{"id":17,"date":"2011-01-01T18:19:25","date_gmt":"2011-01-01T17:19:25","guid":{"rendered":"http:\/\/schueler.ws\/wordpress\/?page_id=17"},"modified":"2011-01-05T22:51:56","modified_gmt":"2011-01-05T21:51:56","slug":"venen-verschlus-plethysmographie","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/schueler.ws\/en\/artikel\/medizinische-themen\/venen-verschlus-plethysmographie\/","title":{"rendered":"(Deutsch) VVP (1)"},"content":{"rendered":"<p class=\"qtranxs-available-languages-message qtranxs-available-languages-message-en\">Sorry, this entry is only available in <a href=\"https:\/\/schueler.ws\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/17\" class=\"qtranxs-available-language-link qtranxs-available-language-link-de\" title=\"Deutsch\">Deutsch<\/a>.<\/p><p>Ralf Sch\u00fcler<\/p>\n<h1>Methodische Untersuchungen und Modellbetrachtungen zur Venen-Verschlu\u00df-Plethysmographie<\/h1>\n<p><em> 42. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium TU Ilmenau 1997,<br \/>\nBand 2 S. 85ff. <\/em><\/p>\n<p>Venenerkrankungen der unteren Extremit\u00e4ten sind sehr weit verbreitet  und nehmen tendentiell immer mehr zu. Deshalb kommt einer m\u00f6glichst  fr\u00fchzeitigen Erkennung und Behandlung solcher Erkrankungen eine gro\u00dfe  Bedeutung zu. Nur bei rechtzeitiger Diagnose k\u00f6nnen irreversible  Folgesch\u00e4den verhindert und ein chronischer Krankheitsverlauf verz\u00f6gert  bzw. gemildert werden. Die Verf\u00fcgbarkeit einer geeigneten, einfachen und  nichtinvasiven diagnostischen Methode ist eine wichtige Voraussetzung  f\u00fcr eine schnelle Diagnose und zur Beobachtung des Krankheitsverlaufs.  Erst dadurch sind Screening-Untersuchungen m\u00f6glich, die l\u00e4ngerfristig  gesehen zu erheblichen Einsparungen im Gesundheitswesen f\u00fchren k\u00f6nnen.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.schueler.ws\/img\/iwk97-2.gif\" border=\"0\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"270\" \/><br \/>\n<span>Abb. 1: Prinzip der Venen-Verschlu\u00df-Plethysmographie (VVP)<\/span><\/p>\n<p>Die Venen-Verschlu\u00df-Plethysmographie (VVP) erf\u00fcllt diese Anforderungen  und hat sich bereits seit vielen Jahren in der Thrombosediagnostik  bew\u00e4hrt ist. Das Me\u00dfprinzip ist in Abbildung 1 dargestellt. Der Patient  wird auf einer Liege mit erh\u00f6hten Beinen gelagert. Durch die  hydrostatische Druckdifferenz entleeren sich die Beinvenen. Am  Oberschenkel wird eine Staumanschette angelegt und zu Beginn der Messung  auf einen Staudruck aufgepumpt, bei dem die Venen okkludiert werden,  aber der arterielle Zustrom aufgrund des h\u00f6heren arteriellen Druckes  zun\u00e4chst weiter ungehindert erfolgen kann. Im Ergebnis f\u00fcllen sich die  Venen mit Blut. Nach einigen Minuten werden die Staumanschetten schnell  entl\u00fcftet, so da\u00df das angestaute Blut schnell abflie\u00dfen kann. W\u00e4hrend  dieses Vorganges wird mittels eines geeigneten Verfahrens die  Ver\u00e4nderung der Blutmenge im Unterschenkel aufgezeichnet und  diagnostisch bewertet. Ein typischer Kurvenverlauf ist in Abbildung 2 zu  sehen.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.schueler.ws\/img\/iwk97-1.gif\" border=\"0\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"289\" \/><br \/>\n<span>Abb. 2: Typischer Verlauf des gemessenen Blutvolumens im Unterschenkel<\/span><\/p>\n<p>Nach dem Aufpumpen der Staumanschette beginnt die Stauphase, wobei  ein sofortiger  Anstieg des Blutvolumens im Unterschenkel zu beobachten  ist. Die F\u00fcllung erfolgt zun\u00e4chst nahezu linear. Nach einiger Zeit wird  der Anstieg geringer, und es beginnt sich ein Plateaus auszubilden.  Dieses resultiert einerseits aus einer Behinderung des arteriellen  Zuflusses und andererseits aus dem Wiedereinsetzen des ven\u00f6sen  Abflusses. Letzteres ist m\u00f6glich, da der Venendruck inzwischen gro\u00df  genug geworden ist, um die Okklusion durch die Staumanschette zu  \u00fcberwinden. Bezogen auf den Ausgangszustand bildet sich ein   Gleichgewicht, das als diagnostisch wertvoller Parameter genutz  und als  ven\u00f6se Kapazit\u00e4t bezeichnet wird. Diese ist beispielsweise bei  Thrombosen oder Phlebosklerosen erniedrigt und bei Varikosis erh\u00f6ht. Die  Occlusion der Venen wird durch ein sehr schnelles entl\u00fcften der  Staumanschetten beendet, damit das angestaute Blut wieder ungehindert  abflie\u00dfen kann. Ist der Abflu\u00df verlangsamt, so kann daraus auf ein  Abflu\u00dfhindernis &#8211; meist eine Thrombose (Verschlu\u00df einer Vene durch ein  Blutgerinnsel) &#8211; geschlossen werden.<\/p>\n<h2>Stand der Technik und Problemstellung<\/h2>\n<p>Zur Erfassung des Blutvolumens am Unterschenkel sind verschiedene  Methoden bekannt. In der Praxis oft angewendete Verfahren sind die  Impedanz-Plethysmographie und die Dehnungsme\u00dfstreifen-Plethysmographie.  Die bisher dazu verwendete Ger\u00e4tetechnik basiert zum gro\u00dfen Teil auf  einer manuellen Steuerung des Untersuchungsablaufs und einer sehr  einfachen Kurvenauswertung. Dementsprechend sind die Untersuchungen  aufwendig und beinhalten potentielle Fehlerquellen was die  Akzeptanz  des Verfahrens trotz der vorhanden diagnostischen M\u00f6glichkeiten  einschr\u00e4nkt.<\/p>\n<p>Eine computergesteuerter Untersuchungsablauf und eine automatische  Kurvenauswertung er\u00f6ffnet hier neue M\u00f6glichkeiten, die zur Verbesserung  der Anwendbarkeit des Verfahrens und zur Erh\u00f6hung der diagnostischen  Aussagekraft beitragen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Mit dem Me\u00dfsystem rheoscreen wurde f\u00fcr die VVP eine hochaufl\u00f6sende  computergesteuerte Me\u00dftechnik auf impedanz-plethysmographischer Basis  geschaffen. Die mit dem System durchgef\u00fchrten Untersuchungen haben  jedoch gezeigt, da\u00df die Verbesserung der Me\u00dftechnik allein noch nicht zu  einer wesentlich besseren diagnostischen Treffsicherheit f\u00fchrt. Im  wesentlichen sind daf\u00fcr folgende Gr\u00fcnde verantwortlich:<\/p>\n<ul>\n<li> Alle bisher \u00fcblichen Varianten der VVP erm\u00f6glichten trotz hoher  Me\u00dfgenauigkeit  nur eine unbefriedigende Reproduzierbarkeit der  Me\u00dfergebnisse. Demzufolge ist die Ursache daf\u00fcr in der Art der  Durchf\u00fchrung der Untersuchung und der  gro\u00dfen physiologische  Variabilit\u00e4t des Me\u00dfobjekts zu suchen.<\/li>\n<li> Die mit der empfindlichen Me\u00dftechnik aufgezeichneten Signale lassen  erkennen, da\u00df im Kurvenverlauf mehr Informationen enthalten sind, als  bisher genutzt wurden. Um diese Merkmale f\u00fcr die praktische Diagnostik  nutzbar zu machen, mu\u00df deren Bezug zu entsprechenden physiologischen  Prozessen ermittelt und die Untersuchungstechnologie entsprechend  optimiert werden.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Zusammenfassend kann festgestellt werden, da\u00df die bisher angewendeten  Untersuchungsabl\u00e4ufe uneinheitlich sind und au\u00dferdem nicht mehr den  neuen M\u00f6glichkeiten  moderner Medizintechnik entsprechen. Zur  Weiterentwicklung dieses wichtigen Verfahrens der apparativen Diagnostik  besteht demzufolge notwendig, die Untersuchungsmethodik qualitativ zu  verbessern und standardi sierte Untersuchungsabl\u00e4ufe einzuf\u00fchren, da nur  so vergleichbare Me\u00dfergbenisse und damit eine bessere Diagnostik  gew\u00e4hrleistet werden kann.<\/p>\n<h2>L\u00f6sungsansatz<\/h2>\n<p>Aufgrund der Komplexit\u00e4t der in den Extremit\u00e4ten stattfinden  physiologischen Prozesse und der verketteten vaskul\u00e4ren  Regelungsvorg\u00e4nge wurde von einer experimentellen Herangehensweise  Abstand genommen.<\/p>\n<p>Ausgehend von einer gr\u00fcndlichen Analyse der physiologischen und  pathophysiologischen Vorg\u00e4nge wurde ein mathematisches Modell  entwickelt, das die wesentlichen Zus\u00e4mmenh\u00e4nge der  Blutumverteilungsvorg\u00e4nge w\u00e4hrend der VVP widerspiegelt. Zur Bestimmung  einzelner Modellparameter konnte auf entsprechende Literaturangaben  zur\u00fcckgegriffen werden \/1, 2, 3\/, andere Paraneter wurden experimentell  ermittelt.<\/p>\n<p>Mit der mathematischen Modellierung wurden in erster Linie folgende Ziele verfolgt:<\/p>\n<ul>\n<li>Durch eine detailierte Darstellung der physiologischen Zusammenh\u00e4nge  und ihrer Wechselwirkungen sollen wichtige Voraussetzung zum  Verst\u00e4ndnis der diagnostischen M\u00f6glichkeiten des Verfahrens geschaffen  werden, wobei die \u00dcbereinstimmung des Modelles mit realen Messungen zu  einem besseren Verst\u00e4ndnis der ablaufenden physiologischen Prozesse  beitragen kann.<\/li>\n<li> Eine Beschreibung des Zustandes des ven\u00f6sen Systems anhand von  verschiedenen physiologischen Kenngr\u00f6\u00dfen, wie z.B. Str\u00f6mungswiderstand  und Compliance. Auf der Grundlage des Modells soll die Bestimmung dieser  Kenngr\u00f6\u00dfen optimiert werden.<\/li>\n<li> Mit Hilfe der Darstellung der Abh\u00e4ngigkeiten verschiedener  Parameter von der Untersuchungsmethodik sollen die einzelnen  Unterschungsabl\u00e4ufe hinsichtlich ihrer diagnostischen Aussagekraft und  Fehlertoleranz optimiert und danach standardisiert werden.<\/li>\n<li> Durch die Untersuchung verschiedener Me\u00dfanordnungen und die  Einbeziehung spezieller anatomischer Gegebenheiten soll die  diagnostische Wertigkeit des Verfahrens f\u00fcr bestimmte Erkrankungen  analysisiert werden, um so ggf. die Einsatzm\u00f6glichkeiten zu erweitern.  So soll z.B. die Frage gekl\u00e4rt werden, ob Unterschenkelthrombosen mit  einer ver\u00e4nderten Me\u00dfanordnung besser zu erfassen w\u00e4ren.<\/li>\n<li> Das Modell soll den m\u00f6glichen Einflu\u00df von  autoregulatorischen Vorg\u00e4ngen auf die Me\u00dfergebnisse deutlich machen.  Durch die zur Verf\u00fcgung stehende hochempfindliche Me\u00dftechnik werden  erstmals physiologische Effekte bei der VVP sichtbar, die bisher nicht  bekannt waren und zu einem besseren Verst\u00e4ndnis der ablaufenden Prozesse  beitragen. Diese Regulationsvorh\u00e4nge k\u00f6nnen zus\u00e4tzliche diagnostische  Informationen liefern, aber unter Umst\u00e4nden auch die traditionelle  Kurvenauswertung st\u00f6ren.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Modellaufbau<\/h2>\n<p>Das mathematische Modell soll folgende physiologische Gegebenheiten widerspiegeln:<\/p>\n<ul>\n<li> Die Venen sind elastische Gef\u00e4\u00dfe, die sich in Abh\u00e4ngigkeit vom  Venendruck dehnen und bei negativem Venendruck, wie er z.B. durch die  hydrostatische Komponente bei Hochlagerung entsteht, okkludieren. Die  Dehnungsf\u00e4higkeit ist dabei nichtlinear und von der Vordehnung der  Gef\u00e4\u00dfe abh\u00e4ngig. Der Str\u00f6mungswiderstand der Venen variiert aufgrund der  Querschnitts\u00e4nderung mit deren Dehnung bzw. Okklusion.<\/li>\n<li>Der arterielle Zustrom erfolgt gleichm\u00e4\u00dfig und kontinuierlich \u00fcber  das ganze Bein, so da\u00df in jedem betrachteten Abschnitt ein  entsprechender arterieller Zustrom angenommen wird. Dieser ist abh\u00e4ngig  von der arterio-ven\u00f6sen Druckdifferenz und somit direkt vom momentanen  Venendruck.<\/li>\n<li>Das Venensystem setzt sich aus Venen zusammen, die eine  Transportfunktion entlang des Beines erf\u00fcllen, und aus Venen, die  vorwiegend zur Blutspeicherung bzw. zur Zusammenf\u00fchrung des Blutes aus  den einzelnen Gewebeabschnitten dienen. Letzteres ist allerdings f\u00fcr das  Modell nicht von Bedeutung.<\/li>\n<li> Es wird sowohl die Viskosit\u00e4t als auch die Massentr\u00e4gheit des Blutes ber\u00fccksichtigt.<\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.schueler.ws\/img\/iwk97-3.gif\" border=\"0\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"681\" \/><br \/>\n<span>Abb. 3: Modellprinzip<\/span><\/p>\n<p>Die einzelnen Abstraktionsstufen des Modelles sind in Abbildung 3  dargestellt. Dabei wird das Bein als Aneinanderreihung einzelner  schmaler &#8220;Beinscheiben&#8221; betrachtet, die alle einheitlich aufgebaut sind.  Die anatomisch-physiologischen Kenngr\u00f6\u00dfen der einzelnen Scheiben sind  von deren Position abh\u00e4ngig. Am Oberschenkel ist deren Durchmesser  gr\u00f6\u00dfer als in der Unterschenkelregion. Jede der einzelnen Modellscheiben  ist gekennzeichnet durch den dort jeweils herrschenden Venendruck, das  in den Venen gespeicherte Blutvolumen, den ven\u00f6sen Str\u00f6mungswiderstand,  den peripheren Widerstand und den arteriellen Mitteldruck. Zwischen  diesen Gr\u00f6\u00dfen herrschen multiple Abh\u00e4ngigkeiten, so da\u00df das  mathematische Gleichungssystem nicht analytisch aufl\u00f6sbar ist. Deshalb  wurde eine numerische L\u00f6sungsvariante realisiert.<\/p>\n<p>Zur Betrachtung der diagnostischen M\u00f6glichkeiten wurden weiterhin  verschiedene Formen der Thrombose als lokale und vom Venendruck  abh\u00e4ngige Erh\u00f6hung des ven\u00f6sen Str\u00f6mungswiderstandes betrachtet, wobei  Wert auf eine m\u00f6glichst genaue Nachbildung der echten  pathophysiologischen Vorg\u00e4nge gelegt wurde.<\/p>\n<p>Nicht ber\u00fccksichtigt wurden die unterschiedlichen anatomischen  Verh\u00e4ltnisse bez\u00fcglich der Muskelverteilung am Unterschenkel. Dies w\u00e4re  zwar mit dem geschaffenen Modell ohne weiteres m\u00f6glich, h\u00e4tte aber die  Aussagef\u00e4higkeit des Modelles f\u00fcr den Vergleich zwischen verschiedenen  Me\u00dforten eingeschr\u00e4nkt.<\/p>\n<p>Auf der Grundlage des beschriebenen Modells wurden zun\u00e4chst die sich  einstellenden stabilen Gleichgewichte (Lage der Plateaus) bestimmt.  Danach wurden die diagnostisch bedeutenden dynamischen Parameter der  Abstromphase (siehe auch Abbildung 2) berechnet.<\/p>\n<h2>Ergebnisse<\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.schueler.ws\/img\/iwk97-4.gif\" border=\"0\" alt=\"\" width=\"636\" height=\"237\" \/><br \/>\n<span>Abb. 4: Typische gemessene Kurve mit der beschriebenen Diskontinuit\u00e4t (Pfeil) im ven\u00f6sen Abstrom<\/span><\/p>\n<p>Mit Hilfe der hochempfindlichen Me\u00dftechnik k\u00f6nnen Regulationsprozesse  reproduzierbar beobachtet werden, die vorher nicht beachtet wurden. Ein  solcher Effekt ist in Abbildung 4 dargestellt. Bei Messungen an  muskelreichen Abschnitten ist in der Abflu\u00dfkurve h\u00e4ufig die mit einem  Pfeil gekennzeichnete Diskontinuit\u00e4t zu finden. Diese \u00e4u\u00dfert sich in  einem vor\u00fcbergehenden Abflachen des Ausstromes bzw. in extremen F\u00e4llen  in einer kurzen Volumenzunahme, die zeitlich regelm\u00e4\u00dfig ca. 8..15 s nach  dem \u00d6ffnen des Staues auftritt. Kurz danach erfolgt wieder ein  st\u00e4rkerer Ausstrom bis zum Erreichen eines stabilen Pegels.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sorry, this entry is only available in Deutsch.Ralf Sch\u00fcler Methodische Untersuchungen und Modellbetrachtungen zur Venen-Verschlu\u00df-Plethysmographie 42. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium TU Ilmenau 1997, Band 2 S. 85ff. 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