Dynamische interstitielle Laserapplikation zur Therapie sekundärer Lebertumoren Eine tierexperimentelle Studie

Summary.

Laser-induced interstitial thermotherapy (LITT) is a promising method of treating different types of tumors. To increase the effectiveness of LITT, a new thermo-controlled application system for minimal invasive intervention was designed. This laser system consists of a laser applicator 3 mm in diameter, insertion equipment and an Nd:YAG laser source. The power of the laser source is controlled dynamically by thermosensors in a water-cooling system of the laser applicator. In in vivo experiments in five pigs, within 10 min we found homogeneous coagulation regions in the liver that were of 3 cm and 5 cm in diameter. Via ultrasound we observed in real time the increasing coagulation zone that appeared as a hyperechogenic halo. However, due to perifocal edema, the real coagulation area was smaller than detected by ultrasound. Macroscopically and microscopically, the coagulation zones showed well-demarcated borders of the coagulation lesions, and the surrounding tissue appeared vital. The reparative reaction after irradiation was early fibrosis. In the course of 4 weeks, the surrounding scar capsule, containing fibrocytes, biliary ductules and collagen fibers enlarged. As a result, the coagulation necrosis became more and more fragmented between collagen fibers and was largely resorbed. The absence of complications in our animal experiments suggest that the technique of thermo-controlled laser light application is safe and useful in therapy for metastases that are not resectable.

Zusammenfassung.

Die laserinduzierte interstitielle Thermotherapie (LITT) ist eine vielversprechende Methode zur Behandlung verschiedener Tumoren. Um die Effektivität von LITT zu verbessern, wurde ein thermokontrolliertes Applikationssystem für den minimal-invasiven Einsatz entworfen. Das Lasersystem besteht aus einem Applikator mit 3 mm Außendurchmesser, einem Dilatationsset und einem Nd:YAG-Lasergerät. Die Laserleistung wird dynamisch mittels Thermosensoren, welche in einem Wasserkreislauf plaziert sind, kontrolliert. In einem In-vivo-Experiment mit 5 Hausschweinen wurden homogene Coagulationszonen von 3 × 5 cm innerhalb von 10 min Applikationsdauer erzielt. Mittels Ultraschall konnte das Anwachsen der hyperechogenen Coagulationszonen in Echtzeit verfolgt werden. Wegen perifocaler Ödembildung erschien die sonographisch detektierte Coagulationszone größer als das später real vermessene Coagulationsvolumen. Makroskopisch und mikroskopisch waren die Coagulationszonen deutlich von der vitalen Umgebung abgegrenzt. Die reparative Gewebereaktion nach der Bestrahlung war gekennzeichnet durch frühe Fibrosierung. Die umgebende Narbe, welche Fibrocyten, Gallengänge und kollagene Fasern enthielt, verdickte sich zunehmend über den Beobachtungszeitraum von 4 Wochen. Das komplikationsfreie Tierexperiment impliziert, daß diese Technik sicher ist und sinnvoll bei nicht resektablen Metastasen eingesetzt werden kann.