Evaluation der Radioembolisation bei Patienten mit hepatischen Primär- und Sekundärmalignomen: vaskuläre Aspekte und hepatopulmonaler Shunt

Abstract

Hintergrund: Um während der Radioembolisation (RE) primärer und sekundärer Lebermalignome die extrahepatische Verschleppung (non-target embolisation) radioaktiver Mikrosphären zu minimieren, werden bei einer prätherapeutischen Evaluationsangiographie routinemäßig die Arteria gastroduodenalis (GDA) und die Arteria gastrica dextra (RGA) verschlossen. Fakultativ können auch weitere Arterien embolisiert werden (z.B. die Arteria cystica (CA)). Durch Applikation von Technetium-99m macroaggregated albumin (99mTc-MAA) in das präparierte Lebergefäßbett lässt sich der hepatopulmonale Shunt (HPS) und damit die voraussichtliche radioembolisationsbedingte Strahlenbelastung der Lunge sowie mögliche extrahepatische Embolisatverschleppungen im Voraus evaluieren. Zielsetzung: Ziele der retrospektiven Studie sind die Darstellung anatomischer Varianten der für die RE relevanten Gefäße sowie ein Vergleich deren Identifizierbarkeit in computertomographischen (CTA) und konventionellen Angiographien. Des Weiteren wird der Einfluss von Leber- und Tumorvolumen, Tumorvaskularität, Tumorentität, Pfortaderperfusion sowie bereits durchgeführter therapeutischer Maßnahmen an der Leber (chirurgisch oder interventionell ablativ) vor der RE auf den HPS analysiert. Material und Methoden: In die retrospektive Studie wurden alle Patienten im Zeitraum von Oktober 2008 bis August 2014 eingeschlossen, die eine Evaluationsangiographie für die RE der Leber erhielten. Es wurden die konventionellen und computertomographisch angefertigten Angiographien bezüglich der für eine RE wichtigen Gefäße analysiert. Die Bestimmung des prozentualen HPS erfolgte mittels SPECT/CT nach der Applikation von 99mTc-MAA in die hepatischen Arterien. Ergebnisse: Die GDA und CA zeigen eine relativ konstante Anatomie und lassen sich, sofern vorhanden, in über 90% der Fälle in CTA und konventioneller Angiographie abgrenzen. Die RGA unterliegt häufiger anatomischen Varianten und lässt sich in nur 45% der Fälle in beiden Angiographieformen und in 46% nur in konventionellen Angiographien sicher identifizieren. Der HPS korreliert nur gering mit dem Lebervolumen, Tumorvolumen und deren Quotient. Tumoren mit starkem arteriellen Kontrastmittel(KM)-enhancement zeigen einen signifikant höheren HPS als solche mit nur geringem KM-Enhancement. Patienten mit metastasiertem kolorektalen Karzinom (mCRC) oder hepatozellulärem Karzinom (HCC) haben signifikant höhere HPS-Werte als Patientinnen mit metastasiertem Mammakarzinom (mBC). Das Vorliegen einer Pfortaderperfusionsstörung hat eine signifikante Erhöhung des HPS zur Folge. Eine zweizeitige RE führt im kontralateralen Leberlappen zum signifikanten HPS-Anstieg. Dagegen zeigen andere interventionell ablative Eingriffe, Leberteilresektionen oder eine Therapie mit Sorafenib (bei HCC) bzw. Bevacizumab (bei mCRC) keine signifikanten Auswirkungen auf den HPS. Schlussfolgerung: Die Zusammenschau von CTA und konventioneller Angiographie sowie die Kenntnis anatomischer Varianten erleichtert die Embolisation der Arterien vor geplanter RE. Eine Pfortaderflussbeeinträchtigung und eine starke Tumorvaskularität erhöhen das Risiko für strahleninduzierte Lungenschäden durch eine RE. Ebenso erhöht eine zweizeitige RE im kontralateralen Leberlappen die theoretische Strahlenbelastung der Lunge durch die zweite Therapie.

Background: Before RE of primary and secondary liver malignancies GDA and RGA are routinely occluded during a pretherapeutical angiography to minimise radioactive microsperes from entering extrahepatic vessels (non-target embolisation). Additional arteries (e.g. CA) could optionally be embolized. By applicating 99mTc-MAA into the hepatic arteries it is possible to evaluate the HPS and therefore the anticipated radiation exposure of the lungs following RE. Purpose: This retrospective study aims at analyzing the important arteries for a RE, including their anatomic variants, and at comparing their identifiability in CTA and conventional angiographies. The study also explores how the HPS is influenced by tumor and liver volume, tumor vascularity, type of tumor, portal vein perfusion and by systemic or local therapies of the liver prior to the RE. Material and methods: The study included all patients evaluated for a RE of the liver between October 2008 and August 2014. The conventional angiographies and CTA were analyzed by focusing on important vessels for a RE. The percentage of HPS fraction was calculated from SPECT/CT scans after infusion of 99mTc-MAA into hepatic arteries. Results: GDA and CA show a relatively constant anatomy and are detectable in CTA and conventional angiography in over 90% of cases. RGA has more often anatomic variants and can be identified in only 45% in both angiography modalities and in 46% just in conventional angiography. The HPS correlates very weakly with liver volume, tumor volume and tumor-to-liver-volume-ratio. Tumors with strong contrast enhancement have significantly higher HPS fractions as tumors with low enhancement. Patients with mCRC or HCC show significantly larger HPS fractions than mBC-patients. A portal vein occlusion (PVO) leads to higher degree of HPS fraction. A sequential RE results in an increase of HPS fraction in the contralateral liver lobe. Other treatments (surgical, interventional and systemic therapies with Sorafinib [HCC] and Bevacizumab [mCRC]) have no effect on HPS. Conclusion: The combination of CTA and conventional angiographies as well as the knowledge of anatomic variants facilitates the embolization of the necessary vessels prior to RE. PVO and a strong tumor vascularity raise the risk of pulmonary radiation injury. Sequential RE in the contralateral liver lobe also increases theoretical radiation exposure of the lung at the time of the second RE session.