Kühleffekte bei der hepatischen Mikrowellenablation

Abstract

Thermoablative Therapien haben sich in den letzten Jahren zu einer wichtigen Alternative in Behandlung von nicht resektablen Lebertumoren etabliert. Das führende Verfahren der sogenannten In-situ-Ablationen war bisher die Radiofrequenzablation. Hier konnten an einem ausgewählten Patientenkollektiv vergleichbare Ergebnisse zur chirurgischen Resektion werden. Allerdings ist die Anwendung der Radiofrequenzablation durch die Tumorgröße und lokale vaskuläre Kühleffekte durch lebereigene Gefäße limitiert. Aus diesem Grund gewann Mikrowellenablation von Lebermetastasen in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. eine größere Eindringtiefe der Mikrowellen in das Lebergewebe können im Vergleich zur Radiofrequenzablation größere Lebertumore abladiert werden. Die Mikrowellenablation soll zudem weniger anfällig für vaskuläre Kühleffekte sein. Letztlich ist jedoch die Bedeutung von vaskulären Kühleffekten bei der hepatischen Mikrowellenablation nicht abschließend geklärt sollte daher in dieser Arbeit näher untersucht werden. Die In-vivo-Analyse von vaskulären Kühleffekten bei In-situ-Ablationen ist komplex. Aus Grund waren standardisierte Ex-vivo-Versuche zur Analyse von vaskulären Kühleffekten bei hepatischen Mikrowellenablation notwendig. Im ersten Abschnitt der vorliegenden Arbeit die makroskopische Auswertung von Mikrowellenablation an frischer Schlachthofleber Hier zeigte sich im Vergleich zur histologischen Aufarbeitung der Ablationen, dass eine rein makroskopische Auswertung von Ex-vivo-Ablationen an frischer Schlachthofleber in Bezug die Ablationsform aussagekräftig ist und daher im nachfolgenden Ex-vivo-Versuche zur Untersuchung von vaskulären Kühleffekten valide sind. Im zweiten Abschnitt dieser Arbeit wurden Kühleffekte bei der Mikrowellenablation in einem standardisierten Ex-vivo-Versuchsaufbau im Ablationszentrum analysiert. Hierzu wurden Kühleffekte durch eine perfundierte Glasröhre innerhalb von Schweinelebern induziert. Hier zeigte sich, dass auch bei der Mikrowellenablation ex vivo mit Kühleffekten gerechnet muss. Die Kühleffekte wurden im Wesentlichen durch den Abstand zwischen der Mikrowellenantenne und des Kühlgefäßes beeinflusst. So traten am Ablationsrand stärkere Kühleffekte als im Ablationszentrum auf. Der Gefäßdurchmesser hatte keinen Einfluss auf Kühleffekt. Im dritten Abschnitt dieser Arbeit wurde der vaskuläre Kühleffekt im dreidimensionalen Raum Rahmen von Ex-vivo-Versuchen an frischer Schlachthofleber untersucht. Auch hier wurde perfundierte Glasröhre zur standardisierten Induktion von Kühleffekten verwendet. zu den Erkenntnissen der vorherigen Arbeit, zeigte sich, dass nicht primär der Abstand zwischen der Mikrowellenantenne zum Gefäß für den Kühleffekt entscheidend war, sondern Kühleffekt abhängig vom Abstand zwischen dem Ablationsmittelpunkt und dem Gefäß war. kam es im Ablationsmittelpunkt zu geringeren Kühleffekten als in der Peripherie der Ablationen. Im vierten Abschnitt dieser Arbeit wurden die vaskulären Kühleffekte in vivo an nativer Schweineleber untersucht. Erwartungsgemäß zeigten sich auch hier vaskuläre Kühleffekte. Kühleffekte waren in vivo ebenfalls am Rande der Ablation stärker ausgeprägt als im Ablationszentrum. So konnte um zentral gelegene Gefäße innerhalb der klinisch relevanten inneren White Zone keine Kühleffekte um Lebergefäße detektiert werden. Insgesamt Portalfelder einen stärkeren Kühleffekt als Lebervenen, wobei der Gefäßdurchmesser keinen Einfluss auf den Kühleffekt hatte. Die Ausdehnung von Mikrowellenablation kann in der Regel nur indirekt mittels Bildgebung kontrolliert werden. Nachdem Mikrowellenablationen häufig CT-gestützt durchgeführt werden, erfolgt eine erste Ablationskontrolle in der Regel ebenfalls mittels CT-Bildgebung. Im fünften Abschnitt dieser Arbeit sollte daher die Darstellung von Mikrowellenablationen im CT mit der entsprechenden histologischen Schnittebene verglichen werden. Dies erfolgte im Rahmen Versuchen an nativer Schweineleber. Hier zeigte sich, dass sich in der CT-Bildgebung nur eine einzelne Ablationszone unmittelbar nach einer Mikrowellenablation demarkiert. Dies im Gegensatz zu den drei histologisch erkennbaren Ablationszonen (White Zone, Red Zone Red Zone 2). Die Ablationszone in der CT-Bildgebung korrelierte am ehesten mit der histologischen Red Zone 2, welche weitgehend aus intakten Zellverbänden bestand. Die relevante innere White Zone, in welcher keine Kühleffekte im vorhergehenden Abschnitt Arbeit nachgewiesen werden konnten, konnte in der CT-Bildgebung nicht dargestellt werden. Somit überschätzte die kontrastmittelverstärkte CT-Bildgebung den Bereich des vollständigen Zelluntergangs (White Zone) nach einer Mikrowellenablation geringfügig. Prinzipiell besteht die Gefahr einer unvollständigen Tumorzellzerstörung am Ablationsrand nach einer Mikrowellenablation. Zusammenfassend ist auch bei der hepatischen Mikrowellenablation mit vaskulären zu rechnen. Diese Kühleffekte sind aus tumortherapeutischer Sicht von entscheidender und müssen daher in die Planung von Mikrowellenablationen, sowie in die Entwicklung von computergestützter Planungssoftware für Mikrowellenablationen einbezogen werden.