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126. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

28.04. - 01.05.2009, München

Unkontrollierte Kühleffekte intrahepatischer Gefäße bei der Radiofrequenzablation: Eine Ex-vivo-Studie zum Einfluss von Gefäßdurchmesser und Flussgeschwindigkeit auf den Wärmeabtransport während der Therapie

Meeting Abstract

  • K.S. Lehmann - Chirurgische Klinik I, Charité – Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland
  • corresponding author V. Knappe - Chirurgische Klinik I, Charité – Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland
  • B. Frericks - Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Charité – Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland
  • S. Valdeig - Chirurgische Klinik I, Charité – Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland
  • P. Hoffmann - Chirurgische Klinik I, Charité – Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland
  • A. Schenk - MeVis Research GmbH, Bremen, Deutschland
  • H.J. Buhr - Chirurgische Klinik I, Charité – Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland
  • J.P. Ritz - Chirurgische Klinik I, Charité – Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland

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. Doc09dgch11531

DOI: 10.3205/09dgch262, URN: urn:nbn:de:0183-09dgch2628

Published: April 23, 2009

© 2009 Lehmann et al.
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Einleitung: Der Einsatz der Radiofrequenzablation (RFA) in der Therapie von Lebermetastasen birgt das Risiko lokaler Rezidive aufgrund unzureichender Überlappung von Destruktionsvolumen und Tumorgeometrie, bzw. unvollständig therapierter Tumorareale entlang von Gefäßen. Als wesentlicher Einfluss gilt der Kühleffekt durch Wärmeabtransport größerer Lebergefäße. Die Kenntnis der Kühleffekte kann als Entscheidungshilfe für die klinische Planung dienen, und eine Unterbrechung des hepatischen Blutflusses durch ein Pringle-Manöver in offen chirurgischer Anwendung forcieren. Bislang existieren keine systematischen Untersuchungen inwieweit Gefäßdurchmesser und Flussgeschwindigkeit Einfluss auf die Stärke des Kühleffektes nehmen. Ziel der Studie war es, den Kühleffekt durch Perfusion ex-vivo zu quantifizieren, um grundlegende Daten für die optimierte Therapieplanung bei der RFA zu erhalten.

Material und Methoden: In einem Modellaufbau mit 48 frischen Schweinelebern (25°C) wurde bei 144 Applikationen ein bipolarer RFA-Applikator (Celon ProSurge, Celon, Teltow: Ø 1,8 mm; Elektroden 30 mm, intern gekühlt) mit den standardisierten Leistungseinstellungen von 30W und 15 kJ eingesetzt. A.) Quantifizierung des Einflusses der Gefäßdurchmesser: Zur Simulation der Gefäße wurden Glasröhren verschiedener Durchmesser (di = 1/ 2/ 3,4/ 6/ 8 mm) parallel in 5 mm Abstand zum RFA-Applikator eingebracht. Diese wurden über eine Pumpe mit NaCl in einem definierten Fluss (0 ml/ 250 ml/ 500ml) perfundiert, um die Wärmesenke abzubilden. B.) Einfluss der Flussrate: Für den Durchmesser von 3,4 mm wurden zusätzlich Flussgeschwindigkeiten von (0 mm/s, 1,84 mm/s, 3,67 mm/s, 9,18mm/s, 18,36 mm/s, 36,71 mm/s, 183,60 mm/s, 458,91 mm/s, 917,35 mm/s) eingestellt. In jeder der Gruppen erfolgten n=6 Messungen. Die Läsionszonen wurden nach erfolgter RFA im Mittelpunkt des Applikators senkrecht zur Achse geteilt und digital planimetriert. Zur Analyse wurde die Fläche der mittleren Schicht bestimmt.

Ergebnisse: Der Modelaufbau zeigte als Leerversuch (eingebrachte Glasröhre di= 1mm, Fluss = 0ml/min) Läsionsgrößen von 451,6±60,1mm2. In Analogie hierzu ergab sich bei den Aufbauten mit weiteren Glasröhren (di = 2,0–8,0 mm) ohne Flussrate eine mittlere Läsionsgröße von 461,0±25,7mm2. Zu A.) Bei allen simulierten Gefäßdurchmessern kam es bei Flussraten von 250ml/min und 500ml/min zum deutlichen Kühleffekt von durchschnittlich 29,6% bei 250ml/min und 35,2% bei 500ml/min. Zwischen den einzelnen Röhrendurchmessern ergab sich jedoch kein signifikanter Unterschied in der verringerten Läsionsfläche (di=1mm: 307±17,44mm2 versus di=8mm: 356±32mm2 bei 250ml/min) u. (di=1mm: 277±22,87mm2 versus di=8mm: 267±20,6mm2 bei 500ml/min). Zu B.) Für die Leermessung mit der Glasröhre von di= 3,4mm und 0mm/s Fluss, ergab sich eine Läsionsgröße von 433,9±23,89mm2. Bereits bei einer Flussgeschwindigkeit von 1,84mm/s konnte ein signifikanter Kühleffekt (363,69±26,3mm2) gemessen werden, der einer Verringerung von 16,2% entsprach. Mit steigender Flussgeschwindigkeit nahm der Kühleffekt weiter zu, bei 917,35 mm/s ergab sich eine Flächenreduzierung von 33,6%.

Schlussfolgerung: Der Kühleffekt von simulierten Lebergefäßen konnte ex-vivo unter standardisierten Bedingungen an der Schweineleber reproduzierbar gezeigt werden. Der Vergleich verschiedener Gefäßdurchmesser zeigt, dass primär nicht der Gefäßdurchmesser Einfluss auf die Größe des Kühleffektes hat, sondern vielmehr die Flussrate bzw. –geschwindigkeit für das Ausmaß des Wärmeabtransportes verantwortlich ist. Es zeigte sich bereits bei niedrigen Flussgeschwindigkeiten, dass genügend Wärme abtransportiert wird, um einen signifikanten Kühleffekt in der Ausdehnung der Läsion zu messen. Die Kenntnisse dieser Studie können Grundlage für die klinische Therapieplanung darstellen und das Risiko lokaler Tumorrezidive senken, sowie Daten für eine computergesteuerte RFA-Simulation liefern (gefördert durch die DFG, Ref.# RI 1131/3-2).