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----------------------------------~~-- ~~ Ersatz- und Erganzungs- methoden in der mikro- chirurgischen Ausbildung Harald Schoffl' und Albert Kropfl? 1) Arbeitskreis fur die Forderung tierversuchsfreier Forschung, Linz 2) Unfallkrankenhaus AUVA, Salzburg Zusammenfassung Diese Literaturstudie gibt eine Darstellung der bislang publizierten Arbeiten iiber die Verwendung van Ersatz- und Ergiinzungsmethoden zu Tierversu- chen in der Ausbildung in mikrochirurgischen Techniken. Friiher war das narkotisierte Tier zum Erlernen von mikrochirurgischen Grundtechniken und auch zum Training das Standardmodell. In den letzten lahren jedoch wurden zunehmend Ersatz- und Ergiinrungsmethoden be- schrieben. Da mikrochirurgische Techniken heute in mehr oder weniger allen chirurgi- schen Fiichem zur Losung spezieller Probleme herangezogen werden, ist das Erlernen und standige Training dieser Methoden van groJ3er klinischer Bedeutung. Die wachsende Sensibilisierung der Gesellschaft in Tierschutzfragen. aber auch die zunehmende Bedeutung von ethischen Gesichtspunkten und Tier- schutzaspekten bei Ausbildungsfragen in den biomedizinischen Wissenschaf- ten, machen es dringend notwendig, die Tierzahlen in dieser Sparte ZU reduzieren. Summary: Alternatives to laboratory animals in microsurgical training Aim of this present literature-study is to show the possibilities of reduction and replacement of laboratory animals in education and training in micro- surgical techniques. Laboratory animals have been the standard model for a microsurgical unit. In the last years some publications about the use of alternatives to laborato- ry animals can be found. Microsurgical techniques are used in almost all surgical disciplines and so there is an enormous importance for the clinical work. Because of the increasing sensibility of the public animal welfare has a higher rank now. Furthermore ethical viewpoints are more important for research, science, and medical and biomedical education. The necessity of laboratory animals for education and training in microsur- gical techniques is discussed. Furthermore there are alternatives to labora- tory animals described. 32 Einleitung Bereits 1912 erhielt Alexis Carrel den Nobelpreis fur seine Arbeiten uber die Technik der Anastomose von kleinen Blutgeflillen (Carrel, 1907). In den letzten 30 Jahren ist nun die Verwendung von mikrochirurgi- schen Operationstechniken fur den klinischen Alltag zunehmend wichti- ger geworden, und heute sind diese Operationstechniken fester Bestand- teil praktisch aller chirurgischen Fa- cher (Millesi, 1980; O'Brien und Morrison, 1987). Durch die Verwendung von Ope- rationsmikroskopen konnen Nerven und Gefalse, die weniger als einen Millimeter Durchmesser haben, ge- naht werden. Fur die Erlernung und Beherrschung solcher Operations- techniken genugt die konventionelle chirurgische Ausbildung nicht mehr. Es muB eine neue Ausbildungsstrate- gie entwickelt werden, die ein regel- mafriges Uben der erlernten Operati- onstechniken am Modell errnoglicht. Da eine exakte Beherrschung der operativen Techniken der Mikrochir- urgie uber Erfolg oder MiBerfolg, etwa bei der Replantation einer ab- getrennten Extremitat, entscheidet, muB besonders sorgfaltig abge- schatzt werden, wie das gewimschte Lernziel erreicht werden kann. Anderseits fordern strengere Ge- setzgebung, zunehmend kritischere Offentlichkeit und steigende Sensi- bilisierung fur ethische Gesichts- punkte des wissenschaftlichen Ar- beitens nachdrticklich, die Tierzah- len in der Ausbildung zu reduzieren, ohne die Lehrqualitat abzusenken. Seit der Formulierung der 3R (re- fine, reduce, replace) durch Russell und Burch (1959) ist jede wissen- schaftliche Disziplin aufgefordert, ihre Arbeit auch unter diesen Ge- sichtspunkten zu sehen. Fur die Ausbildung, Fortbildung und fur das Training in mikrochirur- gischen Techniken scheint ein Stu- fenplan von Ersatz- und Erganzungs- methoden, wie ihn auch Freys und Koob (1988) und Steffens et al. (1992) vorgeschlagen haben, eine ALTEX 1/94

Ersatz- und Erganzungs- Einleitung methoden indermikro ... · den die A. carotis communis, A. pectoralis und der Arcus aortae. Weitere geeignete GefaBe finden sich im Mesenterialbereich

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Ersatz- und Erganzungs-methoden in der mikro-chirurgischen AusbildungHarald Schoffl' und Albert Kropfl?1) Arbeitskreis fur die Forderung tierversuchsfreier Forschung, Linz2) Unfallkrankenhaus AUVA, Salzburg

Zusammenfassung

Diese Literaturstudie gibt eine Darstellung der bislang publizierten Arbeiteniiber die Verwendung van Ersatz- und Ergiinzungsmethoden zu Tierversu-chen in der Ausbildung in mikrochirurgischen Techniken.Friiher war das narkotisierte Tier zum Erlernen von mikrochirurgischenGrundtechniken und auch zum Training das Standardmodell. In den letztenlahren jedoch wurden zunehmend Ersatz- und Ergiinrungsmethoden be-schrieben.Da mikrochirurgische Techniken heute in mehr oder weniger allen chirurgi-schen Fiichem zur Losung spezieller Probleme herangezogen werden, ist dasErlernen und standige Training dieser Methoden van groJ3er klinischerBedeutung.Die wachsende Sensibilisierung der Gesellschaft in Tierschutzfragen. aberauch die zunehmende Bedeutung von ethischen Gesichtspunkten und Tier-schutzaspekten bei Ausbildungsfragen in den biomedizinischen Wissenschaf-ten, machen es dringend notwendig, die Tierzahlen in dieser Sparte ZUreduzieren.

Summary: Alternatives to laboratory animals in microsurgical training

Aim of this present literature-study is to show the possibilities of reductionand replacement of laboratory animals in education and training in micro-surgical techniques.Laboratory animals have been the standard model for a microsurgical unit.In the last years some publications about the use of alternatives to laborato-ry animals can be found.Microsurgical techniques are used in almost all surgical disciplines and sothere is an enormous importance for the clinical work.Because of the increasing sensibility of the public animal welfare has ahigher rank now. Furthermore ethical viewpoints are more important forresearch, science, and medical and biomedical education.The necessity of laboratory animals for education and training in microsur-gical techniques is discussed. Furthermore there are alternatives to labora-tory animals described.

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Einleitung

Bereits 1912 erhielt Alexis Carrelden Nobelpreis fur seine Arbeitenuber die Technik der Anastomosevon kleinen Blutgeflillen (Carrel,1907).

In den letzten 30 Jahren ist nundie Verwendung von mikrochirurgi-schen Operationstechniken fur denklinischen Alltag zunehmend wichti-ger geworden, und heute sind dieseOperationstechniken fester Bestand-teil praktisch aller chirurgischen Fa-cher (Millesi, 1980; O'Brien undMorrison, 1987).

Durch die Verwendung von Ope-rationsmikroskopen konnen Nervenund Gefalse, die weniger als einenMillimeter Durchmesser haben, ge-naht werden. Fur die Erlernung undBeherrschung solcher Operations-techniken genugt die konventionellechirurgische Ausbildung nicht mehr.Es muB eine neue Ausbildungsstrate-gie entwickelt werden, die ein regel-mafriges Uben der erlernten Operati-onstechniken am Modell errnoglicht.

Da eine exakte Beherrschung deroperativen Techniken der Mikrochir-urgie uber Erfolg oder MiBerfolg,etwa bei der Replantation einer ab-getrennten Extremitat, entscheidet,muB besonders sorgfaltig abge-schatzt werden, wie das gewimschteLernziel erreicht werden kann.

Anderseits fordern strengere Ge-setzgebung, zunehmend kritischereOffentlichkeit und steigende Sensi-bilisierung fur ethische Gesichts-punkte des wissenschaftlichen Ar-beitens nachdrticklich, die Tierzah-len in der Ausbildung zu reduzieren,ohne die Lehrqualitat abzusenken.

Seit der Formulierung der 3R (re-fine, reduce, replace) durch Russellund Burch (1959) ist jede wissen-schaftliche Disziplin aufgefordert,ihre Arbeit auch unter diesen Ge-sichtspunkten zu sehen.

Fur die Ausbildung, Fortbildungund fur das Training in mikrochirur-gischen Techniken scheint ein Stu-fenplan von Ersatz- und Erganzungs-methoden, wie ihn auch Freys undKoob (1988) und Steffens et al.(1992) vorgeschlagen haben, eine

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weitgehende Reduktion von Tierver-suchen zu ermoglichen.So lassen sich Tierversuche in den

Grundlehrgangen durch die Verwen-dung von Silastikschlauchen (Der-man und Schenck, 1977; Gordon undBuncke, 1977; Shihua Li et al.,1992) und von Operationsgumrni-handschuhen (Ballantyne et al.,1980; Lee und Coppersmith, 1983)als Simulationsmodell ersetzen. Die-se Verfahren konnen jedoch nur ein-fiihrenden Charakter haben.Aus biologischer Herkunft wurden

verschiedene Simulationsmodellevorgeschlagen: die gestrippte variko-se Vene (Pfander, 1980), die Ver-wendung yon Plazenta (Cohen,1979; Goldstein, 1979; McGregor,1980; McGregor et al., 1983; Water-house et al., 1985; Ayoubi et al.,1992), der Huhnerschenkel (Sueur etaI., 1981), das frischgeschlachteteHuhnchen (Govila, 1981), derSchweinevorderlauf (Steffens et al.,1992) und das perfundierte Schwei-neherz (Kropf! und Primavesi, 1990;Kropf! et al., 1992; Kropfl, 1993;Kropf! et aI., 1993; Freys und Koob,1988) und humane Haut (Govila undSharma, 1990).

Mit einer Kombination dieser Me-thoden laBt sich bei den Anfanger-ubungen ein volliger Verzicht aufTierversuche erreichen, Freys undKoob (1992) konnten zeigen, daBnach Absolvierung eines Vierstufen-programms, das aus Nahtubungenam Operationshandschuh sowie amSilastikschlauch und anschlieBendaus Ubungen am N. ischiadicus desHuhnchenschenkels und am perfun-dierten Schweineherzen bestand, diegleichen Lernziele erreicht werden

.. konnten, wie sie ein Training imTierversuch vermittelt hatte.Im AnschluB an diese Basisausbil-

dung empfehlen andere Autoren dieUberpnifung der Fahigkeiten derLernenden am Labortier (Kropfl,1993). Dabei ist allerdings zu for-dern, daB alle Moglichkeiten desRefinement ausgeschopft werden(AVTRW, 1989; UFAW, 1989a;UF AW, 1989b). Ein erfahrenerFachtierarzt fur VersuchstierkundesoUte die Auszubildenden iiberwa-

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chen, und die Vorratshaltung derVersuchstiere musste den heutigenethologischen Erkenntnissen (Stauf-facher, 1992; Stauffacher, 1993) ent-sprechen. Abzulehnen ist die nurgelegentliche Verwendung yon Ver-suchstieren in peripheren Kranken-hausern ohne Versuchstierhaltung,ohne entsprechend ausgebildetesPersonal, bei fehlender tierexperi-menteller Erfahrung und Infrastruk-tur.

Bei Durchsicht der Literatur steUtman fest, daB fast alle Autoren nachUbungen an Silastikfolien und-schlauchen das Uben am Versuchs-tier unter den speziellen Bedingun-gen des Mikrochirurgielabors emp-fehlen (Karl et al., 1977; Brunelli,1980; Green, 1990).Das am haufigsten empfohlene

Versuchstier ist die Ratte. Hier wirddem Anfanger die Anastomose derAorta abdominalis (Biemer und Du-spiva, 1980) vorgeschlagen. Auchdie Anastomose an der Arteria undVena femoralis wird von verschiede-nen Autoren empfohlen (Rosenbaumund Sundt, 1976; Bittner, 1977;Stock und Oesterwitz, 1983; Austinet al., 1983). Miklic et al. (1980)sehen in der A. carotis der Ratte einideales Ubungs- und auch Trainings-modell.Greenhalg et al. (1981) schlugen

die Verwendung von Kaninchen vorund empfahlen besonders die Regiofemoralis.

Auch fiir das Erlernen mikroneuro-chirurgischer Techniken wird dieRatte vorgeschlagen (Berger und Ti-zian, 1985; Mehdorm und Muller,1987). Die Forderung von Steffens etal. (1992) nach der Absolvierungvon mindestens 100 mikroneuralenEinzelubungen wirft eine Reihe yonProblemen auf, wie Zeit- und Ko-stenaufwand, groBe Zahl an Tieren;sie weckt auch ethische Bedenken.Ferner sind gerade auch in groBenKrankenhausern ohne Universitats-anschluf meist keine Tierhaltungund Tierversuchsanlage mit entspre-chendem Personal und Infrastrukturvorhanden. Ferner vertreten Steffenset al. (1992) die Meinung, daB gera-de in dies em Fall die Ratte ein

besonders realitatsfernes Modell ist,da der verwendete N. ischiadicus einbifaszikularer Nerv ist, und daherdas Training einer Naht eines poly-faszikularen Nerven nicht moglichist. Als "besonders realitatsfern"wird die Ubung der Nerventrans-plantation an der Ratte bezeichnet,da das auf wenige Zentimeter frei-praparierte Nervenstiick dort wiederreplantiert wird, von wo es zuvorentnomrnen wurde. Die in der Reali-tat schwierige Faszikelzuordnungentfallt dadurch.Gewisse Autoren empfehlen fur

die gynakologische Mikrochirurgiedie Verwendung von Kaninchen,wobei die Eileiter reanastomiert wer-den, und in der Folge der Nidations-index und der Schwangerschaftsin-dex als Parameter fur eine erfolgrei-che Operation verwendet werden(Oelsner et al., 1985; Phillips undWinchester, 1980). Auch fur dieandrologisch-urologische Mikrochir-urgie wurden entsprechende Tiermo-delle als Vorbereitung vorgeschlagen(Fuhse und Battke, 1982).Buncke und Schulz (1966) und

Shearin et al. (1976) schlugen dieReplantation des Hasenohres vor.Quinlan und De Villiers (1982) emp-fahlen neben der Verwendung vonRatten und Kaninchen auch den Ein-satz von Hunden und Affen. Diesscheint jedoch eine heute nicht mehrvertretbare Forderung zu sein, und esdiirfte auch entsprechend schwersein, den Genehmigungsbehordendafiir ausreichend plausible Grundevorlegen zu konnen.Lee et al. (1981) stellten ein kom-

plettes tierexperimentelles Lern- undTrainingsprogramm an der Ratte vor,das Anastomosen an der A. carotis,Anastomosen und Interponate an denFemoralgefafien, Amputation undanschlieBende Replantation yon Ex-tremitaten, Hautlappentransfer vonder Leiste zum Hals, Portocava1erShunt, Vasovasostornie, diverse Ner-vennahttechniken, Anastomose derTrachea und Organtransplantationenbeinhaltet.

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Material und Methoden

Operationshandschuh

Durch die Verwendung eines Opera-tionshandschuhs als Trainingsobjektsollen die Gewohnung an die beson-deren Arbeitsverhaltnisse unter demMikroskop sowie die Handhabungder mikrochirurgischen Knotentech-nik erlernt werden. Ballantyne et al.(1980) und Lee und Coppersmith(1983) haben dazu detaillierte Vor-schlage gemacht.Freys und Koob (1988) haben in

ihrem Vierstufen- Trainingsplan zu-erst Ubungen am Operationshand-schuh vorgesehen. Es werden kleineStreifen herausgeschnitten, anschlie-Bend auf einer Unterlage parallelbefestigt und unter dem Operations-mikroskop mit Einzelknopfnahteninstrumentell vernaht. Durch nichtgerade Schnittfuhrung und durch denWechsel auf zunehmend feineresNahtmaterial (6-0 bis 11-0) werdendie Ubungen anspruchsvoller.

Silastikschlauch

Die Verwendung yon Silastikschlau-chen als Ubungsmodell findet sichbei mehreren Autoren erwahnt (Der-man und Schenck, 1977; Gordon undBuncke, 1977; Freys und Koob,1988; Shihua Li et aI., 1992). Nachdem Erlernen grundsatzlicher Tech-niken, etwa am Operationshand-schuh, bieten sich diinne Silastik-rohrchen an, die durchtrennt undfixiert werden und dann fiir End-zu-End- (Abbildung 1) und End-zu-Seit-Anastomosen (Abbildung 2)

verwendet werden konnen, DerSchwierigkeitsgrad kann durch dasReduzieren des Rohrchendurchmes-sers erhoht werden, wobei Kaliberyon 1,2 mm bis 0,6 mm empfehlens-wert sind. Im weiteren konnen ver-schiedene Schnittfiihrungen, feineresNahtmaterial und verschiedeneNahttechniken den Schwierigkeits-grad wesentlich erhohen.

Alle Autoren betrachten aber so-wohl die Ubungen am Operations-handschuh als auch die Ubungen anden Silastikrohrchen lediglich alsEinfuhrung in das mikrochirurgischeArbeiten.

Hiihnerschenkel

Sueur et al. (1981) beschrieben denHiihnerschenkel als Lern- und Trai-ningsmoglichkeit, Sie betonten, daBein groBer Unterschied zwischenfreilaufenden und gemasteten Batte-riehiihnern bestehe.Das Gefafsnervenbundel des Hiih-

nerschenkels kann etwa auf eineLange yon 15 em makroskopischund mikroskopisch freiprapariertwerden und eignet sich zum Erlernenyon arteriellen, venosen und arterio-venosen Anastomosen sowie fur mi-kroneurochirurgische Ubungen. DerN. ischiadicus und der N. peroneuscommunis werden fur typische Auf-gaben wie Nervennaht (Abbildung 3)und Nerveninterponat (Abbildung 4)verwendet. Die Konservierung die-ser Praparate ist in Gefrierschrankenmoglich.Steffens et al. (1992) vertreten

allerdings die Ansicht, daB die Ner-vendicke, der Faszikelaufbau, sowie

die Dicke des Epincuriums desHuhnchenpraparates zu verschiedenzum Aufbau humaner Nerven sindund daher kein geeignetes Modellvorliegt. Sie sehen diese Probleme inder Verwendung des Schweinevor-derlaufes als gelost an.

Hiihnchen

Die Verwendung yon frisch ge-schlachteten Hiihnchen aus derMetzgerei findet sich bei Govila(1981) beschrieben. Von Hals biszum oberen Mediastinum finden sichzahlreiche Gefalse mit verschiedenenGefafiquerschnitten. Bevorzugt wer-den die A. carotis communis, A.pectoralis und der Arcus aortae.Weitere geeignete GefaBe findensich im Mesenterialbereich und imBecken.Als Nachteil sieht der Autor das

Fehlen einer dynamischen Zirkula-tion. Er glaubt jedoch, daB die Quali-tat der Ubungsnahte nach Langsspal-tung der Gefafse ausreichend beur-teilt werden kann. Ferner laBt sich,nach Kaniilierung und Perfusion, miteiner gefarbten Fliissigkeit die Dicht-heit iiberpriifen.

Humane Plazenta

Bereits 1979 wies Goldstein auf dieMoglichkeit der Verwendung von.frischer humaner Plazenta fur diemikrochirurgische Aus- und Weiter-bildung hin. Ebenfalls 1979 publi-zierte Cohen gefafi- und mikrogefaf-chirurgische Techniken an der Pla-zenta.

Abbildung 1: Fertiggestellte End-zu-End-Anastomose inEinzelknopf-Nahttechnik am Silastikr6hrchen.

Abbildung 2: Fertiggestellte End-zu-Seit-Anastomose inEinzelknopf-Nahttechnik am Silastikr6hrchen.

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Abbi/dung 3: DurchfUhrung einer intertaszikutaren Nervennahtdurch perineurale Einzelknopfnahte.

Die menschliche Plazenta hat ei-nen Durchmesser von ca. 20 ern, eineDicke von 2,5 em und ein Gewichtvon etwa 0,65 kg. An der Oberseitetreten mit der Nabelschnur zwei Aa.umbilicales und die V. umbilicalisein und verzweigen sich strahlenfor-mig uber die Oberflache. Die arteri-ellen Anastomosen wurden vonSzpakowski (1974) beschrieben.Ayoubi et al. (1980), Me Gregor

(1980) und Me Gregor et al. (1983)haben die nicht perfundierten Pla-zentagefalse, die zwischen 4 mm undweniger als 1 mm Durchmesser ha-ben, als Ubungsmodell verwendet.Dabei werden die GefaBe freiprapa-riert, daran konnen die iiblichenAnastomosetechniken erlemt undgeubt werden. Die Qualitat der Nah-te laBt sich durch Infusion in denentsprechenden Gefallabschnitt unddurch die Langsspaltung des Gefalsesund Begutachtung uberprufen, MeGregor halt die Perfusion des gesam-ten Organes fur nicht notig.Waterhouse et al. (1985) beurteilen

aber gerade das Fehlen einer dyna-mischen Zirkulation als groBenNachteil und haben daher ein Modellentwickelt, das diese Nachteile nichtmehr aufweist. Diese perfundiertePlazenta soll ein besonders realitats-nahes Ubungsmodell darstellen.Nach Durehtrennung der Nabel-schnur 2-3 em vor der Insertionsstel-le in die Plazenta wird das ganzeOrgan in warmem Wasser gewa-

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Abbildung 4: Anlage eines Nerveninterponates. wobei diejeweiligen interfaszikularen perineuralen Nahte in Einzelknopf-technik ausgefUhrt werden.

schen, bis kein Blut mehr aus der V.umbilicalis flieBt. Danach wird eineder A. umbilical is mit einem her-kommlichen Venflon kaniiliert, die-ser mit einer Naht befestigt undanschlieBend mit physiologischerNaCl Losung perfundiert. Wenn dieDurchgangigkeit durch das Austre-ten der Fliissigkeit aus der V. umbili-calis nachgewiesen ist, wird einePumpe ftir einen pulsatilen Durch-fluB angeschlossen. Es hat sich eineDurchfluBmenge von 20-22 mlImin.bewahrt, Nach der Installation diesesUbungsmodells kann die Praparationder Gefalse erfolgen. Kleinste Verlet-zungen werden dabei durch den pul-satilen Durchfluf sofort sichtbar,wobei kleine Leeks nur bei denperiodischen Druckspitzen, grollerehingegen permanent undicht sind. Eskann dann eine entsprechende Revi-sion durchgefiihrt werden. Nach derMobilisierung der Gefalie werdenentsprechende Klammem gesetzt,die Gefalse durchtrennt, und typischegefabchirurgische Verfahren wieEnd-zu-End- (Abbildung 1), End-zu-Seit-Anastomose (Abbildung 2) undVeneninterponat (Abbildung 9) kon-nen durchgefuhrt werden.

Schweinevorderlauf

Der Vorderlauf des Schweines kannbei jedem Fleischer frisch und ko-stengiinstig erworben werden. Darin

finden sich zahlreiche mono-, oligo-und polyfaszikulare Nerven, dienach Ansicht von Steffens et al.(1992) ein brauchbares und realitats-nahes Lem- und Ubungsobjekt furdie Mikroneurochirurgie darstellen,da die Ahnlichkeit mit humanenNerven sehr groB ist. Alle grundle-genden Ubungen, wie Neurolyse,diverse Nahttechniken und Nerven-transplantate, konnen durehgefiihrtwerden. Nach Meinung der Autorensind mindestens 100 mikroneuraleEinzeliibungen notwendig, urn typi-sche Anfangerfehler zu vermeiden.Sie schlagen folgendes Fiinf-Stu-

fen Programm vor:

a) nach der Praparation der Gefafi-nervenstraBe die Entfemung desaulleren Epineuriums und als wei-teren Schritt interfaszikulare Pra-parationen

b) epineurale Nervennahte mit an-fangs relativ dickem Nahtmateri-al, spater mit feinerem Faden undkleiner kalibrigen Nerven

c) perineurale Nahted) interfaszikulare Nahtee) Nerventransplantation, wobei zu-

erst herausgeschnittene Nerven-segmente wieder eingenaht wer-den. Sparer wird an einem oligo-oder polyfaszikularen Nerv ein 3bis 5 em langes Segment heraus-geschnitten und durch ein mono-oder bifaszikulares Interponat er-setzt. Am Ende sollte der Ubende

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zu einer korrekten Faszikelzuord-nung in der Lage sein.

Die Autoren sind uberzeugt, daB essich urn ein ausgesprochen realitats-nahes und vielseitig variierbaresUbungsmodell handelt. Als Nachteilbezeichnen sie die Tatsache, daBversehentliche Verletzungen kleinerGefaBe bei der Praparation von Ner-ven nicht bluten. Dies liiBt sichjedoch durch die Kaniilierung einerproximal gelegenen Arterie und Per-fusion mit Fliissigkeit erreichen.

Perfundiertes Schweineherz

Freys und Koob (1988), beschriebendas Training von Mikrogefalsanasto-mosen an perfundierten Koronarge-fafien eines Schweineherzens. DiePraktikabilitat dieses Trainingsmo-delles wurde von Kropf! et al. (1990)bestatigt.Ungeoffnete Schweineherzen kon-

nen nach Riicksprache von einemSchlaehthof oder einer Metzgereibezogen werden. Eine Koronararte-rie wird zu Ubungszwecken dureheine Kaniile vom Ostium der Aortaascendens sondiert, die Kaniile wirdmittels einer Naht in der Koronarar-terie fixiert, und tiber diese liegende

Kaniile kann sehlieBlich die Koro-nararterie mit einer handelsublichenElektrolytlosung perfundiert werden(Abbildung 5 und Abbildung 6).Zu Ubungszwecken kann die Per-

fusionslosung auch eingefarbt wer-den. Die Praparation der Koronarar-terie aus dem umgebenden Fett- undMuskelgewebe stellt bereits ein mi-krochirurgisehes Training dar. Allemikrogefalschirurgischen Anastomo-setechniken wie End-zu-End-Ana-stomose (Abbildung 1), End-zu-Seit-Anastomose (Abbildung 2), Gefafs-interponat (Abbildung 9) konnen andiesem Modell geiibt werden.Der Schwierigkeitsgrad der Ubung

steigert sieh, wenn zunehmend peri-phere Gefababschnitte zu den Ubun-gen verwendet werden. Vor allemstellt die Praparation eines Seiten-astes einer Koronararterie, welcherfur die End-zu-Seit-Anastomose be-notigt wird, ein ideales Trainingsmo-dell fur die mikrochirurgische Prapa-rationsteehnik dar. In Abbildung 7ist eine fertiggestellte End-zu-End-Anastomose an einer Koronararterieeines Schweineherzens dargestellt,und Abbildung 8 zeigt eine durchge-fuhrte End-zu-Seit-Anastomose, wo-bei der Seitenast der Koronararteriezuriickgesehlagen und mit dem

Abbildung 5: In den proximalen Anteil einer Koronararterieeines Schweineherzens ist eine KanOle eingefOhrt, um dieseanschlieBend mittels einer Elektrolytl6sung perfundieren zuk6nnen.

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Hauptgefaf in Einzelknopfteehnikanastomosiert ist. Das dazwischen-liegende Hauptgefalisegment wurdeausgeklemmt, und die Umgehungs-strombahn wird von einer Perfusi-onslosung durchspiilt.Naturgemals bleibt eine derartige

Anastomose an dies em Ubungsmo-dell bei laufender Perfusion durchdas Fehlen der Thrombozytenaggre-gation etwas undieht. Nach Ansichtvon Kropf! et al. (1993) ist es des-halb sehr wichtig, daB der Ubendebei seinen ersten GefiiBanastomosenvon einem erfahrenen Mikrochirur-gen iiberwacht wird, damit bereits inder Anfangsphase etwaige techni-sche Fehler ausgemerzt werden ken-nen. Mit einiger Erfahrung kann derUbende dann abschatzen, ob beieiner eventuellen Leckage der Ana-stomose noch eine Zwischennahtnotwendig ist oder nicht.N ach AbschluB des Trainingspro-

grammes am Schweineherzen istnach Ansicht von Kropf! et al.(1993) jedoch ein weiteres Trainingder Mikrogefalsanastomose am nar-kotisierten Versuchstier notwendig,urn die erlernten Techniken hinsicht-lieh ihrer Sicherheit, wie etwaThromboserate, Dichtheit der Ana-stomosen, unter in vivo Bedingungen

Abbildung 6: Die PerfusionskanOle wird in das Ostium einerKoronararterie des Schweineherzens von der Aorta ascendensaus eingefOhrt und mit einer Naht (Pfeil) fixiert.

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Abbildung 7: Fertiggestellte End-zu-End-Anastomose an einerKoronararterie eines Schweineherzens in Einzelknopf-Naht-technik. Die Anastomose wird bereits von der Perfusionlbsungdurchstrbmt.

zu testen. Durch die Einfiihrung desTrainingsmodelles am toten OrganHiBtsich nach Ansicht der Autorenjedoch die Zahl der sonst benotigtenTierversuche in der Ausbildungdeutlich reduzieren.

Humane varikose Vene

Die Verwendung yon aus therapeuti-schen Grunden operativ entferntenvarikosen Venen beschrieb Pfander(1980). Nach der Praparation derAdventitia wird das GefaB in geeig-neter Weise befestigt, und an denzahlreichen Seitenasten konnen dietypischen Anastomosetechniken ge-ubt werden.

Humane Haut

Die Verwendung yon Haut humanenUrsprungs, die etwa aus therapeuti-schen Grunden operativ entferntwurde, schlagen Govila und Sharma(1990) vor. Diese kann auch gekuhltin Ringerlosung aufbewahrt werden.Gefalse verschiedenen Kalibers

werden angetroffen, und daran kon-nen die zwei wichtigsten Lernziele,namlich die schonende Praparationund Mikrogefafsanastomosen erlerntund trainiert werden. Gerade diemoglichst atraumatische Mobilisie-

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Abbildung 8: Fertiggestellte End-zu-Seit-Anastomose eineszurOck-geschlagenen Seitenastes einer Koronararterie mit demHaupt-stamm. Das dazwischenliegende Hauptgetal3segmentwird ausgeklemmt, und die Umgehungsstrombahn wird von derPerfusionslbsung durchstrbmt.

rung der Strukturen in Blutleere ent-spricht der klinischen Situation derReplantation eines abgetrenntenKorperteiles.

Abbildung 9: Anlage eines GefiiBinter-ponates, wobei die jeweiligen Anastomo-sen in Einzelknopftechnik ausgefUhrtwerden.

Diskussion

Fur die Ausbildung und das Trainingder Chirurgen, die mikrochirurgischeTechniken in ihrem Fachgebiet an-

wenden, muB ein speziell eingerich-tetes mikrochirurgisches Laboratori-urn zur Verfiigung stehen (Quinlanund De Villiers, 1981; Austin et al.,1983; Green, 1990).Die ersten mikrochirurgischen

Ausbildungsschritte werden an zer-schnittenen Gumrnifolien, Operati-onshandschuhen und Silikonrohr-chen durchgefiihrt (Ballantyne et al.,1980; Freys und Koob, 1988). Andiesen Basismodellen konnen jedochnur die elementaren Grundtechnikenerlernt werden. Es gilt als erwiesen,daB fur das weitere Training klini-sche Situationen mit moglicher Ge-fafithrombose oder mit der Leckageeiner Gefafsanastomose am bestenam narkotisierten Versuchstier imi-tiert werden konnen. Auch Langzeit-ergebnisse yon GefaB- und Nerven-nahten konnen naturgernaf nur amlebenden Versuchstier erzielt werden.

Anderseits ist ein verstarktes In-teresse der Offentlichkeit an der Re-duzierung yon Tierversuchen of-fenkundig. Dieses Interesse hat auchGultigkeit fur die chirurgische Aus-bildung und ist legitim, wenn dasgleiche Ausbildungsziel unter An-wendung yon Alternativmethodenerreicht werden kann.Fur den Anfanger der Mikrochirur-

gie hat die Zwischenschaltung einesAusbildungsprogramms am totenOrgan mehrere Vorteile. Zum einen

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entfallt die Anmelde- und Begrun-dungspflicht der Ubungen naeh demTierversuehsgesetz; die Organisationder Ubung wird somit zunachst er-leichtert. Zum andern verringert siehdie unmittelbare Vorbereitungszeitder Ubung, da die Narkutisierungetwaiger Versuchstiere entfallt, ToteOrgane konnen aueh in Gefrier-schranken zwischengelagert werden,und somit ist es moglich, dieUbungszeiten flexibel zu gestalten(Sueur et al., 1981; Freys und Koob,1988).Die besehriebenen Alternativmo-

delle sind in der Regel aueh bedeu-tend billiger als lebende Versuchstie-re, und somit ergibt sich zusatzlichein finanzieller Vorteil fur die Aus-bildung. Der Lerneffekt fur den Aus-zubildenden ist hoch, selbst wennman beriicksichtigt, daB der naturli-che Blutstrom fehlt und eine Konsi-stenzanderung der Gewebe eintritt.Gerade in kleineren Einheiten ohneunmittelbaren Zugang zu einer Tier-versuchsanlage ergeben sich dadurcheine Fulle yon Vorteilen.Nach Ansieht der Autoren erschei-

nen fur das Training der Mikrogefall-anastomose die Koronargefalle desSchweineherzens so gut geeignet, daeinerseits versehiedene Gefalsdurch-messer fur die Ubungenverwendetwerden konnen und anderseits diesesTrainingsmodell iiberall Ieicht zu be-ziehen ist,Fiir das Training der mikrochirur-

gischen Nervennaht-Techniken durf-te das Nervenmodell des Schweine-vorderlaufes (Steffens et al., 1992)gegenuber anderen Nervenprapara-tionen an toten Organen, wie etwadem Huhnerschenkel (Sueur et aI.,1981), eindeutig Vorteile aufweisen,da bei diesem Modell reichlich poly-faszikulare Nerven vorhanden sind.Nach Durchfuhrung des Trainings-

programrns am toten Organ mussendann die weitere Ausbildung und dasTraining der mikrochirurgischenTechniken nach wie vor am lebendenVersuchstier erfolgen, da nur da-durch absolut realitatsnahe Situatio-nen wiedergegeben werden konnen(Kropfl, 1993). Auch Langzeitergeb-nisse sowie etwaige Forschungser-

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gebnisse sind in der Mikrochirurgienur am narkotisierten Versuchstierzu erreichen.Durch die Verwendung der be-

schriebenen Lern- und Trainingsmo-delle laBt sich jedoch die Zahl derTierversuche in der mikrochirurgi-schen Ausbildung deutlich reduzie-ren, wodurch ein offenkundiger Bei-trag zum Tierschutz geleistet werdenkann.

Literatur

Austin, G. T., Hammond, F. W., Scha-berg, S. J. und Scharpf, H. O.(1983). A laboratory model for vas-cular surgery. 1. Oral Maxillofac.Surg.41,450-455

AVTRW, (1989). Guidelines for therecognitation and assessment ofpain in animals, prepared by aworking party of the association ofveterinary teachers and researchworkers. London: Universities Fede-ration for Animal Welfare (UFAW).

Ayoubi, S., Ward, P., Naik, S. undSankaran, M. (1992). The use ofplacenta in a microvascular exercise.Neurosurgery 30, 252-254

Ballantyne, D. L., Reiffe!, R. S. undHarper, A. D. (1980). A systematiclearning program for microvasculartechnique. Plast .Reconstr. Surg. 65,80-82

Berger, A. und Tizian, C. (1985).Technik der Mikrochirurgie. BerlinHeidelberg New York: Springer.

Biemer, E. und Duspiva, W. (1980).Rekonstruktive Mlkrogefiifichirur-gie. Berlin Heidelberg New York:Springer.

Bittner, K. (1977). Die Regio femora-lis der Ratte zum Uben mikrochirur-gischer GefaB- und Nervenanasto-mosen, Dtsch. rahniirztl. Z. 32, 830-833

Brunelli, G. (1980). The organisationof a microsurgical service. Int. Surg,65,6,489-490

Buncke, H. J. und Schulz, W. P.(1966). Total ear reimplantation inthe rabbit utilising microminiaturevascular anastomoses. Brit. J, Plast.Surg. 19, 15

Carrel, A. (1907). The surgery ofblood vessels. Bull. Johns HopkinsHosp. 18, 25

Cohen, S. A. (1979). Letter to the

editor. J. Royal Coll. Surg. Edin-burgh 24, 169

Derman, G. H. und Schenk, R. R.(1977). Microsurgical technique -fundamentals of the microsurgicallaboratory. Orthop. Clin. N. Amer. 8,229-248

Freys, S. M. und Koob E. (1988).Ausbildung und Training in der Mi-krochirurgie. Handchirurgie 20, 11-16

Fuhse, J. und Battke, H. (1982). Mi-krochirurgische tierexperimentelleStudien als Vorbereitung fur Fertili-tatseingriffe am reproduktiven Sy-stem des Mannes. Z. Urol. Nephrol.75, 5, 347-358

Goldstein, M. (1979). Use of freshhuman placenta for microsurgicaltraining. l.Microsurg. 1, 70-71

Gordon, L. und Buncke, H. J. (1977).Models and techniques for microsur-gical research. Orthop. Clin. N.Amer. 8, 273-280

Govila, A. (1981). A simple model onwhich to practice microsurgicaltechnique: A fresh chicken. Brit. l.Plast. Surg. 34, 486-487

Govila, A. und Sharma, D. (1990).Microsurgical practice on avulsedskin. Br. i.Plast. Surg. 43, 250-251

Green, C. J. (1990). Organisation ofmicrosurgical laboratory. Br. l.Plast. Surg. 43, 641-644

Greenhalgh, R. M., Rossi, A. L. F. undHoare, M. R. (1981). The precisetechnique of end to side microvascu-lar anastomosis with a suitable expe-rimental model. Ann. Royal Coll.Surg. Engl. 6, 28-30

Karl, P., Tilgner-Peter, A. und Heiner,H. (1977). Ein Arbeitsplatz fur mi-krochirurgische Eingriffe an der Rat-te. Z. Versuchstierk. 19, 312-315

Kropfl, A. und Primavesi, Ch. (1990).Mikrochirurgische Ausbildungs-und Trainingsmoglichkeiten ohneVersuche am lebenden Tier. DerPraktische Arzt 44,1184-1190

Kropf!, A., Primavesi, Ch. und Gas-perschitz, F. (1992). Erfahrungenmit mikrochirurgischen Ausbil-dungsmoglichkeiten ohne Versucheam lebenden Tier. In H. Schoffl, R.Schulte-Hermann und H.A. Tritthart(Hrsg.), Moglichkeiten und Grenzender Reduktion von Tierversuchen(174-175). Wien New York: Sprin-ger.

ALTEX 1194

____ ~----------------------------------------------S-C-H-bF-F-L-U-ND--KR--O-PR-•.~.

Kropfl, A. (1993). MikrochirurgischeAusbildungs- und Trainingsmog-lichkeiten ohne Versuche am leben-den Tier. In: H. SchOff!, H. Spiel-mann, F. P. Gruber, B. Koidl undCh. A. Reinhardt (Hrsg.), Alternati-ven zu Tierversuchen in Ausbildung,Qualitiitskontrolle und Herr-Kreis-laufforschung (78-81). Wien NewYork: Springer.

Kropf!, A., Primavesi, Ch. und Gas-perschitz, F. (1993). Mikrochirurgi-sche Ausbildungs- und Trainings-moglichkeiten ohne Versuche amlebenden Tier. Hefte zu Der Unfall-chirurg 230, 1562-1563

Lee, S., Diez-Pardo, 1., Olszewski, W.,Rowinski, W., Hirner, A., Brekke, I.,Swedenborg, 1., Flatmark, U., Ha-ring, A., Nylander, G. und Orloff,M. 1. (1981). An improved micro-surgical course for a mixed group ofsurgons. World 1. Surg. 5, 285-294

Lee, S. und Coppersmith, W. 1. (1983).A microvascular surgical practicedisc for beginners. Microsurg. 4,67-69

McGregor, J. C. (1980). The use of theplacenta for microvascular surgicalpractice. 1. Royal ColI. Surg. 25, 233

McGregor, 1. C, Wyllie, F. 1. undGrigor, K. M. (1983). Some anato-mical observations on the humaneplacenta as applied to microvascularsurgical practice. Brit. J. Piast. Surg.36,387

Mehdorn, H. M. und Muller, G. H.(1987). Mikrochirurgische Ubun-gen. Stuttgart New York: Thieme.

Miklic, P., Oppel, F. und Brock,M.(1980). Intercarotid anastomosiswith a vein graft in the rat. Arq-Neuropsiquiatr. 38, 2, 125-134

Millesi, H. (1980). Mikrochirurgie.Helv. chir. Acta 47, 797-811

Oison, W. A. (1987). Reconstructivemicrosurgery. Edinburgh: ChurchillLivingstone.

Oelsner, G., Boeckx, W., Verhoeven,H., Koninckx, Ph. und Brosens, I.(1985). The effect of training inmicrosurgery. Am. 1. Obstet. Gyne-col. 152, 1054-1058

Pfander, A. (1980). Zum Training dermikrochirurgischen Gefalsanastomo-se. Handchirurgie 12, 59-60

Phillips, J. M. und Winchester, W. J.(1980). Teaching microsurgery togynecologists. Clin. Obstet. Gyne-

ALTEX 1194

col. 23,1163-1176Quinlan, D. K. und De Villiers, K. Q.(1981). The organisation of amicrosurgical unit. SA Med. 1. 62,281-284

Rosenbaum, T. 1. und Sundt, T. M.(1976). Neurovascular microsurge-ry, a model for laboratory investiga-tion and the development of techni-cal skills. Mayo Clin. Proc. 51, 301-306

Russell, W. M. S. und Burch, R. L.(1959). The principles of humaneexperimental technique. London:Methuen.

Shearin, 1. C, Serafin, D. und Geor-giade N. D. (1966). Microvascularanastomosis: An experimental mo-del utilising the rabbit ear. PlasticReconstr. Surg. 58, 454-458

Shihua, Li, Ph., Schlegel, P. N. undGoldstein, M. (1992). Use of siliconmedical grade tubing for microsurgi-cal vasovasostomy training. Urology39, 556-57

Stauffacher, M. (1992). Tierschutzori-entierte Labortierethologie - einKonzept. ALTEX Nr. 17, 6-29

Stauffacher, M. (1993). Tierschutzori-entierte Labortierethologie in derTiermedizin und in der Versuchstier-kunde - ein Beitrag zum Refinementbei der Haltung von und im Umgangmit Versuchstieren. In: H. Schoffl,H. Spielmann, F. P. Gruber, B. Koidlund Ch. A. Reinhardt (Hrsg.), Alter-nativen zu Tierversuchen in Ausbil-dung, Qualitdtskontrolle und Herz-Kreislaufforschung (6-21). WienNew York: Springer.

Steffens, K., Hong, G. und Koob, E.(1992). Ein realitatsnahes Ubungs-modell zur Erlemung der mikro-neuralen Chirurgie ohne Experimen-te am lebenden Tier. Handchir. Mi-krochir. Plast. Chir. 24, 310-314

Stock, A. und Oesterwitz, H. (1983).Technik der Mikrogefahchirurgie;Der Leistenbeugelappen der Ratteals Ubungsmodell. Zbl. Chirurgie108, 761-765

Sukur, D., Konstantinovic und P., Pot-paric, Z. (1981). Fresh chicken leg:An experimental model for themicrosurgical beginner. Brit. 1.Plast. Surg. 34, 488-489

Szpakowski, M. (1974). Morphologyof arterial anastomoses in the humanplacenta. Folia Morphologica 33, 53

UFA W (1989a). Guidelines on thecare of laboratory animals and theiruse for scientific purposes Il - pain,analgesia and anaesthesia. London:Universities Federation for AnimalWelfare

UFAW (l989b). Guidelines on thecare of laboratory animals and theiruse for scientific purposes III -surgical procedures. London: Uni-versities Federation for Animal Wel-fare

Waterhouse, N., Moss, A. L. H. undTownsend P.L.G. (1985). The de-velopment of a dynamic model formicrovascular research and practiceusing humane placenta: A prelimina-ry report. Brit. 1. Plast. Surg. 38,389-393

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