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126. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

28.04. - 01.05.2009, München

Elektro-physiologische Parameter der hepatischen Radiofrequenzablation – Vergleich eines in vitro und in vivo Schweinemodells

Meeting Abstract

  • corresponding author R. Wahba - Klinik und Poliklinik für Allgemein- Viszeral und Tumorchirurgie der Universität Köln
  • C. Bangard - Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik der Universität Köln
  • R. Kleinert - Klinik und Poliklinik für Allgemein- Viszeral und Tumorchirurgie der Universität Köln
  • S. Rösgen - Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik der Universität Köln
  • K.-J. Lackner - Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik der Universität Köln
  • A.H. Hölscher - Klinik und Poliklinik für Allgemein- Viszeral und Tumorchirurgie der Universität Köln
  • D.L. Stippel - Klinik und Poliklinik für Allgemein- Viszeral und Tumorchirurgie der Universität Köln

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 126. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 28.04.-01.05.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09dgch11422

DOI: 10.3205/09dgch261, URN: urn:nbn:de:0183-09dgch2611

Published: April 23, 2009

© 2009 Wahba et al.
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Einleitung: Die Radiofrequenzablation (RFA) nutzt hochfrequente Wechselströme um definierte Nekrosen im Gewebe zu induzieren. In der hepato-biliären Chirurgie ist sie im Rahmen multimodaler Therapiekonzepte bei malignen Lebertumoren ein fester Bestandteil mit kurativem Therapieanspruch. Größtes Problem bleibt die Lokalrezidirate, vor allem bei Tumoren mit einem Durchmesser von über 3 cm. Ein Grund hierfür ist die hohe Variabilität und schlechte Reproduzierbarkeit der Nekrosezone (zone of ablation ZOA). Weder intraoperativ noch bei der interventionellen, perkutanen Ablation gibt es aussagekräftige bildgebende Kontrollen. Die experimentelle Entwicklung zuverlässig reproduzierbarer Ablationsalgorithmen ist daher von hoher Bedeutung. Hierfür stehen in vitro und in vivo Modelle an verschiedenen Tierarten zur Verfügung, deren Charakterisierung noch unvollständig ist. In der vorliegenden Studie werden die elektrophysiologischen Eigenschaften eines in vitro und eines in vivo Schweinemodells beschrieben und verglichen.

Material und Methoden: Das in vitro Schweinemodell wurde bereits publiziert (Stippel Langenbeck’s Arch Surg 2008) und wird im Folgenden als Vergleich herangezogen. 22 Schweine mit einem Körpergewicht von 81 kg wurden für die Versuche mit drei verschiedenen RFA-Systemen (Rita XL 5cm, Rita XLi 7cm, LeVeen 5cm) verwendet. Diese Schweine sind wesentlich größer als alle bisher publizierten in vivo Versuche. Die Schweine wurden zunächst einer Vollnarkose unterzogen (TIVA). Es wurde eine native Computertomographie (CT) durchgeführt und daran die perkutane Applikatorplatzierung angeschlossen. Die vollständige intrahepatische Position der RFA-Sonde mit vollausgefahrenen Elektroden-Spitze wurde mittels erneutem CT-Scan kontrolliert, dabei durfte die Spitze der RFA-Elektrode in keinem größeren Gefäß zu liegen kommen. Die RFA wurde dann gemäß Herstellerprotokoll durchgeführt. Die elektro-physikalischen Parameter wurden mittels Notebook und spezieller durch die Hersteller gelieferter Software online protokolliert. Zwei Stunden nach Ablation wurde ein KM-CT zur Volumetrie der ZOA angeschlossen. Die Lebern wurden dann am lebenden Schwein explantiert und gemäß dem Konsens-Papier zur Aufarbeitung von RF-Ablationen geschnitten. Diese Schnitte wurden digital fotografiert und mit dem Programm Image-J vermessen. Die Ergebnisse wurden mit den Daten der publizierten in vitro Versuche an explantierten Schweinelebern verglichen.

Ergebnisse: Die gelieferte Energie betrug am in vivo Modell mit dem Rita-XL-System 146 ± 52 kJoule (in vitro 135 ± 53 kJoule); mit dem Rita-Xli-System 618 ± 261 kJoule (in vitro 159 ± 54) und 218 ± 67 kJoule mit dem LeVeen-System. Dies entsprach einem Energieverbrauch beim Rita XL-System von 5,6 ± 3,6 kJ/ml (in vitro 6.4 ± 3.9 kJ/ml), beim Rita-XLi-System von 11,12 ± 5,14 kJ/ml (in vitro 1.8 ± 0,2 kJ/ml) und 14,28 ± 10,56 kJ/ml beim LeVeen-System.Die Ablationsvolumina betrugen in vivo 32,25 ± 15,44 ml (Rita XL), 75,81 ± 60,10 ml (Rita XLi) und 20,69 ± 10,09 ml (LeVeen), in vitro 26 ± 17 ml (Rita XL), 88 ± 21 ml (Rita XLi) und 50 ± 12 beim LeVeen-System. Die Widerstände während der Ablation lagen in vivo bei 39 ± 4 Ω, 34 ± 5 Ω und 32 ± 2 Ω (Rita XL,Rita XLi,LeVeen), in vitro bei 50 ± 14 Ω und 61 ± 16 Ω (Rita XL, Rita XLi).

Schlussfolgerung: Die Rita-XL-Sonde liefert im in vivo und in vitro Versuch ähnliche Daten bezüglich Energieaufnahme und Volumen. Die elekro-physikalischen Parameter geben einen Anhalt für eine vollständige Ablation. Bei der XLi-Sonde zeigt sich an Hand des Volumens mit großer SD, daß die erzielten Nekrosevolumina stark differieren, in Zusammenschau mit der signifikant höheren gelieferten Energie (Faktor 4) und dem höheren Energieverbrauch (Faktor 6) wird Energie abtransportiert und nicht effektiv in das Lebergewebe übertragen. Dies korrelierte zu einer Erhöhung der Körperkerntemperatur der Tiere. Der große Durchmesser der Elektrode (7cm Deployment) machte eine Platzierung in der stark gelappten Schweineleber ohne direkten Kontakt zu Gefäßen oder Oberflächen unmöglich. Hierbei entsprechen die in vitro Ergebnisse eher der humanen klinischen Situation als die in vivo Ergebnisse am Schwein. Es stellt sich somit die Frage, ob moderne RFA-System die große Ablationsvolumina generieren an in vivo Schweineleber-Modellen (Lebergewicht circa 2 Kg) sinnvoll untersucht werden können oder ob ein Modell an Rinderlebern (Gewicht bis 10 Kg) in Zukunft zu entwickeln ist.