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Einleitung: Die vollständige Resektion stellt einzige gesicherte potentiell kurative Option zur Behandlung von Lebermetastasen dar. Allerdings liegt bei einem großen Teil der Patienten mit Lebermetastasen schon bei Diagnosestellung keine chirurgische Resektabilität der Metastasen vor. Daher wurden in den letzten Jahren verschiedene lokale destruktive Therapieverfahren etabliert, um im Falle einer nicht resektablen Tumormanifestation eine lokale Nekrose der Lebermetastasen zu erreichen. Die Elektrolyse (Electro-Chemical-Unit, ECU) ist ein neues Verfahren, in dem durch Einsatz von lokal eingebrachten Platinelektroden eine gerichtete Wanderung von Ionen zwischen Anode und Kathode durch Anlage eines Gleichstrom-induzierten Spannungsfeldes erreicht wird. Dadurch wird eine Veränderung des intrazellulären pH-Wertes in dem umgebenen Gewebe verursacht mit nachfolgender Nekrose. Die Sicherheit beim Einsatz der Elektrolyse im Leberparenchym wurde bereits in einigen Studien im Schweinemodell und auch schon in einer kleineren Studie bei Patienten mit kolorektalen Lebermetastasen untersucht. In diesem Tierversuch sollte in einem artifiziellen Tumormodell im Schwein überprüft werden, ob die Elektrolyse ein zur Radiofrequenzablation (RFA) gleichwertiges Verfahren darstellt.

Material und Methoden: In insgesamt 8 Schweinen wurden unter sonografischer Kontrolle 37 sog. Tumor mimics durch Injektion eines Glycerol/ Agarose Gels appliziert. Zwei Schweine dienten als Kontrollgruppe ohne Applikation dieser Tumor mimics. Die einzelnen Läsionen wurden sonografisch vermessen und das Volumen vor Behandlung ermittelt. Die Läsionen stellten sich sonografisch als hyperechogene Raumforderungen dar. Diese wurden in 2 Behandlungsgruppen entweder mit RFA (Cool Tip, Fa. Valleylab) oder mit ECU (ECU Generator, Fa. Söring) behandelt, wobei die Behandlung in einem offenen Therapieverfahren nach Laparotomie der Tiere erfolgte. Die korrekte Lage der Elektroden wurde sonografisch kontrolliert. 48h nach Beendigung der Behandlung wurden die Tiere relaparotomiert und die Leber zur makroskopischen und histologischen Untersuchung entnommen.

Ergebnisse: Von den insgesamt 37 Läsionen wurden 18 mittels RFA behandelt. Dabei lagen 8/18 Läsionen zentral in der Leber. In allen Fällen konnten die Läsionen makroskopisch und histologisch komplett destruiert werden. Die ECU wurde bei 19 Läsionen angewendet. Die histologische Aufarbeitung zeigte auch hier, dass in allen Fällen eine komplette Nekrose im Bereich der Tumor mimics vorhanden war. Histologisch waren nach RFA und ECU unterschiedliche Nekrosetypen vorherrschend. Nach RFA zeigte sich ein Verschwinden der Zellmembranen, wobei die Zellkerne noch intakt waren. Das Zytoplasma zeigte eine eosinophile Färbung. Im Gegensatz dazu waren nach Anwendung der ECU die Zellmembranen komplett verschwunden und die Zellkerne destruiert. Beide Nekroseformen stellten eine irreversible Zellschädigung mit anschließender kompletter Nekrose dar. Zusätzlich fand sich nach der ECU ein ausgedehntes lymphozytäres Infiltrat um die Nekrose in 13/19 behandelten Fällen. Diese entzündliche Reaktion war nicht nach der RFA vorhanden.

Schlussfolgerung: Die ECU verursachte eine vorhersagbare und reproduzierbare Nekrose in der Schweineleber, die in allen Fällen eine artifizielle Zielläsion komplett zerstören konnte und damit eine vergleichbare Effektivität erreichte wie die Radiofrequenzablation. Histologisch zeigten sich nach ECU und RFA unterschiedliche Nekrosetypen. Nach ECU war ein deutliches lymphozytäres Infiltrat um die Nekrose sichtbar. Diese lokale immunologische Reaktion könnte die Entstehung einer systemischen Immunantwort nach der ECU unterstützen. Es handelt es sich damit bei der Elektrolyse um einen im Tierexperiment in der Wirksamkeit der RFA vergleichbaren lokalen Therapieansatz zur Zerstörung einer definierten Raumforderung in der Leber. Damit ist die ECU eine Alternative zur Behandlung von nicht resektablen Lebermetastasen.