Intermittierende Vakuumtherapie

Die intermittierende Vakuumtherapie (IVT) ist ein Verfahren, welches bei bestimmten venösen und arteriellen Fragestellungen sowie in der Rehabilitation (nach Sport-<ref>Hui Hui Dong, Bing Hong Gao, Huan Zhu, Sheng Tao Yang: [The effects of lower limb intermittent negative pressure therapy on the skin microcirculation perfusion of quadriceps in male rowers]. In: Zhongguo Ying Yong Sheng Li Xue Za Zhi = Zhongguo Yingyong Shenglixue Zazhi = Chinese Journal of Applied Physiology. Band 35, Nr. 2, Februar 2019, ISSN 1000-6834, S. 126–129, doi:10.12047/j.cjap.5727.2019.028, PMID 31250602. </ref> und Gefäßleiden) durchgeführt werden kann. Durch den Einsatz von Druck und Unterdruck soll es ermöglicht werden, den venösen Rückfluss zu steuern, den Lymphfluss anzuregen<ref>C. C. Campisi, M. Ryn, C. S. Campisi, P. Di Summa, F. Boccardo: Intermittent Negative Pressure Therapy In The Combined Treatment Of Peripheral Lymphedema. In: Lymphology. Band 48, Nr. 4, Dezember 2015, ISSN 0024-7766, S. 197–204, PMID 27164765. </ref> sowie die Durchblutung in der Peripherie und Muskulatur zu verbessern.

Technologie

Die Geräte zur Anwendung der IVT bestehen aus einem zylindrischen Raum, in dem der Unterkörper des liegenden Patienten bis zum Rippenansatz eingeschlossen und beaufschlagt wird. Die Beine werden vollständig von der Röhre umschlossen. Im Bereich der Taille wird der Innenraum mit Hilfe einer Linse abgedichtet. Im Raum werden durch eine Vakuumpumpe intermittierend, abwechselnd Unter- und Normaldruck (−20 bis −70 mbar) erzeugt. Die Geräte gelten als Medizinprodukte (EG-Richtlinie 93/42/EWG Klasse IIa. CE 0123).

Wirkungsweise

Durch die Erzeugung von Unterdruck wird die Blutzirkulation in den unteren Extremitäten und im Abdomen angeregt, d. h., die arterielle Perfusion wird stimuliert.<ref>catriusmed.ro (Memento des Vorlage:IconExternal vom 6. September 2012 im Internet Archive; PDF)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.catriusmed.ro</ref> „Diese Blutbewegung führt zur Senkung des Blutdrucks in der Zentralvene, des Herzschlagvolumens, des Herzauswurfes und letztlich zu einer Senkung des arteriellen Blutdruckes, dem die Kompensationsmechanismen entgegenwirken müssen“.<ref>Orletskiy & Timtschenko, 2009 / Ben T. A. Esch, Jessica M. Scott, Darren E. R. Warburton, 2007</ref> Als Reaktion auf diese Veränderungen steigert sich der Puls und der peripherische Gefäßwiderstand. Zusätzlich werden Scherkräfte wirksam<ref>Dick H. J. Thijssen, Ceri L. Atkinson, Kumiko Ono, Victoria S. Sprung, Angela L. Spence: Sympathetic nervous system activation, arterial shear rate, and flow-mediated dilation. In: Journal of Applied Physiology (Bethesda MD 1985). Band 116, Nr. 10, 15. Mai 2014, ISSN 1522-1601, S. 1300–1307, doi:10.1152/japplphysiol.00110.2014, PMID 24699856. </ref> und die sympathische Antwort auf das Herz aktiviert. Das Blutvolumen passt sich an die Druckänderungen im Unterkörper an. Durch die sich verändernden Bedingungen – Normal- und Unterdruck – wird der Fluss des oxigenierten Blutes in Beinen und unteren Extremitäten angeregt und erhöht.<ref>Orletskiy & Timtschenko, 2009</ref> In der Normaldruckphase wird der Rückfluss des venösen Blutes und der Lymphe in die großen Gefäße gefördert. So hat die intermittierende Vakuumbehandlung eine „stark physiologische Wirkung“ auf den „Abtransport lymphpflichtiger Lasten“,<ref>medicalsportsnetwork.de (Memento des Vorlage:IconExternal vom 21. Juni 2011 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.medicalsportsnetwork.de</ref> d. h. es findet eine Lymphdrainage statt. Die damit verbundene pH-Steigerung führt häufig zu einer Stärkung des Bindegewebes, welches von der Steigerung der Kollagensynthese beeinflusst wird, und zu schnellerem Fettabbau<ref>Elisabeth Löberbauer-Purer, Nanna L. Meyer, Susanne Ring-Dimitriou, Judith Haudum, Helmut Kässmann: Can alternating lower body negative and positive pressure during exercise alter regional body fat distribution or skin appearance? In: European Journal of Applied Physiology. Band 112, Nr. 5, Mai 2012, S. 1861–1871, doi:10.1007/s00421-011-2147-1. </ref>.

Die Behandlungsmethode wurde auf Basis des LBNPD-Verfahrens der NASA<ref>NASA - NSSDCA - Experiment - Details. Abgerufen am 4. August 2020. </ref> (, Gerät für den Unterdruck im Unterkörper) entwickelt. 1999 begann die Entwicklung der intermittierenden Variante des LBNPD als Neurolab-Forschungsprojekt am Institut für Weltraummedizin des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Physiologischer Wirkmechanismus

Die intermittierende Vakuumtherapie beeinflusst die Hämodynamik der unteren Extremitäten durch periodische Veränderungen der äußeren Druckverhältnisse. Der Wechsel zwischen Unterdruck und Normaldruck führt zu einer rhythmischen Erweiterung der Gefäße sowie zu Veränderungen der lokalen Blutflussgeschwindigkeit. Dadurch kann es zu Veränderungen der venösen und kapillären Durchblutung sowie der transmuralen Druckverhältnisse in den Gefäßen kommen.

Die durch diese Druckveränderungen ausgelösten Strömungsänderungen erzeugen mechanische Kräfte auf die Gefäßwand, sogenannte Scherkräfte (shear stress). Diese gelten als ein wichtiger physiologischer Stimulus für das Gefäßendothel. Experimentelle und klinische Studien zeigen, dass erhöhte Scherkräfte mit der Aktivierung endothelialer Signalwege in Verbindung stehen können. Dabei kann unter anderem die endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase aktiviert werden, wodurch vermehrt Stickstoffmonoxid freigesetzt wird. Stickstoffmonoxid spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation der Gefäßweite, der Endothelfunktion und der Mikrozirkulation.<ref>Moncada S, Higgs EA. The L-arginine–nitric oxide pathway. N Engl J Med. 1993;329:2002–2012.</ref><ref>Green DJ, Hopman MTE, Padilla J, Laughlin MH, Thijssen DHJ. Vascular adaptation to exercise training: role of hemodynamic stimuli. Physiol Rev. 2017;97:495–528.</ref>

Veränderungen des lokalen Blutflusses und der Scherkräfte werden außerdem als wichtiger Mechanismus für die Anpassung von Gefäßen an hämodynamische Belastungen betrachtet. Untersuchungen zur flussvermittelten Gefäßdilatation weisen darauf hin, dass Veränderungen der Strömungsbedingungen eine zentrale Rolle bei der Regulation der Gefäßfunktion spielen.<ref>Thijssen DHJ, Black MA, Pyke KE et al. Assessment of flow-mediated dilation in humans: a methodological and physiological guideline. Eur Heart J. 2019;40:2534–2547.</ref>

Studien zu Verfahren mit intermittierendem Unterdruck an den unteren Extremitäten deuten darauf hin, dass solche Druckveränderungen sowohl die makrovaskuläre als auch die mikrovaskuläre Durchblutung beeinflussen können.<ref>Sundby ØH, Høiseth LØ, Mathiesen I, Weedon-Fekjær H, Hisdal J. The acute effects of lower limb intermittent negative pressure on macro- and microcirculation. PLoS One. 2017;12:e0179001.</ref>

Klinische Bedeutung der Mikrozirkulation

Die Mikrozirkulation spielt eine zentrale Rolle bei der Versorgung von Geweben mit Sauerstoff und Nährstoffen sowie beim Abtransport von Stoffwechselprodukten. Das mikrovasculäre Netzwerk aus Arteriolen, Kapillaren und Venolen stellt den wichtigsten Ort des Stoffaustausches zwischen Blut und Gewebe dar. Eine ausreichende mikrovaskuläre Perfusion ist daher eine grundlegende Voraussetzung für den normalen Zellstoffwechsel und die Funktion von Organen.<ref>Green DJ, Hopman MTE, Padilla J, Laughlin MH, Thijssen DHJ. Vascular adaptation to exercise training. Physiol Rev. 2017;97:495–528.</ref>

Störungen der Mikrozirkulation werden mit verschiedenen Krankheitsbildern in Verbindung gebracht, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes mellitus, gestörte Wundheilung sowie altersbedingte Veränderungen der Gefäßfunktion. Veränderungen der endothelialen Signalübertragung, der Regulation des Blutflusses und der kapillären Rekrutierung gelten als wichtige Mechanismen bei der Entstehung solcher Störungen.<ref>López-Otín C, Kroemer G. Hallmarks of aging: an expanding universe. Cell. 2023;186:243–278.</ref>

Therapeutische Ansätze zur Verbesserung der mikrovaskulären Durchblutung sind daher in verschiedenen Bereichen der Medizin von Interesse, unter anderem in der Gefäßmedizin, der Rehabilitation und der Sportmedizin. Interventionen, die lokale hämodynamische Bedingungen und Scherkräfte verändern, können zur Modulation der Endothelfunktion und der Gewebeperfusion beitragen.<ref>Green DJ, Hopman MTE, Padilla J, Laughlin MH, Thijssen DHJ. Vascular adaptation to exercise training. Physiol Rev. 2017;97:495–528.</ref> Die Regulation des Blutflusses (Hämodynamik) stellt dabei einen zentralen Faktor für die Funktion des Gefäßsystems dar, da Veränderungen der Strömungsbedingungen die Aktivität des Endothels und die mikrovaskuläre Perfusion wesentlich beeinflussen können.<ref>Green DJ et al. Vascular adaptation to exercise training: role of hemodynamic stimuli. Physiol Rev. 2017;97:495–528.</ref>

Behandlung

Die durchschnittliche Behandlungsdauer beträgt je nach Indikation 4 bis > 10 Anwendungen (je 30–45 Minuten). Es werden zahlreiche Indikationen für die intermittierende Vakuumtherapie aufgeführt, in vielen Fällen besteht aber noch Forschungsbedarf, da die Ergebnisse nicht immer eindeutig sind. So werden beispielsweise genannt: Bindegewebsschwäche, Übersäuerung, Cellulite und Besenreisern, Verletzungen (beispielsweise Blutergüsse und Sportverletzungen<ref>Borut Fonda, Nejc Sarabon: Effects of intermittent lower-body negative pressure on recovery after exercise-induced muscle damage. In: International Journal of Sports Physiology and Performance. Band 10, Nr. 5, Juli 2015, ISSN 1555-0265, S. 581–586, doi:10.1123/ijspp.2014-0311, PMID 25473823. </ref><ref>Tahsin Beyzadeoğlu, Kerem Yildirim: Intermittent Vacuum Therapy after ACL Surgery. In: Sportärztezeitung. 31. Mai 2021, abgerufen am 10. November 2021 (). </ref>), Gefäßerkrankungen, Ödeme und Ulcera<ref>Т. Tuganbekov, N. Ashimov, D. Saipiyeva: Experience in the application of interval vacuum therapy with Vacumed device in complex treatment of lower extremity trophic ulcers. (PDF) 21. April 2014, abgerufen am 10. November 2021 (). </ref>. Weitere Indikationen, die seit Anfang 2013 in den Niederlanden bereits mit Hilfe der IVT behandelt werden, sind u. a. das RSI-Syndrom (repetitive strain injury syndrome), CTS (carpal tunnel syndrome), CRPS (komplexes regionales Schmerzsyndrom), Epicondylitis und das Raynaud-Syndrom<ref>rsi-kliniek.nl (Memento des Vorlage:IconExternal vom 12. November 2013 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.rsi-kliniek.nl</ref><ref>Weltraumtechnik stand Pate für neue RSI-Behandlung. In: Human Capital Care. 22. Oktober 2013, abgerufen am 4. August 2020. </ref>.

Kontraindikatoren

Negative Wirkungen konnten bis jetzt nicht festgestellt werden, jedoch sollte bei akuten Erkrankungen wie Phlebothrombose (tiefe Beinvenenthrombose), Thrombophlebitis (Venenentzündung), Infektionen oder Schwangerschaft das Verfahren nicht angewendet werden.

Siehe auch

• Vakuumtherapie
• Manuelle Lymphdrainage
• Unterdruck
• Ödem
• Ulcus cruris

Literatur

• Studie über die intermittierende Vakuumtherapie am Olympiastützpunkt Rhein-Ruhr (PDF; 247 kB) – unter der Leitung von Dietmar F. Alf

Einzelnachweise

<references />