16.10.2012 Aufrufe

Ewa Krasicka - Verlag im Internet Gmbh

Ewa Krasicka - Verlag im Internet Gmbh

Ewa Krasicka - Verlag im Internet Gmbh

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

<strong>Ewa</strong> <strong>Krasicka</strong> - Rohde<br />

Untersuchungen zur Farbkodierten Duplexsonographie (FKDS) - Kontrolle<br />

der interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie (LITT)<br />

Institut für Medizinische/Technische Physik und Lasermedizin<br />

Universitätsklinikum Benjamin Franklin - FU Berlin<br />

Fachgebiet Lasermedizin<br />

Leiter: Prof.Dr.med. Hans-Peter Berlien<br />

1996


dissertation.de<br />

<strong>Verlag</strong> <strong>im</strong> <strong>Internet</strong><br />

dissertation.de<br />

<strong>Verlag</strong> <strong>im</strong> <strong>Internet</strong><br />

Leonhardtstr. 8-9<br />

D-14 057 Berlin<br />

Email: dissertation.de@snafu.de<br />

<strong>Internet</strong>adresse: http://www.dissertation.de


Universitätsklinikum Benjamin Franklin der Freien Universität Berlin<br />

Institut für Medizinische/Technische Physik und Lasermedizin<br />

Fachgebiet Lasermedizin<br />

Leiter: Prof.Dr.med. Hans-Peter Berlien<br />

Untersuchungen zur Farbkodierten Duplexsonographie (FKDS) - Kontrolle<br />

der interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie (LITT)<br />

Inaugural-Dissertation<br />

zur<br />

Erlangung der medizinischen Doktorwürde<br />

am Fachbereich Humanmedizin<br />

der Freien Universität Berlin<br />

vorgelegt von <strong>Ewa</strong> <strong>Krasicka</strong>-Rohde<br />

aus Wroclaw / Polen


Referent: Prof. Dr. med. H.-P. Berlien<br />

Korreferent: Prof. Dr. med. E.-O. Riecken<br />

Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereiches Humanmedizin<br />

der Freien Universität Berlin<br />

Promoviert am: 12. Juli 1996


Vorwort<br />

Die konsequente Weiterentwicklung der Vorteile der Nd:YAG-Laserstrahlung, die sich aus<br />

der Möglichkeit der Fasertransmission ergeben, war, daß diese Strahlung nicht nur <strong>im</strong><br />

Nonkontakt-Verfahren mittels Oberflächendestruktion, sondern auch durch Einbringen der<br />

Faser tiefere Gewebsschichten koaguliert werden konnten. Diese Möglichkeit wurde bereits<br />

1983 exper<strong>im</strong>entell umgesetzt und von uns 1984 in die klinische Routine benigner<br />

Erkrankungen, insbesondere der angeborenen Gefäßtumoren, eingeführt. Dennoch blieben<br />

eine Reihe von Fragen offen. Neben exper<strong>im</strong>entellen Untersuchungen zur exakten<br />

Best<strong>im</strong>mung der Koagulationszone war dies insbesondere die fehlende Prozeßkontrolle bei<br />

tiefer gelegenen Läsionen. Nachdem sich gezeigt hatte, daß die bei oberflächennah<br />

durchgeführter interstitieller Laserkoagulation fühlbare Krepitation sich <strong>im</strong> Farb-Duplex-<br />

Signal reproduzierbar und auch der klinischen Situation entsprechend verhält, wurde diese<br />

Technik auch für tief gelegene Organläsionen eingesetzt. Nach wie vor fehlten jedoch präzise<br />

exper<strong>im</strong>entelle Daten zur Evaluation dieser Methode.<br />

Frau Rohde hat sich der Aufgabe unterzogen, in einem Versuchsaufbau sowohl einerseits die<br />

verschiedenen Arten der interstitiellen Laserapplikation in ihrer Gewebewirkung<br />

untereinander zu vergleichen als auch die klinischen, morphologischen und<br />

Ultraschallbefunde gegeneinander abzuwägen. Dabei kam ihr zu Hilfe, daß sie während ihrer<br />

Tätigkeit in unserem Institut auch die MRT-geführten interstitiellen Laserkoagulationen, die<br />

wir in Kooperation mit dem Radiologischen Institut des Virchow-Klinikums durchführen,<br />

begleitet hat. Dadurch hatte sie die Möglichkeit, die verschiedenen klinischen apparativen<br />

Verfahren in ihren Vor- und Nachteilen zu erfassen und gegeneinander abzuwägen, was sich<br />

auch in ihrer Diskussion darstellt.<br />

Viele der in diesen Untersuchungen erarbeiteten Ergebnisse haben bereits Eingang in unsere<br />

klinische Routine gefunden und konnten somit auch auf ihre Wertigkeit hin überprüft werden.<br />

Berlin, <strong>im</strong> Januar 1998<br />

Abteilung für Lasermedizin<br />

<strong>im</strong> Krankenhaus Neukölln Prof. Dr. med. H.-P. Berlien


Einleitung I<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Seite<br />

1 Einleitung 1<br />

2 Problemstellung 4<br />

3 Material und Methode 19<br />

3.1 Versuchsaufbau 19<br />

3.1.1 Das Präparat 20<br />

3.1.2 Der Nd:YAG-Laser 20<br />

3.1.3 Applikatoren für das LITT-Verfahren 22<br />

3.1.3.1 Bare fiber 22<br />

3.1.3.2 Bare fiber mit Spülung 24<br />

3.1.3.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator 24<br />

3.1.4 Das Leistungsmeßgerät 27<br />

3.1.5 Die Farbkodierte Duplexsonographie (FKDS) 28<br />

3.1.5.1 Einstellung des Gerätes 30<br />

3.1.5.2 Positionierung des Schallkopfes 30<br />

3.1.6 Temperaturregistrierung 31<br />

3.2 Durchführung der interstitiellen Laserkoagulation<br />

unter der FKDS-Kontrolle 32<br />

3.2.1 Bare fiber 32<br />

3.2.2 Bare fiber mit Spülung 34<br />

3.2.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator 36<br />

4 Ergebnisse 38<br />

4.1 Bare fiber 38<br />

4.1.1 Bildgebung vor der Laserung 38<br />

4.1.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation 39<br />

4.1.3 Temperaturmessung 42<br />

4.1.4 B-Bild-Kontrolle nach der Laserung 42<br />

4.1.5 Makroskopisches Bild nach der Laserkoagulation 44<br />

4.2 Bare fiber mit Spülung 46<br />

4.2.1 Bildgebung vor der Laserung 46<br />

4.2.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation 47<br />

4.2.3 B-Bild-Kontrolle nach der Laserung 48<br />

4.2.4 Makroskopisches Bild nach der Laserkoagulation 50<br />

4.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator 51<br />

4.3.1 Bildgebung vor der Laserung 51<br />

4.3.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation 52<br />

4.3.3 B-Bild-Kontrolle nach der Laserung 53<br />

4.3.4 Makroskopisches Bild nach der Laserkoagulation 54<br />

5 Diskussion 56


2 Einleitung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.1 Bildgebung vor der Laserung 56<br />

5.1.1 Bare fiber 56<br />

5.1.2 Bare fiber mit Spülung 56<br />

5.1.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator 56<br />

5.1.4 Vergleich bare fiber, bare fiber mit Spülung und diffus<br />

abstrahlender LITT-Applikator 57<br />

5.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation 57<br />

5.2.1 Bare fiber 57<br />

5.2.2 Bare fiber mit Spülung 59<br />

5.2.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator 60<br />

5.2.4 Vergleich bare fiber und bare fiber mit Spülung 61<br />

5.2.5 Vergleich bare fiber und diffus abstrahlender LITT-Applikator 62<br />

5.2.6 Vergleich bare fiber, bare fiber mit Spülung und diffus<br />

abstrahlender LITT-Applikator 63<br />

5.3 Kontrolle nach Durchführung der Laserkoagulation 64<br />

5.3.1 Bare fiber 64<br />

5.3.1.1 B-Bild 64<br />

5.3.1.2 Makroskopisches Bild 64<br />

5.3.1.3 Vergleich B-Bild und makroskopische Messungen 66<br />

5.3.2 Bare fiber mit Spülung 67<br />

5.3.2.1 B-Bild 67<br />

5.3.2.2 Makroskopisches Bild 67<br />

5.3.2.3 Vergleich B-Bild und makroskopische Messungen 68<br />

5.3.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator 71<br />

5.3.3.1 B-Bild 71<br />

5.3.3.2 Makroskopisches Bild 72<br />

5.3.3.3 Vergleich B-Bild und makroskopische Messungen 73<br />

5.3.4 Vergleich bare fiber, bare fiber mit Spülung und diffus<br />

abstrahlender LITT-Applikator 75<br />

5.4 Vergleich der FKDS-Kontrolle mit anderen Methoden zur<br />

Kontrolle des LITT-Verfahrens 76<br />

6 Schlußfolgerungen 80<br />

7 Zusammenfassung 82<br />

8 Literaturverzeichnis 85<br />

Danksagung 93<br />

Lebenslauf 94


Einleitung III<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

1 Einleitung<br />

Trotz der weitgehenden Errungenschaften der modernen Medizin gibt es heutzutage nach wie<br />

vor keine mit Sicherheit erfolgreiche Therapie der malignen pr<strong>im</strong>ären und sekundären<br />

Organtumoren. Dabei sind die bösartigen Tumoren nach Herz- und Kreislauferkrankungen die<br />

zweithäufigste Todesursache bei den Erwachsenen. Die kolorektalen Karzinome gehören zu<br />

den weitestverbreiteten malignen Erkrankungen. In Deutschland werden jährlich etwa 30 000<br />

Patienten von dieser Erkrankung betroffen [121]. Ihre Überlebenschancen sind nach der<br />

Entfernung des Pr<strong>im</strong>ärtumors insbesondere von der Entwicklung der Lebermetastasen<br />

abhängig. Nach den retrospektiven Studien haben die Patienten mit solitären Lebermetastasen<br />

eine mittlere Überlebenszeit von ca. 25 Monaten (17 Monate bei zusätzlicher extrahepatischer<br />

Lokalisation), die mit multiplen, unilobulären Lebermetastasen eine mittlere Überlebenszeit<br />

von 17 Monaten (11 Monate bei zusätzlicher extrahepatischer Lokalisation) und solche mit<br />

ausgedehnter Metastasierung eine mittlere Überlebenszeit von 3 Monaten [58].<br />

Die Resektion, die sich in den letzten Jahren zu einem Routineeingriff entwickelt hat, ist die<br />

einzige kurative Therapiemöglichkeit von Lebertumoren [35,58,66,71,72,109,122]. Allerdings<br />

sind zum Zeitpunkt der Diagnosestellung nur ca. 10-20% der Tumore resezierbar. Für<br />

fortgeschrittene Malignome gibt es zahlreiche palliative Therapieverfahren: systemische und<br />

regionale Chemotherapie, Strahlentherapie, Chemoembolisation, Dearterialisation,<br />

Kryotherapie, Alkoholinjektion und Hyperthermie.<br />

Wegen der häufigen zusätzlichen extrahepatischen Metastasierung kolorektaler Karzinome<br />

wird die systemische Chemotherapie mit 5-Fluorouracil (5-FU) oder mittels einer<br />

Kombination der Folinsäure mit 5-FU durchgeführt [22,58,63,66,71,72,82,121]. Allerdings<br />

verursacht diese Art der Therapie eine systemische Toxizität. Ein anderer Weg führt über die<br />

regionale Chemotherapie, wo es über direkte intraarterielle oder intraportale Applikation der<br />

Medikamente (Fluorodesoxyuridin (FUDR), bzw. 5-Fluorouracil) zu einer höheren<br />

Konzentration in den Metastasen und damit zu höheren Ansprechraten <strong>im</strong> Tumorgewebe<br />

kommt [58,125]. Extrahepatische Metastasen, ein fortgeschrittener Tumorbefall der Leber und<br />

eine Leberzirrhose stellen wegen der Gefahr eines unzureichenden Abbaus der Zytostatika in<br />

der Leber eine relative Kontraindikation zur Durchführung der regionalen Chemotherapie dar.<br />

Zu den nicht seltenen Nebenwirkungen dieser Methode gehören Störungen der Leberfunktion,<br />

Gastritis, Diarrhoe und Gallengangsklerose.<br />

Eine andere Behandlungsmethode stellt die Bestrahlung dar, die extern oder lokal<br />

durchgeführt werden kann. Zwar ist bei diesem Verfahren eine genaue Dos<strong>im</strong>etrie<br />

durchführbar, der Nachteil dieser Therapieform besteht jedoch in sehr großem technischen<br />

Aufwand und fehlender Selektivität des Verfahrens [58,82]. Bei der Kombination aus<br />

regionaler Chemotherapie und Strahlentherapie erfolgt zusätzlich zur intraarteriellen<br />

Chemotherapie mit 5-FU die perkutane Radiatio am Linearbeschleuniger. Auch in diesem Fall<br />

muß man jedoch mit gravierenden Nebenwirkungen rechnen.


2 Einleitung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Die als weitere palliative Methode derzeit zur Verfügung stehende Embolisation basiert,<br />

ähnlich wie die regionale Zytostase und Dearterialisation, auf der überwiegend arteriellen<br />

Blutversorgung der Lebertumoren, da nur sehr kleine Tumoren (


Einleitung V<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Laser-induzierte Thermotherapie, bei der die thermische Wirkung durch die mit diesem<br />

Verfahren zusätzlich verbundene Gewebekoagulation über die ausschließliche Hyperthermie<br />

hinausgeht, könnte neue Wege bei der Behandlung der onkologischen Erkrankungen eröffnen.<br />

Die Voraussetzung dafür ist jedoch, daß durch entsprechende exper<strong>im</strong>entelle Untersuchungen<br />

und klinische Studien die Möglichkeiten und Grenzen dieser Methode erforscht werden.


6 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

2 Problemstellung<br />

Das Wort Laser (Light Amplification by St<strong>im</strong>ulated Emission of Radiation) bedeutet eine<br />

Lichtverstärkung durch die st<strong>im</strong>ulierte Emission von Photonen. Diese Lichtquelle erzeugt<br />

monochromatisches (alle Wellenzüge haben die gleiche Wellenlänge, Frequenz und Energie),<br />

kohärentes (alle Wellenzüge sind exakt in Zeit und Raum in Phase zueinander) sowie<br />

koll<strong>im</strong>iertes (nahezu paralleler Verlauf der Strahlen) Licht. Im Vergleich mit anderen<br />

Lichtquellen sind hiermit höhere Leistungs- bzw. Energiedichten erreichbar [33]. Seit der<br />

Konstruktion des ersten Lasergerätes durch T.H. Ma<strong>im</strong>an <strong>im</strong> Jahre 1960 ist die Zahl der<br />

verschiedenen Laser sowie ihrer Anwendungsmöglichkeiten in einem schnellen Tempo<br />

gewachsen. Auch <strong>im</strong> medizinischen Bereich gewinnen sie <strong>im</strong>mer mehr an Bedeutung.<br />

Bei der therapeutischen Anwendung kommt es durch die Wirkung von Laserstrahlung auf<br />

biologisches Gewebe zu Wechselwirkungen von Photonen mit den Molekülen und<br />

Molekülverbänden des Gewebes. Diese Wechselwirkungen werden <strong>im</strong> wesentlichen durch die<br />

Einwirkzeit der Strahlen auf das Gewebe und von der effektiven Leistungsdichte<br />

(Leistungsdichte = Laserstrahlleistung / Strahlfläche) best<strong>im</strong>mt. Niedrige Leistungsdichten<br />

und lange Expositionszeiten verursachen photochemische Prozesse, bei denen es pr<strong>im</strong>är zu<br />

keiner Erwärmung des Gewebes kommt. Bei höheren Leistungsdichten und kürzeren<br />

Einwirkzeiten treten thermische Vorgänge auf. Sehr hohe Leistungsdichten bei ultrakurzen<br />

Bestrahlungszeiten führen zu nichtlinearen Wirkungen, wie z.B. explosionsartiger<br />

Verdampfung des bestrahlten Gewebes (Photoablation) [50,64].<br />

Im medizinischen Bereich finden derzeit die thermischen Laser den breitesten klinischen<br />

Einsatz. Die thermische Wirkung des Lasers beruht auf der Umwandlung der gestreuten und<br />

anschließend <strong>im</strong> Gewebe absorbierten Laserenergie in Wärme. Dieser Prozeß führt zu einer<br />

Temperaturerhöhung <strong>im</strong> bestrahlten Volumen und durch Wärmeleitung zu einer<br />

Temperaturerhöhung in dessen Umgebung. Das Ausmaß der jeweiligen thermischen Wirkung<br />

hängt einerseits von den Eigenschaften der Laserstrahlung (Wellenlänge, Energiedichte,<br />

Bestrahlungsdauer und Wiederholrate) ab, andererseits von den optischen (Absorption,<br />

Streuung, Dichte) und thermischen (Wärmeleitung, Wärmespeicherung und Wärmeabfluß<br />

durch das vaskuläre System) Eigenschaften des Gewebes [19,49,50,60,95,96,143,148].<br />

Das Ausmaß der Zellschädigung hängt von der Temperatur ab. Bis ca. 40°C treten keine<br />

irreversiblen Schäden auf, durch Erwärmen des Gewebes auf Temperaturen zwischen 40 und<br />

60°C kommt es zu einer Störung der Membranfunktionen, zu enzymatischen Veränderungen<br />

<strong>im</strong> Gewebe und nachfolgend zur Ödembildung, ab ca. 60°C kommt es zur<br />

Eiweißdenaturierung, d.h. zu einer Koagulation, bei 100°C tritt Wasserverdampfung ein, bei<br />

ca. 150°C beginnt die Karbonisation, und bei Temperaturen über 300°C verdampft das<br />

Gewebe [54].<br />

Weiterhin hat die Zeit, während der das Gewebe der Temperatur ausgesetzt ist, einen Einfluß<br />

auf die Gewebewirkung. Die notwendige Bestrahlungszeit bis zum Eintreten des Zelltodes


Problemstellung 7<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

unterliegt einer exponentiellen Abhängigkeit [19,54]. Eine vereinfachte Darstellung des<br />

Zusammenhanges zwischen Temperatur / Zeit und dem thermischen Effekt zeigt Abb. 1.<br />

Abb. 1. Einfluß von Temperatur und Zeitdauer auf die irreversible<br />

Gewebezerstörung.<br />

(nach Helfman, Brodzinski, Thermische Wirkungen, in Berlien, Müller:<br />

Angewandte Lasermedizin, 1989 [54].)<br />

Bei der Anwendung der thermischen Laser am lebenden Gewebe ist weiterhin zu<br />

berücksichtigen, daß sich die optischen, thermischen und mechanischen Gewebeeigenschaften<br />

während der Laserbestrahlung ändern und somit zur Veränderung der Gewebeeigenschaften<br />

führen [54]. Daraus resultieren Folgen für den Grad der thermischen Schädigung am Gewebe.<br />

So kann zum Beispiel die eingetretene Karbonisation eine Erhöhung der Absorption der<br />

Laserstrahlung bewirken, wodurch sehr schnell hohe Temperaturen erreicht werden. Eine<br />

Austrocknung des Gewebes schwächt die Wärmeleitung ab, was in der Ausbildung eines<br />

Wärmestaus resultiert (Abb. 2).


8 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 2. Änderung der optischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften von<br />

Geweben während der Laserbestrahlung.<br />

(nach Helfman, Brodzinski, Thermische Wirkungen, in Berlien, Müller:<br />

Angewandte Lasermedizin, 1989 [54].)<br />

Im klinischen Bereich begegnen uns Laser täglich. Durch die Entwicklung der<br />

verschiedensten Applikationsformen wurde es möglich, den Lasereinsatz auf <strong>im</strong>mer<br />

neue Anwendungsgebiete zu erweitern. Bei zahlreichen Erkrankungen hat die<br />

Laserbehandlung einen festen Platz in der Therapie gefunden<br />

[11,12,13,16,35,42,99,116].<br />

Auch <strong>im</strong> Bereich der Onkologie steht eine Auswahl von Lasern für die zahlreichen<br />

Indikationen zur Verfügung [13,35,99]. Die Behandlung von Epitheldysplasien wie<br />

Leukoplakie oder epithelialen Karzinomen erfolgt hauptsächlich mit dem CO2-Laser. Die<br />

Rezidive von Basaliomen, Spinaliomen und Melanommetastasen werden entweder mit dem<br />

Nd:YAG-Laser koaguliert oder mit dem CO2-Laser exzidiert.<br />

Im Bereich der Endoskopie kann das Laserlicht, das über Lichtwellenleiter an die Stelle der<br />

Applikation geleitet wird, zur Abtragung der Tumormassen eingesetzt werden [42,99,132]. Da<br />

das Licht des Nd:YAG-Lasers mit der Wellenlänge <strong>im</strong> nahen Infrarot (1064 nm) nur<br />

geringfügig durch Wasser absorbiert wird, eignet er sich besonders gut zur Koagulation von<br />

Blasentumoren bei inoperablen Patienten. Auch die Rekanalisation der durch den Tumor<br />

verursachten Stenosen <strong>im</strong> Bronchialbereich und <strong>im</strong> Magen-Darm-Trakt läßt sich mit Hilfe des<br />

Nd:YAG-Lasers durchführen [12,99]. Die Koagulation malignen Gewebes in<br />

Nonkontaktmethode und die Vaporisation in Kontaktmethode führen in 75-90% der Fälle zur<br />

Wiederherstellung der Passage.<br />

Der CO2-Laser kann aufgrund der hohen Absorption seiner Strahlung <strong>im</strong> Wasser zum<br />

Schneiden von Gewebe eingesetzt werden [35,122]. Da der CO2-Laserstrahl jedoch<br />

ausschließlich über einen Spiegelgelenkarm oder Hohlleiter geführt werden kann, ist seine<br />

Anwendung nur mit starren Endoskopen oder <strong>im</strong> Bereich der offenen Chirurgie möglich, wo<br />

er eine wichtige Rolle bei der Präparation und Exzision in nicht parenchymatösen Strukturen<br />

und gefäßarmen Tumoren spielt.


Problemstellung 9<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Zur unblutigen operativen Entfernung von gefäßreichen parenchymatösen Tumoren wird<br />

hauptsächlich der Nd:YAG-Laser benutzt [57,120]. Dabei werden die Präparation und<br />

Resektion in der Regel in der Kontaktmethode, Koagulation und Blutstillung in der<br />

Nonkontaktmethode durchgeführt. Um einen Schneideeffekt zu erreichen, ist allerdings be<strong>im</strong><br />

Einsatz eines Nd:YAG-Lasers mit Fokussierhandstück mit einem Fokusdurchmesser von<br />

0,5 mm eine Laserleistung von 60 bis 100 W (abhängig von der Qualität des<br />

Fokussierhandstückes) erforderlich. Auf diese Weise läßt sich in einem Arbeitsgang das<br />

Parenchym sehr gut durchtrennen und gleichzeitig eine Koagulation der Schnittflächen bis zu<br />

5 mm in der Tiefe erzeugen, so daß eine sichere Blutstillung erreicht wird [12,15,99].<br />

Gegenwärtig stehen dem Anwender <strong>im</strong> Bereich der Onkologie zwei weitere vielversprechende<br />

Lasertherapieverfahren zur Verfügung: die Photodynamische Therapie (PDT) und die Laserinduzierte<br />

Thermotherapie (LITT).<br />

In der Photodynamischen Therapie wird ein Photosensibilisator systemisch oder lokal<br />

verabreicht. Nach best<strong>im</strong>mter Inkubationszeit (24 bis 48 Stunden) befindet sich eine höhere<br />

Konzentration des Photosensibilisators <strong>im</strong> neoplastischen Gewebe. Durch anschließende<br />

Bestrahlung des Gewebes mit dem Laserlicht niedriger Leistungsdichte kommt es an dieser<br />

Stelle zu einer Absorption der Strahlung. Als lichtabsorbierende Reaktionsvermittler dienen<br />

vor allem Hämatoporphyrinderivate (HPD) und Phtalocyanine. Der phototoxische Effekt, der<br />

zur lokalen Tumorzerstörung führt, wird durch die Freisetzung von Sauerstoffradikalen<br />

hervorgerufen. Die niedrige Leistungsdichte der Laserstrahlen verhindert thermische<br />

Nebenwirkungen [64,99,128,144].<br />

Während jedoch die Photodynamische Therapie derzeit <strong>im</strong> klinischen Versuchsstadium und<br />

nur bei oberflächlichen Tumoren angewendet wird, gewinnt die Laser-induzierte<br />

Thermotherapie seit ihren ersten Einsätzen <strong>im</strong> Jahre 1983 durch Bown zur Behandlung von<br />

Lebertumoren und 1984 durch Ascher zur Behandlung von Hirntumoren zunehmend an<br />

Bedeutung [5,7,24,25,48,51,57,87,88]. Seit 1984 wird von Berlien die Behandlung von<br />

vaskulären Malformationen und Hämangiomen mittels interstitieller LITT durchgeführt<br />

[11,17,42]. Mit dieser lokoregionalen Therapie können die bisher für die Behandlung der<br />

benignen und malignen Organtumoren zur Verfügung stehenden Standardtherapien sinnvoll<br />

ergänzt werden. Bisher konnte man klinische Erfahrungen mit der interstitiellen Laserinduzierten<br />

Thermotherapie bei der Behandlung von pr<strong>im</strong>ären und sekundären Tumoren des<br />

Gehirns, der Leber und Lunge, Pankreastumoren und Tumoren des Kopf- und Halsbereiches<br />

sowie bei der Behandlung der benignen Prostatahyperplasie sammeln<br />

[6,8,9,26,34,61,77,78,79,80,88,89,90, 115,117,141].<br />

Der Begriff Laser-induzierte Thermotherapie (LITT) beinhaltet die Laser-induzierte<br />

Hyperthermie (LIHT) für Temperaturen zwischen 42°C und 60°C und die Laser-induzierte<br />

Koagulation (LIC) für Temperaturen über 60°C [102]. Bei der interstitiellen LITT wird die<br />

Laserstrahlung direkt in das zu therapierende Gewebe gebracht. Das <strong>im</strong> bestrahlten Gewebe<br />

absorbierte Licht führt zur Erhöhung der Gewebetemperatur und zur Entstehung von


10 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

hyperthermischen Zonen und Koagulationsnekrosen, deren Durchmesser in Abhängigkeit von<br />

benutztem Applikationssystem und eingesetzten Parametern bis 3 cm reichen kann [113].<br />

Innerhalb von 3 bis 6 Wochen wird der behandelte Bereich durch Fibrosierung umgebaut<br />

[8,34]. Durch exakte Dosierung der in das zu therapierende Gewebe eingebrachten<br />

Laserstrahlung läßt sich bei diesem Verfahren eine hohe Therapiepräzision erreichen, was die<br />

Schonung des gesunden, den bestrahlten Bereich umgebenden Gewebes ermöglicht.<br />

Die technische Realisierung des interstitiellen LITT-Verfahrens kann perkutan, endoskopisch<br />

oder <strong>im</strong> Rahmen der offenen Chirurgie erfolgen. Dabei stellt besonders die perkutane LITT-<br />

Anwendung eine in der min<strong>im</strong>al invasiven Medizin gut einsetzbare Therapiemethode dar.<br />

Als Lichtquelle für das LITT-Verfahren hat sich vor allem der Nd:YAG-Laser etabliert, da<br />

Licht <strong>im</strong> nahen Infrarotbereich die höchste Eindringtiefe aufweist (gewebeabhängig 2-8 mm)<br />

[84,123]. Wegen seiner guten Koagulationseigenschaften und der Möglichkeiten der<br />

Transmission seines Lichtes durch flexible Lichtwellenleiter ist der Nd:YAG-Laser für die<br />

interstitielle LITT, wo diese Art der Lichttransmission eine entscheidende Rolle spielt, sehr<br />

gut geeignet. Untersuchungen zur Nutzung des Diodenlasers (Wellenlänge 850 nm) für die<br />

Laser-induzierte Thermotherapie haben gezeigt, daß <strong>im</strong> Leistungsbereich von 3 bis 4 W gute<br />

Koagulationsergebnisse in tiefen Gewebeschichten bei Prostata und Niere auch mit diesem<br />

Laser zu erzielen sind [3,89,105,106]. Deswegen stellt der Diodenlaser bei der LITT von<br />

Erkrankungen dieser Organe eine gute Alternative zu den herkömmlichen Nd:YAG-Systemen<br />

dar. Dagegen ist die Eindringtiefe des Diodenlasers <strong>im</strong> Lebergewebe kleiner als die des<br />

Nd:YAG-Lasers. Aufgrund der größeren Streuung wird das Licht des Diodenlasers mit der<br />

kürzeren Wellenlänge vermehrt in applikatornahen Gewebeschichten absorbiert, und es<br />

kommt zu einer schnellen Erhitzung und Karbonisation dieses Bereiches. Deshalb wird bei<br />

der Durchführung der Laser-induzierten Thermotherapie von Lebertumoren der Nd:YAG-<br />

Laser bevorzugt.<br />

In den ersten klinischen LITT-Anwendungen wurde das Nd:YAG-Laserlicht mittels blanker<br />

Glasfaser (bare fiber) in das zu behandelnde Gewebe gebracht [7,8,11]. Die wesentlichen<br />

Vorteile der bare fiber sind ihr kleiner Durchmesser (0,2-1 mm) sowie ihr niedriger Preis.<br />

Unter dem Einsatz dieses Applikationssystems lassen sich reproduzierbare<br />

Koagulationsnekrosen erzeugen, deren Radius mit der Parametersetzung (Zeit und Leistung)<br />

steuerbar ist.<br />

Die anfänglich für die Zwecke der interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie<br />

verwendeten Saphirspitzen haben nur noch historische Bedeutung. Ihre interstitielle<br />

Anwendung wird erheblich durch den mit 1,8-2,2 mm relativ großen Durchmesser der<br />

Saphirspitze, der eine Einführung durch herkömmliche Punktionskanülen nicht erlaubt,<br />

eingeschränkt. Die am Metallansatz auftretende Erwärmung erfordert eine zusätzliche<br />

Kühlung des Systems. Bei der Verwendung von gasgekühlten Saphirspitzen besteht jedoch<br />

die Gefahr einer Gasembolie [10]. Weiterhin ist der Einsatz der Saphirspitzen mit dem<br />

Metallansatz überall dort ausgeschlossen, wo die Laser-induzierte Thermotherapie unter der


Problemstellung 11<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Magnet-Resonanz-Tomographie(MRT)-Kontrolle durchgeführt werden soll. Die in die<br />

Saphirspitze anfänglich gesetzten Hoffnungen bezüglich der Größe der Koagulationszone<br />

wurden nicht erfüllt. In exper<strong>im</strong>entellen Studien wurde bewiesen, daß die wesentlich teureren<br />

Saphirspitzen bei gleicher Laserleistung kleinere Koagulationszonen als die bare fiber<br />

erzeugen [28].<br />

Eine der möglichen Lösungen zur Erzielung von größeren Koagulationszonen ist die<br />

Verwendung von modifizierten Applikatoren, wie zum Beispiel: "ring-mode"-Applikator<br />

sowie verschiedene Ausführungen von diffus abstrahlenden Applikatoren mit und ohne<br />

Spülung. Diese Applikationssysteme unterscheiden sich hinsichtlich der<br />

Abstrahlcharakteristik, Leistungsdichte am Faser-Gewebe-Übergang, max<strong>im</strong>al übertragbarer<br />

Laserleistung, Durchmesser und Flexibilität (Abb. 3) [55,56,88,89,90,110,114].<br />

Abb. 3. Applikatoren für die interstitielle LITT mit ihren Abstrahlcharakteristiken:<br />

1. bare fiber<br />

2. diffus abstrahlender Applikator<br />

3. "ring-mode"-Applikator.<br />

Ein "ring-mode"-Applikator weist eine gerichtete zirkumferentielle Abstrahlcharakteristik auf.<br />

Am Ende des Lichtleiters befindet sich eine starre Glaskuppel mit einem Durchmesser von 1,1<br />

bis 2,5 mm. Die metallfreie Ausführung des Applikators bedarf keiner Kühlung, erlaubt die<br />

Übertragung der Laserleistungen von 3 bis 10 W und ist für die Durchführung einer<br />

interstitiellen Tumorkoagulation unter MRT-Kontrolle gut geeignet.<br />

Für die Zwecke der interstitiellen Laserkoagulation werden in neuester Zeit zunehmend diffus<br />

abstrahlende LITT-Applikatoren eingesetzt. Die Geometrie des aktiven LITT-Applikators<br />

erlaubt aufgrund der Reflexions- und Streuungsprozesse auf seiner Oberfläche eine diffuse,<br />

radiale Abstrahlung des Laserlichtes. Diese Applikatoren können höhere Leistungen<br />

transmittieren, was zum Entstehen von ellipsoidförmigen Koagulationszonen bis zu einem


12 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Durchmesser von 3 cm führt. Nachteil dieser Applikationssysteme sind ihr relativ großer<br />

Durchmesser sowie hohe Herstellungskosten.<br />

Weiterhin können für die interstitielle Lasertherapie von Tumoren, deren Durchmesser größer<br />

als 3 cm ist, verschiedene Vorgehensweisen bei der Durchführung der Bestrahlung eingesetzt<br />

werden. Bei Verwendung nur eines Applikators wird zum Beispiel die sogenannte<br />

"Rückzugstechnik" durchgeführt. Hier folgt nach vollzogener Koagulation eines Areals der<br />

Rückzug des Applikators und eine erneute Laserung in einem neuen Bereich [42].<br />

Weitere Möglichkeiten bietet die mehrfache Punktion des neoplastischen Bereiches. Dabei<br />

kann man bei der Verwendung eines Applikators seine Positionierung mehrmals wechseln,<br />

bzw. bei der Verwendung mehrerer Applikatoren ("multi-fiber-system") eine Koagulation des<br />

gesamten erkrankten Gewebes vornehmen [31,55,130,131]. Die technische Realisierung eines<br />

solchen Systems kann sequentiell ("t<strong>im</strong>e sharing") oder s<strong>im</strong>ultan ("energy sharing") erfolgen.<br />

Bei der sequentiellen Technik werden mehrere Fasern mittels eines optischen<br />

Einkoppelungssystems an das Lasergerät angeschlossen, und die ganze Energie wird<br />

nacheinander an jede Faser geliefert. Dieser Vorgang läßt sich beliebig oft wiederholen. Bei<br />

der wesentlich effektiveren s<strong>im</strong>ultanen Technik wird die Laserenergie unter den vorhandenen<br />

Fasern aufgeteilt (Abb. 4). Durch entsprechende Verteilung der Energie können so die dem<br />

jeweiligen Tumor in Form und Größe entsprechenden Koagulationszonen erreicht werden.<br />

Abb. 4. Sequentielle und s<strong>im</strong>ultane Technik be<strong>im</strong> Einsatz von multiplen<br />

Applikationssystemen bei der interstitiellen Thermotherapie.<br />

(nach Hessel S., Frank F.: Technical prerequisites for the interstitial<br />

thermotherapy using the Nd:YAG laser. SPIE Proc.: Optical Fibers in<br />

Med.V. 1990; 1201 [55].)<br />

Mehrere klinische Studien haben gezeigt, daß die interstitielle LITT eine effektive Methode<br />

für die Zerstörung des neoplastischen Gewebes darstellt. Die prä- und postoperativ<br />

durchgeführte Best<strong>im</strong>mung der Tumormarker ergab die postoperative Abnahme ihrer Werte<br />

[80]. Die bildgebende Kontrolle (Ultraschall, Computertomographie bzw. Magnet-Resonanz-


Problemstellung 13<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Tomographie), die in regelmäßigen Abständen nach der Laserung erfolgte, zeigte<br />

Koagulationsnekrosen <strong>im</strong> behandelten Bereich [8,37,61,80].<br />

Darüber hinaus kann die interstitielle LITT als eine sichere min<strong>im</strong>al invasive Methode<br />

angesehen werden. Die Gefahr der Tumorverschleppung bei der perkutanen Punktion des<br />

Malignoms ist nicht größer als bei jeder sonographisch gesteuerten Punktion und beträgt<br />

0,003% bis 0,009% [47,127,142]. Es ist zu erwarten, daß sie eher noch kleiner ist, da <strong>im</strong><br />

Gegensatz zur diagnostischen Punktion in diesem Fall das Tumorgewebe <strong>im</strong> Punktionskanal<br />

thermisch zerstört wird. Die Mortalitätsrate einer Punktion ist mit 0,006% bis 0,031% relativ<br />

klein, und die Komplikationen der Methode sind selten. Bei der LITT von Lebermetastasen<br />

sind es vor allem Schmerzen, vagotone Reaktionen und Blutungen. Der Gefahr der<br />

Entstehung einer Fistel kann durch anschließende Koagulation des Punktionskanals be<strong>im</strong><br />

Rückzug der Faser oder, bei Punktionskanälen von größeren Durchmessern, durch Instillation<br />

des Fibrinklebers entgegengewirkt werden.<br />

Besonders bei der Behandlung von nichtresektablen pr<strong>im</strong>ären und sekundären Lebertumoren<br />

stellt die lokoregionale Lasertherapie aufgrund der Einfachheit ihrer Durchführung sowie die<br />

Möglichkeit der on-line Kontrolle des Koagulationsprozesses und seiner Effekte eine<br />

Alternative zu den herkömmlichen palliativen Behandlungsmethoden dar (Tabelle 1).


14 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Tabelle 1: Therapiemöglichkeiten bei der Behandlung von Lebermetastasen.<br />

Prinzip Prozedur Wirkungsort Bemerkungen<br />

operativ Resektion regional 10-20% der Metastasen,<br />

ionisierend Radiatio<br />

- perkutan<br />

- Brachytherapie<br />

thermisch Kryotherapie<br />

Mikrowellen<br />

LITT (interstitiell)<br />

chemisch Chemotherapie<br />

- systemisch<br />

- lokoregional<br />

Ethanol<br />

Embolisation<br />

regional<br />

lokal<br />

lokal<br />

regional<br />

lokal<br />

systemisch<br />

regional<br />

lokal<br />

regional<br />

Histologie möglich,<br />

postoperative Komplikationen<br />

Lebertoxizität<br />

voraussagbares Volumen,<br />

präoperative Dos<strong>im</strong>etrie,<br />

on-line Kontrolle nicht möglich,<br />

hoher techn. und finanz. Aufwand<br />

großes und starres System,<br />

begrenzte Eindringtiefe<br />

nicht selektiv,<br />

nicht voraussagbare Nekrose<br />

voraussagbares Volumen,<br />

on-line Kontrolle möglich,<br />

niedrige Komplikationsrate<br />

systemische Toxizität<br />

interstitielle Nebenwirkungen,<br />

Gallengangsklerose<br />

nicht steuerbare Verteilung<br />

nicht selektiv,<br />

Zerstörung der Leberfunktion<br />

Gegenüber den anderen lokoregionalen Verfahren weist die interstitielle Laser-induzierte<br />

Koagulation Vorteile auf. Die Ausmaße der zum Zweck der interstitiellen LITT verwendeten<br />

Applikatoren sind kleiner als die bei der Kryotherapie benutzten Applikationssysteme. Die<br />

Alkoholinjektion konnte bisher nur bei hepatozellulären Karzinomen mit Erfolg eingesetzt


Problemstellung 15<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

werden, da diese Tumoren relativ weich <strong>im</strong> Vergleich zu gesundem Lebergewebe sind, so daß<br />

es zu einer lokalen Anreicherung des Alkohols <strong>im</strong> neoplastischen Gewebe kommen kann. Da<br />

die Lebermetastasen jedoch härter als die gesunde Umgebung sind, kommt es nach der<br />

Instillation des Alkohols zu seiner diffusen Verteilung <strong>im</strong> Leberparenchym [2,74]. Die LITT<br />

von Lebermetastasen ist dagegen gut steuerbar, und die angestrebte Tumorvolumenreduktion<br />

läßt sich mit dieser Methode problemlos erzielen. Ihre Durchführung ist einfach und für den<br />

Anwender leicht erlernbar. Die Operationszeiten sind <strong>im</strong> Vergleich mit anderen Methoden<br />

relativ kurz, die Komplikationsrate ist gering. Die realen Kosten sind von eingesetzten<br />

technischen Mitteln abhängig. Unter der berechtigten Annahme kürzerer<br />

Hospitalisierungszeiten bzw. bei ambulanter Durchführung, kürzerer Rekonvaleszenz (<strong>im</strong><br />

Sinne der Wiederaufnahme normaler Aktivität) und geringerer behandlungsbedingter<br />

Morbidität ist ein wirtschaftlicher Vorteil der interstitiellen Laserkoagulation gegenüber<br />

anderen palliativen Verfahren zu erwarten.<br />

Damit sich die interstitielle Laserkoagulation als eine Methode in der Tumortherapie klinisch<br />

etablieren kann, ist eine effiziente on-line Kontrolle des Koagulationsprozesses notwendig.<br />

Für die subkutanen Tumoren kann eine direkte Kontrolle der Wärmeausbreitung durch<br />

oberflächliche Palpation und die Kontrolle der Positionierung der Faserspitze <strong>im</strong><br />

transilluminierten Pilotlicht des Helium-Neon-Lasers (HeNe-Lasers) erfolgen. Diese Art der<br />

Kontrolle ist jedoch von der Erfahrung des Arztes abhängig und nur bei den LITT-Einsätzen<br />

möglich, die nahe der Oberfläche liegen. Bei den tiefsitzenden Organtumoren reichen diese<br />

Verfahren nicht aus. Zur Zeit gibt es drei Möglichkeiten, um während der LITT-Prozedur die<br />

thermisch-koagulative Wirkung zu kontrollieren: Kontrolle mit Thermosonden, Kontrolle mit<br />

Magnet-Resonanz-Tomographie sowie Kontrolle mit Ultraschall [1,4,8,9,18,20,27,30,31,32,<br />

37,61,69,83,85,86,108,129,136].<br />

Zur Temperaturmessung wurde in mehreren Arbeiten der Einsatz besonderer<br />

Mikrothermoelemente untersucht [36,38,51,100]. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Temperaturen<br />

aus unterschiedlichen Gewebeschichten ableiten. Die Verwendung von Thermoelementen für<br />

die Zwecke der Laser-induzierten Thermotherapie stellt ein invasives Verfahren der<br />

Thermometrie dar. Für die Verfolgung der Temperaturausbreitung an verschiedenen Orten <strong>im</strong><br />

behandelten Gewebe sind mehrere Thermoelemente erforderlich, die durch zusätzliche<br />

Punktionskanäle in die entsprechenden Gewebeschichten eingeführt werden müssen. Hinzu<br />

kommt, daß die sich häufig <strong>im</strong> Bestrahlungsfeld des Laserlichtes befindenden, aus Metall<br />

bestehenden Thermoelemente Eigenabsorption aufweisen. Dadurch werden höhere<br />

Temperaturen als die tatsächlich <strong>im</strong> behandelten Gewebe erreichten angezeigt [100]. Ein<br />

direktes Ableiten der Temperaturen ist also nicht möglich - um die tatsächliche Temperatur zu<br />

ermitteln, muß man solche Faktoren, wie zum Beispiel Eigenabsorption der<br />

Mikrothermoelemente und sekundäre Überwärmung des Gewebes durch die aufgeheizten<br />

Sonden, kalkulieren und in den Ergebnissen berücksichtigen.<br />

Eine andere Möglichkeit, die bei der Laserkoagulation ablaufenden Vorgänge darzustellen,<br />

bietet die Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT). Die MR-Bildgebung basiert auf der<br />

zweid<strong>im</strong>ensionalen Darstellung der Magnetisierung von Protonen. In den ersten klinischen


16 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Untersuchungen zur Kontrolle der Laser-induzierten Thermotherapie von Leber und<br />

Hirnmetastasen wurden T1- und T2-gewichtete Sequenzen verwendet [8,37,68,69]. Nach der<br />

sonographisch- oder CT-gesteuerten Punktion des erkrankten Gewebes wurde der Patient <strong>im</strong><br />

Magnetom positioniert. Nach dem Einführen des LITT-Applikators wurden in der MR-<br />

Bildgebung zuerst die Position des Applikators lokalisiert und die notwendigen Korrekturen<br />

durchgeführt. Danach erfolgte die on-line Kontrolle der LITT mittels MRT (Abb. 5).<br />

Abb. 5. Technische Realisierung der MRT-kontrollierten LITT <strong>im</strong> Bereich der<br />

Neurochirurgie.<br />

(nach Hessel St., Frank F.: Technical prerequisites for the interstitial<br />

thermotherapy using the Nd:YAG laser. SPIE Proc.: Optical Fibers<br />

in Med.V. 1990; 1201 [55].)<br />

Da die ursprünglich genutzten T1- und T2-gewichteten Sequenzen nur eine qualitative<br />

Kontrolle erlaubten, wurden in den späteren klinischen Anwendungen modifizierte<br />

Sequenzen, die auch eine quantitative Kontrolle des LITT- Prozesses zulassen, eingesetzt.<br />

Derzeitig richten sich die Forschungsaktivitäten <strong>im</strong> Bereich des MRT-Einsatzes für die nichtinvasive<br />

Thermometrie auf die Untersuchungen der Temperaturabhängigkeit der T1-<br />

Relaxationszeit, der Diffusionskonstante und der chemischen Verschiebung von geeigneten<br />

Testsubstanzen oder körpereigenen Metaboliten [21,32,73,94,139]. Schwerpunkt der<br />

Untersuchungen ist die Temperaturabhängigkeit der T1-Relaxationszeit. Durch Bildung freien<br />

Wassers und Veränderung der molekularen Geschwindigkeiten unter Temperaturanstieg<br />

kommt es zu einer Zunahme der T1-Signalintensität um etwa 2% pro °C. Eine Vielzahl von<br />

Sequenzen wurde für die Best<strong>im</strong>mung der Temperaturabhängigkeit der T1-Relaxationszeit<br />

eingesetzt. Allerdings war in den meisten Fällen der Zeitaufwand für die Messungen<br />

beträchtlich, da für die präzise Nachbildung der Signalgleichung lange Zeiten notwendig<br />

waren [68].


Problemstellung 17<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Neuerdings wurden für diese Zwecke schnellere Sequenzen wie Spin-Echo-Sequenzen und<br />

T1-gewichtete Turbo-FLASH-Sequenzen in exper<strong>im</strong>entellen und klinischen Studien geprüft<br />

[20,46,138,104,140]. Dabei zeigte sich ein Anstieg der T1-Relaxationszeit um 5-12 ms/°C.<br />

Die mit der Spin-Echo-Sequenz gewonnenen Bilder ergaben deutliche<br />

Signalintensitätsveränderungen des den Applikator umgebenden Gewebes. Die Größe der<br />

unter LITT beobachteten Signalveränderungen korrelierte mit den Ergebnissen der<br />

histologischen Schnitte.<br />

Im zeitlichen Verlauf lassen sich reversible T1-Veränderungen <strong>im</strong> Gewebe mit den T1gewichteten<br />

Turbo-FLASH-Sequenzen darstellen (Abb. 6 und 7). Während der LITT n<strong>im</strong>mt<br />

der Radius einer Iso-T1-Linie, die sich <strong>im</strong> Bild als Linie geringer Intensität darstellt, ständig<br />

zu. Nach Beendigung des LITT-Prozesses kehrt die Linie in Richtung auf die Wärmequelle<br />

zurück. Etwa 10 Minuten nach der LITT ist auf dem MR-Bild keine wärmebedingte<br />

Intensitätsänderung mehr beobachtbar. Die Genauigkeit dieser Methode beträgt +/- 2°C [140].<br />

Abb. 6. MRT-Kontrolle der LITT von inoperabler solitärer Lebermetastase.<br />

Zustand vor der Laserung.<br />

(In Zusammenarbeit mit Prof. T.Vogl, Prof. R.Felix,<br />

Univ.-Klin. Rudolf Virchow, Berlin)


18 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 7. MRT-Kontrolle der LITT von inoperabler solitärer Lebermetastase.<br />

Zustand nach 11. Minute Laserung mit Signalverlust <strong>im</strong> Bereich der<br />

Hyperthermiezone.<br />

(In Zusammenarbeit mit Prof. T.Vogl, Prof. R. Felix,<br />

Univ.-Klin. Rudolf Virchow, Berlin)<br />

Grundsätzliche Einwände gegenüber der Anwendung dieses Verfahrens zur Kontrolle der<br />

interstitiellen LITT resultieren daraus, daß die Magnetresonanzmethode ein teures und<br />

aufwendiges Verfahren ist. Aus diesen Gründen sind die Möglichkeiten der Nutzung anderer<br />

bildgebender Verfahren zum on-line Monitoring der LITT Gegenstand der aktuellen<br />

Forschung.<br />

Die Ultraschallverfahren sind in ihrem Potential für die nicht-invasive Thermometrie noch<br />

nicht abschließend zu beurteilen. Die Tatsache, daß sich die Schallgeschwindigkeit <strong>im</strong> Wasser<br />

um 1,8 m/s bzw. 0,12% per °C ändert [18,23,97,107], eröffnet prinzipielle Chancen für eine<br />

relativ genaue Thermometrie. Allerdings müßte dieses Prinzip <strong>im</strong> Bezug auf seine<br />

Anwendungsmöglichkeiten genau untersucht werden. Unbestrittene Vorteile be<strong>im</strong> Einsatz des<br />

Ultraschalls zur Thermometrie bei dem LITT-Verfahren würden sein gutes Eindringvermögen<br />

und seine auch bei Langzeitanwendung belegte medizinische Unbedenklichkeit bieten.<br />

Eine Möglichkeit der Anwendung des Ultraschallverfahrens zur Kontrolle des LITT-Prozesses<br />

bietet das in der Ultraschalldiagnostik am häufigsten verwendete Verfahren - der B-Mode<br />

(Brightness-Mode). Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein reines Grauwertbild. Die<br />

Grauwerte entsprechen den Amplituden der Ultraschallechos. Je größer die Amplitude, desto<br />

heller (echoreicher) wird der entsprechende Punkt <strong>im</strong> Bild dargestellt. Das B-Bild dient der<br />

Strukturdarstellung. Seit einiger Zeit wird dieses Verfahren in manchen Zentren zur on-line<br />

Kontrolle von Laser-induzierter Thermotherapie <strong>im</strong> Bereich der Leber und Prostata verwendet<br />

[4,31,45,52,93]. Bisherige exper<strong>im</strong>entelle wie auch klinische Arbeiten postulieren den Einsatz


Problemstellung 19<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

dieses Verfahrens zur Darstellung der Koagulationseffekte bei der Durchführung der<br />

interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie.<br />

Erstmals berichteten 1985 Hash<strong>im</strong>oto et al. über den intraoperativen Einsatz der Ultraschallgesteuerten<br />

LITT bei der Behandlung von Lebermetastasen [52]. 1990 postulierten Choy et al.<br />

aufgrund exper<strong>im</strong>enteller Arbeiten die Anwendung der US-Bildgebung zum Unterscheiden<br />

zwischen koagulierten und nicht-koagulierten Geweben während des LITT-Prozesses [29].<br />

Dachman et al. [31] beschrieben erstmals die Entwicklung einer hyperdensen Zone, die<br />

während der in-vitro Laserkoagulation in Schweineleber bei der Laserung mittels bare fiber<br />

entsteht. Allerdings fehlten noch systematische Untersuchungen bezüglich der Entwicklung<br />

dieser Zone.<br />

Während der ersten klinischen perkutanen Anwendung der LITT bei einem Patienten mit<br />

pr<strong>im</strong>ärem Lebertumor benutzten Dowlatshahi et al. [34] das Ultraschallverfahren zur<br />

Durchführung der Punktion und die Computertomographie zur postoperativen Darstellung der<br />

Koagulationseffekte. Die von ihnen beschriebene Entwicklung einer hyperdensen Zone <strong>im</strong><br />

Grauwertbild während des LITT-Prozesses wurde als repräsentativ für die Gasentwicklung <strong>im</strong><br />

Gewebe interpretiert. Dieses Phänomen, das die Ermittlung der tatsächlichen Ausmaße der<br />

Koagulationszone störte, wurde auch von anderen Autoren beobachtet [6,75,115].<br />

Masters, Steger et al. berichteten 1992 über ihre Erfahrungen mit der perkutanen USgesteuerten<br />

LITT bei Patienten mit Lebermetastasen [80]. Nach der s<strong>im</strong>ultanen Laserung<br />

mittels vier bare fiber (200 µm) bei niedriger Laserleistung (0,5-2 W) konnten sie die<br />

Entwicklung hyperdenser Zonen um die Faserspitzen beobachten und auf diese Weise<br />

zwischen behandelten und unbehandelten Geweben unterscheiden. Diesen Beobachtungen<br />

folgten exper<strong>im</strong>entelle Untersuchungen zur Laserkoagulation mit niedriger Leistung (1,5 W)<br />

mittels bare fiber. Die anfänglich beobachtete Gasbildung sistierte nach 400 s und die<br />

Ausmaße der thermischen Nekrosen, die <strong>im</strong> Ultraschallverfahren ermittelt wurden,<br />

entsprachen den Ausmaßen der erzeugten Gewebeläsionen. Von der selben Arbeitsgruppe<br />

wurde über eine während der LITT auftretende Veränderung des Dopplersignals über dem<br />

bestrahlten Gewebe berichtet, die dem Entstehen und dem Zerfall von Mikrobläschen<br />

entsprach [6].<br />

Godlewski et al. [48] berichteten über ihre Erfahrungen mit dem Einsatz der<br />

Ultraschallsonographie zur Ermittlung der Koagulationsnekrosen bei der mit hohen<br />

Leistungen (100 W) durchgeführten LITT. Dabei wurde entsprechend einer massiven<br />

Vaporisation die Entwicklung hyperdenser Zonen mit großen Ausmaßen beobachtet.<br />

An Tumormodellen in Tierversuchen ermittelten Hillersberg et al. [59] die Korrelation<br />

zwischen den Ausmaßen der Koagulationszonen in US und der Histologie. Dabei erfolgte die<br />

Koagulation mittels Nd:YAG-Lasers mit der Leistung von 10 W bei Verwendung der bare<br />

fiber.


20 Problemstellung<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Während der interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie von Hämangiomen und<br />

vaskulären Malformationen, die <strong>im</strong> Fachgebiet Lasermedizin des UKBF (Leiter Prof. Berlien)<br />

durchgeführt wurde, war die Kontrolle der Koagulationseffekte und Wärmeausbreitung <strong>im</strong><br />

Gewebe von größter Wichtigkeit für die Schonung der wärmeempfindlichen Strukturen.<br />

Bei der Behandlung von subkutanen Läsionen erfolgte die direkte Kontrolle der<br />

Temperaturausbreitung durch Palpation der Haut über dem behandelten Bereich. Dabei<br />

konnte man die durch die vermehrte Ausgasung von <strong>im</strong> Gewebe gelösten Gasen verursachte<br />

Krepitation fühlen [14]. Es wurde beobachtet, daß sich diese Reaktion während der<br />

gleichzeitigen Untersuchung des behandelten Bereiches mittels der Farbkodierten<br />

Duplexsonographie (FKDS) in Form eines Farbsignals, das aus einer Mischung von roten und<br />

blauen Punkten besteht, darstellen läßt [42]. Dieser "Farbnebel" wies <strong>im</strong> Verlauf der<br />

Laserbestrahlung einen reproduzierbaren zeitlichen und räumlichen Verlauf auf. Es wurde<br />

postuliert, daß dieses Signal Angaben zur Intensität der Gewebereaktion und zum<br />

Wärmetransport <strong>im</strong> Gewebe liefern könnte.<br />

In dieser Arbeit soll die Möglichkeit des FKDS-Einsatzes zur on-line Kontrolle der<br />

interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie untersucht werden. Während der in-vitro<br />

Untersuchungen an frischen Gewebestücken soll die quantitative und qualitative Erfassung<br />

des FKDS-Signals in Abhängigkeit von den Parametern Bestrahlungszeit und Leistungsdichte<br />

erfolgen. Ferner soll die Korrelation der <strong>im</strong> B-Bild der FKDS gemessenen Größen der<br />

Koagulationszonen mit deren Ausmaßen in makroskopischen Messungen ermittelt werden.<br />

Außerdem sollen die Einsatzmöglichkeiten der Farbkodierten Duplexsonographie zur on-line<br />

Kontrolle der interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie bei tiefsitzenden benignen und<br />

malignen Organtumoren evaluiert werden.


Diskussion I<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3 Material und Methode<br />

3.1 Versuchsaufbau<br />

Exper<strong>im</strong>entelle Untersuchungen zur on-line FKDS-Kontrolle der interstitiellen<br />

Laserkoagulation wurden in vitro an frischen Schweineleberpräparaten durchgeführt. Die<br />

interstitielle Laserung erfolgte mittels der in das Gewebe eingebrachten Applikationssysteme,<br />

die das Licht eines Nd:YAG-Lasers übertragen haben. Als Applikationssysteme dienten bare<br />

fiber, bare fiber mit Spülung sowie ein diffus abstrahlender LITT-Applikator. Die Punktion<br />

des Gewebes und die Einführung der Applikatoren wurden mit Hilfe des B-Bildes<br />

durchgeführt. Die anschließende Laserkoagulation erfolgte unter on-line Kontrolle des FKDS-<br />

Gerätes. Für einen Teil der Versuche wurden mittels der <strong>im</strong> Gewebe plazierten Thermosonden<br />

die Temperaturen gemessen, bei denen besondere Veränderungen des FKDS-Signals<br />

auftraten. Nach Beenden der Laserung erfolgte <strong>im</strong> B-Bild sowie in makroskopischen<br />

Messungen die Ermittlung der Ausmaße der Koagulationszone.<br />

Abb. 8. Blockdiagramm der Verschaltung des Versuchsaufbaus.


II Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.1.1 Das Präparat<br />

Als Präparat für die exper<strong>im</strong>entellen Arbeiten wurde frische Schweineleber gewählt. Diese<br />

stellt ein sehr geeignetes Modell zur Untersuchung von Koagulationseffekten dar, da sie aus<br />

solidem, homogenem und gut vaskularisiertem Gewebe besteht, das die Laserstrahlung<br />

genügend absorbieren kann.<br />

Die Kenntnis der optischen Eigenschaften des Gewebes und ihres Temperaturverhaltens<br />

während der Lasertherapie sind von größter Wichtigkeit für die Dos<strong>im</strong>etrie. Für die<br />

Schweineleber wurden die optischen Parameter in mehreren exper<strong>im</strong>entellen Arbeiten<br />

ermittelt [111,112]. Gleichzeitig konnte bewiesen werden, daß sich bei der Anwendung des<br />

Nd:YAG-Lasers für die interstitielle LITT von Schweineleber bei entsprechender<br />

Parametersetzung reproduzierbare Koagulationszonen des Gewebes erzeugen lassen.<br />

Für jeden Einzelversuch wurde eine neue Gewebeprobe verwendet. Die Anfangstemperatur<br />

des Gewebes betrug jeweils 20°C.<br />

3.1.2 Nd:YAG-Laser<br />

Zur Durchführung der interstitiellen Laserkoagulation in den exper<strong>im</strong>entellen Arbeiten wurde<br />

ein Nd:YAG Laser (Neodymium:Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) eingesetzt. Die einfache<br />

und kompakte Bauweise sowie hohe mittlere Leistungen machen ihn zu einem weit<br />

verbreiteten Instrument <strong>im</strong> medizinischen Bereich.<br />

Der Nd:YAG-Laser ist ein Festkörperlaser. Als Lasermedium werden hier die in ein<br />

Y3Al5O12-Wirtskristall einbetteten dreiwertigen Nd-Ionen verwendet, die durch Bestrahlung<br />

mit intensivem Licht der Xenon/Krypton Lampen angeregt werden. Der Nd:YAG-Laser ist ein<br />

Vier-Niveau-Laser. Eine Besetzungsinversion der angeregten Nd-Ionen zwischen dem 3. und<br />

dem 4. Niveau ermöglicht eine Laseremission bei 1064 nm <strong>im</strong> nahen Infrarot [120]. Das Licht<br />

aus diesem Bereich ist für das menschliche Auge nicht sichtbar. Als Pilotstrahl dient deshalb<br />

das rote Licht des Helium-Neon-Lasers (Wellenlänge 630 nm).<br />

Bei Einwirkung von Licht <strong>im</strong> nahen Infrarotbereich auf das biologische Gewebe dominiert die<br />

Streuung über die Absorption, deswegen werden hierbei <strong>im</strong> Vergleich zu anderen Lasern die<br />

größten Eindringtiefen erreicht. Abhängig von der Gewebeart kann die Eindringtiefe des<br />

Nd:YAG-Laserlichtes 2 bis 8 mm betragen. Die Wirktiefe ist jedoch sehr stark von der<br />

Expositionsdauer abhängig. Durch kurze Expositionszeiten von 100 ms kann die<br />

Reaktionszone auf unter 1 mm begrenzt werden. Bei längeren Expositionszeiten von<br />

mehreren Minuten kann die Wirktiefe durch Wärmeleiteffekte über die physikalisch<br />

determinierte Eindringtiefe hinausgehen.


Diskussion III<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Der Nd:YAG-Laserstrahl wird <strong>im</strong> Gewebe nicht an spezifischen Absorbern, sondern<br />

weitgehend homogen absorbiert [120]. Seine Gewebewirkung unterscheidet sich deutlich von<br />

denen des CO2-Lasers und des Argon-Lasers. Während der CO2-Laser mit seinem Licht der<br />

Wellenlänge 10600 nm, das hauptsächlich <strong>im</strong> Wasser absorbiert wird, in erster Linie ein<br />

typischer "Schneidlaser" ist und der Argon-Laser, dessen Licht (Wellenlänge 488 und 514 nm)<br />

von Hämoglobin und Melanin absorbiert wird, eine Koagulation mit einer Eindringtiefe von<br />

ca. 1 mm ermöglicht, eignet sich der Nd:YAG-Laser, abhängig von eingesetzten Parametern,<br />

sowohl zur Koagulation (niedrige Leistungsdichten) als auch zum Vaporisieren (hohe<br />

Leistungsdichten) von Gewebe.<br />

Der Nd:YAG-Laser kann <strong>im</strong> cw (continuous wave = Dauerstrich) oder getakteten Betrieb<br />

arbeiten. Als Lichtwellenleiter werden dünne und biegsame Quarzglasfasern mit<br />

verschiedenen Durchmessern benutzt, deswegen ist ein Einsatz dieses Lasers durch flexible<br />

sowie starre Endoskope möglich. Für die Arbeiten an der Gewebeoberfläche ist die<br />

Laserlichtübertragung mit Hilfe eines Fokussierhandstückes möglich. Bei der endoskopischen<br />

Anwendung wird die Faser über den Arbeitskanal in das Endoskop eingeführt und das<br />

Faserende unter Sicht in gewünschter Positionierung plaziert. Die Therapie kann hier in der<br />

Kontakt-, bzw. Nonkontaktmethode erfolgen. Bei der Nonkontaktmethode muß man mit<br />

einem Koagulationssaum von 3 bis 5 mm unter und neben dem Fokus rechnen. Bei dem<br />

interstitiellen Einsatz wird die Faser mit Hilfe von Punktionskanülen in das Gewebe<br />

eingeführt. Nach Rückzug des Katheters befindet sich das Faserende in einem direkten<br />

Kontakt mit dem Gewebe.<br />

Heutzutage werden die Nd:YAG-Laser von verschiedenen Herstellern angeboten. Für die<br />

Untersuchungen zur LITT in dieser Arbeit wurde ein Gerät der Firma Dornier Medizin-<br />

Technik Typ mediLas 4060 N verwendet.


IV Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.1.3 Applikatoren für das LITT-Verfahren<br />

3.1.3.1 Bare fiber<br />

Der Nd:YAG-Laser wird in seinen Einsatzmöglichkeiten durch die Anwendung der flexiblen,<br />

relativ bruchfesten optischen Fasern (bare fibers), die die Laserstrahlung sicher und<br />

weitgehend verlustarm transmittieren, stark erweitert. Die hohen Leistungsdichten eines<br />

Laserstrahls bleiben nach Durchlaufen einer Faser weitgehend erhalten. Im klinischen Einsatz<br />

werden heutzutage vorzugsweise PCS(Plastic Coated Silicon)-Quarzglasfasern verwendet, die<br />

wegen ihrer Handhabbarkeit, Festigkeit und Nicht-Toxizität allen anderen Fasertypen weit<br />

überlegen sind [40].<br />

Eine PCS-Quarzglasfaser besteht aus einem Kern, den das Licht durchläuft, einem den Kern<br />

umgebenden optischen Mantel (cladding), der aus einem niedrigbrechenden, transparenten<br />

Kunststoff hergestellt wird, und einer äußeren Hülle (coating), die die mechanische Festigkeit<br />

der Faser gewährleistet. Das physikalische Prinzip der Lichtführung ist bei einer<br />

Quarzglasfaser die Totalreflexion.<br />

In einem Lichtwellenleiter tritt ein Lichtverlust (Faserdämpfung) über die Länge auf. Der<br />

Grund dafür können zum einen verschiedene Verlustmechanismen sein, z.B. Grunddämpfung<br />

des Fasermaterials, Zusatzdämpfung durch Materialfehler und Verunreinigungen sowie<br />

geometrisch-mechanische Abweichungen der Faser vom Idealzustand. Zum anderen treten die<br />

Lichtverluste be<strong>im</strong> Lichtein- und -austritt auf, z.B. bei nicht-entspiegelten Faserendflächen<br />

und Verschmutzungen bzw. ungenügender Präparation der Faserendflächen. Bei der<br />

Quarzfaser betragen die Verluste der Laserleistung an der Endfläche ca. 3,5%.<br />

Abb. 9. Abstrahlcharakteristik eines Lichtleiters mit 600 µm Kerndurchmesser.<br />

(Angabe in Grad bezeichnet den Streuwinkel)<br />

(nach Frank, Hessel, Krampe: Optische Endglieder. In: Berlien, Müller:<br />

Angewandte Lasermedizin, 1.Ergänzungslieferung 10/89 [40].)


Diskussion V<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 10. Strahlgeometrie eines 600 µm- und 400 µm-Lichtleiters und<br />

dazugehörige Leistungsdichte für 30 W Laserleistung.<br />

(nach Frank, Hessel, Krampe: Optische Endglieder. In: Berlien, Müller:<br />

Angewandte Lasermedizin, 1.Ergänzungslieferung 10/89 [40].)<br />

Für die exper<strong>im</strong>entellen Anwendungen wurden in dieser Arbeit die PCS-Quarzglasfasern mit<br />

einer Länge von 3 m und einem Kerndurchmesser von 600 µm benutzt. Bei diesem<br />

Strahldurchmesser beträgt die aktive Fläche 0,0028 cm². Das ergibt folgende<br />

Leistungsdichten:<br />

Leistung Leistungsdichte<br />

2 W 714 W/cm²<br />

3 W 1071 W/cm²<br />

4 W 1428 W/cm²<br />

5 W 1785 W/cm²<br />

6 W 2142 W/cm²<br />

Da es während der Bestrahlung zur Kontaminierung des Faserendes mit Geweberückständen<br />

kommen kann, wurde die Faserspitze vor jedem Einzelversuch frisch präpariert.


VI Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.1.3.2 Bare fiber mit Spülung<br />

Bei der Durchführung der LITT <strong>im</strong> Rahmen dieser Arbeit wurde zusätzlich eine<br />

Quarzglasfaser mit kontinuierlicher Spülung verwendet. Durch Spülung der Faserspitze mit<br />

der 0,9%-Kochsalzlösung während der Laserexposition wird das Gewebe gekühlt, was vor<br />

einem Auftreten der Karbonisierung schützt.<br />

Zu diesem Zwecke wird ein Infusionssystem (Intrafix air der Firma B.Braun Melsungen AG)<br />

verwendet. Die bare fiber wird nach dem Durchstehen des Gummiverbindungsstückes in das<br />

Infusionssystem eingebracht. Nach dem Vorschieben der Faser in den Katheter der <strong>im</strong><br />

Gewebe positionierten Punktionskanüle (Abbocath 16G) erfolgt das Befestigen des<br />

Infusionssystems an den Katheter. Während der interstitiellen Laserkoagulation sollte die<br />

Faserspitze die Spitze des Katheters um 5 mm überragen. Abb. 11 zeigt das<br />

Applikationssystem zur Laserung mittels bare fiber mit Spülung.<br />

Abb. 11. Das Applikationssystem aus bare fiber mit Spülung.<br />

3.1.3.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator<br />

Als drittes Applikationssystem wurde <strong>im</strong> Rahmen dieser Arbeit ein diffus abstrahlender LITT-<br />

Applikator verwendet, der <strong>im</strong> Laser-Medizin-Zentrum gGmbH, Berlin entwickelt wurde<br />

[110,114]. Der in das Gewebe gebrachte Applikator ermöglicht eine großflächige Abstrahlung<br />

und homogene Verteilung der Photonen. Auf diese Weise läßt sich eine gleichmäßige<br />

Temperatur am und um den Applikator erreichen, was eine Überhitzung und Karbonisierung<br />

des Gewebes und daraus resultierende Zerstörung zu vermeiden erlaubt. Der Applikator wird<br />

mit Hilfe des Ätzverfahrens hergestellt. Dadurch entstehen am distalen Faserende und an dem<br />

dieses Ende umgebenden Glasdom lichtstreuende Flächen. Die Klebestelle zwischen der Faser<br />

und dem Glasdom ist temperaturstabil bis 200°C. Der LITT-Applikator eignet sich für die


Diskussion VII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Transmission des Laserlichtes <strong>im</strong> Wellenlängenbereich von 800-1100 nm. Bei 1064 nm<br />

beträgt der Transmissionsgrad > 90%.<br />

Für den perkutanen Einsatz des Applikators wurde <strong>im</strong> Laser-Medizin-Zentrum ein LITT-<br />

Applikationsset entwickelt, das die Positionierung des Applikators <strong>im</strong> Gewebe ermöglicht.<br />

Das LITT-Set besteht aus einem Punktionsbesteck (Fa. B.Braun) und einem LITT-<br />

Laserapplikator (Fa. Schott).<br />

Das Punktionsbesteck zur Positionierung und Erweiterung des Punktionskanals besteht aus<br />

folgenden Teilen:<br />

1. Punktionsnadel mit Mandrin<br />

Außendurchmesser: 1,3 mm, 4 French<br />

Mandrindurchmesser: 1,0 mm, 3 French<br />

Führungsdraht<br />

2. Schleuse mit Mandrin<br />

Außendurchmesser: 3,3 mm, 10 French<br />

Länge der Schleuse: 175 mm<br />

Mandrindurchmesser: 2,3 mm, 7 French<br />

3. Hüllkatheter<br />

Außendurchmesser: 2,3 mm, 7 French<br />

Länge: 435 mm<br />

Transparenzbereich: 400-1100 nm<br />

Schmelzpunkt: > 300°C<br />

LITT-Laserapplikator (Abb. 12)<br />

Gesamtlänge für den intraoperativen Einsatz: 5 m<br />

Gesamtlänge für den perkutanen Einsatz: 10 m<br />

Glasdomlänge: 23 mm<br />

Glasdomaußendurchmesser: 1,4 mm<br />

Länge der effektiven Strahlungsstrecke: 18 mm<br />

Faserkerndurchmesser: 400 µm<br />

Faserart: PCS<br />

Lasereinkopplung: SMA 905<br />

Für die exper<strong>im</strong>entellen Arbeiten wurde das Punktionsbesteck zusammen mit der 10-mlangen<br />

LITT-Applikatorausführung, die für den ursprünglich vorgesehenen Einsatz für die<br />

MRI-kontrollierte LITT mit einer Kontrastmarkierung (Magnetit 1%) versehen ist, verwendet.<br />

Bei der Länge der effektiven Strahlungsstrecke von 18 mm und dem Durchmesser des<br />

Applikationssystems (Applikator und Hüllschlauch) von 2,3 mm beträgt die aktive Fläche<br />

1,3 cm². Das ergibt folgende Leistungsdichten:


VIII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Leistung Leistungsdichte<br />

4 W 3,1 W/cm²<br />

5 W 3,9 W/cm²<br />

6 W 4,6 W/cm²<br />

Abb. 12. Diffus abstrahlender LITT-Applikator.<br />

(Nach Roggan A. et al.: Laserinduced Thermotherapy (LITT). Application<br />

Set and Procedure. 4. Wissenschaftswoche<br />

Univ.-Klinikum Steglitz FU Berlin. Jahrbuch 1993: 164-165 [110].)<br />

Abb. 13. Konfiguration zu Beginn der Laserbestrahlung.<br />

(Nach Roggan A. et al.: Laserinduced Thermotherapy (LITT). Application<br />

Set and Procedure. 4. Wissenschaftswoche Univ.-Klin.Steglitz FU Berlin.<br />

Jahrbuch 1993: 164-165 [110].)


Diskussion IX<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.1.4 Das Leistungsmeßgerät<br />

Im Rahmen dieser Arbeit wurde vor jedem Einsatz des jeweiligen Applikationssystems dessen<br />

distale Ausgangsleistung best<strong>im</strong>mt. Zu diesem Zweck wurde ein Leistungsmeßgerät<br />

verwendet, das <strong>im</strong> Laser-Medizin-Zentrum gGmbH, Berlin entwickelt wurde.<br />

Das Leistungsmeßgerät ist für den Einsatz in folgenden Bereichen vorgesehen:<br />

1. Wellenlänge 1064 nm<br />

Bereich V1 0-1,999 W (cw)<br />

Bereich V2 0-100 W +/- 1% (cw)<br />

2. Wellenlänge 500-1100nm<br />

Bereich V1 0-100 W (cw) 1064 nm<br />

Bereich V2 0-100 W (cw) 600 nm<br />

Zum Zwecke der Leistungsmessung wird der das Nd:YAG-Laserlicht übertragende Applikator<br />

<strong>im</strong> Zentrum einer Ulbricht-Kugel positioniert. Während der anschließenden Bestrahlung wird<br />

der Wert der Ausgangsleistung auf einem digitalen Display angezeigt.


X Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.1.5 Die Farbkodierte Duplexsonographie<br />

Die Farbkodierte Duplexsonographie (FKDS), die zwei unterschiedliche Ultraschallverfahren,<br />

die "Grauwert-Sonographie" und die "Doppler-Sonographie", beinhaltet, ermöglicht die<br />

s<strong>im</strong>ultane Erfassung von Weichteilstrukturen und Blutfluß in Echtzeit. Ein FKDS-Bild besteht<br />

aus einem Grauwert- und einem Farbanteil. Das Grauwertbild dient der Strukturdarstellung<br />

des betrachteten Bereiches, und die Farbkodierung kennzeichnet Bewegungen innerhalb des<br />

Bildfeldes. Es wird <strong>im</strong> allgemeinen der Blutfluß untersucht. Farbig kodiert werden die<br />

Bewegungen sämtlicher korpuskulären Strukturen sowie Dichteschwankungen der<br />

Flüssigkeit. Die Informationen über die Morphologie des betrachteten Bereiches und über den<br />

Blutfluß werden auf unterschiedlichen Wegen gewonnen, da beide Anteile des FKDS-Bildes<br />

verschiedenen Gesetzmäßigkeiten unterliegen [39,65,92,145].<br />

Schallwellen oberhalb einer Frequenz von 20 Kilohertz (kHz) werden als Ultraschall<br />

bezeichnet. Das Ultraschallabbildungsverfahren beruht auf der Aussendung eines kurzen<br />

Ultraschallpulses und dem kontinuierlichen Empfang der zurückkommenden Echos, die an<br />

der Grenzfläche zweier unterschiedlicher Medien entstehen. Durch Anregung der Teilchen<br />

kommt es zu mechanischen Schwingungen, die zu einer abwechselnden Kompression und<br />

Dekompression des Materials führen, somit entspricht die Schallwelle einer zeitlich<br />

periodischen Druckänderung. Je stärker die Bindung zwischen den Teilchen, desto höher ist<br />

die Schallgeschwindigkeit <strong>im</strong> Medium. Zum Aussenden von Schallpulsen und zum Empfang<br />

der zurückkommenden Echos dienen die Schallköpfe.<br />

Die zeitliche Darstellung der Echoamplituden einer Ultraschallinie entlang der Zeitachse wird<br />

als A-Mode-Bild bezeichnet. Viele nebeneinanderliegende A-Mode-Linien bilden ein B-<br />

Mode-Bild, in dem die Amplituden in Grauwerte übersetzt werden. Je höher die Amplitude,<br />

desto heller wird die Stelle <strong>im</strong> Bild dargestellt.<br />

Das Prinzip der Doppler-Sonographie beruht auf dem Doppler-Effekt, der nach dem Physiker<br />

Christian Johann Doppler benannt wurde. Die von den bewegten Objekten gestreuten oder<br />

reflektierten Wellen erhalten eine geschwindigkeitsproportionale Phasen- und<br />

Frequenzverschiebung. Je nachdem, ob sich ein Reflektor vom Sender oder Empfänger<br />

entfernt oder sich auf ihn zubewegt, ist die Frequenz des empfangenen Echos niedriger oder<br />

höher als die Frequenz des gesendeten Ultraschallpulses.<br />

Bei der Blutgeschwindigkeitsanalyse sendet der Schallkopf einen Schallpuls aus, der auf<br />

bewegte Streukörper <strong>im</strong> Blut trifft. Die bewegten Blutkörperchen empfangen ein Signal und<br />

senden dieses zurück. Der Schallkopf empfängt nun ein Echo von einem bewegten Sender. Es<br />

kommt zu einer Frequenzverschiebung, die in der Doppler-Gleichung festgelegt wird:<br />

oder nach v aufgelöst:<br />

Δf = 2f ∗ v ∗ cos α / c [92]


Diskussion XI<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

v = 0,78 ∗ Δf / f ∗ cos α [92]<br />

mit: v = Bewegungsgeschwindigkeit des Blutes<br />

Δf = Doppler-Frequenzverschiebung<br />

f = Sendefrequenz<br />

c = Schallgeschwindigkeit <strong>im</strong> Gewebe ∼1540 m/s<br />

cos α = Winkel zwischen der Ausbreitungsrichtung des Schalls und der<br />

Richtung des Blutflusses<br />

Δf ist zum einen von der Sendefrequenz f abhängig. Bei einer gegebener Größe von v ist Δf<br />

umso größer, je höher die Sendefrequenz f ist. Zum anderen hängt Δf vom Einstrahlwinkel α<br />

ab: Δf ist am größten bei möglichst parallel zur Gefäßachse einfallendem Schallstrahl. Bei<br />

senkrechtem Einfall ist cos α = 0, und es wird kein Dopplersignal registriert. Zur Best<strong>im</strong>mung<br />

der Geschwindigkeit v aus der Dopplerfrequenz Δf muß der Winkel α <strong>im</strong> B-Bild gemessen<br />

und eine Winkelkorrektur durchgeführt werden. Die <strong>im</strong> Echosignal aus dem Blutgefäß<br />

enthaltene Frequenz f wird durch den Doppler-Effekt um Δf erhöht oder erniedrigt,<br />

entsprechend der Richtung des Blutflusses. Bei der Auswertung der Echosignale, die zum<br />

Dopplerspektrum bzw. zum Farbdoppler-Bild führen, werden in der Regel die<br />

Flußgeschwindigkeiten in Richtung auf den Schallkopf zu <strong>im</strong> Dopplerspektrum positiv<br />

dargestellt und <strong>im</strong> Farbdoppler-Bild rotfarbig kodiert, während sie <strong>im</strong> Falle der Flußrichtung<br />

vom Schallkopf weg negativ bzw. blaufarbig dargestellt werden.<br />

Bei Farbdoppler wird der Blutfluß aus einer Vielzahl von Meßorten, die über das ganze<br />

Schnittbild oder einen Teil davon verteilt sind, erfaßt und farbkodiert dargestellt. Das<br />

Ergebnis ist die räumliche Verteilung der mittleren Geschwindigkeit und seiner Richtung <strong>im</strong><br />

durchströmten Gefäß, in einer zeitlichen Folge, die durch die Bildrate best<strong>im</strong>mt wird.<br />

Die <strong>im</strong> Rahmen dieser Arbeit durchgeführte FKDS-kontrollierte interstitielle<br />

Laserkoagulation erfolgte unter Einsatz der Geräte: Quantum 1000 (Philips) und Quantum<br />

2000 (Siemens).


XII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.1.5.1 Einstellung des Gerätes<br />

Zu Beginn der Untersuchung muß eine genaue Geräteeinstellung erfolgen. Im Vordergrund<br />

steht hier eine opt<strong>im</strong>ale Aussteuerung des Grauwertbildes. Zuerst erfolgt die Positionierung<br />

des Fokus auf die zu untersuchende Tiefe (Depth). Die Sendeenergie (Power), die sich auf die<br />

Qualität des Grauwertbildes genauso wie auf die Qualität der Farbkodierung auswirkt, sollte<br />

auf den niedrigsten möglichen Wert eingestellt werden. Die Empfangsempfindlichkeit (Gain)<br />

muß so gewählt werden, daß das verstärkungsbedingte Rauschen min<strong>im</strong>iert wird. Bei der<br />

Ableitung des Doppler-Spektrums wie bei der Einstellung des farbkodierten Bildes müssen<br />

eine ausreichend hohe Pulsrepetitionsfrequenz (PRF) sowie eine korrekte Position der<br />

Nullinie gewählt werden. Zu einer Anpassung der Farbkodierung muß die<br />

"Intensitätsschwelle" (Threshold) eingestellt werden. Die Intensitätsschwelle legt den Bereich<br />

fest, oberhalb dessen die Echosignale für die farbkodierte Bearbeitung berücksichtigt werden.<br />

Durch eine entsprechende Wahl der Bildwechselfrequenz (Frame rate) kann eine zusätzliche<br />

Empfindlichkeit des Gerätes erreicht werden.<br />

Für den Einsatz des FKDS-Gerätes zur Kontrolle der interstitiellen Laserkoagulation wurde<br />

folgende Einstellung des Gerätes gewählt:<br />

Tiefe 42 mm<br />

Sendeenergie -20 dB<br />

Empfangsempfindlichkeit 34 dB<br />

3.1.5.2 Positionierung des Schallkopfes<br />

Die Qualität eines Ultraschallsystems wird zu einem wesentlichen Teil auch von der Wahl<br />

eines entsprechenden Schallkopfes best<strong>im</strong>mt. Es stehen Linearschallköpfe,<br />

Konvexschallköpfe und Sektorenschallköpfe zur Verfügung. Außer den mechanischen<br />

Sektorenschallköpfen bestehen sämtliche gebräuchliche Schallköpfe aus einer linearen<br />

Anordnung von Piezoelementen, die durch Anlegen einer elektrischen Wechselspannung zu<br />

mechanischen Schwingungen angeregt werden. Die dadurch erzeugte Druckänderung breitet<br />

sich <strong>im</strong> Gewebe aus. Be<strong>im</strong> Empfang der Echos wirken die Piezoelemente dagegen als<br />

Drucksensoren. In der medizinischen Diagnostik wird zur Bildgebung der Frequenzbereich<br />

von ca. 2 MHz bis 10 MHz (neuerdings bis 30 MHz) verwendet [92,145].<br />

Da die Streuintensität an den Erythrozyten proportional zur vierten Potenz der Schallfrequenz<br />

ist, kann durch die Wahl der Schallköpfe mit den höheren Senderfrequenzen die Absorption<br />

<strong>im</strong> Gewebe etwas ausgeglichen werden und somit eine Verstärkung der empfangenen Echos<br />

erreicht werden.<br />

Für die unter der FKDS-Bildgebung durchgeführte Laserkoagulation in vitro wurde ein 7,5-<br />

MHz-Linearschallkopf mit einer Vorlaufstrecke eingesetzt. Der Schallkopf wurde senkrecht


Diskussion XIII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

zur Oberfläche des Leberpräparates über dem behandelten Bereich positioniert. Zwischen dem<br />

Schallkopf und der Oberfläche befand sich eine Schicht des wasserhaltigen Kopplungsmittels<br />

(Gelpad), die die Schallintensitätsverluste in der Luft min<strong>im</strong>alisieren sollte.<br />

3.1.6 Temperaturregistrierung<br />

Zur Messung der Temperaturen <strong>im</strong> Gewebe fand ein LCD Digital-Handthermometer der<br />

Firma Greisinger Electronic GmbH Verwendung. Das Thermometer besteht aus einem<br />

Hauptteil mit Flüssigkristallanzeige (LCD) sowie einer Ni-Cr-Ni-Mikrothermosonde, die an<br />

das Meßgerät angeschlossen wird. Mit dem LCD Digitalthermometer kann ein Meßbereich<br />

von -150 bis 400°C mit einer Genauigkeit von +/- 0,2% kontinuierlich abgedeckt werden. Die<br />

Ansprechzeit für 95% des Max<strong>im</strong>alwertes beträgt 108 ms [Herstellerangaben]. Die Länge der<br />

Thermosonde beträgt 20 cm und ihr Außendurchmesser 0,5 mm.<br />

Vor Meßbeginn wurde das Thermometer auf 0°C <strong>im</strong> Eiswasser und 100°C in siedendem<br />

Wasser kalibriert.<br />

Bei der interstitiellen Laserbestrahlung des Gewebes kommt es zu einer Temperaturerhöhung,<br />

die in unmittelbarer Umgebung des Applikators am größten ist und umso geringer wird, je<br />

weiter man sich vom Zentrum des Laserstrahls entfernt [24,29]. Da die Eigenabsorption der<br />

Thermosonde sowie die dadurch entstehende sekundäre Überwärmung des Gewebes zur<br />

Messung von höheren als die tatsächlichen Werte führt, wurde die Thermosonde erst be<strong>im</strong><br />

Auftreten des Farbsignals <strong>im</strong> FKDS-Gerät in das Gewebe eingeführt. Die Thermosonde wurde<br />

senkrecht zu der Faser und direkt über der Faserspitze in einem seitlichen Abstand vom<br />

eigentlichen Strahldurchmesser von ca. 3 mm plaziert.


XIV Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.2 Durchführung der interstitiellen Laserkoagulation unter der FKDS-Kontrolle<br />

3.2.1 Bare fiber<br />

Frische Schweineleber wurde mit einer Punktionskanüle (Abbocath 16G) unter der<br />

Bildgebung des B-Bildes des FKDS punktiert. Nach dem Entfernen der Nadel wurde die bare<br />

fiber über den Teflonkatheter in das zu koagulierende Gewebe eingeführt. Danach folgte der<br />

Rückzug des Katheters um 5 mm, so daß sich jetzt die Spitze des Lichtwellenleiters in<br />

direktem Kontakt mit dem Gewebe befand. Es wurden jeweils 5 Bestrahlungsreihen für die<br />

Leistungen 2, 3, 4 und 5 W über die Zeiten 120, 240 und 480 Sekunden vorgenommen.<br />

Tabelle 2: Energie (J) bei den verwendeten Expositionszeiten und Leistungen.<br />

Zeit (s)<br />

Leistung (W) 2 3 4 5<br />

120 240 360 480 600<br />

240 480 720 960 1200<br />

480 960 1440 1920 2400<br />

Während der Laserung unter der FKDS-Kontrolle wurde die Entwicklung der Veränderungszone<br />

<strong>im</strong> B-Bild und das Verhalten des Farbsignals beobachtet. Die Zeit t, nach der es zum<br />

Entstehen des Farbsignals kam, wurde gemessen. Die Temperatur T, bei der die ersten<br />

Veränderungen des Farbsignals auftraten, wurde registriert. Die weitere Entwicklung dieses<br />

Signals wurde <strong>im</strong> Monitor beobachtet. Sofort nach Ende der Bestrahlung sowie 2 und 10<br />

Minuten danach wurde <strong>im</strong> B-Bild die Größe der Veränderungszone ausgemessen.<br />

Anschließend wurde das Präparat entlang des Punktionskanals aufgeschnitten, die<br />

Koagulationszone makroskopisch best<strong>im</strong>mt und mittels Lineal ausgemessen. Die<br />

makroskopischen Messungen wurden danach mit den B-Bild-Werten verglichen.


Diskussion XV<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 14. Punktionskanüle (Abbocath 16G) und frisch präparierte bare fiber (600 µm) vor dem<br />

Einführen in das Präparat.<br />

Ablauf einer Einzelmessung<br />

1. Vorbereiten des Gewebestückes<br />

2. Einstellen des FKDS-Gerätes<br />

3. Darstellen des zu bestrahlenden Bereiches <strong>im</strong> B-Bild<br />

4. Punktion des Gewebes mit Abbocath 16G<br />

5. Entfernen der Punktionsnadel<br />

6. Vorschieben der Faser durch den Teflonkatheter in das Gewebe<br />

7. Rückziehen des Katheters um 5 mm<br />

8. Laserbestrahlung des Präparates unter Kontrolle der FKDS<br />

9. Be<strong>im</strong> Auftreten des Farbsignals:<br />

- Aufzeichnen der Zeit t, nach der das Farbsignal auftritt<br />

- Einbringen der Thermosonde ins Gewebe<br />

- Aufzeichnen der Temperatur T, bei der das Farbsignal entsteht<br />

- weiteres Beobachten der Veränderungen des Farbsignals <strong>im</strong> B-Bild<br />

10. Beenden der Laserung<br />

11. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild sofort nach Ende der Laserung<br />

12. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild 2min. nach Ende der Laserung<br />

13. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild 10min. nach Ende der Laserung<br />

14. Aufschneiden des Präparates und Ausmessen der Länge und Breite der Koagulationszone<br />

15. Dokumentation


XVI Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.2.2 Bare fiber mit Spülung<br />

Der Versuchsaufbau entspricht dem Aufbau wie bei 3.2.1. Zusätzlich wurde die 0,9%-<br />

Kochsalzlösung mittels eines Infusionssystems an den Katheter angeschlossen, so daß die<br />

Faserspitze durch die austretende Flüssigkeit gespült wurde. Die Spülgeschwindigkeit betrug<br />

2 ml/min. Es wurden jeweils 5 Bestrahlungsreihen für die Leistungen 4, 5 und 6 W <strong>im</strong> cw-<br />

Verfahren über die Zeiten 120, 240 und 480 Sekunden durchgeführt.<br />

Tabelle 3: Energie (J) bei den verwendeten Expositionszeiten und Leistungen.<br />

Leistung (W) 4 5 6<br />

Zeit (s)<br />

120 480 600 720<br />

240 960 1200 1440<br />

480 1920 2400 2880<br />

Während der Laserung unter der FKDS-Kontrolle wurden die Entwicklung der<br />

Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild und das Verhalten des Farbsignals beobachtet. Die Zeit t, nach<br />

der es zum Entstehen des Farbsignals kam, wurde gemessen. Die weitere Entwicklung dieses<br />

Signals wurde <strong>im</strong> Monitor beobachtet. Anschließend an die Laserung sowie 2 und 10 Minuten<br />

danach wurde die Größe der jeweiligen Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild ausgemessen. Danach<br />

erfolgte die makroskopische Ausmessung der Koagulationszone in dem entlang des<br />

Punktionskanals aufgeschnittenen Leberpräparat. Die <strong>im</strong> B-Bild ausgemessenen Längen und<br />

Breiten der Veränderungszonen wurden mit den makroskopischen Werten verglichen.<br />

Abb. 15. Positionierung der bare fiber mit Spülung <strong>im</strong> Schweineleberpräparat.


Diskussion XVII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Ablauf einer Einzelmessung<br />

1. Vorbereiten des Gewebestückes<br />

2. Einstellen des FKDS-Gerätes<br />

3. Darstellen des zu bestrahlenden Bereiches <strong>im</strong> B-Bild<br />

4. Punktion des Gewebes mit Abbocath 16 G<br />

5. Entfernen der Punktionsnadel<br />

6. Durchstechen des Gummiverbindungsstückes des Infusionssystems und Einführen der<br />

bare fiber in das Infusionssystems<br />

7. Vorschieben der Faser in den Teflonkatheter und Anschluß des Infusionssystems an den<br />

Katheter<br />

8. Rückzug des Katheters mit angeschlossenem Infusionssystem (Faserspitze überragt die<br />

Katheterspitze um 5 mm)<br />

9. Beginn der Spülung<br />

10. Laserbestrahlung des Präparates unter Kontrolle der FKDS<br />

11. Be<strong>im</strong> Auftreten des Farbsignals Aufzeichnen der Zeit t<br />

12. Aufzeichnen des Farbsignals <strong>im</strong> weiteren Verlauf der Laserung<br />

13. Beenden der Laserung<br />

14. Beenden der Spülung<br />

15. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild sofort nach Ende der Laserung<br />

16. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild 2 min. nach Ende der Laserung<br />

17. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild 10 min. nach Ende der Laserung<br />

18. Aufschneiden des Präparates und Ausmessen der Länge und Breite der Koagulationszone<br />

19. Dokumentation


XVIII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

3.2.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator<br />

Nach der FKDS-gesteuerten Punktion des Leberpräparates mittels des LITT-Punktionssets<br />

wurde der Hüllschlauch in dem zu bestrahlenden Bereich positioniert. Danach wurde der<br />

LITT-Applikator bis zum Ende des Hüllschlauches eingeführt.<br />

Es wurden jeweils 5 Bestrahlungsreihen für die Leistungen von 4, 5 und 6 W <strong>im</strong> cw-<br />

Verfahren für die Zeiten 600, 780 und 900 Sekunden durchgeführt. Diese Parameter<br />

entsprechen den klinischen Anwendungen des LITT-Applikators.<br />

Tabelle 4: Energie (J) bei den verwendeten Expositionszeiten und Leistungen.<br />

Leistung (W) 4 5 6<br />

Zeit (s)<br />

600 2400 3000 3600<br />

780 3120 3900 4680<br />

900 3600 4500 5400<br />

Während der Laserung unter der FKDS-Kontrolle wurden die Entwicklung der<br />

Veränderungsszone <strong>im</strong> B-Bild und das Verhalten des Farbsignals beobachtet. Die Zeit t, nach<br />

der es zum Entstehen des Farbsignals kam, wurde gemessen. Die weitere Entwicklung dieses<br />

Signals wurde <strong>im</strong> Monitor beobachtet. Sofort nach der Laserung sowie 2 und 10 Minuten<br />

danach wurde die Größe der jeweiligen Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild ausgemessen.<br />

Anschließend wurde das Präparat entlang des Punktionskanals aufgeschnitten, die<br />

Koagulationszone makroskopisch best<strong>im</strong>mt und mittels Lineal ausgemessen. Die <strong>im</strong> B-Bild<br />

ausgemessenen Längen und Breiten der Veränderungszonen wurden mit den makroskopischen<br />

Werten verglichen.


Diskussion XIX<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 16. LITT-Applikator (LMZ) vor dem Einführen in den <strong>im</strong> Schweineleberpräparat<br />

positionierten Hüllschlauch.<br />

Ablauf einer Einzelmessung<br />

1. Vorbereiten des Gewebestückes<br />

2. Einstellen des FKDS-Gerätes<br />

3. Darstellen des zu bestrahlenden Bereiches <strong>im</strong> B-Bild<br />

4. Punktion des Gewebes mit der Punktionsnadel<br />

5. Herausziehen des Mandrins<br />

6. Einführen des Führungsdrahtes<br />

7. Herausziehen der Punktionsnadel<br />

8. Einführen der Schleuse mit Mandrin<br />

9. Herausziehen des Führungsdrahtes und des Mandrins<br />

10. Einbringen des Hüllschlauches in die Schleuse<br />

11. Herausziehen der Schleuse<br />

12. Einführen des Applikators bis zum Ende des Hüllschlauches<br />

13. Fixierung der Faser am Hüllschlauchschaft<br />

14. Laserbestrahlung des Präparates unter Kontrolle der FKDS<br />

15. Be<strong>im</strong> Auftreten vom Farbsignal Aufzeichnen der Zeit t<br />

16. Aufzeichnen des Farbsignals <strong>im</strong> weiteren Verlauf der Laserung<br />

17. Beenden der Laserung<br />

18. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild sofort nach Ende der Laserung<br />

19. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild 2 min. nach Ende der Laserung<br />

20. Ausmessen der Veränderungszone <strong>im</strong> B-Bild 10 min. nach Ende der Laserung<br />

21. Aufschneiden des Präparates und Ausmessen der Länge und Breite der Koagulationszone<br />

22. Dokumentation


XX Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4 Ergebnisse<br />

4.1 Bare fiber<br />

4.1.1 Bildgebung vor der Laserung<br />

Während der Punktion des Gewebes mit dem Abbocath 16G und der anschließenden<br />

Einführung der Faser ließen sich beide <strong>im</strong> B-Bild in Form echoreicher Strukturen deutlich<br />

darstellen, so daß eine präzise Lokalisation der Faserspitze in dem zu koagulierenden Gewebe<br />

möglich war (Abb. 17).<br />

Abb. 17. Darstellung der Lokalisation der Faser <strong>im</strong> Lebergewebe mit Hilfe des FKDS-Gerätes<br />

(Quantum 1000).


Diskussion XXI<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.1.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation<br />

Nach Beginn der Laserung wurde <strong>im</strong> Grauwertbild des FKDS die Entwicklung einer<br />

echoreichen Zone um die Faserspitze mit Schallauslöschung nach unten beobachtet. Diese<br />

Zone vergrößerte sich <strong>im</strong> weiteren Verlauf der Bestrahlung. Nach einer best<strong>im</strong>mten Zeit t<br />

(Tabelle 5) kam es <strong>im</strong> Bereich der Faserspitze zur Entwicklung eines Farbsignals, das aus<br />

einer Mischung von roten und blauen Punkten bestand. Im weiteren Verlauf der<br />

Laserkoagulation kam es regelmäßig zur Größenzunahme dieses Signals. Während jedoch bei<br />

2 W die Größenzunahme langsam erfolgte, kam es bei 3, 4 und 5 W zu einer plötzlichen<br />

Ausbreitung des "Farbnebels". Danach nahm das Farbsignal langsamer an Größe zu. Dabei<br />

entsprachen seine Form und Position nicht der Größe und Lokalisation der echoreichen Zone.<br />

Während der weiteren Laserung konnte man eine Verschiebung des Farbsignals entlang des<br />

Punktionskanals in Richtung auf die Punktionsstelle beobachten. Gleichzeitig war <strong>im</strong> Monitor<br />

die Bewegung einzelner Signale entlang des Katheters sichtbar, zeitkongruent wurde das<br />

Entweichen von Gas an der Punktionsstelle bemerkt. Bei längerer Laserung kam es zum<br />

Verlust des Farbsignals. Gleichzeitig wurde keine weitere Vergrößerung der echoreichen Zone<br />

beobachtet.<br />

Die Farbintensität und Größe des FKDS-Signals waren bei jeweils gleicher Bestrahlungsdauer<br />

für die Leistung von 5 W am größten, für 4 W mittelstark, für 3 W schwächer und für die<br />

Leistung von 2 W am schwächsten ausgeprägt.<br />

Tabelle 5 zeigt die Zeit t, nach der es zum Auftreten vom Farbsignal bei jeweiliger Leistung<br />

kam. Der t-Wert wurde als Mittelwert aus 15 Messungen errechnet.<br />

Tabelle 5: Zeit t in Abhängigkeit von der Leistung.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

t<br />

(s)<br />

2 80<br />

3 62<br />

4 41<br />

5 30<br />

Abb. 18-21 zeigen das Entstehen und die weitere Entwicklung des Farbsignals während der<br />

Laserkoagulation mit der Leistung von 4 W über 240 s.


XXII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 18. 60 s nach Beginn der Laserung: Auftreten des Farbsignals an der<br />

Faserspitze (Quantum 1000).<br />

Abb. 19. 90 s nach Beginn der Laserung: weitere Ausbreitung des Farbsignals<br />

(Quantum 1000).


Diskussion XXIII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 20. 100 s nach Beginn der Laserung: max<strong>im</strong>ale Entwicklung des Farbsignals<br />

(Quantum 1000).<br />

Abb. 21. 110 s nach Beginn der Laserung: Abschwächung des Farbsignals<br />

(Quantum 1000).


XXIV Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.1.3 Temperaturmessung<br />

Die Temperaturmessungen ergaben be<strong>im</strong> ersten Auftreten vom Farbsignal Werte von<br />

60 (+/- 3)°C. Bei der plötzlichen Ausbreitung des Farbsignals bei der Leistung von 3, 4 und<br />

5 W erreichte die Temperatur Werte von 95 (+/-3)°C.<br />

4.1.4 B-Bild-Kontrolle nach der Laserung<br />

Nach Beenden der Laserung konnte man <strong>im</strong> B-Bild regelmäßig eine Veränderungszone <strong>im</strong><br />

bestrahlten Bereich beobachten. Sofort nach Ende der Laserexposition bestand diese Zone aus<br />

einem echoreichen Zentrum, das von einer isoreflexiven Zone und einem echoarmen Saum<br />

umgeben wurde (Abb. 22). Während der folgenden 10 Minuten kam es zu einer<br />

Verkleinerung dieses Areals (Abb. 23).<br />

Abb. 22. Darstellung des bestrahlten Bereiches <strong>im</strong> B-Bild (Quantum 1000)<br />

sofort nach Ende der Laserung (Leistung 4 W, Zeit 240 s).


Diskussion XXV<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Die <strong>im</strong> B-Bild sofort nach Ende der Laserung sowie 2 und 10 Minuten danach ausgemessenen<br />

Längen und Breiten der bei den eingesetzten Parametern aufgetretenen echoreichen<br />

Veränderungszonen (Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen) sind der Tabelle 6 zu entnehmen.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

Abb. 23. Darstellung des bestrahlten Bereiches <strong>im</strong> B-Bild (Quantum 1000)<br />

10 Minuten nach Ende der Laserung (Leistung 4 W, Zeit 240 s).<br />

Tabelle 6: Längen und Breiten der echoreichen Veränderungszonen <strong>im</strong> B-Bild<br />

sofort, 2 und 10 Minuten nach der Laserexposition.<br />

Applikations-<br />

dauer<br />

(s)<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

Länge sofort<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

8,8<br />

10,3<br />

13,8<br />

10,7<br />

13,7<br />

19,2<br />

14,5<br />

20,3<br />

24,6<br />

19,9<br />

24,4<br />

28,8<br />

Länge 2 min.<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

8,2<br />

10,0<br />

13,0<br />

9,3<br />

12,3<br />

17,8<br />

13,4<br />

18,6<br />

22,2<br />

17,5<br />

21,6<br />

26,4<br />

Länge 10 min.<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

7,5<br />

9,2<br />

12,5<br />

8,5<br />

11,0<br />

16,0<br />

12,8<br />

17,2<br />

20,0<br />

16,4<br />

20,9<br />

23,0<br />

Breite sofort<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

6,0<br />

6,6<br />

7,8<br />

6,3<br />

7,8<br />

10,4<br />

8,6<br />

10,3<br />

13,0<br />

10,8<br />

13,5<br />

15,6<br />

Breite 2 min.<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

4,8<br />

5,8<br />

6,5<br />

5,5<br />

6,9<br />

9,8<br />

7,3<br />

9,2<br />

12,3<br />

9,4<br />

12,0<br />

13,2<br />

Breite 10 min.<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

4,0<br />

4,5<br />

5,4<br />

4,5<br />

6,0<br />

8,0<br />

6,0<br />

8,0<br />

10,4<br />

8,8<br />

11,4<br />

12,0


XXVI Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.1.5 Makroskopisches Bild nach der Laserkoagulation<br />

Das Ergebnis der interstitiellen Bestrahlung mit vorgegebenen Parametern war bei allen<br />

eingesetzten Leistungen und Bestrahlungszeiten die Entwicklung einer makroskopisch<br />

erkennbaren Koagulationszone, die gegenüber der Umgebung scharf demarkiert war. In<br />

Abhängigkeit von der Laserleistung war diese Zone entweder kugelförmig (bei 2 W) oder<br />

ellipsoid mit der Ausbreitung entlang der axialen Verlängerung des Laserstrahls (bei 3, 4 und<br />

5 W). Die Faserspitze befand sich stets <strong>im</strong> Zentrum der Koagulationszone. Bei 4 und 5 W<br />

kam es regelmäßig bei allen eingesetzten Bestrahlungszeiten zur Karbonisation des Gewebes<br />

um die Faserspitze und entlang der Faser. Abb. 24 zeigt die makroskopisch sichtbare<br />

Koagulationszone nach interstitieller Laserkoagulation mit der Leistung von 4 W über 240 s.<br />

Abb. 24. Makroskopisch sichtbare Koagulation des Gewebes<br />

(Leistung 4 W, Zeit 240 s).<br />

Die makroskopisch ausgemessenen Längen und Breiten der bei den eingesetzten Parametern<br />

erreichten Koagulationszonen (Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen) sind der Tabelle 7 zu<br />

entnehmen.


Diskussion XXVII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Tabelle 7: Längen und Breiten der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

Applikations-<br />

dauer<br />

(s)<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

Energie<br />

(J)<br />

240<br />

480<br />

960<br />

360<br />

720<br />

1440<br />

480<br />

960<br />

1920<br />

600<br />

1200<br />

2400<br />

Länge der<br />

Koagulationszone<br />

(mm)<br />

7,0<br />

8,2<br />

11,7<br />

8,3<br />

11,3<br />

16,5<br />

12,3<br />

16,7<br />

21,5<br />

16,1<br />

20,8<br />

24,1<br />

Breite der<br />

Koagulationszone<br />

(mm)<br />

4,5<br />

5,0<br />

6,25<br />

5,25<br />

6,5<br />

9,0<br />

6,5<br />

8,5<br />

11,25<br />

8,5<br />

10,8<br />

12,8


XXVIII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.2 Bare fiber mit Spülung<br />

4.2.1 Bildgebung vor der Laserung<br />

Während der Punktion des Gewebes mit dem Abbocath 16G und der anschließenden<br />

Einführung der Faser ließen sich beide <strong>im</strong> Monitor deutlich darstellen, so daß eine präzise<br />

Lokalisation der Faserspitze in dem zu bestrahlenden Gewebe möglich war. Mit Beginn der<br />

Spülung konnte man <strong>im</strong> B-Bild die Ausbreitung einer echoarmen Zone um die Faserspitze<br />

beobachten (Abb. 25).<br />

Abb. 25. Darstellung der Lokalisation der Faser mit Spülung mit Hilfe<br />

des FKDS-Gerätes (Quantum 2000).


Diskussion XXIX<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.2.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation<br />

Nach Beginn der Laserung unter Spülung kam es zur weiteren Vergrößerung der echoarmen<br />

Zone. Die Faserspitze war <strong>im</strong>mer deutlich sichtbar. Im weiteren Verlauf der Laserung kam es<br />

zur Entwicklung und räumlichen Ausbreitung einer echoreichen Zone, die <strong>im</strong> Zentrum der<br />

echoarmen Zone um die Faserspitze lag. Nach einer best<strong>im</strong>mten Zeit t (Tabelle 8) folgte dann<br />

das Auftreten des Farbsignals. Im weiteren Verlauf der Laserung nahm dieses Farbsignal<br />

regelmäßig an Größe zu und war stets auf die Umgebung der Faserspitze beschränkt. Eine<br />

Abschwächung bzw. ein Auslöschen des Farbsignals konnte man bei den eingesetzten<br />

Leistungen und Bestrahlungszeiten nicht beobachten.<br />

Die Farbintensität und Größe des FKDS-Signals waren bei der jeweils gleichen<br />

Bestrahlungszeit für die Leistung von 6 W am größten, für die Leistung von 5 W mittelstark<br />

und für 4 W am schwächsten ausgeprägt.<br />

Tabelle 8 zeigt die Zeit t, nach der es zum Entstehen vom Farbsignal bei jeweiliger Leistung<br />

kam. Der t-Wert wurde als Mittelwert aus 15 Einzelmessungen errechnet.<br />

Tabelle 8: Zeit t in Abhängigkeit von der Leistung.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

t<br />

(s)<br />

4 45<br />

5 37<br />

6 32<br />

Abb. 26 zeigt die Ausbreitung des Farbsignals nach 112 s ab Beginn der Laserung mit der<br />

Leistung von 4 W.


XXX Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 26. Das Farbsignal nach 112 s Laserung (Quantum 2000, bare fiber mit<br />

Spülung, Leistung 4 W).<br />

4.2.3 B-Bild-Kontrolle nach der Laserung<br />

Sofort nach Beenden der Laserung konnte man <strong>im</strong> B-Bild regelmäßig einen<br />

Veränderungsbereich beobachten. Dieser bestand aus einer echoarmen Zone, in derem Inneren<br />

sich eine echoreiche Zone um die Faserspitze befand. Innerhalb von 2 Minuten nach Ende der<br />

Laserung kam es zu einer Größenreduktion der echoreichen Zone, danach kam es zu keiner<br />

wesentlichen Veränderung in Form und Größe dieser Zone. Abb. 27 zeigt den bestrahlten<br />

Bereich <strong>im</strong> FKDS-Bild sofort nach Beenden der Laserung mittels bare fiber mit Spülung bei<br />

der Leistung von 5 W und Bestrahlungsdauer von 480 s.


Diskussion XXXI<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Die <strong>im</strong> B-Bild sofort nach der Laserung sowie 2 und 10 Minuten danach ausgemessenen<br />

Längen und Breiten der bei den eingesetzten Parametern aufgetretenen echoreichen<br />

Veränderungszonen (Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen) sind der Tabelle 9 zu entnehmen.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

4<br />

5<br />

6<br />

Abb. 27. Darstellung des bestrahlten Bereiches <strong>im</strong> FKDS (Quantum 2000)<br />

sofort nach der Laserung (bare fiber mit Spülung, Leistung 4 W,<br />

Bestrahlungszeit 480 s).<br />

Tabelle 9: Längen und Breiten der echoreichen Veränderungszonen <strong>im</strong> B-Bild<br />

sofort, 2 und 10 Minuten nach der Laserexposition.<br />

Applikations-<br />

dauer<br />

(s)<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

Länge sofort<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

13,5<br />

16,2<br />

19,2<br />

16,5<br />

19,1<br />

23,5<br />

20,0<br />

23,9<br />

26,6<br />

Länge 2 min.<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

12,5<br />

15,2<br />

18,0<br />

14,5<br />

18,0<br />

22,1<br />

18,2<br />

22,2<br />

24,5<br />

Länge 10 min.<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

12,7<br />

15,3<br />

18,2<br />

14,4<br />

18,2<br />

22,0<br />

18,2<br />

22,0<br />

24,3<br />

Breite sofort<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

9,4<br />

10,8<br />

12,3<br />

11,3<br />

12,9<br />

14,5<br />

13,5<br />

17,9<br />

19,5<br />

Breite 2 min.<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

7,8<br />

8,5<br />

10,5<br />

10,3<br />

10,8<br />

12,0<br />

12,8<br />

15,0<br />

16,9<br />

Breite 10 min<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

7,6<br />

8,4<br />

10,3<br />

10,2<br />

10,8<br />

11,7<br />

13,0<br />

14,7<br />

16,8


XXXIIDiskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.2.4 Makroskopisches Bild nach der Laserkoagulation<br />

Das Ergebnis der interstitiellen Bestrahlung mittels bare fiber mit der Spülung war bei den<br />

eingesetzten Parametern in jedem Fall eine Gewebeveränderung <strong>im</strong> behandelten Bereich. Das<br />

bestrahlte und unter dem Einfluß von Spülflüssigkeit stehende Gewebe war scharf von der<br />

Umgebung abgegrenzt und <strong>im</strong> Vergleich zu dieser heller. Im Zentrum dieser Zone befand sich<br />

eine eindeutig erkennbare Koagulationszone, die sich entlang der axialen Verlängerung des<br />

Laserstrahls ausbreitete und fester sowie härter als das umgebende Gewebe war. Eine<br />

Karbonisation bzw. Vaporisation des Gewebes ließen sich nicht erkennen.<br />

Abb. 28 zeigt den makroskopisch sichtbaren Gewebeveränderungsbereich<br />

(Gewebezerstörungs-zone und Koagulationszone) nach interstitieller Laserkoagulation mittels<br />

bare fiber mit Spülung bei der Leistung von 4 W über 480 s.<br />

Abb. 28. Makroskopisch sichtbare Gewebeveränderungszone<br />

(bare fiber mit Spülung, Leistung 4 W, Expositionszeit 480 s).<br />

Die makroskopisch ausgemessenen Längen und Breiten der Koagulationszonen (Mittelwerte<br />

aus 5 Einzelmessungen) sind der Tabelle 10 zu entnehmen.


DiskussionXXXIII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Tabelle 10: Längen und Breiten der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

4<br />

5<br />

6<br />

Applikations-<br />

dauer<br />

(s)<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

120<br />

240<br />

480<br />

Energie<br />

(J)<br />

480<br />

960<br />

1920<br />

600<br />

1200<br />

2400<br />

720<br />

1440<br />

2880<br />

4.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator<br />

4.3.1 Bildgebung vor der Laserung<br />

Länge der<br />

Koagulationszone<br />

(mm)<br />

12,0<br />

14,0<br />

17,0<br />

15,0<br />

17,3<br />

21,0<br />

Breite der<br />

Koagulationszone<br />

Während der Punktion und einschließender Einführung des Applikators wurden die<br />

Punktionsnadel, der Hüllschlauch sowie der LITT-Applikator <strong>im</strong> B-Bild in Form echoreicher<br />

Strukturen deutlich darstellbar, so daß eine präzise Punktion und dieser folgende genaue<br />

Positionierung des Applikators in dem zu bestrahlenden Gewebe möglich waren (Abb. 29).<br />

18,0<br />

22,5<br />

24,0<br />

(mm)<br />

8,0<br />

9,5<br />

11,0<br />

10,0<br />

11,6<br />

13,2<br />

12,0<br />

15,6<br />

18,0<br />

Abb. 29. Darstellung der Lokalisation des diffusen LITT-Applikators <strong>im</strong><br />

Lebergewebe mit Hilfe des FKDS (Quantum 2000).


XXXIVDiskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.3.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation<br />

Nach anfänglich fehlender Veränderung des B-Bildes wurde <strong>im</strong> B-Bild die Entwicklung einer<br />

echoreichen Zone und ihre Ausbreitung entlang der gesamten Länge des Applikators<br />

beobachtet. Nach der Zeit t (Tabelle 11) kam es zum Auftreten eines Farbsignals in Form von<br />

einzelnen roten bzw. blauen Punkten. Im weiteren Verlauf der Laserung kam es zu einer<br />

räumlichen Ausbreitung dieses Signals, wobei seine Größe und Form nicht der Ausbreitung<br />

der echoreichen Zone entsprachen. Die Farbintensität und Größe des FKDS-Signals waren<br />

insgesamt schwächer ausgeprägt als bei der bare fiber bzw. bare fiber mit Spülung.<br />

Tabelle 11 zeigt die Zeit t, bei der es zum Entstehen vom Farbsignal bei jeweiliger Leistung<br />

kam. Der t-Wert wurde als Mittelwert aus 15 Messungen errechnet.<br />

Tabelle 11: Zeit t in Abhängigkeit von der Leistung.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

t<br />

(s)<br />

4 480<br />

5 420<br />

6 360<br />

Abb. 30 zeigt das Farbsignal bei der Laserung mittels des diffusen LITT-Applikators mit der<br />

Leistung von 5 W nach 224 s ab Beginn der Laserung.<br />

Abb. 30. Farbsignal nach 224 s bei der Laserung mittels des LITT-<br />

Applikators mit der Leistung von 5 W (Quantum 2000).


Diskussion XXXV<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

4.3.3 B-Bild nach der Laserung<br />

Nach dem Beenden der Laserung konnte man <strong>im</strong> B-Bild regelmäßig eine Veränderungszone<br />

<strong>im</strong> behandelten Bereich beobachten. Gleich nach dem Ende der Laserlichtexposition bestand<br />

diese Zone aus einem echoreichen, den Applikator umgebenden Areal, das von einer<br />

isoreflexiven Zone und einem echoarmen Saum begleitet wurde. Innerhalb von 2 Minuten<br />

nach dem Beenden der Laserlichtzufuhr kam es zu einer Größenreduktion der echoreichen<br />

Zone. Ab diesem Zeitpunkt ließ sich keine wesentliche Veränderung der Form und Größe<br />

dieses Areals beobachten.<br />

Abb. 31. Darstellung des bestrahlten Bereiches <strong>im</strong> FKDS (Quantum 2000)<br />

sofort nach Ende der Laserung (Leistung 5 W, Expositionszeit 900 s).<br />

Die <strong>im</strong> B-Bild sofort nach Ende der Laserexposition sowie 2 und 10 Minuten danach<br />

gemessenen Längen und Breiten der bei den eingesetzten Parametern aufgetretenen<br />

echoreichen Veränderungszonen (Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen) sind der Tabelle 12 zu<br />

entnehmen.


XXXVI Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Leistung<br />

(W)<br />

4<br />

5<br />

6<br />

Tabelle 12: Längen und Breiten der echoreichen Veränderungszonen <strong>im</strong> B-Bild<br />

sofort, 2 und 10 Minuten nach der Laserexposition<br />

Applikations-<br />

dauer<br />

(s)<br />

600<br />

780<br />

900<br />

600<br />

780<br />

900<br />

600<br />

780<br />

900<br />

Länge sofort<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

21,0<br />

22,5<br />

26,0<br />

24,4<br />

26,9<br />

28,6<br />

25,5<br />

28,3<br />

30,4<br />

Länge 2 min<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

20,1<br />

21,0<br />

24,0<br />

22,8<br />

25,0<br />

26,8<br />

23,5<br />

27,0<br />

29,0<br />

Länge 10 min<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

20,3<br />

20,7<br />

23,5<br />

22,5<br />

25,4<br />

27,0<br />

23,5<br />

27,5<br />

29,4<br />

4.3.4 Makroskopisches Bild nach der Laserkoagulation<br />

Breite sofort<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

13,6<br />

15,0<br />

16,2<br />

17,0<br />

18,2<br />

19,8<br />

Breite 2 min<br />

nach der<br />

Laserung<br />

(mm)<br />

12,6<br />

14,5<br />

15,2<br />

14,0<br />

16,8<br />

18,8<br />

Breite 10 min<br />

nach der<br />

Laserung<br />

Auch in diesem Fall kam es regelmäßig zum Entstehen von makroskopisch erkennbaren<br />

Koagulationszonen. Diese zeigten bei den eingesetzten Leistungen und Bestrahlungszeiten<br />

<strong>im</strong>mer eine ellipsoide Form mit der Ausbreitung entlang des LITT-Applikators und waren<br />

gegenüber dem umgebenden Gewebe scharf demarkiert. Der Applikator befand sich stets <strong>im</strong><br />

Zentrum der Koagulationszone. Eine Karbonisation trat bei den eingesetzten Parametern in<br />

keinem Fall auf.<br />

Die makroskopisch ausgemessenen Längen und Breiten der bei den eingesetzten Parametern<br />

erreichten Koagulationszonen (Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen) sind der Tabelle 13 zu<br />

entnehmen.<br />

20,5<br />

21,6<br />

23,0<br />

18,0<br />

19,4<br />

21,4<br />

(mm)<br />

12,9<br />

14,6<br />

15,0<br />

14,2<br />

16,8<br />

19,1<br />

18,0<br />

19,6<br />

21,3


DiskussionXXXVII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 32. Makroskopisch sichtbare Koagulation des Gewebes<br />

(LITT-Applikator, Leistung 5 W, Bestrahlungszeit 900 s).<br />

Tabelle 13: Längen und Breiten der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.<br />

Leistung<br />

(W)<br />

4<br />

5<br />

6<br />

Applikations-<br />

dauer<br />

(s)<br />

600<br />

780<br />

900<br />

600<br />

780<br />

900<br />

600<br />

780<br />

900<br />

Energie<br />

(J)<br />

2400<br />

3120<br />

3600<br />

3000<br />

3900<br />

4500<br />

3600<br />

4680<br />

5400<br />

Länge der<br />

Koagulationszone<br />

(mm)<br />

19,5<br />

21,5<br />

23,0<br />

22,2<br />

24,6<br />

26,0<br />

24,4<br />

26,2<br />

28,0<br />

Breite der<br />

Koagulationszone<br />

(mm)<br />

13,2<br />

14,0<br />

15,4<br />

15,0<br />

17,4<br />

19,6<br />

17,2<br />

20,6<br />

21,8


XXXVIII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5 Diskussion<br />

5.1 Bildgebung vor der Laserung<br />

5.1.1 Bare fiber<br />

Da die Gewebestruktur und das Abbocath 16G <strong>im</strong> B-Bild gut sichtbar sind, kann die Punktion<br />

präzise durchgeführt werden. Auch nach dem Entfernen der Nadel kann man <strong>im</strong> Grauwertbild<br />

eine ausreichende Darstellung der Punktionsverhältnisse erreichen, so daß die anschließende<br />

Positionierung der bare fiber problemlos erfolgen kann. Die Teflonkanüle und die Faserspitze<br />

der bare fiber sind <strong>im</strong> B-Bild gut sichtbar, so daß eine genaue Kontrolle der Positionierung der<br />

Fasersitze möglich ist. Wegen der guten Darstellung der Strukturen ist die Möglichkeit zur<br />

Durchführung der bei einer Punktion eventuell notwendigen Korrekturen gegeben. Somit sind<br />

die Voraussetzungen für eine ultraschallgesteuerte Punktion und Positionierung der bare fiber<br />

in dem zu behandelnden Bereich erfüllt.<br />

5.1.2 Bare fiber mit Spülung<br />

Auch in diesem Fall ist die Darstellung der Gewebestruktur ausreichend für die Durchführung<br />

einer ultraschallgesteuerten Punktion mittels des Abbocaths 16G. Das anschließende<br />

Einführen der Faser mit der Spülung gelingt mit Hilfe des B-Bildes problemlos. Die<br />

zusätzliche Information über die Ausbreitung der Spülflüssigkeit <strong>im</strong> Gewebe kann bei der<br />

LITT <strong>im</strong> klinischen Bereich von großer Bedeutung überall dort sein, wo die empfindlichen<br />

Strukturen von Wärmeschäden geschont werden müssen. Auch in diesem Fall erweist sich das<br />

B-Bild als eine geeignete Kontrollmethode zur Durchführung der Punktion und Positionierung<br />

des Laserapplikationssystems.<br />

5.1.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator<br />

Aufgrund einer ausreichender Darstellung der Punktionsnadel, des Hüllschlauches und des<br />

Applikators <strong>im</strong> B-Bild können die Punktion und das Einführen des Applikationssystems<br />

präzise erfolgen. Die eventuellen Korrekturen lassen sich unter der B-Bild-Kontrolle einfach<br />

durchführen. Somit erweist sich das Ultraschallverfahren als eine geeignete Kontrollmethode<br />

bei der Durchführung der Punktion und anschließender Positionierung des diffusen LITT-<br />

Applikators <strong>im</strong> Gewebe.


DiskussionXXXIX<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.1.4 Vergleich bare fiber, bare fiber mit Spülung und diffuser LITT-Applikator.<br />

In allen Fällen ist die Punktion des Gewebes und das Einführen des Applikatorssystems<br />

einfach und schnell durchführbar. Auch die notwendigen Korrekturen erfolgen unter B-Bild-<br />

Kontrolle problemlos. Somit ist das B-Bild zur Durchführung der Punktion und zur<br />

Positionierung aller drei Laserapplikationssysteme gut geeignet.<br />

5.2 FKDS-Kontrolle während der Laserkoagulation<br />

5.2.1 Bare fiber<br />

Die Tatsache, daß die Ausgasung der <strong>im</strong> Gewebe gelösten Gase mit steigender Temperatur<br />

zun<strong>im</strong>mt und daß es bei Temperaturen um 100°C zur Verdampfung des Gewebewassers<br />

kommt, findet bei der während der FKDS-kontrollierten interstitiellen Laserkoagulation<br />

auftretenden Gewebeerwärmung seine Darstellung <strong>im</strong> Grauwertbild in Form einer<br />

echoreichen Zone, deren Ausmaße sich <strong>im</strong> Laufe der Laserung verändern. Die typische<br />

Veränderung des Grauwertbildes (Schallauslöschung nach unten) in Verbindung mit den<br />

einzeln sichtbaren Gasblasen, die auch von anderen Autoren beobachtet wurden<br />

[6,34,75,76,115], sowie das Erscheinen vom Gas am äußeren Ende des Abbocaths weisen<br />

darauf eindeutig hin. Diese Ausgasungsreaktion ist auch bei der direkten Kontrolle des LITT-<br />

Prozesses als Krepitation palpierbar [14,42,101,102].<br />

Bei der Durchführung der FKDS-kontrollierten interstitiellen Laserkoagulation unter dem<br />

Einsatz der bare fiber kam es in allen Fällen zum Entstehen vom Farbsignal bei den über der<br />

Faserspitze gemessenen Temperaturen von ca. 60°C, bei denen es zu einer vermehrten CO2-<br />

Ausgasungsreaktion <strong>im</strong> Gewebe kommt und die für das Auftreten einer Gewebekoagulation<br />

notwendig sind. Somit kann das Erscheinen des FKDS-Signals während des LITT-Prozesses<br />

als Indikator für das Erreichen von Temperaturen dienen, bei denen die Koagulation <strong>im</strong><br />

Gewebe stattfindet. Der "Popcorneffekt", der bei den Leistungen von 3, 4 und 5 W bei den<br />

Temperaturen von ca. 95°C auftrat, weist darauf hin, daß höhere Temperaturen erreicht<br />

werden, bei denen es zu einer zusätzlichen Verdampfung vom Gewebewasser kommt.<br />

Bei der Laserkoagulation mittels bare fiber war die Zeit t, nach der es zum Auftreten vom<br />

Farbsignal kam, von der Leistung abhängig. Bei Verwendung höherer Leistungen entstand das<br />

Signal früher als bei niedrigen Leistungen (Abb. 33). In allen Untersuchungen betrug die<br />

applizierte Energie zu der Zeit t 150-180 J.


XL Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

t (s)<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5<br />

Leistung (W)<br />

Abb. 33 Abhängigkeit des zeitlichen Auftretens des Farbsignals von der Leistung<br />

(bare fiber).<br />

Die Veränderung des Farbsignals <strong>im</strong> weiteren Verlauf der Laserbestrahlung, insbesondere<br />

eine Vergrößerung seiner Ausmaße und Intensität, weist darauf hin, daß das Signal eine<br />

Information über die Intensität der Ausgasungsreaktion <strong>im</strong> Gewebe liefern kann. Bei der<br />

Leistung von 2 W erfolgt die Erwärmung des Gewebes langsam, was seinen Ausdruck <strong>im</strong><br />

Verhalten des Farbsignals findet. Seine Ausmaße und Farbsättigung nehmen <strong>im</strong> Laufe der<br />

Laserbestrahlung langsam und kontinuierlich zu. Dagegen kommt es bei höheren Leistungen<br />

(3, 4, 5 W) zu einem schnelleren Temperaturanstieg <strong>im</strong> bestrahlten Gewebe.<br />

Dementsprechend ist die Intensität der Ausgasungsreaktion nach gleicher Bestrahlungszeit bei<br />

einer Leistung von 5 W am größten und n<strong>im</strong>mt mit der Abnahme der Leistung ab. Das<br />

spiegelt sich auch in dem Verhalten des Farbsignals. Seine Intensität und Ausmaße sind nach<br />

gleicher Bestrahlungszeit für 5 W am stärksten, für 4 W mittelstark, für 3 W schwächer und<br />

für 2 W am schwächsten ausgeprägt.<br />

Die Abnahme der Größe und der Intensität des FKDS-Signals <strong>im</strong> Laufe der Laserung weist<br />

auf eine Abnahme der Intensität der Ausgasungsreaktion <strong>im</strong> behandelten Bereich hin. Die<br />

Untersuchungen zum Temperaturverhalten des Gewebes während der LITT haben gezeigt,<br />

daß es <strong>im</strong> Gewebe nach gewisser Bestrahlungszeit, die von der Leistung abhängig ist, zu<br />

einem "steady state" <strong>im</strong> Temperaturverhalten kommt [100]. Gleichzeitig mit der auftretenden<br />

Koagulation wird das Gewebe fester und trockener. Die Menge der <strong>im</strong> Gewebe gelösten Gase<br />

und des Gewebewassers n<strong>im</strong>mt <strong>im</strong> koagulierten Gewebe ab. Die Abnahme der Intensität und<br />

Größe des Farbsignals, die eine Abnahme der Ausgasungsreaktionsintensität darstellt, kann<br />

somit eine indirekte Information über die <strong>im</strong> bestrahlten Bereich auftretende Koagulation<br />

liefern. Tritt kein Signal mehr auf, ist das behandelte Gewebe koaguliert. Wenn es in den<br />

umgebenden Gewebeschichten entsprechend der Temperaturausbreitung zu einer weiteren<br />

Ausgasung der <strong>im</strong> Gewebe gelösten Gase kommen kann, wird <strong>im</strong> FKDS eine <strong>Verlag</strong>erung des<br />

Farbsignals in diesen Bereich beobachtet.


Diskussion XLI<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.2.2 Bare fiber mit Spülung<br />

Die in diesem Fall ins Gewebe einfließende Spülflüssigkeit, die sich <strong>im</strong> B-Bild in Form einer<br />

echoarmen Zone darstellt, führt durch das Entstehen eines Temperaturgradientes in der<br />

Umgebung der Faserspitze zu einer langsameren Erwärmung des Gewebes. Somit werden hier<br />

<strong>im</strong> Vergleich zu der Laserung mit bare fiber ohne Spülung für die gleichen Leistungen die<br />

Temperaturen um 60°C auch später erreicht. Bei der Durchführung der FKDS-kontrollierten<br />

interstitiellen Laserkoagulation mittels der bare fiber mit Spülung kam es für die eingesetzten<br />

Leistungen von 4, 5 und 6 Watt stets zum Entstehen vom Farbsignal. Die Zeit t, nach der es<br />

zum Auftreten vom Farbsignal kam, ist auch in diesem Fall von der Leistung abhängig<br />

(Abb. 34).<br />

t (s)<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6<br />

Leistung (W)<br />

Abb. 34 Abhängigkeit des zeitlichen Auftretens des Farbsignals (t) von der Leistung<br />

(bare fiber mit Spülung).<br />

Im weiteren Verlauf der Laserung kam es stets zu einer Zunahme der Ausmaße und Intensität<br />

des Farbsignals. Bei der gleichen Bestrahlungszeit waren die Ausmaße und Intensität dieses<br />

Signals bei der Leistung von 6 W am stärksten, bei der Leistung von 5 W schwächer und bei<br />

der Leistung von 4 W am schwächsten ausgeprägt.


XLII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.2.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator<br />

Auch <strong>im</strong> Fall der Laserkoagulation mittels des diffusen LITT-Applikators kam es pr<strong>im</strong>är,<br />

ähnlich wie bei der Koagulation mittels bare fiber, zum Entstehen einer echoreichen Zone mit<br />

der Schallauslöschung nach unten, die durch das Entstehen einer Gaswolke <strong>im</strong> Gewebe<br />

bedingt war. Erst nach sehr langer Zeit kam es bei allen eingesetzten Leistungen zum<br />

Auftreten des Farbsignals. Die Zeit t, nach der das FKDS-Signal entstand, war von der<br />

Leistung abhängig, und zwar entstand das Signal für die höheren Leistungen früher als bei den<br />

niedrigen Leistungen (Abb. 35). Dies läßt sich dadurch erklären, daß die von der ins Gewebe<br />

applizierten Energie abhängige Temperaturzunahme nach der gleichen Bestrahlungszeit für<br />

die höheren Leistungen größer ist, somit werden die Temperaturen um 60°C, die für das<br />

Entstehen vom Farbsignal notwendig sind, bei den höheren Leistungen früher erreicht als bei<br />

den niedrigeren Leistungen.<br />

t (s)<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6<br />

Leistung (W)<br />

Abb. 35 Abhängigkeit des zeitlichen Auftretens des Farbsignals (t) von der Leistung<br />

(diffus abstrahlender Applikator).<br />

Aufgrund der niedrigen Leistungsdichte am diffusen LITT-Applikator sind die in das<br />

bestrahlte Gewebe applizierten Energiedichten entsprechend niedrig. Somit verändert sich die<br />

Temperatur des bestrahlten Gewebes sehr langsam. Die Ausgasungsreaktion bzw. die<br />

zusätzliche Vaporisation treten verzögert auf, so daß die Ausbreitung des Farbsignals während<br />

der Laserexposition langsam erfolgt und seine Intensität niedrig ist.


Diskussion XLIII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.2.4 Vergleich bare fiber und bare fiber mit Spülung<br />

Das Entstehen vom FKDS-Signal und sein Verhalten <strong>im</strong> Laufe der Laserung lassen sich für<br />

bare fiber und bare fiber mit Spülung für die Leistungen von 4 und 5 W vergleichen. Für die<br />

Leistung von 4 W trat das FKDS-Signal bei der Laserung mittels bare fiber ohne Spülung<br />

früher (nach 41 s) als bei der Laserung mittels bare fiber mit Spülung (nach 45 s) auf. Die<br />

Größe und die Intensität dieses Signals waren bei der gleichen Bestrahlungszeit <strong>im</strong> ersten Fall<br />

stärker als <strong>im</strong> zweiten Fall ausgeprägt. Auch bei der Laserung mit der Leistung von 5 W trat<br />

das Signal <strong>im</strong> Fall von der bare fiber früher (nach 30 s) als <strong>im</strong> Fall der bare fiber mit Spülung<br />

(nach 37 s) auf. Ähnlich wie bei der Leistung von 5 W war die Größe und Intensität dieses<br />

Signals bei der Laserung mittels bare fiber für die gleiche Expositionszeit stärker ausgeprägt<br />

als bei der Laserung mittels bare fiber mit Spülung. Da die Leistungsdichten an der bare fiber-<br />

Spitze für die gleiche Leistung in allen Versuchen identisch sind, waren die beobachteten<br />

Unterschiede nur durch den Einfluß der Spülung verursacht. Diese führt dazu, daß die zum<br />

Auftreten von Koagulation notwendigen Temperaturen später erreicht werden, was wiederum<br />

in dem Verhalten des Farbsignals zum Ausdruck kommt.<br />

Abb. 36 zeigt den Vergleich des zeitlichen Auftretens des Farbsignals (Zeit t) be<strong>im</strong> Einsatz<br />

der bare fiber und bare fiber mit Spülung.<br />

t (s)<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6<br />

Leistung (W)<br />

Abb. 36 Vergleich des zeitlichen Auftretens des Farbsignals (t) be<strong>im</strong> Einsatz<br />

der bare fiber (bf) und bare fiber mit Spülung (sp).<br />

bf<br />

sp


XLIV Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.2.5 Vergleich bare fiber und diffus abstrahlender LITT-Applikator<br />

Auch in diesem Fall kann der Vergleich für die den beiden Versuchsreihen gemeinsamen<br />

Leistungen von 4 und 5 W durchgeführt werden. Für die Leistung von 4 W trat das FKDS-<br />

Signal bei der Laserung mittels bare fiber früher (nach 41 s) als bei der Laserung mittels des<br />

diffusen LITT-Applikators (nach 480 s) auf. Die Größe und die Intensität dieses Signals waren<br />

bei der gleichen Bestrahlungszeit <strong>im</strong> ersten Fall stärker als <strong>im</strong> zweiten Fall ausgeprägt. Auch<br />

bei der Laserung mit der Leistung von 5 W trat das Signal <strong>im</strong> Fall von der bare fiber früher<br />

(nach 30 s) als <strong>im</strong> Fall des LITT-Applikators (nach 420 s) auf. Ähnlich wie bei der Leistung<br />

von 5 W war die Größe und Intensität dieses Signals bei der Laserung mittels bare fiber für<br />

die gleiche Expositionszeit stärker ausgeprägt als bei der Laserung mittels des LITT-<br />

Applikators. Da die Leistungsdichten an der bare fiber-Spitze und an der aktiven LITT-<br />

Applikatorfläche verschieden sind, ist der Unterschied in dem zeitlichen und räumlichen<br />

Signalverhalten bei sonst gleichen Bedingungen auf den Unterschied in der Leistungsdichte<br />

zurückzuführen. Bei einer niedrigeren Leistungsdichte muß die Bestrahlungszeit entsprechend<br />

verlängert werden, damit die zu vermehrter Ausgasungsreaktion notwendige Energie ins<br />

Gewebe eingebracht wird. Als Konsequenz weist auch das zeitliche Auftreten des von der<br />

Intensität der Ausgasungsreaktion abhängigen FKDS <strong>im</strong> Fall des diffus abstrahlenden<br />

Applikators bei den gleichen Parametern <strong>im</strong> Vergleich zur bare fiber eine Verzögerung auf.<br />

t (s)<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6<br />

Leistung (W)<br />

Abb. 37 Vergleich des zeitlichen Auftretens des Farbsignals (t) be<strong>im</strong><br />

Einsatz der bare fiber (bf) und des LITT-Applikators (da).<br />

bf<br />

da


Diskussion XLV<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.2.6 Vergleich bare fiber, bare fiber mit Spülung und diffus abstrahlender<br />

LITT-Applikator<br />

Das Auftreten vom Farbsignal und seine weitere Entwicklung während der FKDSkontrollierten<br />

Laserkoagulation ist an das Temperaturverhalten <strong>im</strong> Gewebe gebunden. Mit der<br />

starken Zunahme der CO2-Ausgasungsreaktion bei der Temperatur um 57°C kommt es zum<br />

Entstehen vom FKDS-Signal in Form eines Farbnebels. Da die Koagulation <strong>im</strong> Gewebe bei<br />

den Temperaturen um 60°C erfolgt, kann das Auftreten des Farbsignals als ein Indikator für<br />

das Erreichen einer zur Koagulation des Gewebes notwendigen Temperatur angesehen<br />

werden. Das zeitliche Auftreten vom Farbsignal und sein weiteres Verhalten ist bei der bare<br />

fiber, bare fiber mit Spülung und dem diffusen LITT-Applikator für die vergleichbaren<br />

Leistungen (4 und 5 W) verschieden (Abb. 36 und 37) und von der Intensität der<br />

Ausgasungsreaktion abhängig. Die Ursache dafür liegt zum einen in der durch die<br />

Spülflüssigkeit verursachten Kühlung des Gewebes, die das Auftreten von den höheren<br />

Temperaturen verlangsamt. Zum anderen führt die niedrige Leistungsdichte <strong>im</strong> Fall des diffus<br />

abstrahlenden Applikators zum späteren Erreichen der Temperaturen, die zum Entstehen des<br />

Farbsignals notwendig sind. Mit der insgesamt langsameren Veränderung der Temperatur ist<br />

die Intensität der Ausgasungsreaktion <strong>im</strong> Gewebe niedriger, was auch zum Ausdruck <strong>im</strong><br />

Verhalten des Farbsignals kommt. Somit kann die Intensität des FKDS-Signals während der<br />

FKDS-kontrollierten Laserkoagulation eine semiquantitative Information über die Intensität<br />

der Gewebereaktion liefern.<br />

Im Fall der bare fiber mit und ohne Spülung ermöglicht das Farbsignal eine zusätzliche<br />

Kontrolle der Positionierung der Faserspitze. Die echoreiche Zone, die <strong>im</strong> B-Bild während der<br />

Laserung durch vermehrte Ausgasung von <strong>im</strong> Gewebe gelösten CO2 entsteht, kann die<br />

Identifikation der Position der Faserspitze <strong>im</strong> behandelten Gewebe erschweren. Durch das<br />

Auftreten vom Farbsignal läßt sich zum einen die Faserspitze eindeutig lokalisieren und zum<br />

anderen der Beginn der Koagulation best<strong>im</strong>men. Dies ist von besonderer Bedeutung bei der<br />

Umpositionierung der Faser in einem vorbehandelten Bereich, wo eine pr<strong>im</strong>äre Darstellung<br />

der Faserspitze <strong>im</strong> B-Bild nicht eindeutig erfolgen kann.


XLVI Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.3 Kontrolle nach Durchführung der Laserkoagulation<br />

5.3.1 Bare fiber<br />

5.3.1.1 B-Bild<br />

Die <strong>im</strong> Grauwertbild sofort nach dem Beenden der Laserung <strong>im</strong> bestrahlten Bereich sichtbare<br />

Veränderungszone unterscheidet sich in Größe und Form von der Veränderungszone, die <strong>im</strong><br />

Monitor 10 Minuten nach der Laserung zu beobachten ist. Nach dieser Zeit kommt es zu einer<br />

deutlichen Reduktion der Ausmaße der echoreichen Zone, die um die Faserspitze lokalisiert<br />

ist. Die Ursache dafür liegt darin, daß in dem ersten Fall die echoreiche Zone eine<br />

Überlagerung der Gewebezerstörungszone durch das aus dem Gewebe austretende Gas<br />

darstellt. Nach 10 Minuten kommt es zu einer gleichmäßigen Verteilung des Gases <strong>im</strong><br />

Gewebe, so daß jetzt <strong>im</strong> Grauwertbild die Gewebezerstörungszone dargestellt ist.<br />

5.3.1.2 Makroskopisches Bild<br />

Makroskopische Gewebeveränderungen sind bei allen eingesetzten Leistungen und<br />

Bestrahlungszeiten in Form einer Koagulation zu erkennen, wobei die Form und Größe der<br />

Gewebekoagulationszone bei der jeweiligen Laserleistung von der Expositionszeit abhängig<br />

ist. Das Auftreten der Koagulation ist an das Erreichen der Temperatur von 60°C gebunden,<br />

die in allen Versuchen gemessen wurde. Bei den Leistungen von 4 und 5 W ist bei allen<br />

Bestrahlungszeiten eine Karbonisation des Gewebes um die Faserspitze sichtbar, die durch die<br />

an der Grenze Faserspitze/Gewebe aufgetretenen hohen Leistungsdichten zu erklären ist.


Diskussion XLVII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Abb. 38 und 39 zeigen die makroskopisch ausgemessenen Längen und Breiten der<br />

Koagulationszonen in Abhängigkeit von der Expositionszeit und eingesetzter Leistung.<br />

Länge (mm)<br />

Breite (mm)<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 100 200 300 400 500<br />

Zeit (s)<br />

Abb. 38. Abhängigkeit der makroskopisch ausgemessenen Längen der<br />

Koagulationszonen von der Bestrahlungszeit.<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

0 100 200 300 400 500<br />

Zeit (s)<br />

Abb. 39 Abhängigkeit der makroskopisch ausgemessenen Breiten der<br />

Koagulationszonen von der Bestrahlungszeit.<br />

2W<br />

3W<br />

4W<br />

5W<br />

2W<br />

3W<br />

4W<br />

5W


XLVIIIDiskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.3.1.3 Vergleich B-Bild und makroskopische Messungen<br />

Die Form und Ausmaße der Veränderungszonen, die <strong>im</strong> Grauwertbild ca. 10 min. nach dem<br />

Ende der Laserexposition gemessen wurden, geben die Form und die Ausmaße der<br />

makroskopisch sichtbaren Gewebezerstörungszonen genau wieder.<br />

Abb. 40 zeigt die Korrelation zwischen den Längen der echoreichen Veränderungszonen <strong>im</strong><br />

B-Bild 10 min. nach dem Beenden der Laserung und den Längen der Koagulationszonen in<br />

makroskopischen Messungen. Abb. 41 stellt die entsprechende Korrelation zwischen den<br />

Breiten dieser Zonen dar.<br />

Länge B-Bild (mm)<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 5 10 15 20 25<br />

Länge makrosk. (mm)<br />

Abb. 40. Korrelation zwischen den Längen der echoreichen Veränderungszonen<br />

<strong>im</strong> B-Bild 10 min. nach Beenden der Laserexposition und den Längen<br />

der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.


Diskussion XLIX<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Breite B-Bild (mm)<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 5 10 15 20 25<br />

Breite makrosk. (mm)<br />

Abb. 41. Korrelation zwischen den Breiten der echoreichen Veränderungszonen<br />

<strong>im</strong> B-Bild 10 min. nach Beenden der Laserexposition und den Breiten<br />

der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.<br />

5.3.2 Bare fiber mit Spülung<br />

5.3.2.1 B-Bild<br />

Der Veränderungsbereich <strong>im</strong> B-Bild bestand sofort nach dem Ende der Laserexposition in<br />

jedem Fall aus einer echoarmen Zone, die die Ausbreitung der Spülflüssigkeit <strong>im</strong> Gewebe<br />

darstellte, und aus der um die Faserspitze sich befindenden Zone, die durch Laserung<br />

verursachte Gewebeveränderungen anzeigte. Innerhalb der ersten zwei Minuten kam es zu<br />

einer Verkleinerung der echoreichen Zone, die dann unverändert auch 10 Minuten nach dem<br />

Beenden der Laserung blieb. Das kann dadurch erklärt werden, daß das um die Faserspitze,<br />

also <strong>im</strong> Bereich der höchsten Temperaturen, entstehende Gas die Möglichkeit hatte, sich in<br />

der umgebenden kühleren Flüssigkeit schnell wieder zu lösen.<br />

5.3.2.2 Makroskopisches Bild<br />

Der makroskopisch erkennbare Gewebeveränderungsbereich bestand in allen Fällen aus einer<br />

zentralen Koagulationszone und einem um diese Zone liegenden Gewebezerstörungsbereich,<br />

der infolge der Auflockerung des Gewebes durch die einfließende Spülflüssigkeit entstand.<br />

Die Form und Größe der Gewebekoagulationszone waren bei der jeweiligen Leistung von der<br />

Expositionszeit abhängig. Bei der unter Spülung durchgeführten Laserung konnte man


L Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

makroskopisch keine Anzeichen der Austrocknung, Karbonisation bzw. Vaporisierung<br />

erkennen. Durch den kühlenden Einfluß der Spülflüßigkeit konnte das Auftreten eines<br />

Wärmestaus in der Umgebung der Faserspitze vermieden und so die Karbonisierung des<br />

Gewebes verhindert werden.<br />

Abb. 42 und 43 zeigen die makroskopisch ausgemessenen Längen und Breiten der<br />

Koagulationszonen in Abhängigkeit von der Bestrahlungszeit und eingesetzter Leistung.<br />

Länge (mm)<br />

Breite (mm)<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 100 200 300 400 500<br />

Zeit (s)<br />

Abb. 42. Abhängigkeit der makroskopisch ausgemessenen Längen<br />

der Koagulationszonen von der Bestrahlungszeit.<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

0 100 200 300 400 500<br />

Zeit (s)<br />

Abb. 43. Abhängigkeit der makroskopisch ausgemessenen Breiten<br />

der Koagulationszonen von der Bestrahlungszeit.<br />

4W<br />

5W<br />

6W<br />

4W<br />

5W<br />

6W


Diskussion LI<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.3.2.3 Vergleich B-Bild und makroskopische Messungen<br />

Die Form und Ausmaße der echoreichen Veränderungszonen, die <strong>im</strong> Grauwertbild mindestens<br />

2 min nach dem Beenden der Laserung gemessen wurden, entsprechen der Form und den<br />

Ausmaßen der Koagulationszonen, die bei den makroskopischen Untersuchungen<br />

ausgemessen wurden.<br />

Abb. 44 zeigt die Korrelation zwischen den Längen der echoreichen Veränderungszonen <strong>im</strong><br />

B-Bild 2 min nach dem Ende der Laserexposition und den Längen der Koagulationszonen in<br />

makroskopischen Messungen. Abb. 45 stellt die entsprechende Korrelation zwischen den<br />

Breiten dieser Zonen dar.<br />

Länge B-Bild (mm)<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 5 10 15 20 25<br />

Länge makrosk. (mm)<br />

Abb. 44. Korrelation zwischen den Längen der echoreichen Veränderungszonen<br />

<strong>im</strong> B-Bild 2 min. nach Beenden der Laserexposition und den Längen<br />

der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.


LII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Breite B-Bild (mm)<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 5 10 15 20 25<br />

Breite makrosk. (mm)<br />

Abb. 45. Korrelation zwischen den Breiten der echoreichen Veränderungszonen<br />

<strong>im</strong> B-Bild 2 min. nach Beenden der Laserexposition und den Breiten<br />

der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.


Diskussion LIII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.3.3 Diffus abstrahlender LITT-Applikator<br />

5.3.3.1 B-Bild<br />

Der echoreiche Veränderungsbereich <strong>im</strong> B-Bild repräsentierte sofort nach dem Ende der<br />

Laserexposition eine Gasüberlagerung der durch Laserung verursachten<br />

Gewebeveränderungen. Innerhalb der ersten zwei Minuten kam es zu einer Verkleinerung der<br />

echoreichen Zone, die dann unverändert auch 10 Minuten nach dem Beenden der Laserung<br />

blieb.<br />

Die Ursache dafür liegt in den geringen Leistungsdichten, die <strong>im</strong> Fall des diffus abstrahlenden<br />

Applikators an der Grenze Applikator/Gewebe auftreten und eine zu schnelle Erwärmung des<br />

Gewebes verhindern. Dabei ist die Intensität der Ausgasungsreaktion schwach ausgeprägt, so<br />

daß es nur zur einer mäßigen Überlagerung der Gewebeveränderungszone durch das Gas<br />

kommt.


LIV Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.3.3.2 Makroskopisches Bild<br />

Bei allen eingesetzten Leistungen und Expositionszeiten kam es in bestrahlten Gebieten<br />

regelmäßig zum Entstehen von makroskopisch erkennbaren Koagulationszonen. Diese hatten<br />

in allen Fällen eine elliptische Form, die sich entlang des <strong>im</strong> Zentrum liegenden Applikators<br />

ausbreitete. Bei der Länge des aktiven Anteils des Applikators von 18 mm waren die<br />

Ausmaße der Koagulationszonen bei der jeweiligen Leistung von der Expositionszeit<br />

abhängig.<br />

Abb. 46 und 47 zeigen die makroskopisch ausgemessenen Längen und Breiten der<br />

Koagulationszonen in Abhängigkeit von der Bestrahlungszeit und eingesetzter Leistung.<br />

Länge (mm)<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 200 400 600 800 1000<br />

Zeit (s)<br />

Abb. 46. Abhängigkeit der makroskopisch ausgemessenen Längen<br />

der Koagulationszonen von der Bestrahlungszeit.<br />

Breite (mm)<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 200 400 600 800 1000<br />

Zeit (s)<br />

Abb. 47. Abhängigkeit der makroskopisch ausgemessenen Breiten<br />

der Koagulationszonen von der Bestrahlungszeit.<br />

4W<br />

5W<br />

6W<br />

4W<br />

5W<br />

6W


Diskussion LV<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.3.3.3 Vergleich B-Bild und makroskopische Messungen<br />

Die Form und Ausmaße der echoreichen Veränderungszonen, die <strong>im</strong> B-Bild mindestens<br />

2 min. nach dem Beenden der Laserung gemessen wurden, entsprechen weitgehend der Form<br />

und den Ausmaßen der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.<br />

Abb. 48 zeigt die Korrelation zwischen den Längen der echoreichen Veränderungszonen <strong>im</strong><br />

B-Bild 2 min. nach der Laserung und den Längen der Koagulationszonen, die bei den<br />

makroskopischen Untersuchungen ausgemessen wurden. Abb. 49 stellt die entsprechende<br />

Korrelation zwischen den Breiten dieser Zonen dar.<br />

Länge B-Bild (mm)<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 5 10 15 20 25 30<br />

Länge makrosk. (mm)<br />

Abb. 48. Korrelation zwischen den Längen der echoreichen Veränderungszonen<br />

<strong>im</strong> B-Bild 2 min. nach der Laserung und den Längen<br />

der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.


LVI Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Breite B-Bild (mm)<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 5 10 15 20 25 30<br />

Breite makrosk. (mm)<br />

Abb. 49. Korrelation zwischen den Breiten der echoreichen Veränderungszonen<br />

<strong>im</strong> B-Bild 2 min. nach der Laserung und den Breiten<br />

der Koagulationszonen in makroskopischen Messungen.


Diskussion LVII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.3.4 Vergleich bare fiber, bare fiber mit Spülung und diffus abstrahlender<br />

LITT-Applikator<br />

Die Form und die Ausmaße der <strong>im</strong> B-Bild nach dem Ende der Laserexposition sichtbaren<br />

Veränderungszonen geben eine Information über die während der Bestrahlung aufgetretenen<br />

Gewebeveränderungen. Im Fall der bare fiber mit Spülung und des diffus abstrahlenden LITT-<br />

Applikators entspricht die echoreiche Zone, die <strong>im</strong> Grauwertbild mindestens 2min. nach dem<br />

Beenden der Laserung zu beobachten ist, in seiner Form und seinen Ausmaßen der<br />

Gewebekoagulationszone. Im Fall der Laserung mit bare fiber ist die<br />

Gewebeveränderungszone zuerst durch die sehr intensive Gasbildung überlagert. Erst nach 10<br />

Minuten, nachdem sich das Gas weitgehend <strong>im</strong> umgebenden Gewebe verteilt hat, entsprechen<br />

die Form und die Ausmaße der echoreichen Zone, die <strong>im</strong> B-Bild sichtbar sind, der Form und<br />

den Ausmaßen der makroskopisch erkennbaren Koagulation des Gewebes.<br />

Bei allen Versuchsreihen entstanden makroskopisch erkennbare Koagulationen des Gewebes,<br />

deren Größe von der eingesetzten Parametern Leistung und Expositionszeit abhängig waren.<br />

Bei der Laserung mit der Leistung von 4 und 5 W, die allen Versuchsreihen gemeinsam<br />

waren, kam es <strong>im</strong> Fall der bare fiber für alle Expositionszeiten zu sichtbaren Zeichen der<br />

Karbonisierung des Gewebes um die Faserspitze. Dagegen wurden <strong>im</strong> Fall der bare fiber mit<br />

Spülung und des diffusen LITT-Applikators während der makroskopischen Untersuchungen<br />

des Gewebes nach der Bestrahlung mit der Leistung von 4 bzw. 5 W in keinem Fall die<br />

Anzeichen der Karbonisation <strong>im</strong> bestrahlten Bereich sichtbar. Dies ist bei der bare fiber mit<br />

Spülung auf den Einfluß der Spülung zurückzuführen. Im Fall des diffus abstrahlenden LITT-<br />

Applikators konnte durch die niedrige Leistungsdichte an der Applikatoroberfläche die<br />

Karbonisation des bestrahlten Gewebes vermieden werden.


LVIII Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

5.4 Vergleich der FKDS-Kontrolle mit anderen Methoden zur Kontrolle<br />

des LITT-Verfahrens<br />

Der unbestrittene Vorteil der interstitiellen Laser-induzierten Therapie von tiefsitzenden<br />

Organtumoren <strong>im</strong> Vergleich mit anderen Therapiemethoden ist die Möglichkeit der lokalen<br />

Behandlung des erkrankten Gewebes unter Schonung der gesunden Umgebung. Besonders <strong>im</strong><br />

Fall von malignen Erkrankungen hängt der kurative Erfolg von der in-toto-Zerstörung der<br />

Läsion ab. Deswegen ist die on-line Kontrolle der LITT von großer Bedeutung für die<br />

opt<strong>im</strong>ale Steuerung des Prozesses. Durch Anwendung einer präzisen Kontrollmethode läßt<br />

sich die Effektivität der Behandlung steigern und ihr min<strong>im</strong>al invasiver Charakter erhalten.<br />

Die bisher bei der Durchführung der Laser-induzierten Thermotherapie zum Einsatz<br />

kommenden Kontrollmethoden können den Anforderungen, die an ein effizientes on-line<br />

Kontrollverfahren gestellt werden, nicht erfüllen. In den meisten Fällen sind ihre Aussagen<br />

nicht präzise genug und/oder mit großem Aufwand verbunden.<br />

Die direkte Kontrolle der Wärmeausbreitung durch oberflächliche Palpation und die Kontrolle<br />

der Positionierung der Faserspitze <strong>im</strong> transilluminierten Pilotlicht eines Helium-Neon-Lasers<br />

(HeNe-Lasers) ist weitgehend von der Erfahrung des Arztes abhängig und nur bei den<br />

oberflächennahen LITT-Einsätzen möglich. Insofern kann sie zur Kontrolle dieses Prozesses<br />

nur bei der Behandlung von subkutanen Tumoren in Betracht gezogen werden.<br />

Über die punktförmige Temperaturableitung mittels Thermoelemente lassen sich<br />

grundsätzlich keine eindeutigen Aussagen über den Grad der Zerstörung des gesamten<br />

neoplastischen Bereiches machen. Zum einen ist das neoplastische Gewebe sehr inhomogen<br />

[4]. Die Inhomogenität des Tumorgewebes führt zu den Unterschieden in den optischen<br />

Gewebeeigenschaften, was in unvorhersehbarer Wärmeausbreitung resultiert. Um genauere<br />

Angaben über die Temperaturentwicklung zu bekommen, wäre eine größere Anzahl der ins<br />

Gewebe eingebrachten Meßsonden notwendig. Das ist jedoch mit der Durchführung weiterer<br />

Punktionen verbunden, was zu einer zusätzlichen Belastung des Patienten führt. Zum anderen<br />

trifft man bei der Methode auf technische Probleme. Um den tatsächlichen Temperaturverlauf<br />

während einer LITT zu erfassen, ist bei dem Einsatz von Metallsonden die Verwendung<br />

weiterer Kalkulationen notwendig, die die Realisierung der Thermometrie zusätzlich<br />

erschweren [100]. Aus diesen Gründen ist die Verwendung der Thermoelemente lediglich <strong>im</strong><br />

Versuchsstadium zweckmäßig.<br />

Be<strong>im</strong> Einsatz der Kernspintomographie (MRT) zur Darstellung der Koagulationseffekte<br />

lassen sich mittels der MR-Bildgebung temperaturbedingte Gewebeveränderungen darstellen.<br />

Das Verfahren ist jedoch aufwendig und nur auf die perkutane LITT-Anwendung beschränkt.<br />

Nach vorausgehender CT- oder US-gesteuerter Punktion erfolgt die Umpositionierung der<br />

Patienten in den MRT-Raum. Erfahrungsgemäß ist das mit einer zeitlichen Verzögerung und<br />

einer zusätzlichen Belastung des Patienten verbunden. Außerdem erfordert die MR-<br />

Bildgebung eine individuelle Einstellung der MRT-Parameter, die in Voruntersuchungen<br />

ermittelt werden müssen. Befindet sich der Patient <strong>im</strong> MRT-Raum und ist einmal eine


Diskussion LIX<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Lokalisation durchgeführt worden, dann besteht keine Möglichkeit mehr, die Applikatoren<br />

umzupositionieren. Die langen Akquisitionszeiten der meisten bisher zur Anwendung<br />

kommenden Sequenzen führen zur Entstehung von Artefakten bei der MRT-Kontrolle von<br />

atemverschieblichen Organen. Die schnelleren Sequenzen, die in den klinischen Studien ihre<br />

Anwendbarkeit zur Kontrolle der LITT von Lebermetastasen bewiesen, stehen den<br />

potentiellen Anwendern noch nicht routinemäßig zur Verfügung. Auch die neuste<br />

Entwicklung <strong>im</strong> Bereich der MRT, die "offene MRT" kann die Mehrheit der erwähnten<br />

Probleme nicht lösen. Trotz des einfacheren Zuganges zum Patienten bleibt das Problem der<br />

Metallteile ungelöst, was die Durchführung der Punktionen mit den herkömlichen<br />

Punktionsnadeln <strong>im</strong> MRT-Raum verhindert. Für den Einsatz in Narkose und intraoperativ ist<br />

dieses Verfahren nur bedingt anwendbar. Auch können die schnellen MRT-Sequenzen<br />

derzeitig nicht eingesetzt werden.<br />

Die Durchführung einer Thermometrie mittels der FKDS ist derzeitig nicht möglich.<br />

Allerdings bietet in vielen Fällen der Einsatz der Farbkodierten Duplexsonographie zur<br />

Kontrolle der Laser-induzierten Thermotherapie bei der Behandlung von Tumorpatienten<br />

Vorteile (Tabelle 14). Erstens eignet sich das FKDS-Verfahren zur Kontrolle der<br />

Koagulationseffekte bei allen Anwendungsformen des LITT-Verfahrens. Außerdem ist es<br />

möglich, mittels eines einzigen Gerätes ohne großen technischen Aufwand und ohne<br />

besondere Belastung des Patienten die Überwachung der gesamten Behandlung zu sichern.<br />

Während der präoperativen Diagnostik ist die Darstellung der Struktur und Anatomie des<br />

erkrankten Organs, der Vaskularisation des Tumorgewebes sowie der Perfusionsverhältnisse<br />

in diesem Bereich einfach durchführbar. Bei guter Darstellung der Organstrukturen <strong>im</strong><br />

Grauwertbild kann die Punktion und das einschließende Einführen des Applikators unter B-<br />

Bild-Kontrolle präzise durchgeführt werden. Gegenüber den langen Acquisitionszeiten der<br />

MRT ist die schnelle Information über die auftretenden Gewebereaktionen mittels der FKDS<br />

möglich. Die gegebenfalls notwendigen Veränderungen der Applikatorposition sind schnell<br />

und problemlos durchführbar. Mit Einsetzen des Farbsignals, das durch die Ausgasung von <strong>im</strong><br />

Gewebe gelösten CO2 bei Temp. von 57°C entsteht, läßt sich zum einen der Applikator (bzw.<br />

Faserspitze) präzise lokalisieren und zum anderen die Intensität der Gewebereaktion und<br />

Wärmeausbreitung <strong>im</strong> behandelten Gewebe sowie Beginn der Koagulation und ihr räumliche<br />

und zeitliche Entwicklung best<strong>im</strong>men. Somit erlaubt die on-line FKDS-Kontrolle der Laserinduzierten<br />

Thermotherapie eine effektive Steuerung des Koagulationsprozesses. Die<br />

anschließende Beurteilung der Ausmaße der Koagulationszone kann einige Minuten nach der<br />

Laserung (abhängig von der Leistungsdichte) ohne zusätzliche Belastung des Patienten <strong>im</strong><br />

Grauwertbild des FKDS erfolgen. Die regelmäßigen postoperativen FKDS-Kontrollen geben<br />

Aufschlüsse über den Erfolg der Behandlung bzw. ermöglichen rechtzeitige Erfassung der<br />

eventuellen Rezidive.<br />

Der Vergleich beider Methoden zeigt, daß die MRT zur effektiven on-line Kontrolle der<br />

Laser-induzierten Thermotherapie vor allem <strong>im</strong> Bereich der Neurochirurgie sinnvoll<br />

eingesetzt werden kann, wo die atemabhängigen Artefakte nicht auftreten, zudem die höchste<br />

Auflösung gefordert wird und der Einsatz des US-Verfahrens nicht möglich ist. Für die


LX Diskussion<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

direkte Kontrolle der LITT von atemverschieblichen Organen müßte es jedoch noch weitere<br />

Verbesserungen geben, vor allem müßten sich die schnellen Sequenzen in ihrem klinischem<br />

Einsatz etablieren. In diesem Fall bietet die FKDS Vorteile gegenüber dem MRT. Vor allem<br />

ist der Einsatz des FKDS-Verfahrens zur Kontrolle der LITT überall dort zu befürworten, wo<br />

die Schwere der Erkrankung und die Notwendigkeit der mehrmaligen Punktionen bei großen<br />

pr<strong>im</strong>ären und sekundären Tumoren eine den Patienten belastende Prozedur nicht zuläßt.<br />

Das reine Ultraschallverfahren (B-Bild) fand bisher bei der Durchführung der LITT von<br />

Prostata vor allem bei der Punktion und der Positionierung des Applikators seine Anwendung.<br />

In den meisten Arbeiten wird jedoch berichtet, daß die Kontrolle der Koagulationseffekte<br />

während des Prozesses wegen intensiver Gasbildung <strong>im</strong> Gewebe nicht möglich ist. Ähnliches<br />

wurde auch durch einige Anwender der US-kontrollierten LITT von Lebermetastasen<br />

berichtet [6,34,75,115]. Gerade dieses Phänomen ist aber mittels der Farbkodierten<br />

Duplexsonographie in Form des Farbsignals detektierbar und erweitert bei seiner Anwendung<br />

zur LITT-Kontrolle die Möglichkeiten des reinen Ultraschallverfahrens. Der Vorteil des<br />

FKDS-Monitoring besteht in der unmittelbaren Kontrollmöglichkeit der Wärmeausbreitung<br />

und Intensität der Gewebereaktion. Mit dem Einsetzen des Farbsignals ist die genaue<br />

Darstellung der Gewebereaktionszone während der Laserung möglich. Die Abnahme der<br />

Intensität des FKDS-Signals, die auf die Abnahme der Intensität der Ausgasungsreaktion<br />

deutet, kann als ein Anzeichen der <strong>im</strong> Gewebe eingetretenen Koagulation verstanden werden.<br />

Somit kann mit Hilfe dieses Kontrollverfahrens die LITT von tiefsitzenden Organtumoren<br />

effizient und gezielt gesteuert werden.<br />

Auf eine Möglichkeit der Ermittlung der Größe der Koagulationszone <strong>im</strong> B-Bild wurde schon<br />

von Hillersberg et al. sowie Masters, Steger et al. hingewiesen. Es wurde über eine mögliche<br />

Korrelation der Ausmaße der echoreichen Zone, die <strong>im</strong> B-Bild sofort nach der<br />

Laserexposition entsteht – mit den Ausmaßen der Koagulationszone in pathologischen<br />

Messungen –, berichtet [59,80]. Beide Gruppen haben die Übereinst<strong>im</strong>mung dieser Ausmaße<br />

bei der Laserung mittels bare fiber bei niedrigen Leistungen (1-1,5 W) ermittelt. Entgegen<br />

diesen Ergebnissen lassen sich jedoch bei der Anwendung von bare fiber bei höheren<br />

Leistungen die genauen Ausmaße der Koagulationszone erst ca. 10 Minuten nach dem<br />

Beenden der Laserung ermitteln. Durch die heftige Ausgasung der <strong>im</strong> Gewebe gelösten Gase<br />

sowie das Entstehen von Wasserdampf bei höheren Temperaturen ist in diesen Fällen das B-<br />

Bild <strong>im</strong> bestrahlten Bereich noch einige Minuten nach Ende der Laserexposition durch eine<br />

Gaswolke überlagert. Die Form und Ausmaße der zu diesem Zeitpunkt <strong>im</strong> B-Bild<br />

dargestellten echoreichen Zone entsprechen somit nicht genau der wahren Form und den<br />

Ausmaßen der Gewebekoagulationszone. Dieses Phänomen spielt bei dem Einsatz von<br />

Applikatorsystemen, bei denen wegen der kleinen Leistungsdichte an der Grenze<br />

Applikator/Gewebe die Ausgasungsreaktion langsamer abläuft, keine entscheidende Rolle.<br />

Somit läßt sich die Koagulationszone, die mit Hilfe dieser Applikatoren erzeugt wird, <strong>im</strong> B-<br />

Bild nach Ende der Laserung ohne wesentliche Verzögerung genau darstellen.


klinisch<br />

Tabelle 14: Methoden zur Kontrolle der interstitiellen LITT.<br />

Methode Signal Information über Kontrollziel Vorteile Nachteile<br />

- visuelle Kontrolle<br />

- digitale Kontrolle<br />

FKDS<br />

- B-Bild<br />

- Farbkodierung<br />

Oberflächenveränderung,<br />

Pilotstrahl,<br />

Veränderung der<br />

Transillumination<br />

Palpation,<br />

Krepitation<br />

Dichte<br />

Krepitation<br />

durch<br />

Ausgasung<br />

MRT biochemische<br />

Veränderungen<br />

Position,<br />

Blutgehalt<br />

Position,<br />

Temperatur,<br />

Ausgasung<br />

Position,<br />

Strukturveränderung<br />

Prozeßkontrolle<br />

Position,<br />

Temperatur,<br />

Strukturveränderung<br />

Positionierung<br />

Positionierung,<br />

Prozeßkontrolle<br />

Positionierung,<br />

einfach,<br />

billig,<br />

intraoperativ einsetzbar<br />

Resultatkontrolle on-line Kontrolle,<br />

Prozeßkontrolle,<br />

Resultatkontrolle<br />

keine Bewegungsartefakte,<br />

intraoperativer Einsatz möglich,<br />

Lageveränderung des Applikators möglich,<br />

einfache Technik,<br />

niedrige Kosten<br />

präzise Darstellung<br />

der Gewebeveränderungen<br />

und Temperatur<br />

erfahrungsabhängig,<br />

geringe Auflösung,<br />

nur oberflächennah anwendbar<br />

verzögerte Darstellung der Gewebeveränderung,<br />

geringere Auflösung <strong>im</strong> Vergleich mit MRT,<br />

indirekte Temperaturmessung<br />

Bewegungsartefakte,<br />

keine Metallteile,<br />

intraoperativer Einsatz nicht möglich,<br />

Lageveränderungen des Applikators nicht möglich,<br />

intra- und interindividuelle Varianzen des Temperatursignals,<br />

aufwendigeTechnik,<br />

hohe Kosten


62 Schlußfolgerungen<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

6 Schlußfolgerungen<br />

Die exper<strong>im</strong>entellen Untersuchungen haben gezeigt, daß die FKDS eine effektive Methode<br />

zur Kontrolle von LITT ist, mit deren Hilfe die Durchführung der Punktion, die Steuerung des<br />

Koagulationsprozesses sowie die postoperative Darstellung des Koagulationsvolumens<br />

möglich sind. Nach Darstellung des zu behandelnden Bereiches <strong>im</strong> B-Bild können die<br />

Punktion und das Einführen des Applikationssystems problemlos erfolgen. Wegen der<br />

Einfachheit des Verfahrens kann die Durchführung der eventuell notwendigen<br />

Positionierungskorrekturen ohne großen Aufwand intraoperativ vorgenommen werden.<br />

Während der Laserung liefert das FKDS-Signal Informationen zur Wärmeausbreitung und<br />

Intensität der Gewebereaktion. Das Auftreten des Farbsignals ist an die Temperaturen um<br />

60°C gebunden und entspricht einer vermehrten CO2-Ausgasungsreaktion <strong>im</strong> Gewebe. Das<br />

Erreichen der Temperatur von 60°C ist mit einer definitiven Koagulation des Gewebes<br />

verbunden. Mit Steigerung der Temperaturen auf Werte um 100°C kommt es durch<br />

zusätzliche Verdampfung des Gewebewassers zu einer Ausbreitung des Signals. Mit<br />

Auftreten der Koagulation wird das Gewebe fester, und es kommt zur Abnahme der<br />

Signalintensität des FKDS-Signals, während gleichzeitig <strong>im</strong> B-Bild eine echoreiche Strukur<br />

erkennbar wird. Der Verlust des Farbsignals ist ein Hinweis auf das Ende des<br />

Koagulationsprozesses <strong>im</strong> behandelten Bereich. Bei Verwendung von verschiedenen<br />

Applikatoren für die LITT korreliert das zeitliche Auftreten des Farbsignals mit der<br />

applizierten Energie und ist von der Leistungsdichte abhängig. Die endgültige Größe der<br />

Koagulationszone läßt sich <strong>im</strong> B-Bild in Abhängigkeit von der Leistungsdichte 2 bis 10<br />

Minuten nach Ende der Laserexposition, nachdem sich das Gas <strong>im</strong> Gewebe verteilt hat, genau<br />

ermitteln.<br />

Weitere Erkenntnisse über den Informationsgehalt des FKDS-Signals könnten die<br />

Untersuchungen zur Temperaturabhängigkeit des Farbsignalverhaltens liefern. Auf der Basis<br />

der Erwärmung der Geweben bzw. Lösungen mit bekanntem CO2-Gehalt sollten dabei die<br />

Intensität des FKDS-Signals sowie die Ausmaße der Farbsignalzone in Abhängigkeit von der<br />

Temperaturentwicklung untersucht werden.<br />

Von insgesamt über 3000 LITT-Anwendungen, die <strong>im</strong> Fachgebiet Lasermedizin des<br />

Universitätsklinikums Benjamin Franklin der Freien Universität Berlin erfolgten, wurde die<br />

FKDS-kontrollierte LITT überwiegend bei Hämangiomen und vaskulären Malformationen<br />

durchgeführt. Die ermutigenden Ergebnisse führten zum weiteren Einsatz dieses Verfahrens<br />

bei der Behandlung von pr<strong>im</strong>ären und sekundären Lebertumoren sowie bei der Behandlung<br />

von subkutanen Metastasen be<strong>im</strong> Mammakarzinom. Bei kleiner Befundausdehnung wurden<br />

die Behandlungen in Lokalanästhesie durchgeführt. Bei ausgedehnten bzw. multiplen<br />

Tumoren und in besonders schmerzsensiblen Regionen erfolgte die Laserung in<br />

Allgemeinnarkose.<br />

Durch den Einsatz eines entsprechenden Laserapplikationssystems sowie der geeigneten<br />

Kontrollmethode lassen sich die hohen Geräte- und Applikatorkosten ohne Einbuße an


Schlußfolgerungen 63<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Qualität deutlich senken. Außerdem ist die Verwendung der einfacheren Techniken meistens<br />

mit kleinerer Belastung der Patienten verbunden. Bei der überwiegenden Zahl der <strong>im</strong><br />

Fachgebiet Lasermedizin des UKBF durchgeführten interstitiellen Laserkoagulationen kam<br />

deshalb die bare fiber zum Einsatz. Mittels flexibler, sicherer in der Anwendung und<br />

preiswerter blanker Fasern lassen sich, bei entsprechender Parametersetzung (Zeit/Leistung)<br />

und geeigneter Vorgehensweise (mehrfache Punktion bzw. Umpositionierung der Faser)<br />

beliebig große Koagulationsvolumina erzielen.<br />

Auch die Auswahl der Kontrollmethode soll mit Rücksicht auf ihre Effektivität, Einfachheit<br />

der technischen Realisation und nicht zuletzt auf die Wirtschaftlichkeit erfolgen. Während der<br />

LITT in oberflächennahen Lokalisationen kann die direkte Positionierungskontrolle <strong>im</strong><br />

transillumienierten HeNe-Pilotlicht bzw. die Überwachung der Temperaturausbreitung durch<br />

Anlegen der Hand erfolgen. Bei den tiefsitzenden Organtumoren bietet der Einsatz des FKDS-<br />

Verfahrens zur Kontrolle des Koagulationsprozesses Vorteile gegenüber der teuren und<br />

aufwendigen MRT-Methode. Mittels eines Gerätes ist es möglich, die Diagnostik und die<br />

gesamte Überwachung der Therapie durchzuführen. Insbesondere die genaue Kenntnis der<br />

Struktur, Größe und Vaskularisation des zu behandelnden Gewebes ermöglichen eine genaue<br />

Vorbereitung der LITT. Da verschiedene Tumoren typische Flußmuster aufweisen, bietet die<br />

FKDS eine Hilfe bei der Differentialdiagnostik von pr<strong>im</strong>ären und sekundären Lebertumoren.<br />

Die genaue Darstellung des Tumorbefalls ist allerdings durch die Größe des neoplastischen<br />

Gewebes l<strong>im</strong>itiert. Mittels des Ultraschallverfahrens lassen sich Lebermetastasen erst ab<br />

einem Durchmesser von 2 cm darstellen, so daß die kleineren Metastasen gar nicht entdeckt<br />

werden können. Aus diesem Grund soll die LITT bei dringendem Verdacht auf multiple<br />

Metastasierung der Leber entweder unter Laparoskopie oder Laparotomie durchgeführt<br />

werden, wobei der intraoperative Einsatz des Ultraschallverfahrens die am besten geeignete<br />

Methode zum Entdecken von Metastasen darstellt. Hierbei hat das FKDS-Verfahren den<br />

Vorteil, daß mit der gleichen Technik die Diagnostik und Kontrolle der intraoperativen LITT<br />

vorgenommen werden können.<br />

Die mit Hilfe des FKDS-Verfahrens gewonnenen Informationen liefern genügende Aussagen,<br />

um eine on-line Kontrolle und Steuerung des LITT-Prozesses zu gewährleisten. Die<br />

bisherigen Erfahrungen mit der Anwendung der MRT zur Kontrolle der Laser-induzierten<br />

Thermotherapie zeigen, daß der Einsatz dieser Kontrollmethode <strong>im</strong> Bereich der<br />

atemunverschieblichen Organe, vor allem in der Neurochirurgie, sinnvoll und notwendig ist.<br />

Bei anderen Indikationen, wie zum Beispiel der interstitiellen Laserbehandlung der<br />

Hämangiome und der vaskulären Malformationen, der benignen Prostatahyperplasie,<br />

subkutaner Metastasen des Mammakarzinoms, sowie Tumoren der atemverschieblichen<br />

Weichteilorgane, sollten die Vorteile der FKDS-Kontrolle verstärkt genutzt werden.


Literaturverzeichnis I<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

7 Zusammenfassung<br />

Durch den zunehmenden Einsatz der Laser <strong>im</strong> medizinischen Bereich können die bisherigen<br />

Standardtherapien um neue alternative Behandlungsmethoden sinnvoll ergänzt werden.<br />

Insbesondere die interstitielle Laser-induzierte Thermotherapie (LITT) ermöglicht es,<br />

Tumorgewebe auf einem min<strong>im</strong>al invasiven Weg zu zerstören, was die Belastung des<br />

Patienten <strong>im</strong> Vergleich zu den konventionellen palliativen Verfahren erheblich reduziert. Bei<br />

der interstitiellen Laserkoagulation wird die Laserstrahlung direkt in das zu therapierende<br />

Gewebe gebracht. Als Lichtquelle für das LITT-Verfahren hat sich vor allem die Anwendung<br />

des Nd:YAG-Lasers (Wellenlänge 1064 nm) etabliert. Das <strong>im</strong> bestrahlten Gewebe absorbierte<br />

Licht führt zur Erhöhung der Gewebetemperatur und zur Entstehung von hyperthermischen<br />

Zonen und Koagulationsnekrosen, deren Durchmesser in Abhängigkeit von<br />

Applikationssystem und eingesetzten Parametern bis 3 cm reicht. Das zerstörte Gewebe wird<br />

innerhalb von 3 bis 6 Wochen durch Fibrosierung umgebaut. Durch exakte Dosierung der in<br />

das Tumorgewebe eingebrachten Laserstrahlung läßt sich eine hohe Therapiepräzision<br />

erreichen, was die Schonung des gesunden, den bestrahlten Bereich umgebenden Gewebes<br />

ermöglicht.<br />

Seit 1984 wird <strong>im</strong> Fachgebiet Lasermedizin des Universitätsklinikums Benjamin Franklin der<br />

Freien Universität Berlin (ehem. Universitätsklinikum Steglitz) die Behandlung von<br />

vaskulären Malformationen und Hämangiomen mittels interstitieller Laser-induzierter<br />

Thermotherapie durchgeführt. Diese lokoregionale Therapie gewinnt zunehmend an<br />

Bedeutung auch bei der Behandlung von benignen und malignen Erkrankungen anderer<br />

Organe. Besonders bei der Behandlung der nicht resektablen pr<strong>im</strong>ären und sekundären<br />

Lebertumoren stellt die interstitielle LITT eine Alternative zu den herkömmlichen invasiven<br />

Methoden dar. Der Vorteil dieses Verfahrens <strong>im</strong> Vergleich zu anderen direkten lokalen<br />

Behandlungsmethoden wie Kryotherapie, Alkoholinjektion bzw. after loading liegt in der<br />

Einfachheit seiner Durchführung, guter Steuerbarkeit und der Möglichkeit einer direkten<br />

Kontrolle des Prozesses.<br />

Damit sich diese Behandlungsmethode <strong>im</strong> klinischen Alltag erfolgreich etablieren kann, muß<br />

eine effiziente Kontrolle des Koagulationsprozesses und seiner Effekte gewährleistet sein. Die<br />

bisher in klinischen Studien erprobten Kontrollmethoden (Thermosonden, MRT,<br />

Ultraschallverfahren) sind entweder nicht präzise genug oder mit einem zu hohen technischen<br />

und finanziellen Aufwand verbunden. Der Einsatz der Farbkodierten Duplexsonographie<br />

(FKDS) zur on-line Kontrolle der interstitiellen Laser-induzierten Thermotherapie stellt eine<br />

effektive Methode zur Darstellung der Gewebeveränderungen und Steuerung des LITT-<br />

Verfahrens dar. Durch die Anwendung dieser Kontrollmethode bei der interstitiellen Laserinduzierten<br />

Thermotherapie von Lebermetastasen können mittels eines Gerätes und ohne<br />

große Belastung für den Patienten die präoperative Diagnostik (Darstellung der Tumorstruktur<br />

und der Perfusionsverhältnisse), die Punktion, das Einführen und die genaue Positionierung<br />

des Applikators, on-line Monitoring des LITT-Verfahrens sowie die postoperative Darstellung<br />

der Gewebeveränderungen erfolgen. Der Einsatz der FKDS-kontrollierten interstitiellen


II Literaturverzeichnis<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Laser-induzierten Thermotherapie zur Behandlung tiefsitzender Organtumore kann auf alle<br />

klinische Bereiche erweitert werden.


Literaturverzeichnis III<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

8. Literaturverzeichnis:<br />

1. Albrecht H., Hadji-Walassis G., Müller G.: Kernspintomographische Überwachung der Laser-<br />

Koagulation. Biotronic 1989; 3: 64-65.<br />

2. Amin Z., Bown S.G., Lees R.: Local Treatment of Colorectal Liver Metastases. A Comparison of<br />

Interstitial Laser Photocoagulation (ILP) and Percutaneous Alcohol Injection (PAI). Clinical Radiology<br />

1993; 48: 166-171.<br />

3. Amin Z., Buonaccorsi G., Mills T., Harries S., Lees W.R., Bown S.G.: Evaluation of a 1320 nm<br />

Nd-YAG and an 805 nm Diode Laser: the Significance of Charring and the Value of Precharring the Fibre<br />

Tip. Lasers in Medical Science 1993; 8: 113-120.<br />

4. Amin Z., Donald J.J., Masters A., Kant R., Steger A.C., Bown S.G., Lees W.R.: Hepatic Metastases:<br />

Interstitial Laser Photocoagulation with Real-T<strong>im</strong>e US Monitoring and Dynamic CT Evaluation of<br />

Treatment. Radiology 1993; 187: 339-347.<br />

5. Amin Z., Harries S.A., Lees W.R., Bown S.G.: Interstitial Tumor Photocoagulation. End.<br />

Surg. 1993; 1: 224-229.<br />

6. Amin Z., Lees W.R., Bown S.G.: Technikal note: Interstitial laser photocoagulation for the treatment of<br />

prostatic cancer. The British Journal of Radiology 1993; 66: 1044-1047.<br />

7. Ascher P.W.: Verhandlungsbericht der 2.DGLM-Tagung, Graz 1983.<br />

8. Ascher P.W., Fan M., Schröttner O., Ebner F., Kleinert R.: Interstitielle laserassistierte Thermotherapie<br />

zentraler Hirntumore unter direkter Magnet Resonanz Kontrolle. In: Berlien H.-P., Müller G. (Hrsg):<br />

Angewandte Lasermedizin, Lehr- und Handbuch für Praxis und Klinik. ecomed 1992.<br />

9. Ascher P.W., Ebner F., Stollberger R.: Interstitial laser-assisted thermotherapy of central brain tumors<br />

under magnetic resonance control. SPIE Vol.2327 Medical Applications of Lasers II, 1994: 269-272.<br />

10. Baggish M.S., Daniell J.F.: Catastrophic Injury Secondary to the Use of Coaxial Gas-Cooled Fibers and<br />

Artificial Sapphire Tips for Intrauterine Surgery: A report of Five Cases. Lasers in Surgery and Medicine<br />

1989; 9: 581-584.<br />

11. Berlien H.-P., Waldschmidt J., Müller G.: Laser Treatment of Cutan and Deep Vessel Anomalies. In:<br />

Laser. Optoelectronics in Medicine 1987. Springer <strong>Verlag</strong> 1988: 526-528.<br />

12. Berlien H.-P., Müller G., Waldschmidt J.: Lasers in Pediatric Surgery. In: Angerpointner W. (ed) :<br />

Progress in Pediatric Surgery. Springer-<strong>Verlag</strong> 1990; 25: 5-22.<br />

13. Berlien H.-P., Philipp C., Waldschmidt J.: Tumour Ablation by Laser in General Surgery. In:<br />

Trelles M.A. (ed.): Laser Tumour Therapy. Ilustre Colegio Oficial de Medicos de Madrit<br />

1990; 3: 67-77.


IV Literaturverzeichnis<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

14. Berlien H.-P., Philipp C., Engel-Murke F., Beuthan J., Dressler C.: The rule of lasers in medicine.<br />

In: Moderne Methoden der Sonographie und Lasertherapie in der Urologie. Biermann 1992: 125.<br />

15. Berlien H.-P., Philipp C., Fuchs B., Engel-Murke F.: Therapeutische Leitlinien zur Laserbehandlung. In:<br />

Berlien H.-P., Müller G. (Hrsg): Angewandte Lasermedizin, Lehr- und Handbuch für Praxis und Klinik.<br />

ecomed 1992.<br />

16. Berlien H.P., Philipp C., Engel-Murke F., Fuchs B.: Laseranwendung in der Gefäßchirurgie. Zentralblatt<br />

für Chirurgie 1993; 118: 383-389.<br />

17. Berlien H.-P., Cremer H., Djawari D., Grantzow R., Gubisch W.: Leitlinien zur Behandlung angeborener<br />

Gefäßerkrankungen. Pädiat. Prax. 1993/94; 46: 87-92.<br />

18. Beuter K.: Möglichkeiten der noninvasiven Temperaturmessung mit Ultraschaschall. In: Streffer C.,<br />

Herbst M., Schwabe H. (Hrsg.): Lokale Hyperthermie. Deutscher Ärzte-<strong>Verlag</strong> 1986: 11-119.<br />

19. Beuthan J., Gewiese B., Wolf K.-J., Müller G.: Die Laser-induzierte Thermotherapie (LITT) -<br />

biophysikalische Aspekte ihrer Anwendung. MIM- MED TECH 3. ecomed 1992; 3: 102-106.<br />

20. Beuthan J., Gewiese B., Fobbe F., Germer C., Albrecht D., Boese-Landgraf J., Roggan A., Müller G.:<br />

Investigations of MRI-Controlled Laser-Induced Interstitial Thermotherapy (LITT). Min<strong>im</strong>al Invasive<br />

Medizin 1993; 4(4): 27-30.<br />

21. Bihan D. L., Delannoy J., Levin R.L.: Themperature Mapping with MR Imaging of Molecular Diffusion:<br />

Applikation to Hyperthermia. Radiology 1989; 171: 853-857.<br />

22. Boese-Landgraf J., Weber B., Albrecht D., Häring R., Dulce M.C.: Fortschritte in der regionalen<br />

Chemotherapie von nicht-resektablen Lebermetastasen kolorektaler Karzinome. 4.Wissenschaftswoche<br />

des Univ.-Klin. Steglitz der Freien Universität Berlin 1993: 44-45.<br />

23. Bowen T., Connor W.G., Nasoni L.R., Pifer A.E., Sholes R.R.: Measurement of the temperature<br />

dependence of the velocity of ultrasound in soft tissues. In: Linzer M. (ed.): Ultrasonic Tissue<br />

Characterization. National Bureau of Standards, Spec.Publ. 525. U.S. Government Printing Office,<br />

Washington, D.C. 1979: 57-60.<br />

24. Bown S.G.: Phototherapy of tumors. World J.Surg. 1984; 7: 700-709.<br />

25. Bown S.G.: Laser-tissue interactions. In: Krasner N. (Hrsg.): Lasers in Gastroenterology.<br />

Chapman & Hall Medical 1991: 37-50.<br />

26. Castro D.J., Lufkin R.B., Saxton R.E., Nyergers A., Soudant J., Layfield L.J., Jabour B.A., Ward P.H.,<br />

Kangarloo H.: Metastatic Head and Neck Malignancy Treated Using MRI Guided Interstitial Laser<br />

Phototherapy: An Initial Case Report. Laryngoscope January 1992; 102: 26-32.<br />

27. Castro D.: Imaging-guided interstitial tumor therapy utilizing MRI, ultrasound. Biomedical Optics 1993;<br />

2: 1-8.


Literaturverzeichnis V<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

28. Castren-P.M., Lipasti J., Puolakkainen P., Schröder T.: Laser-Induced Hyperthermia: Comparison of Two<br />

Different Methods. Lasers in Surgery and Medicine 1992; 12: 665-668.<br />

29. Choy D.S.J., Diwan S.: In Vitro Response of Bovine Liver to Nd:YAG Laserthermia. Journal of Clinical<br />

Lasemedicine and Surgery August1990: 39-442.<br />

30. Cline H.E., Schenck J.F., Watkins R.D., Hynynen K., Jolesz F.A.: Magnetic Resonance-Guided Thermal<br />

Surgery. MRM 1993; 30: 98-106.<br />

31. Dachman A.H., McGehee J.A., Beam T.E., Burris J.A., Powell D.A.: US-guided Percutaneous Laser<br />

Ablation of Liver Tissue in a Chronic Pig Model. Radiology 1990; 176: 129-133.<br />

32. Dickinson R.J., Hall A.S., Hind A.J., Young I.R.: Measurement of Changes in Tissue Temperature Using<br />

MR Imaging. Journal of Comp. Assis. Tomography 1986; 10(3): 468-472<br />

33. Dörschel K.: Laserstrahlung. In: Berlien H.-P., Müller G. (Hrsg.): Angewandte Lasermedizin.<br />

ecomed 4.Ergänzungslieferung 1991; II-2.3: 1-4.<br />

34. Dowlatshahi K., Bhattacharya A.K., Silver B., Matalon T., Williams J.W.: Percutaneous interstitial laser<br />

therapy of a patient with recurrent hepatoma in a transplanted liver. Surgery September 1992: 603-606.<br />

35. Eckhauser M.L.: Laser Therapy of Colorectal Carcinoma. Surgical Clinics of North America<br />

1992; 72 (3): 597-605.<br />

36. Elias Z., Powers S.K., Atstupenas E., Brown T.J.: Hyperthermia from interstitial laser irradiation in<br />

normal rat brain. Lasers Surg. Med. 1987; 4: 87-92.<br />

37. El-Ouahabi A., Guttmann C.R.G., Hushek S.G., Bleier A.R., Dashner K., Dikkes P., Black P.McL., Jolesz<br />

F.A.: MRI Guided Interstitial Laser Therapy in a Rat Malignant Glioma Model. Lasers in Surgery and<br />

Medicine 1993; 13: 503-510.<br />

38. Fahy A.K., Waldow S.M.: Evaluation of Changes in Oxygen Tension as Indicators of RIF-1 Tumor<br />

Response to Nd:YAG Laser Heating. Lasers in Surg. and Med. 1993; 13: 312-320.<br />

39. Flesch U., Mosler F., Witt H. (Hrsg.): Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik.<br />

Farbdopplersonographie. Schnetztor-<strong>Verlag</strong> 1990.<br />

40. Frank F., Hessel S., Krampe C.: Optische Endglieder. In: Berlien H.-P., Müller G.:<br />

Angewandte Lasermedizin. ecomed 1.Ergänzungslieferung 1989; II-4.3: 1-14.<br />

41. Fritz N., Hug B., Zgoda F., Müller G., Oeff M.: Transmission von Nd:YAG-Laserstrahlung durch Blut. 3.<br />

Wissenschaftswoche Universitätsklinikum Steglitz FU Berlin. Dokumentationsband 1992: 196-197.<br />

42. Fuchs B., Philipp C., Engel-Murke F., Shaltout J., Berlien H.-P.: Techniques for Endoscopic and Non-<br />

Endoscopic Intracorporeal Laser Applications. End. Surg. 1993; 1: 217-223.


VI Literaturverzeichnis<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

43. Funato A., Nakamura Y., Matsumoto K.: Effects of Nd:YAG Laser Irradiation on Microcirculation.<br />

Journal of Clinical Laser Medicine and Surgery December 1991: 467-474.<br />

44. Gaisser A.: Hyperthermie in der Krebsbehandlung. Management und Krankenhaus 1993; 3:3.<br />

45. Germer C.T., Albrecht D., Beuthan J., Bock A., Foss H.D., Hessel St., Isbert C., Roggan A.: Laser-nduced<br />

Thermotherapy (LITT) for the Treatment of Liver Tumors - The Ultrasound-guided aparoscopic<br />

Approach using a Multiple-Fiber-System - In vivo-Study in the Normal Liver. 4.Wissenschaftswoche<br />

Universitätsklinikum Steglitz der Freien Universität Berlin. Jahrbuch 1993: 80-81.<br />

46. Gewiese B., Beuthan J., Fobbe F., Stiller D., Germer C.T., Müller G., Böse-Landgraf J., Wolf K.-J.:<br />

R-LITT MRI-kontrollierte Laser induzierte interstitielle Thermo-Therapie. 2. Wissenschaftswoche<br />

Universitätsklinikum Steglitz FU Berlin. Jahrbuch 1991: 183-185.<br />

47. Görg C., Schwerk W.B., Bittinger A., Euer B., Görg K.: Sonographisch gesteuerte Feinnadelpunktion von<br />

Nebennierentumoren. DMW 1992; 117(12): 448-454.<br />

48. Godlewski G., Sambue P., Eledjam J.J., Pignodel C., Ould-Said A., Bourgeois J.M.: A new device for<br />

inducing deep localized vaporisation in liver with the Nd-YAG laser. Lasers in<br />

Medical Science 1988; 3(2): 11-117.<br />

49. Grigull U., Sander H.: Wärmeleitung. Springer-<strong>Verlag</strong> 1990.<br />

50. Hagemann R., Walter J.H., Zgoda F.: Wirkungsmechanismen von Laserstrahlung <strong>im</strong> biologischen<br />

Gewebe, Eigenschaften von biologischen Geweben. In: Berlien H.-P., Müller G., Hrsg.:<br />

Angewandte Lasermedizin, ecomed 5.Ergänzungslieferung 1992; II-3.1: 1-18.<br />

51. Hahl J., Haapiaiainen R., Ovaska J., Puolakkainen P., Schröder T.: Laser-Induced Hyperthermia in the<br />

Treatment of Liver Tumors. Lasers in Surgery and Medicine 1990; 10: 319-321.<br />

52. Hash<strong>im</strong>oto D., Takami M., Ideezuki I.: In depth radiation therapy by Nd:YAG laser for malignant tumours<br />

of the liver under ultrasonic <strong>im</strong>aging. Gastroenterology 1985; 88: 1663.<br />

53. Held P., Langnickel R., Breit A.: CT und MRT bei Tumoren des Hypopharynx und des Larynx -<br />

Methodenvergleich unter Berücksichtigung von schnellen und ultraschnellen MR-Pulssequenzen.<br />

Laryngo-Rhino-Otol. 1994; 73: 59-64.<br />

54. Helfmann J., Brodzinski T.: Thermische Wirkungen. In: Angewandte Lasermedizin, Berlien H.-P., Müller<br />

G., Hrsg. ecomed 1.Ergänzungslieferung 1989; II-3.3: 1-8.<br />

55. Hessel St., Frank F.: Technical prerequisites for the interstitial thermo-therapy using the Nd:YAG laser.<br />

In: Optical Fibers in Medicine V, SPIE 1990: 233-238.


Literaturverzeichnis VII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

1. Hiele M., Penninckx F., Gevers A.M:, Van Eyken P., Geboes K., Ni Y., Marschal G., Vantrappen G.,<br />

Fevery J., Frank F., Hessel S., Rutgeerts P.: Interstitial Thermotherapy for Liver Tumours: Studies of<br />

Different Fibres and Radiation Characteristics. Lasers in Medical Science 1993; 8: 121-125.<br />

2. Hillegersberg R. van, Kort W.J., Vermeij M., Terpstra O.T.: Treatment of exper<strong>im</strong>ental liver metastases<br />

with a non-contact neodymium:YAG laser. J. Surg. Res. 1992; 53:128-135.<br />

3. Hillegersberg R. van: Laser Treatment for Liver Metastases. Proefschrift de Erasmus Universiteit<br />

Rotterdam 1993.<br />

4. Hillegersberg R. van, Witte M.T.de, Kort W.J., Terpstra O.T.: Water-Jet-Cooled Nd:YAG Laser<br />

Coagulation of Exper<strong>im</strong>ental Liver Metastases: Correlation Between Ultrasonography and Histology.<br />

Lasers in Surgery and Medicine 1993; 13: 332-343.<br />

5. Hoell T., Roggan A., Beztan J., Funk T., Weber F., Müller G., Brock M.: Bestrahlungsplanung in der<br />

Laser-Thermotherapie. 3.Wissenschaftswoche Univ.-Klin. Steglitz FU Berlin. Jahrbuch 1992: 52-53.<br />

6. Huang G.-T., Wang T.-H., Sheu J.-C., Daikuzono N., Sung J.-L., Wu M.-Z., Chen D.-S.: Low-power<br />

Laserthermia for the Treatment of Small Hepatocellular Carcinoma. Eur. J. Cancer<br />

1991; 27/12: 1622-1627.<br />

7. Issels R.D., Mittermüller H., Wilmanns W.: Regionale Tiefenhyperthermie in der Onkologie.<br />

Deutsches Ärzteblatt 1991; 88(4): 145-153.<br />

8. Issels R.D.: Hyperthermia and Chemotherapy. Min<strong>im</strong>al Invasive Medizin 1993; 4: 4-7.<br />

9. Jacques S.L.: Laser-Tissue Interactions: Photochemical, Photothermal, and Photomechanical.<br />

The Surgical Clinics of North America 1992; 72: 531-558.<br />

10. Jaspersen D.: Endoskopische Dopplersonographie. DMW 1991; 116 , 51/52: 1966-1970.<br />

11. Jauch K.-W.: Pr<strong>im</strong>äre und sekundäre Lebertumoren. Effektive Diagnostik und klare Therapiechancen<br />

nutzen. Krankenhaus Arzt 1995; 68 (3):67.<br />

12. Jolesz F.A.: MR-guided laser surgery (abstract). Lasers Med.Sci. 1991: 87.<br />

13. Jolesz F.A., Bleier A.R., Jakab P., Ruenzel P.W., Huttl Kalman, Jako Geza J.: MR Imaging of Laser-<br />

Tissue Interactions. Radiology 1988; 168: 249-253.<br />

14. Jolesz F., Bleier A.R., Lauter R.S.: Laser surgery benefits from guidance by MR. Diagnostic Imaging<br />

September 1990: 103-108.<br />

15. Jung H.: A generalized Concept for Cell Killing by Heat. Radiation Research 1986;106: 56-72.<br />

16. Kelm C., Schwemmle K., Henneking K., Quoika P.: Behandlungsmöglichkeiten maligner Lebertumore.<br />

Klinikarzt 1992; 21(1): 23-31.


VIII Literaturverzeichnis<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

17. Kemeny N.: Liver cancer: A review of current treatment options. In: Kemeny N., Civalleri D.,<br />

Edman P. (ed.): An Update on Regional Treatment of Liver Cancer. The Role of Vascular Occlusion.<br />

Wells Medical Publ. 1992<br />

18. Lewa C.J., Majewska Z.: Temperature Relationships of Proton Spin-Loattice Relaxation T<strong>im</strong>e T1 in<br />

Biological Tissues. Bulletin du Cancer 1980; 67(5): 525-530.<br />

19. Livraghi T.: Percutaneous ethanol injection of hepatocellular carcinoma: survival after 3 years in 70<br />

patients. Ital. J. Gastroenterol. 1992; 24: 72-74.<br />

20. Löfberg A.-M., Arvidsson D., Andeersson T., Lindgren P.G., Lörelius L.-E., Nordlinder H.: Ultrasound<br />

monitored laser-induced local hyperthermia in the liver. Acta Radiol. 1994; 35: 6-9.<br />

21. Malone D.E., Lesiuk L., Brady A.P., Wyman D.R., Wilson B.C.: Hepatic Interstitial Laser<br />

Photocoagulation: Demonstration and Possible Clinical Importance of Intravascular Gas. Radiology 1994;<br />

193: 233-237.<br />

22. Masters A., Bown S.G.: Interstitial Laser Hyperthermia in the Treatment of Tumours. In:<br />

Trelles M.A. (ed.): Laser Tumour Therapy. Ilustre Col. Ofic. de Med. de Madrid. 1990; 1: 87-104.<br />

23. Masters A., Bown S.G.: Interstitial Laser Hyperthermia in the Treatment of Tumors. Lasers in<br />

Medical Sciences 1990; 5: 129-36.<br />

24. Masters A., Steger A.C., Bown S.G.: Role of interstitial therapy in the treatment of liver cancer. Br. J.<br />

Surg. 1991; 78: 518-523.<br />

25. Masters A., Steger A.C., Lees W.R., Walmsley K.M., Bown S.G.: Interstitial laser hyperthermia: a new<br />

approach for treating liver metastases. Br. J. Cancer 1992; 66:518-522.<br />

26. Mathus-Vliegen E.M.H.: Treatment modalities in colorectal cancer. In: Krasner N. (Hrsg.):<br />

Lasers in Gastroenterology. Chapman & Hall Medical 1991: 151- 177.<br />

27. Matsuda T. (ed.): Cancer Treatment by Hyperthermia, Radiation and Drugs. Taylor and Francis 1993.<br />

28. Matsumoto R., Selig A.M., Colucci V.M., Jolesz F.A.: Interstitial Nd:YAG Laser Ablation in Normal<br />

Rabbit Liver: Trial to Max<strong>im</strong>ize the Size of Laser-Induced Lesions. Lasers in Surgery and Medicine 1992;<br />

12: 650-658.<br />

29. Matthewson K.: Low power laser hyperthermia. In: Krasny N. (Hrsg.): Lasers in Gastroenterology.<br />

Chapman & Hall Medical 1991: 281-291.<br />

30. Matthewson K., Coleridge-Smith P., O`Sullivan J.P.: Biological Effects of Intrahepatic<br />

Neodymium:Yttrium-Aluminium-Garnet Laser Photocoagulation in Rats. Gastroent. 1987; 93: 550-557.<br />

31. Müller G.: Aktuelle Entwicklungen in der Lasermedizin. 3. Wissenschaftswoche Universitätsklinikum<br />

Steglitz FU Berlin. Jahrbuch 1992: 26-27.


Literaturverzeichnis IX<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

32. Müller G., Wolf J., Fobbe F., Boese-Landgraf J., Germer C., Beuthan J., Roggan A.: Interstitial laser<br />

hyperthermia - a new method to treat tumors. In: Spinelli P., Dal Fante M., Marchesini R. (ed.):<br />

Photodynamic Therapy and Biomedical Lasers. 1992: 406-414.<br />

33. Muschter R., Hessel S., Hofstetter A., Keiditsch E., Rothenberger K.-H., Schneede P., Frank F.:<br />

Die interstitielle Laserkoagulation der benignen Prostatahyperplasie. Urologe 1993; 32: 273-281.<br />

34. Muschter R., Hofstetter A., Hessel S.: Laser Induced Thermotherapy of Benign Prostatic Hyperplasia-<br />

Fundamentals and Clinikal Experiences. Min. Inv. Medizin 1994; 5 (2): 51-54.<br />

35. Muschter R., Hofstetter A.: Erfahrungen mit der interstitiellen Laserkoagulation in der Therapie der<br />

benignen Prostatahyperplasie. Lasermedizin 1994; 10: 132-138.<br />

36. Nasoni R.L., Bowen T.: Ultrasonic speed as a parameter for non-invasive thermotherapy. In:<br />

Hizush<strong>im</strong>a S. (ed.): Non-Invasive Temperatur Measurement. Gordon and Breach Science Publishers. New<br />

York 1989: 95-107.<br />

37. Neuerburg-Heusler D., Hennerici M.: Gefäßdiagnostik mit Ultraschall. Doppler- und farbkodierte<br />

Duplexsonographie der großen Körperarterien und -venen. Thieme <strong>Verlag</strong>, Stuttgart, New York 1995.<br />

38. Nolsoe C.P., Torp-Pedersen S., Burchart F., Horn T., Pedersen S., Christensen N.-E.H., Olldag E.S.,<br />

Andersen P.h., Karstrup S., Lorentzen T., Holm H.: Interstitial Hyperthermia of Colorectal Liver<br />

Metastases with a US-guided Nd-YAG Laser with a Diffuser Tip: A pilot Clinical Study. Radiology 1993;<br />

187: 333-337.<br />

39. Parker D.L.: Applications of NMR Imaging in Hyperthermia: An Evaluation of the Potential for Localized<br />

Tissue Heating and Noninvasive Temperature Monitoring. IEEE Transactions on Biomedical Engineering<br />

Vol.BME-31, January 1984; 1: 161-167.<br />

40. Patterson M.S., Wilson B.C., Wyman D.R.: The propagation of optical radiation in tissue: 1. Models of<br />

radiation transport and their applikation. Las.Med.Sci. 1991; 6: 155.<br />

41. Patterson M.S., Wilson B.C., Wyman D.R.: The propagation of optical radiation in tissue: 2. Optical<br />

properties of tissue and resulting fluence distributions. Las.Med.Sci.1991; 6: 379.<br />

42. Pfeifer K.-J.: Invasive Diagnostik von Lebertumoren. Vor der Therapieplanung exakte radiologische<br />

Diagnostik nötig. Krankenhaus Arzt 1995; 68 (3): 68-72.<br />

43. Philipp C., Fuchs B., Raatz D., Schmidt-Dannert B., Berlien H.-P., Müller G.: Contact Applicators for the<br />

Nd:YAG-Laser. 2. Wissenschaftswoche Universitätsklinikum Steglitz FU Berlin.<br />

Jahrbuch 1991: 294-296.<br />

44. Philipp C.: Heilen mit Licht. Start 1991; 1: 7-17.<br />

45. Philipp C., Shaltout J., Zgoda F., Berlien H.-P.: Zur Problematik von Temperaturmessungen mit<br />

Thermoelementen während Laserbestrahlung in Streuenden Medien. Lasermedizin 1992; 8: 188-195.


X Literaturverzeichnis<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

46. Philipp C., Bollow M., Rohde E., Fobbe F., Berlien H.-P.: Color doppler as a new method for monitoring<br />

of laser induced thermo therapy. 4. Wissenschaftswoche Universitätsklinikum Steglitz FU Berlin.<br />

Jahrbuch 1993: 148-149.<br />

47. Philipp C., Bollow M., <strong>Krasicka</strong>-Rohde E., Fobbe F., Berlien H.-P.: Color-Coded Duplex Sonography as<br />

a new method for monitoring of Laser-Induced Thermotherapy. Proceedings of Clinical Applikation of<br />

Modern Imaging Technology II. Biomed. Optics 1994; 2132: 287- 294.<br />

48. Philipp C., Rohde E., Waldschmidt J., Berlien H.-P.: Laser-induced thermotherapy of benign and<br />

malignant tumors controlled by color-coded duplex sonography. SPIE Vol.2327 Medical Applications of<br />

Lasers II, 1994:262-268.<br />

49. Philipp C., Rohde E., Roggan A., Vogl T.J., Assal J., Beuthan J., Berlien H.-P.: MRI-guided<br />

Laserinduced Thermotherapy of Liver Metastases. GASL-Poster. Heidelberg 1994.<br />

50. Prapavat V., Roggan A., Beuthan J., Müller G.: Untersuchungen zur Nutzung eines Diodenlasers (850<br />

nm) für die laserinduzierte thermotherapie (LITT). 3. Wissenschaftswoche Universitätsklinikum Steglitz<br />

FU Berlin, Jahrbuch 1992: 236-237.<br />

51. Prapavat V., Roggan A., Walter J., Beuthan J., Müller G.: In-vitro Studies and S<strong>im</strong>ulations on the use of a<br />

Diode Laser (850nm) for laser Induced Thermotherapy (LITT). Proceedings of VLT June 1993.<br />

52. Rajagopalan B., Greenleaf J.F., Thomas P.J., Johnson S.A., Bahn R.C.: Variation of acoustic speed with<br />

temperature in various excised human tissues studied by ultrasound computerized tomography. In: Linzer<br />

M (ed.): Ultrasonic Tissue Characterization II. National Bureau of standards, Spec. Publ. 525. U.S.<br />

Government Printing Office. Washington, D.C. 1979: 227-232.<br />

53. Roberts H., Paley M., Buonacorssi G., Clemence M., Friedman E., Allen C., Hall-Crags M., Lees W.,<br />

Bown St.: Dynamic magnetic resonance monitoring of interstitial laser photocoagulation of hepatic<br />

metastases from a colo-rectal tumour. SPIE VOl.2327 Medical Applications of Lasers II, 1994: 273-282.<br />

54. Roder J.D.: Technik und Ergebnisse der Metastasenchirurgie. Potentiell kurative Therapie bei<br />

kolorektalen Lebermetastasen. Krankenhaus Arzt 1995; 68 (3): 73-78.<br />

55. Roggan A., Albrecht D., Berlien H.-P., Beuthan J., Fuchs B., Germer C., Prapavat V., Rygiel R., Müller<br />

G.: Laserinduced Thermotherapy (LITT). Application Set and Procedure. 4. Wissenschaftswoche<br />

Universitätsklinikum Steglitz FU Berlin. Jahrbuch 1993: 164-165.<br />

56. Roggan A., Minnet O.: Optical and Thermal Properties of Biological Tissue. 112 WE Heraeus Seminar:<br />

Laser-Induced Thermo Therapy 1993.<br />

57. Roggan A., Minet O., Schröder C., Müller G.. Measurement of optical properties of tissue using<br />

integrating sphere technique. SPIE Institut for Advanced Optical Technologies 1993; IS: 11.<br />

58. Roggan A., Müller G.: Computer S<strong>im</strong>ulation for the Irradiation Planning of LITT. Min<strong>im</strong>al Invasive<br />

Medizin - MEDTECH 4 1993; 2:18.


Literaturverzeichnis XI<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

59. Roggan A., Albrecht D., Berlien H.-P., Beuthan J., Germer C., Koch H., Wodrich W., Müller G.:<br />

Development of an application-set for intraoperative and percutaneous laserinduced interstitial<br />

thermotherapy (LITT). SPIE Vol.2327 Medical Applications of Lasers II, 1994: 253-260.<br />

60. Roggan A., Handke A., Miller K., Müller G.: Laser Induced Interstitial Thermotherapy of Benign<br />

Prostatic Hyperplasia- Basic Investigations and First Clinical Results. Min<strong>im</strong>al Invasive Medizin<br />

1994; 5 (2): 55-63.<br />

61. Roux F.X., Merienne L., Cioloca C., Devaux B., Chodkiewicz J.P.: Neurosurgical Lasers for Tumour<br />

Removal. In: Trelles M.A. (ed.): Lasers Tumour Therapy. Ilustre Colegio Oficial de Medicos Madrid<br />

1990; 5: 61-73.<br />

62. Roux F.X., Merienne L., Leriche B., Lucerna S., Turak B., Devaux X.B., Chodkiewicz J.P.:<br />

Laser Interstitial Thermotherapy in Stereotactical Neurosurgery. Lasers in Medical Science<br />

1992; 7 :121-126.<br />

63. Rudolph M., Jackisch U., Krauss M., Faulkner G.: Unterstützung der 3-D Hyperthermieplanung mit<br />

computergraphischen Anwendungen. Min<strong>im</strong>al Invasive Medizin 1993; 4: 35-39.<br />

64. Sakai T., Fujish<strong>im</strong>a I., Sugiyama K., Ryu H., Uemura K.: Interstitial Laserthermia in Neurosurgery.<br />

Journal of Clinical Laser Medicine and Surgery February 1992: 37-40.<br />

65. Schaldach B.: Nd: YAG:Laser. in: Berlien H.-P., Müller G.: Angewandte Lasermedizin.<br />

ecomed 1989; II-2.4.1: 1-3.<br />

66. Schmoll H.-J., Köhne C.-H., Hossfeld D.-K.: Zur Therapie kolorektaler Karzinome mit einer Kombination<br />

aus 5-Fluorouracil und Folinsäure. Deutsches Ärzteblatt 1994; 36:1759-1761.<br />

67. Schneider P.D.: Liver Resection and Laser Hyperthermia. The Surgical Clinics of North America<br />

1992; 72(3): 623-639.<br />

68. Schober R., Bettag M., Sabel M., Ulrich F., Hessel S.: Fine Structure of Zonal Changes in Exper<strong>im</strong>ental<br />

Nd:YAG Laser-Induced Interstitial Hyperthermia. Lasers in Surgery and Medicine 1993; 13: 234-241.<br />

69. Schreiber J., Mann W., Lieb W.: Farbduplexsonographische Messung der Lymphknotenperfusion: Ein<br />

Beitrag zur Diagnostik der zervikalen Metastasierung. Laryngo-Rhino-Otol. 1993; 72: 187-192.<br />

70. Schwemmle K., Kelm C., Henneking K., Padberg W.M.: Regional Chemotherapy of Malignant Liver<br />

Tumors - State of the Art. Onkologie 1992; 15: 6-11.<br />

71. Seegenschmiedt M.H., Erb J., Sauer R.: Interstitial Hyperthermia combined with Radiotherapy: Rationale<br />

- Technology - Clinical Experience. Min. Inv. Medizin 1993; 4: 22-34.<br />

72. Smith E.H.: Complications of Percutaneous Abdominal Fine-Needle Biopsy. Radiol.<br />

1991; 178: 253-258.


XII Literaturverzeichnis<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

73. Star W.M.: Light Delivery and Light Dos<strong>im</strong>etry for Photodynamic Therapy. In: Trelles M.A. (ed.): Laser<br />

Tumour Therapy. Ilustre Colegio Oficial de Medicos de Madrid 1990; 1: 25-43.<br />

74. Steger A.C., Lees W.R., Walmsley K., Bown S.G.: Interstitial laser hyperthermia: a new approach to local<br />

destruction of tumors. BMJ 1989; 299: 362-365.<br />

75. Steger A.C., Shorvon P., Walmsley K., Chisholm R., Bown S.G., Lees W.R.: Ultrasound Features of Low<br />

Power Interstitial Laser Hyperthermia. Clinical Radiology 1992; 46: 88-93.<br />

76. Steger A.C., Lees W.R., Shorvon P., Walmsley K., Bown S.G.: Multiple-fibre low-power interstitial laser<br />

hyperthermia: studies in the normal liver. Br. J. Surg. 1992; 79:139-145.<br />

77. Suzuki S., Narumi H., Aoki J., Miwa T., Daikuzono N.: Exper<strong>im</strong>ental studies of endoscopic local<br />

hyperthermia with Nd:YAG laser (Laserthermia). SPIE Vol.1066. Lasers Surgery:<br />

Advanced Characterisation, Therapeutics, and Systems 1989: 225-230.<br />

78. Sweetland H.M., Wyman A., Rogers K.: Evaluation of the Effect on Normal Liver of<br />

Interstitial Laser Hyperthermia Using Artificial Sapphire Probes. Lasers in Med. Sc. 1993; 8: 99-105.<br />

79. Thom A.K., Sigurdson E.R.,Bitar M.,Daly J.M.: Regional hepatic arterial infusion of degradable starch<br />

mikrospheres increases fluorodeoxyuridine (FUdR) tumor uptake. Surgery 1989; 105: 383-392.<br />

80. Torsten U., Philipp C., Rohde E., Weitzel H., Berlien H.-P.: Laser-induced thermotherapy (LITT) for the<br />

treatment of local recurrences in patients with breast cancer. FIGO World Congress Montreal 1994.<br />

Poster.<br />

81. Tracz R.A., Wyman D.R:, Little P.B., Towner R.A., Steward R.A., Schatz S.W., Pennock P.W., Wilson<br />

B.C.,: Magnetic resonance <strong>im</strong>aging of interstitial laser photocoagulation in brain. Lasers in Surgery and<br />

Medicine1992; 12: 165-173.<br />

82. Tracz R.A., Wyman D.R., Little P.B., Towner R.A., Stewart W.A., Schatz S.W., Wilson B.C., Pennock<br />

P.W., Janzen E.G.: Comparison of Magnetic Resonance Images and the Histopathological Findings of<br />

Lesions Induced by Interstitial Laser Photocoagulation in the Brain. Lasers in Surgery and Medicine<br />

1993; 13: 45-54.<br />

83. Ulrich F., Bettag M., Bock W.J., Kahn Th., Seitz R.J., Schober R., Schwarzmaier H.-J., Wolbarsht M.L.,<br />

Hessel St.: MR-Guided and PET Scan Controlled Laser Interventions in Cerebral Gliomas - A Prel<strong>im</strong>inary<br />

Report -. Min. Inv. Med. 1993; 4(4): 20-26.<br />

84. Vogl T., Assal J., Philipp C., Rohde E., Fischer P., Böttcher H., Gremmler M., Roggan A., Ge<strong>im</strong>ling K.,<br />

Felix R.: Nichtinvasives Temperaturmonitoring für die interventionelle laserinduzierte Thermotherapie<br />

von Lebermetastasen. Zentralblatt Radiologie. Tagungsbericht 75. Deutscher Röntgenkongreß<br />

11.-14. Mai 1994.


Literaturverzeichnis XIII<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

85. Vogl T., Hirsch H., Fischer P., Philipp C., Beuthan J., Roggan A.: Laser-induced thermotherapy (LITT) of<br />

Liver tumors: the MRI-guidance, first results of pr<strong>im</strong>ary control and therapy follow-up. Proceedings of<br />

SPIE, Medical Applications of Lasers 1994; 2327.<br />

86. Wallwiener D., Kurek R., Pollman D., Kaufman M., Schmid H., Bastert G., Frank F.<br />

Palliative Therapie gynäkologischer Malignomrezidive durch Laserinduzierte Interstitielle<br />

Thermotherapie. Lasermedizin 1994; 10: 44-51.<br />

87. Weiss H., Uebel P., Weiss A., Bersch W.: Die ultraschallgezielte Feinnadelpunktion. Komplikationslose<br />

Methode mit hoher Sensitivität und Spezifität. Krankenhaus Arzt 1993; 66(11): 552-556.<br />

88. Welch A.J.: The Thermal Response of Laser Irradiated Tissue. Journal of Quantum Electronics<br />

1984; 12: 1471-1481.<br />

89. Wieman T.J., Fingar V.H.: Photodynamic Therapy. The Surgical Clinics of North America<br />

1992; 72 (3): 609-622.<br />

90. Wolf K.-J., Fobbe F.: Farbkodierte Duplexsonographie. Grundlagen und klinische Anwendung.<br />

Georg Thieme <strong>Verlag</strong> 1993.<br />

91. Wust P., Dieckmann K.,Stahl H., Seebass M., Nadobny J., Felix R.: Technologische Grundlagen und<br />

Entwicklungsmöglichkeiten der regionalen Hyperthermie. Min<strong>im</strong>al Invasive Medizin 1993; 4: 16-23.<br />

92. Wyman D.R., Whelan W.M., Wilson B.C.: Interstitial Laser Photocoagulation: Nd:YAG 1064 nm Optical<br />

Fiber Source Compared to Poin Heat Source. Lasers in Surgery and Medicine<br />

1992; 12: 659-664.<br />

93. Wyman D., Wilson B., Adams K.: Dependence of Laser Photocoagulation on Interstitial Delivery<br />

Parameters. Lasers in Surgery and Medicine 1994; 14: 59-64.


Danksagung 97<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

Danksagung<br />

Ich möchte mich herzlich bei allen Menschen bedanken, mit deren Hilfe diese Arbeit zustande<br />

kommen konnte.<br />

Mein besonderer Dank geht an Herrn Prof. Dr. med. H.-P. Berlien, Leiter des Fachgebietes Lasermedizin<br />

des Universitätsklinikums Benjamin Franklin der Freien Universität, Berlin für den geistigen<br />

Ansporn und die wissenschaftliche Unterstützung während der gesamten Zeit. Gleichzeitig möchte ich<br />

mich bei allen Mitarbeitern des Institutes für Medizinische/Technische Physik und Lasermedizin für<br />

die unermüdliche Mithilfe bei der Durchführung dieser Arbeit bedanken. Herrn Dr. med. C. Philipp<br />

danke ich für die intensive Betreuung dieser Arbeit und eine wunderbare kollegiale Atmosphäre, die<br />

unsere wissenschaftlichen Diskussionen ständig begleitet hat.<br />

Dem Geschäftsführer der Laser- und Medizin-Technologie gGmbH, Berlin, Herrn Prof. Dr. h. c. Dr.-<br />

Ing. G.Müller, und seinen Mitarbeitern danke ich für die Bereitsstellung der erforderlichen Geräte und<br />

die freundliche Unterstützung während der gesamten Zeit. Insbesondere bedanke ich mich bei Herrn<br />

Dipl.-Phys. A. Roggan für die Überlassung des diffus abstrahlenden LITT-Applikators und die<br />

fachliche Beratung während der exper<strong>im</strong>entellen Arbeiten.<br />

Besonders herzlich möchte ich mich auch bei Herrn PD Dr. F. Fobbe, Oberarzt der Abteilung für<br />

Radiologie des Universitätsklinikums Benjamin Franklin, für seine Unterstützung bei allen Fragen der<br />

exper<strong>im</strong>entellen und klinischen Anwendungen der Farbkodierten Duplexsonographie zur Kontrolle<br />

der Laser-induzierten Thermotherapie bedanken.<br />

Ich bedanke mich bei Herrn Prof. Dr. med. R. Felix und Herrn Prof. Dr. med. T. J. Vogl, Strahlenklinik<br />

und Poliklinik des Virchow-Klinikums der Charité, für ihre fachliche Unterstützung <strong>im</strong> Rahmen<br />

der Zusammenarbeit auf dem Gebiet der MRT-kontrollierten Laser-induzierten Thermotherapie.<br />

Nicht zuletzt danke ich den Mitarbeitern der Firma Siemens für die Bereitstellung des FKDS-Gerätes<br />

sowie ihre Bereitschaft, stets mit Rat und Tat zur Seite zu stehen.


Inhalt I<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

_


II Inhalt<br />

_________________________________________________________________________________________<br />

_<br />

Lebenslauf<br />

Name: <strong>Ewa</strong> <strong>Krasicka</strong>-Rohde<br />

Geburtsdatum: 26.04.1955<br />

Geburtsort: Wroclaw / Polen<br />

Schulbesuch: 1961-1970 Grundschule Nr.57 in Wroclaw / Polen<br />

1970-1974 Allgemeinbildendes Lyzeum Nr.V<br />

in Wroclaw / Polen,<br />

Erlangung der allgemeinen Hochschulreife<br />

Studium: 1974-1979 Studium der Informatik und Management<br />

an der Technischen Universität in Wroclaw / Polen<br />

1979 Abschluß: Dipl.-Ing. für Informatik und Management<br />

1985-1992 Studium der Medizin an der Freien Universität Berlin<br />

1994 Approbation<br />

Beruflicher Werdegang: 01.01.1993-30.09.1994 Ärztin <strong>im</strong> Praktikum <strong>im</strong> Institut<br />

für Medizinisch/Technische Physik und Lasermedizin<br />

des Universitätsklinikums Benjamin Franklin der FU Berlin<br />

01.01.1993-30.06.1995 wissenschaftliche Mitarbeiterin<br />

<strong>im</strong> Laser Medizin Zentrum gGmbH, Berlin<br />

01.07.1995 - 30.06.1995 Assistenzärztin <strong>im</strong> Fachgebiet Lasermedizin<br />

des Universitätsklinikums Benjamin Franklin der FU Berlin<br />

01.07.1995 -31.07.1996 Ärztin bei der Cura Aesthetica in München<br />

Seit 01.09.1996 Wissenschaftliche Mitarbeiterin<br />

in der Laser- und Medizin-Technologie gGmbH, Berlin

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!