rapidax®-Prothese und die höchsten bei der PTFE–Prothese. Die Silikon–beschichtete und die herkömmliche PET–Prothese erzielten insgesamt ähnliche Ergebnisse Oberflächenthrombogenität: Durch die Beschichtung mit Silikon konnte im Vergleich zur reinen Polyesterprothese und gegenüber den herkömmlichen Prothesen (Dacron®-Gelatine und PTFE) in allen Versuchen eine geringere Gerinnungsaktivierung für die Silikonprothese festgestellt werden. Die zusätzliche Oberflächenmodifizierung von Silikon- und Silberprothesen mit PVA erbrachte niedrigere Gerinnungswerte als die alleinigen Oberflächen. Die antiinfektiöse Oberfläche: Die mit Silber modifizierte Silikon-beschichtete Prothese konnte das bakterielle Wachstum komplett inhibieren. Die amphotere Oberfläche hingegen konnte das bakterielle Wachstum im Vergleich zur reinen Silikonoberfläche nur leicht hemmen. Medikamentenelution: Paclitaxel konnte im Kreislaufmodell und auch im statischen Versuchsaufbau über einen Zeitraum von bis zu 21 Tagen im Humanalbumin nachgewiesen werden. Diskussion Durch die Beschichtung mit Silikon wird eine primäre Dichtigkeit erreicht. Außerdem konnten nun die Prothesen durch die Umstellung des Herstellungsverfahrens in besserer Qualität und schneller hergestellt werden. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Eigenschaften der einzelnen Moleküle in der Kombinationsprothese erhalten bleiben: so konnte die Thrombogenität der antiinfektiösen Silberprothese durch das PVA aufgehoben werden. Die Elution des Paclitaxels war unabhängig von der Oberflächenbeschichtung. Alternativ können auch andere Moleküle und Medikamente verwendet werden. Ziel ist nun die Testung dieser Prothese zunächst im Tierversuch und auf lange Sicht in einer klinischen Studie. Insbesondere bietet sich eine vergleichende Studie mit herkömmlichen Prothesen im Dialyseeinsatz an, da die Silikonprothese hinsichtlich der Dichtigkeit besonders bei Venenverweilkanülen mittleren Durchmessers gegenüber PTFE– und einer Polyester-Prothese überzeugen konnte. N2 - Abstract Background: To replace affected blood vessels surgeons might use synthetic prostheses made of polytetraflourethylen (PTFE) and polyethylenterephtalat (PET, Polyester, Dacron®) instead of autologous veins. There are some common complications in conjunction with these prostheses. Major complications are infections, a deficient density, the thrombogenicity of the artificial surfaces and especially after reconstruction of smaller blood vessels the development of intima hyperplasia. The current dissertation describes the improvement of a "multifunctional" silicone-coated and drug-eluting vascular graft. Methods: Fabrication of prostheses: Knitted polyester-prostheses were coated with silicone. The former coating with silicone which was only from outside was completed with an extra coating at the inner side of the prosthesis. For this process we developed a special machine. The coating was followed by a modification with different molecules such as polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinylalcohole (PVA), phosphorylcholine (PC), an amphoteric surface, silver and a combination of silver and PVA. In another processes we inserted the drug paclitaxel in the matrix of the silicone. Analysis of characteristics: We analysed the density, the anti-infectious qualities of the prostheses, the influence of bonded molecules on the thrombogenicity and the drug-elution of paclitaxel. Density: We tested the average leakage and the leakage after puncture with canulas and indwelling venous catheters of the coated prostheses and three conventionally used vascular grafts (one PTFE, one collagen-coated and one prosthesis made of PTFE and another polymer (Rapidax)). Thrombogenicity of surfaces: We analysed the INR, Quick, PTT and fibrinogen after the contact of blood with the different surfaces. Furthermore we determined the amount of fibrinogen adhered platelets and platelet aggregates via FACS and the presence of coagulation activators (fragments of prothrombin F1+ F2) and of fibrinolysis (D-Dimeres) via ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbend Assay). Infectivity: We analysed the effectivity of silver and of an amphotere surface on silicone catheters and on silicone prostheses against S. aureus. In an in-vitro experiment we incubated different catheters with a bacterial suspension and quantified the adherent bacteria. In a second experiment we incubated different coated prostheses with a S.aureus xen29 strain and determined the luminescence of the adhered bacteria. Drug elution: In static and dynamic experimental set-ups we detected the concentration of paclitaxel eluted from a prostheses via an Immuno-Assay (Fa. Cardax Pharmaceuticals, Hawaii, USA). This drug should inhibit the intima hyperplasia. Results: Production of prostheses: We realized the restructering of the coating process. Thereby we could save time and silicone. In addition we achieved a constant layer of silicone at the inside of the prostheses. Analysis of characteristics: Density: After puncturing the prostheses with canulas and indwelling venous catheters the Rapidax-prosthesis achieved the lowest and the PTFE the highest leakage. The silicone-coated and the collagen-coated prostheses achieved comparable results with advantages for the silicone-prosthesis. Thrombogenicity: The silicone-coated prostheses caused a lower activation of coagulation than the commonly used vascular grafts (Dacron-Gelatine or PTFE). The modification with PVA could additionally decrease the activation of silicone and silver. Infectivity: The silver-coated catheters and prostheses could completely inhibit the growth of bacteria. The highest growth was detected on the collagen-prostheses. The amphotere surface could achieve a low inhibation. Drug elution: It was possible to detect paclitaxel in the static as well as in the dynamic experimental set-up until the 21th day. Discussion: The coating with silicone could achieve a complete density of the prostheses. Furthermore we now have the ability to produce silicone-coated grafts in a better quality and in a shorter period of time. We could demonstrate that the individual characteristics of the different molecules persist in the combination with other molecules. The coating with PVA for example made it possible to compensate the higher activation of coagulation. Alternatively we could also coat the prostheses with other molecules or drugs. Our ambition is to test the silicone-prostheses in an animal experiment and in a clinical survey. Because of the good results in the density experiment it is conceivable to test our prostheses in conjunction with dialysis. KW - Silicone KW - Gefäßprothese KW - Gefäßersatz KW - Dacron KW - Dichtheit KW - Gerinnbarkeit KW - Infektiösität KW - Intimahyperplasie KW - artery KW - vascular KW - graft KW - prosthesis KW - intima hyperplasia KW - thrombogenicity KW - silicone KW - infectivity Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-36584 ER - TY - THES A1 - Kegel, Christian T1 - Der Verschluss nach alloplastischer infragenualer Gefäßrekonstruktion - Ursachen und Konsequenzen - Eine retrospektive Analyse 1993 - 2001 T1 - The occlusion after infragenual vascular reconstruction - the causes and consequences - a retrospective analysis 1993 - 2001 N2 - Einleitung: In der Behandlung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK) hat die Implantation von Kunststoffprothesen einen festen Stellenwert. Allerdings weisen diese, eine höhere Thrombogenität, Infekt- und damit auch Verschlussrate als die Eigenvene auf. Im Falle eines Bypassverschlusses ist die Extremität häufig gefährdet und es ergibt sich ein unmittelbarer Handlungsbedarf. Ziel der hier dargestellten Untersuchung war es, über einen bestimmten Zeitraum alle Fälle mit Bypassverschluss zu erfassen, um prognostische Kriterien und ein optimiertes Management dieser Patienten herauszuarbeiten. Material und Methoden: Anhand der MS-Access-Gefäßdatenbank der Abteilung für vaskuläre und endovaskuläre Chirurgie der Universitätsklinik Würzburg wurden alle Patienten, die im Zeitraum vom 01.01.1993 bis zum 31.12.2001 wegen eines Bypass-Verschlusses nach kniegelenks-überschreitender Rekonstruktion vorstellig wurden, erfasst und anhand der Aktenlage analysiert. Dabei wurden folgende Daten in die Untersuchung miteinbezogen: demographische Aspekte, kardiovaskuläre Risikofaktoren, Voroperationen, Medikation, Symptomatik und Indikation zur Erstoperation sowie zum Verschlusszeitpunkt, Umstände der Operation/Behandlung (Notfall, Operateur, Dauer, angewandtes Verfahren) und Verlaufsdaten (Komplikationen, Letalität, Offenheits- und Amputationsrate). Diese Daten wurden zunächst in eine MS-Excel-Tabelle eingelesen und dann mit Hilfe der SPSS-Software ausgewertet. Hierzu wurde verwendet: Chi-Quadrat-Test (Fisher und Yates bzw. Mehta und Patel), U-Test nach Mann und Whitney (Rangsummentest), Rangvarianzanalyse nach Kruskal und Wallis, Rangkorrelation nach Kendall, Überlebensstatistik nach Kaplan und Meier sowie die daraus resultierende multivariate Überlebensstatistik nach dem „Proportional Hazards“-Modell von Cox verwendet. Ergebnisse: Im genannten Zeitraum wurden 202 Patienten an einem solchen Bypassverschluss behandelt. Aus statistischen Gründen wurde in den Fällen, in denen im Verlauf beide Beine betroffen waren, das zweite ausgeschlossen. Bei 78% (n=157) dieser Patienten lag bei Erstimplantation eine chronisch-kritische Ischämie vor (21% AVK Stadium III, 51% Stadium VI), was auch mit dem Vorliegen kardiovaskulärer Risikofaktoren und Herzinsuffizienz korrelierte. Insgesamt waren bei 76 Patienten ein- bzw. durchflussverbessernde Maßnahmen der Arteria femoralis superficialis vor der Erstimplantation durchgeführt worden. Bei 75% (n = 154) der Bypässe waren die distalen Anastomosen im Bereich der A. poplitea III, A. tibialis anterior und des Truncus tibiofibularis erfolgt, wobei auch der Stenosierungsgrad der distalen Anschlussgefäße mit dem AVK-Stadium korrelierte. Es zeigte sich, dass mehr als 79% (n = 161) der Bypässe innerhalb eines Jahres wieder verschlossen waren, 27,7 % sofort (0-3 Tage), 52,0% im Sinne eines Früh- (4-365 Tage) und 20,3% im Sinne eines Spätverschlusses (> 1 Jahr). 30,2% (n = 61) der Patienten mussten beim ersten Verschluss bereits major-amputiert werden, bei allen anderen wurden überwiegend operative Revaskularisierungsmaßnahmen durchgeführt, davon erhielten 34 einen neuen Bypass. Dies wurde um so häufiger ausgeführt, je später der Verschluss auftrat. Die Offenheitsrate lag nach 1 Jahr bei 18,9% und nach 3 Jahren bei 13,1%, die Beinerhaltungsrate bei 58,4% bzw. 55,9%. Die multivariaten Analyse zeigte, dass eine Antikoagulation mit Marcumar, die Verwendung von Polyester (Dacron®) und die Erfahrung des Operateurs einen positiven Einfluss hatten. Dagegen verschlechterte sich die Prognose hinsichtlich Letalität, Offenheit und Beinerhalt bei Vorliegen einer Herz- und/oder Niereninsuffizienz signifikant. Aus den erhobenen Daten konnte ein Prognoseindex ermittelt werden: In Verbindung mit der Ausprägung der Begleiterkrankungen und des Allgemeinzustandes des Patienten kann abgeschätzt werden, ob eine weitere Bein-erhaltende Operation sinnvoll ist oder eine großzügige Indikation zur Amputation gestellt werden sollte. Diskussion: Der Verschluss eines Kunststoffbypasses mit distaler Anastomose unterhalb des Kniegelenks geht mit einer sehr ungünstigen Prognose einher. Anhand des hier vorgestellten Prognoseindex soll es dem Behandelnden erleichtert werden, eine Entscheidung zu treffen, inwiefern weiterführende Maßnahmen indiziert sind, oder ob der Patient eher von einer Beinamputation profitiert. Eine Marcumarisierung nach erfolgreicher Behandlung eines solchen Verschlusses sollte generell empfohlen werden. Weiterhin ist zu diskutieren, ob nicht eine Optimierung der Ergebnisse (in geeigneten Fällen) mit der Durchführung einer intra-arteriellen Lyse zur Demaskierung der zugrunde liegenden Ursache und anschließender gezielter Beseitigung dieser Läsion zu erreichen wäre. Um die Resultate generell zu verbessern, wäre sicher auch eine regelmäßige Ultraschallkontrolle der Prothesen sinnvoll, um einen drohenden Verschluss („failing graft“) durch eine rechtzeitige Intervention zu verhindern. N2 - Introduction: The treatment of critical limb ischemia with alloplastic bypasses is common in vascular surgery if an autologous vein is not available. But they have compared with a vein graft a higher rate of thrombogenesis, infects and because of this of occlusion. In case of bypass occlusion there must be an immediate treatment because there is a high risk for limb-loss. The aim of this study was to register all cases of alloplastic bypass occlusion in a certain period to find out prognostic parameters and an optimal treatment of these patients. Methods: By means of the Microsoft access database of the the Department of Vascular and Endovascular Surgery of the University clinic in Wuerzburg, Germany, all the patients who had been treated because of an occlusion of an infragenual bypass in the period from the 1st of January in 1993 until the 31st of December in 2001, have been registered and by means of their files analyzed according to different factors: Demographic aspects, cardiovascular risks, preoperations, medical treatment, symptoms, indication and the kind of the first implantation and the treatment after occlusion, complications, letality, rates of openness and amputation. The data has been registered in a table of Microsoft excel and analyzed by a SPSS software. The following tests were used: Chi Quadrat test (Fisher and Yates, Metha and Pathel), the U-test (Rank-sum test of Mann and Whitney), the Kruskal-Wallis analysis of variance), the Kendal Rank korrelation, the Kaplan-Meier survival analysis and the multivariates survival analysis (Cox-Proportional-Hazards model) were used. Results: In that period 202 patients had such a bypass occlusion. Because of the statistics patients with two treated legs the second was not registered. In 78 % (n=157) the patients had a critical chronical ischemia (21% AVK III and 51% VI) by the time of the first bypass-implantation. This corellates with cardivascular risk factors and heart insufficiency. In all 76 patients had been surgically treated before bypass implantation for improving the flow of the arteria femoralis superficialis, significantly more smokers but they were considerably younger. In 75% (n=154) of the bypasses the distal anastomosis were localized at the popliteal artery III, the anterior tibial artery and the truncus tibiofibularis. The grade of stenosis of the distal connecting vessels is correlating with the status of the arterial occlusive disease. More than 75% (n=161) occluded within the first year, 27,7% at once (0-3 days), 52,0% in a sense of an early occlusion (4-365 days) and 20,3% in a sense of a late occlusion (more than 1 year). 30,2% of the patients (n=61) had a major amputation at the first occlusion, the others got surgical treatment for revascularization. 34 of these patients got a new bypass, this was as more often as later the first bypasses occluded. The rate of openness was after 1 year at 18,9% and after 3 years at 13,1%, the amputation rate was 41,6% respectively 44,1%. The multivariate survival analysis showed that an anticoagulation with cumarin, the use of polyester (Dacronâ) and the experience of the surgeon had positive influence on the prognosis. But the prognosis for letality, openness and amputation is bad if patients suffer from heart- and/or kidney insufficiency. Because of the registered data a prognosis index could be determined: It can be said that it depends on the general health and the side diseases of a patient if it is better to try a revasculary surgical treatment or to indicate an amputation on a large scale. Discussion: The occlusion of an alloplastic bypass with a distal anastomosis below the knee has a worse prognosis. The determined prognosis index can relieve the vascular surgeon to make a decision whether it is better for the patient to try a revascular treatment or to amputate. An anticoagulation with cumarin should be generally recommended. Further it should be discussed whether the results (in fitting cases) with intra arterial lysis with demasking the cause and following exactly removing of this lesion. To improve the results in general continuous checks with ultrasound should be made to prevent a “failing graft” by an early intervention. KW - femoro-crural KW - infragenual KW - Gefäßchirurgie KW - Bypassverschluss KW - Kunststoffbypass KW - vascular KW - surgery KW - bypass KW - infragenual KW - occlusion Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-21228 ER -