3 Ergebnisse

3.1  Allgemein

↓28


Die laserinduzierte interstitielle Thermotherapie wurde von allen Tieren gut vertragen. Bei einem Tier kam es zu einer Peritonitis mit Temperaturentwicklung (+2°C) für 3 Tage. Zwei Tiere litten unter Diarrhöe für 2 Tage. Bei einem Tier wurde bei der Kontrolluntersuchung wenig Aszites (< 200ml) und bei einem Tier eine leichte Splenomegalie gefunden. Bei 8 von 15 Tieren konnte eine reaktive Vergrößerung der regionären Lymphknoten festgestellt werden. Kein Tier zeigte klinische Anzeichen einer akuten Pankreatitis. Bei allen Tieren, bei denen die Kontrolluntersuchung nach 7 Tagen durchgeführt wurde, war die äußere Wundheilung primär. Sie zeigten im Gehege eine normale Vitalität und nahmen regelmäßig Futter zu sich.

3.2 Magnetresonanztomographische Ergebnisse

↓29


Die Applikatoren konnten bei allen Tieren erfolgreich in die Zielregion des Pankreas eingebracht werden. Dabei wurden als Zielregion der Pankreaskopf (n = 4), der Pankreaskorpus (n = 6) und der Pankreasschwanz (n = 5) gewählt. Die Applikatoren wurden transenteral (n = 13), transgastral (n = 4), transhepatisch (n = 1) oder interaortocaval (n = 2) positioniert. Bei der Positionierung kam es in keinem Fall zu Blutungen an der Punktionsstelle.
Die Qualität der Bilder wurde durch Artefakte beeinflusst, bedingt durch die Atemanhaltetechnik und Pulsationen in der Aorta, der V. cava inferior und der Portalvene.
Der Thermoeffekt während der LITT wurde mittels der thermo-FLASH-Sequenzen dokumentiert. Während der LITT nahm die Signalintensität in der Zielregion kontinuierlich ab. Die maximale Ausdehnung des Thermoeffekts konnte 6 bis 13 Minuten (Mittelwert 9 Minuten) nach Beginn der LITT in den thermo-FLASH-Bildern und in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Bildern unmittelbar nach der Intervention sichtbar gemacht werden.

3.2.1  Magnetresonanztomographische Größe der Läsionen in der 1. Gruppe (5F-Applikator, 5 Watt)


In der ersten Versuchsgruppe, bei der ein 5F-Laser über eine Dauer von 15 min eingesetzt wurde, konnten in den thermo-Flash-Sequenzen in der mittleren Ausdehnung Läsionsgrößen von 11 - 15 mm (Ø = 12,5 mm, m = 12 mm, s =1,5 mm, se = 0,75 mm) und in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen Läsionsgrößen von 12 - 20 mm (Ø = 14,6 mm, m = 13 mm, s = 3,77 mm, se = 1,69 mm) am Monitor ausgemessen werden.

Abb. 10: Magnetresonanztomographisch ermittelte mittlere Nekrosegröße in mm in thermo-FLASH-Sequenz während Thermoablation und kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen nach LITT in der 1. Gruppe

↓30

In den thermo-FLASH-Aufnahmen ist die Standardabweichung der Läsionsgrößen bei gleicher Laserleistung kleiner als in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Aufnahmen. Im Durchschnitt stellt sich die Läsion in den kontrastmittelgestützten T1-gewichteten Aufnahmen, die nach Thermoablation gefertigt wurden, 2 mm größer dar als in den thermo-FLASH-Aufnahmen, die während der LITT erstellt wurden. Im ersten Fall war die Läsion in der thermo-FLASH-Aufnahme nicht sichtbar. Ursache dafür könnte die unzureichende Bildqualität bei recht kleiner Nekrose sein. In den kontrastmittelverstärkten Aufnahmen hingegen war diese Nekrose mit einer Größe von 10 mm erkennbar.

3.2.2  Magnetresonanztomographische Größe der Läsionen in der 2. Gruppe (9F-Applikator, 10 Watt)


In der Gruppe 2 kam ein 9F-Powerlaser zum Einsatz, der mit 10 Watt über 15 min betrieben wurde. Hierbei wurden in den thermo-FLASH-Sequenzen während Thermoablation Läsionsgrößen von 23 bis 29 mm (Ø = 25,7 mm, m = 25 mm, s = 2,49 mm, se = 1,44 mm) in der mittleren Ausdehnung sichtbar. In den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Bildern nach LITT waren Läsionsgrößen von 26 bis 32 mm (Ø = 28,3 mm, m = 27 mm, s = 2,62 mm, se = 1,51 mm) erkennbar. Bei einem Versuchstier war sowohl in den thermo-FLASH-Sequenzen als auch in den T1-gewichteten kontrastmittelgestützten Aufnahmen die Schädigung der linken Niere erkennbar. Bei einem anderen Versuchstier reichte die Nekrose bis ins extrapankreatische Fettgewebe. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Graphik aufgeführt.

Abb. 11: Magnetresonanztomographisch ermittelte mittlere Nekrosegrößen in mm in thermo-FLASH-Sequenz während der LITT und kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen nach LITT in der Gruppe 2

↓31

Die Nekrosegrößen stellen sich auch in dieser kleinen Versuchsgruppe in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen, die nach der LITT erstellt wurden, im Durchschnitt 2 mm größer dar, als in den thermo-FLASH-Sequenzen während LITT. Standardabweichung und Standardfehler sind in den T1-gewichteten Aufnahmen minimal größer als in den thermo-FLASH-Sequenzen.

3.2.3  Magnetresonanztomographische Größe der Läsionen in der 3. Gruppe (9F-Applikator, 20 Watt)


In der Gruppe 3 wurde wiederum mit einem 9-French-Powerlaser gearbeitet. Diesmal wurde mit einer Laserleistung von 20 Watt über 15 min interveniert. In den thermo-FLASH-Sequenzen waren mittlere Nekrosegrößen von 26 und 29 mm (Ø = 27,5 mm, m = 27,5 mm, s = 1,50 mm, se = 1,06 mm) und in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Bildern Läsionsgrößen von 27 und 32 mm (Ø = 29,5 mm, m = 29,5 mm, s = 2,50 mm, se = 1,77 mm) erkennbar. In beiden Sequenzen war feststellbar, dass die Nekrosen bei beiden Tieren bis ins extrapankreatische Fettgewebe reichten.

Abb. 12: Magnetresonanztomographisch ermittelte mittlere Nekrosegröße in mm in den thermo-FLASH-Sequenzen während der LITT und den kontrastmittel-verstärkten T1-gewichteten Sequenzen nach LITT in der Gruppe 3

↓32

In der Gruppe 3 mit 2 Versuchstieren war beim ersten Tier die Nekrosegröße in der thermo-FLASH-Sequenz größer als in der T1-gewichteten Sequenz nach LITT. Beim zweiten Tier verhielt sich der Sachverhalt umgekehrt. Wiederum zeigt sich in beiden Fällen, das Standardabweichung und Standardfehler in den T1-gewichteten Aufnahmen größer sind.

3.2.4  Magnetresonanztomographische Größe der Läsionen in der 4. Gruppe (zwei 5F-Applikatoren, je 5 Watt)


In der Gruppe 4 kamen zwei 5 French-Applikatoren nebeneinander platziert simultan für 15 min zum Einsatz. In den thermo-FLASH-Sequenzen waren mittlere Nekrosegrößen von 16 bis 31 mm (Ø = 21,86 mm, m = 20 mm, s = 4,88 mm, se = 1,84 mm) und in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Bildern Läsionsgrößen von 16 bis 36 mm (Ø = 22,86 mm, m = 21 mm, s = 7,59 mm, se = 2,87) erkennbar. In einem Fall zeigten beide Sequenzen die Ausdehnung der Nekrose über das peripankreatische Fettgewebe hinaus bis zur anteiligen Schädigung der Milz.
Bei den Versuchstieren 3 bis 5 waren die induzierten Nekrosen verschmolzen. Davon lagen in zwei Fällen (Untergruppe 4c) die Applikatoren so dicht beieinander, dass die Einzelnekrosen zu einer größeren Gesamtnekrose verschmelzen konnten. So war es möglich eine Nekrosegröße von 36 mm Durchmesser zu erzeugen. Im dritten Versuchstier (Untergruppe 4b) erreicht die Nekrosegröße trotz Verschmelzung der Einzelnekrosen nur einen Durchmesser von 21 mm. Hier ist davon auszugehen, dass durch eine weitere Verringerung des Applikatorenabstandes die Nekrosen aufeinander projiziert wurden, so dass keine Vergrößerung des Nekrosedurchmessers erzielt werden konnte.
Bei den Versuchstieren 1 und 2 (Untergruppe 4a) waren die Nekrosen separat voneinander sichtbar. Hier waren die Applikatoren zu weit voneinander entfernt, so dass keine Verschmelzung der Einzelnekrosen erzielt werden konnte. Hier ist zwar von einer Einzelleistung der beiden eingesetzten Laser auszugehen, doch sind die erreichten Einzelläsionen größer als in der Gruppe 1 (5-French-Laser, 5 Watt) mit durchschnittlich 18,4 mm versus 13,5 mm. Mögliche Erklärung hierfür könnte sein, dass zwar die Applikatoren separat voneinander eine Nekrose gesetzt haben, doch durch die enge Nachbarschaft der Thermoquellen eine Verstärkung des jeweils anderen Applikators eingetreten ist. Ein schnelles Abfließen der Temperatur durch Perfusion könnte verhindert worden sein.
Die Ermittlung der Mittelwerte, Mediane, Standardabweichung und Standardfehler hat in dieser inhomogenen Gruppe nur untergeordnete Bedeutung, wurde aber zur Vollständigkeit aufgeführt. Das nachfolgende Diagramm zeigt die detaillierten Versuchsergebnisse.

Abb. 13: Magnetresonanztomographisch ermittelte mittlere Nekrosegröße in mm in thermo-FLASH-Sequenzen während der LITT und in kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen nach der LITT in der Gruppe 4, Darstellung der einzelnen Läsionen unterteilt in a/ b für unabhängig entstandene Läsionen in den Versuchstieren 1 – 5

3.2.5  Magnetresonanztomographische Intensität der Läsion unmittelbar nach LITT

↓33


Im Folgenden sollen die Nekrosen in den magnetresonanztomographischen Aufnahmen hinsichtlich der Pixelintensität (Graustufung) und damit die Möglichkeit ihrer Identifizierung untersucht werden.
Während der LITT wurden thermo-Flash-Bilder angefertigt. Diese Aufnahmen zeigen die entstandene Nekrose als hypointense Zone mit kontinuierlich weiter abnehmender Signalintensität während des Prozesses.

Abb. 14: T1-gewichtete FLASH-Aufnahme nativ in transversaler Schnittführung 8 min nach Beginn der LITT. Die Pfeile kennzeichnen die deutlich abzugrenzende hypodense Zentralnekrose mit weniger hypodensem Randsaum im Pankreasschwanzbereich.

Abb. 15: T1-gewichtete FLASH-Aufnahme nativ in koronarer Schnittführung 8 min nach Beginn der Intervention. Die Pfeile kennzeichnen die gleiche Nekrose wie oben.

↓34


Auf den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen, die direkt nach LITT angefertigt wurden, waren die induzierten Nekrosen durch eine hypointense Zone ohne Enhancement sichtbar.
An den postinterventionellen T2-gewichteten Aufnahmen konnten 3 Zonen an der Nekrose unterschieden werden:

  1. Die Zentralnekrose: Diese Zone lag im Zentrum der Applikation und zeigte sich in unterschiedlichen Pixelintensitäten.
  2. Der Randsaum: Diese Zone begrenzte die Zentralnekrose zum umliegenden nicht geschädigten Gewebe und war in allen Fällen als hyperintenser Randsaum erkennbar (contrast-to-noise ratio 1,9 ± 2,5).
  3. 3. Das nicht geschädigte Pankreasgewebe, welches als Referenzgewebe betrachtet werden kann, war im Vergleich zum Randsaum hypointens, im Vergleich zur Zentralnekrose jedoch hyperintens.

Abb. 16: T2-gewichtete Sequenz in transversaler Schnittführung. Der gelbe Pfeil zeigt die Zentralnekrose mit noch sichtbarem Einstichkanal, roter Pfeil den Randsaum. Das umgebende Pankreas ist vergleichsweise hypointens.

↓35

Abb. 17: T2-gewichtete Sequenz, Ausschnitt aus koronarer Schnittführung, Zentral-nekrose (gelber Pfeil), hyperintenser Randsaum (roter Pfeil)

Auf den nativen T1-gewichteten Aufnahmen waren die Nekrosen nur schwach erkennbar. Die Ergebnisse des Kontrast- zu- Rausch- Verhältnisses (contrast-to-noise ratio, CNR) für die Läsionen waren in den kontrastmittelverstärkten, SE T1-gewichteten Bildern am größten. Verglichen mit den nativen T1-gewichteten SE und T2-gewichteten SE Aufnahmen war der Unterschied signifikant (P > 0,05). Es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied zwischen den Bildern in den thermo-FLASH-Sequenzen und den T1-gewichteten Bildern.
Die nachstehende Tabelle zeigt die Messwerte im Einzelnen.

Tab. 7: Kontrast- zu- Rausch- Verhältnis (CNR) der Läsionen in den MRT-Aufnahmen unmittelbar nach und 7 Tage nach LITT.

Sequenz

CNR (contrast-to-noise ratio)

MRT während LITT: thermo-Flash

3,0 ± 1,1

MRT sofort nach LITT

nativ

kontrastmittelverstärkt

FLASH

1,1 ± 1,5

3,1 ± 1.5

T1-w SE

1,6 ± 1,7

4,2 ± 2,5

T2-w SE

1,9 ± 2,5

-

MRT 7 Tage nach LITT

FLASH

2,0 ± 1,1

3,6 ± 2,2

T1-w SE

2,7 ± 1,5

4,6 ± 2,0

T2-w SE

-0,8 ± 1,9

-

(CNR: contrast-to-noise ratio; FLASH: fast low angle shot; w: weighted (gewichtet); SE: spin echo), dargestellt sind Mittelwert und Standardabweichung.

↓36

Die Ergebnisse zeigen, dass die Bildqualität durch den Einsatz von Kontrastmitteln wesentlich verbessert werden kann. Sowohl unmittelbar postinterventionell (CNR: 4,2) als auch 7 Tage nach der Intervention (CNR: 4,6) lassen sich die Nekrosen in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten SE-Aufnahmen am besten abgrenzen. Die FLASH-Aufnahmen ergeben die zweithöchste CNR sowohl während der LITT als auch unmittelbar und 7 Tage postinterventionell. Somit sind die kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen und die FLASH-Sequenzen die günstigsten Einstellungen für das Monitoring und die Erfolgskontrolle der Intervention.

3.2.6  Magnetresonanztomographische Intensität der Läsion 7 Tage nach LITT


Auch bei den Kontrolluntersuchungen, die 7 Tage nach Thermotherapie erfolgten, waren die Läsionen am besten in den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Aufnahmen erkennbar. Die Signalintensität der Zentralnekrose zeigte keine signifikanten Veränderungen. Jedoch kam es 7 Tage nach der Intervention zu einem Verlust der Homogenität der Nekrose, was auf den beginnenden Organisationseffekt mit Fibrosierung des nekrotischen Gewebes zurückgeführt werden kann. Es konnte eine Zunahme der Intensität des Randsaumes festgestellt werden, so dass sich die Nekrose noch besser vom umliegenden Pankreasgewebe abhob.
In keinem Fall war eine Dilatation des Ductus pancreaticus oder des Ductus choledochus erkennbar. Es waren weder Anzeichen einer generalisierten oder nekrotisierenden Pankreatitis noch einer Peritonitis sichtbar. In keinem Fall waren auf den MRT-Bildern Veränderungen des Pankreasgewebes außerhalb der behandelten Region zu erkennen. In fünf Fällen war eine extrapankreatische Beteiligung feststellbar (Fettgewebe n = 3, Niere links n = 1, Milz n = 1), die in der makroskopischen Auswertung bestätigt werden konnte. In zwei Fällen kam es zur Schädigung des anliegenden Duodenums mit umschriebener Entzündung, die in der MRT nicht dargestellt wurden. Es ist jedoch davon auszugehen, dass diese Läsionen dadurch entstanden sind, dass die Applikatoren nicht optimal in das Pankreasgewebe eingebracht wurden, da sich die Nekrosen in diesen Fällen in nächster Umgebung zur gewünschten Region befanden.

Abb. 18: T1-gewichtete Aufnahme 7 Tage postinterventionem mit gut sichtbarer Nekrose (gelbe Pfeile) und beginnender Organisation der Nekrose erkennbar an der Inhomogenität der Nekrose (grüner Pfeil)

↓37

Abb. 19: T2-gewichtete Aufnahme 7 Tage postinterventionem mit deutlich sichtbarer hyperdenser Zentralnekrose (gelber Pfeil) und hyperdensem Randsaum (grüner Pfeil) im Pankreasschwanzbereich

3.3 Makroskopische Ergebnisse

3.3.1  Allgemein


Nach Entnahme der Präparate waren die Läsionen von außen nur dann sichtbar, wenn sie sich im Randbezirk des Pankreas befanden. Lagen die Nekrosen zentral, waren nur die Einstichstellen der Sonden zu sehen. Palpatorisch waren die Läsionen gut an einer Verhärtung in dieser Region zu lokalisieren. In Fällen bei denen es zur Schädigung von extrapankreatischem Gewebe kam, waren diese Gewebeanteile mit der Nekrose des Pankreas verschmolzen. Die Läsionen demarkierten sich in den meisten Fällen durch eine Aufhellung im umliegenden Gewebe.

Abb. 20: Frisches Pankreaspräparat mit deutlich sichtbarer Nekrosezone im Zentrum gekennzeichnet durch den schwarzen Kreis

↓38

Nach Aufarbeitung der in Formalin fixierten Präparate in Schichten von 5 mm, waren die meist elliptischen bis runden Nekrosen gut an ihrer hellen Farbe zu erkennen. Sie waren umgeben von einem helleren bzw. dunkleren Randsaum. Im Vergleich zur Nekrose war das normale, nicht geschädigte Pankreasgewebe in der Formalinfixierung dunkel.
Somit ließ sich die Nekrose makroskopisch in drei Zonen einteilen:

  1. Die Zentralnekrose: Gewebezone unmittelbar um den Applikator, teilweise noch mit sichtbarem Stichkanal des Applikators.
  2. Den Randsaum: er schließt sich an die Zentralnekrose an und trennt sie vom makroskopisch nicht geschädigten Gewebe.
  3. Das Umgebungsgewebe, welches sich an den Randsaum anschließt.

Diese Nekroseanteile zeigten in den Präparaten unterschiedliche Ausdehnungen, was in den einzelnen Abschnitten näher gezeigt wird.

↓39

Abb. 21: Schnitt durch ein formalinfixiertes Präparat mit Aufsicht auf die Nekrose


Schon bei der makroskopischen Betrachtung der Präparate wurde deutlich, dass in den Gruppen 1 bis 3 mit steigender Laserleistung eine Vergrößerung der Läsionsgröße erzielt wurde.
In der 4. Gruppe scheint es, als würden mit zwei Applikatoren je 5 Watt ähnliche Nekrosegrößen erreicht wie in der 2. Gruppe, die mit 10 Watt Laserleistung behandelt wurden. Wie schon unter Abschnitt 3.2.4 erläutert, wurde die 4. Gruppe in die Untergruppen 4a (Einzelnekrose), 4b (suboptimale Verschmelzungsnekrose) und 4c (optimale Verschmelzungsnekrose) gesplittet. Nun wurde erkennbar, dass bei Verwendung von zwei 5F-Lasern mit einer Laserleistung von 5 Watt Nekrosegrößen erreicht werden können, wie bei der Anwendung eines 20 Watt Powerlasers.

In der folgenden Graphik sind die Mittelwerte der makroskopisch gemessenen Nekrosegrößen für jede Gruppe und für die Untergruppen 4a bis 4c dargestellt.

Abb. 22: Graphische Darstellung der Mittelwerte der Nekrosegrößen in mm der einzelnen Gruppen, mit Unterteilung in 4a (Einzelnekrosen), 4b (suboptimale Verschmelzung) und 4c (optimale Verschmelzungsnekrosen)

↓40


Die Nekrosen zeigten eine runde bis ellipsoide Form mit längster Ausdehnung in Richtung des Lasereintritts. Die Nekrosen waren durch ihre helle Farbe gut abgrenzbar. Der dunkle Randsaum, der sich teilweise gezackt darstellte, demarkierte die Nekrose gut vom umliegenden, nicht geschädigten Pankreasgewebe.

Abb. 23: Makroskopischer Schnitt durch das Pankreaspräparat mit deutlich sichtbarer Nekrose mit dunklem Randsaum (gelbe Pfeile) nach Therapie mit einem 5F-Applikator bei 5 Watt über 15 min (Nebenniere, schwarzer Pfeil)

Nach Formalinfixierung demarkierte sich die Nekrose deutlich vom umliegenden Gewebe durch ihre weiße Farbe und den dunklen Randsaum, der die Nekrose gezahnt umgab.

↓41

Abb. 24: Makroskopische Schnitte von 5 mm Dicke durch ein formalinfixiertes Pankreaspräparat mit deutlich erkennbarer heller Nekrosezone (roter Pfeil) und dunklem Randsaum (gelbe Pfeile)

Bei Präparaten, die mit dem Powerlaser behandelt wurden, war der Randsaum dunkler und der Einstichkanal des Applikators im Zentrum der Nekrose war deutlich erkennbar. Das umliegende Gewebe zeigte makroskopisch keine Auffälligkeiten.

Abb. 25: Makroskopische Schnitte von 5 mm Dicke durch das gesamte Pankreaspräparat mit deutlich erkennbarer Nekrose mit Randsaum (gelbe Pfeile) sowie Einstichkanal im Zentrum (roter Pfeil)

↓42

In der 4. Gruppe, die mit zwei 5 French Lasern mit je 5 Watt über eine Dauer von 15 min behandelt wurden, lagen die Nekrosen entweder in verschiedenen Regionen des Pankreas (n = 2), lagen teilweise übereinander (n = 2) oder lagen so nebeneinander, dass eine große Verschmelzungsnekrose entstand. Die folgende Abbildung zeigt 5 mm starke Schnitte durch das gesamte Pankreaspräparat, wobei die zwei dicht nebeneinander liegenden Nekrosen in zwei aufeinander folgenden Schnitten mit Nekrosezentrum und Randsaum deutlich erkennbar sind und in diesem Fall teilweise ineinander übergehen.

Abb. 26: Makroskopische Schnitte von kranial (links) nach kaudal (rechts) durch ein Präparat: Schnitt 3 zeigt die 1. Nekrose mit Zentrum (roter Pfeil) und Randsaum (gelbe Pfeile), Schnitt 4 zeigt die angrenzende Nekrose ca. 5 mm weiter kaudal.

3.3.2  Makroskopische Ergebnisse im zeitlichen Verlauf


Unmittelbar nach Laserapplikation waren die Nekrosen gut abgrenzbar. In den einzelnen Schnitten waren runde, ovoide bis gezackte Läsionen mit noch relativ schwach ausgeprägtem Randsaum und damit schwacher Demarkierung der Nekrose zum umliegenden Gewebe zu erkennen. Dabei war die Läsion weitgehend homogen mit guter Darstellbarkeit des Zentrums. Auch am frischen Präparat war die Nekrose gut sichtbar. Nach Fixierung in Formalin war die Nekrose an ihrer weißen Farbe wahrnehmbar. Mit zunehmender Überlebenszeit der Tiere färbte sich der Randsaum dunkler. Bei den Präparaten, die 7 Tage nach Laserapplikation entnommen wurden, waren die Nekrosen besonders gut durch ihre weiße Farbe abgrenzbar. Nach 7 Tagen hob sich die Nekrose vom umliegenden Gewebe ab, was durch einen schmalen Hohlraum deutlich wird, der durch die Schrumpfung der Nekrose entsteht.

↓43

Abb. 27: Makroskopischer Schnitt durch ein formalinfixiertes Pankreaspräparat mit Nekrose (Pfeile), entnommen unmittelbar nach LITT

Abb. 28: Makroskopische Schnitte von 5 mm Dicke, Entnahme 7 Tage nach LITT mit Nekrose im Korpusbereich (schwarze Pfeile) und deutlichem Randsaum (gelber Pfeil)

Abb. 29: Makroskopische Schnitte 7 Tage nach Laserapplikation mit deutlicher Abgrenzbarkeit der Nekrose (gelbe Pfeile) und des dunklen Randsaumes (rote Pfeile)

↓44


Bei einigen Präparaten wurde ein Schnitt durch das frische Pankreas vorgenommen um den Schrumpfungsgradienten des Gewebes durch die Formalinfixation zu ermitteln. Dazu wurde die makroskopisch sichtbare Läsion vor und nach Fixierung ausgemessen. Es wurde ein Schrumpfungsgradient von durchschnittlich 8 mm (± 2 mm) ermittelt.

3.4 Mikroskopische Ergebnisse der histologisch aufgearbeiteten Präparate

3.4.1  Allgemein


Bei den entnommenen Präparaten, die in Hämatoxylin-Eosin gefärbt wurden, fanden sich abhängig von der Überlebensdauer der Tiere deutlich abgrenzbare oder weniger umschriebene Nekrosen. Bei zwei Präparaten war der Nekroseherd nicht auffindbar bzw. einer von zwei Herden nach Multiapplikation nicht auffindbar. Bei drei Präparaten waren 2 Nekroseherde miteinander verschmolzen, so dass sich eine Gesamtnekrosegröße von bis zu 40 x 30 mm ergab. Der Koagulationsgrad der Nekrosen war abhängig von der Laserleistung von unterschiedlicher Ausprägung.
In allen Präparaten konnte man 3 Zonen unterscheiden:

  1. Die Zentralnekrose: Die Gewebezone, die unmittelbar um den Hüllkatheter des Lasers lag.
  2. Den Granulationssaum: Die Gewebezone, die die Zentralnekrose umschließt.
  3. Die Übergangszone: Diese Zone bildete den Übergang vom Granulationssaum zu nicht geschädigtem Gewebe.

↓45

Diese drei Zonen zeigen im zeitlichen Verlauf deutliche morphologische Veränderungen, die in den einzelnen Abschnitten beschrieben werden.

3.4.2  Mikroskopische Ergebnisse in der 1. Gruppe (5F-Applikator, 5 Watt)


In den histologischen Präparaten waren in der 1. Gruppe die Nekrosen gut abgrenzbar. Bei Präparaten, die mit dem 5F-Applikator mit einer Laserleistung von 5 Watt behandelt wurden, kam es zu Zytoplasmaverschmelzungen, so dass sich nicht mehr alle Zellen voneinander abgrenzen ließen. Der Zellkern war dabei erhalten.

Abb. 30: Zentralnekrose mit Zytoplasmaverschmelzung der Zellen bei einer Laserleistung von 5 Watt, 400fache Vergrößerung

↓46

Abb. 31: Ungeschädigtes Pankreasparenchym mit vollständig erhaltenen Zellen, 400fache Vergrößerung


Teilweise kam es auch zu Kernpyknosen, dem beginnenden Kernzerfall. Dabei verdichtet sich der Zellkern und die Chromatinkörnchen werden bei stärkerer Anfärbbarkeit deutlicher sichtbar. Das Volumen des Zellkerns nimmt bei diesem Vorgang ab. Mit zunehmender Regenerierungszeit, das heißt Überlebenszeit der Versuchstiere, kommt es zur Homogenisierung der Zentralnekrose.

Die Nekrosen wurden mit Hilfe eines Binokularmikroskops (Zeiss, Jena) mit Millimetermaßstab ausgemessen. Dabei ergaben sich in dieser Gruppe Nekrosen mit einer Ausdehnung von 9,5 bis 18,25 mm (Ø = 13,5 mm, m = 11,75 mm, s = 3,65 mm, se = 1,63 mm). Eine Läsion konnte in dieser Gruppe durch die Lage im extrapankreatischen Fettgewebe nicht vermessen werden. Der mittlere Radius wurde hierbei aus der Länge und Breite mittels der Formel r = l*b/2 für Kreise ermittelt.

Abb. 32: Graphische Darstellung der histopathologisch ermittelten mittleren Nekrosegrößen in der 1. Gruppe

3.4.3  Mikroskopische Ergebnisse in der 2. Gruppe (9F-Applikator, 10 Watt)

↓47


Bei Präparaten, die mit dem 9F-Applikator bei einer Laserleistung von 10 Watt behandelt wurden, wurde die Zellstruktur fast vollständig zerstört. Innerhalb der Zentralnekrose waren keine zellulären Strukturen mehr erkennbar. Es waren viele großlumige Vakuolen sichtbar. Dieser Bereich war von einem dünnen Saum von kernhaltigen Parenchymzellen mit einzelnen Vakuolen umgeben. Eine Differenzierung der einzelnen Zellen oder Zellkerne war nicht möglich. In einem Fall kam es auch zu einer Mikroeinblutung ins Gewebe.

In dieser Versuchsgruppe wurden histopathologisch Nekroseausdehnungen von 16 bis 29,5 mm (Ø = 21 mm, m = 17,5 mm, s = 6,04 mm, se = 3,49 mm) ermittelt.

Abb. 33: Graphische Darstellung der histopathologisch ermittelten mittleren Nekrosegrößen in der 2. Gruppe

3.4.4  Mikroskopische Ergebnisse in der 3. Gruppe (9F-Applikator, 20 Watt)


Bei Präparaten, die mit dem 9F-Applikator bei einer Laserleistung von 20 Watt behandelt wurden, kam es zur vollständigen Zerstörung der Zellstruktur. Die zentrale innere Zone der Läsion war charakterisiert durch azelluläres Gewebe, umgeben von entkernten Parenchymzellen und vakuolisiertem Interstitium. Daran schloss sich eine dünne Zone von kernhaltigen Parenchymzellen mit wenigen Vakuolen an. Eine Differenzierung der einzelnen Zellen oder Zellkerne war nicht mehr möglich. Bei zwei Versuchstieren kam es zu Mikroeinblutungen ins Gewebe. Es konnten keine signifikanten Unterschiede bezüglich des Granulationssaumes, der Übergangszone oder der Gefäßproliferation in Abhängigkeit von der Laserleistung festgestellt werden. In keinem Fall konnte eine Karbonisierung bestimmt werden.

↓48

Abb. 34: Mikroskopisches Präparat einer Nekrose nach Laserapplikation mit 20 Watt. Die Pfeile kennzeichnen den Übergang von Nekrosezone zu nicht geschädigtem Gewebe.

In der 3. Gruppe, die mit einem 9 French Laser mit 20 Watt über 15 min behandelt wurde, ergaben sich histopathologisch Nekrosegrößen von 24 und 26 mm (Ø = 25 mm, s = 1,0 mm, se = 0,71 mm).

Abb. 35: Graphische Darstellung der histopathologisch ermittelten mittleren Nekrosegrößen in der 3. Gruppe

↓49

Im Vergleich zu den ersten beiden Gruppen wird deutlich, dass die Verwendung einer Laserleistung von 20 Watt (doppelte Leistung wie in der 2. Gruppe und 4fache Leistung wie in der 1. Gruppe) nur knapp zu einer Verdopplung der Nekrosegröße im Vergleich zur ersten Gruppe führt (Ø = 13,5 mm versus 25 mm). Die Verdopplung der Laserleistung im Vergleich zur 2. Gruppe erzielt jedoch nur weniger als 1/5 Größenzuwachs (Ø = 21 mm versus 25 mm). So ist davon auszugehen, dass trotz steigender Laserleistung nicht eine unbegrenzte Vergrößerung der Nekrosegröße erreichbar ist. Bei kleinen Leistungen scheint das Verhältnis zwischen Leistung und Nekrosegröße noch proportional zu sein, jedoch bei größer werdender Leistung ist der Anstieg der Nekrosegröße zur Leistung dann abnehmend.

3.4.5  Mikroskopische Ergebnisse in der 4. Gruppe (zwei 5F-Applikatoren, je 5 Watt)


In der 4. Gruppe wurden zwei 5 French Applikatoren simultan betrieben mit einer Laserleistung von jeweils 5 Watt. Dabei entstanden bei zwei Versuchstieren je zwei Nekrosen, die unabhängig voneinander zu bewerten waren. Bei 3 Versuchstieren entstanden Verschmelzungsnekrosen mit einem mittleren Durchmesser von maximal 35 mm. Morphologisch zeigte sich kein Unterschied zu den bereits beschriebenen Nekrosen.

Abb. 36: Graphische Darstellung der histopathologisch bestimmten mittleren Nekrosegrößen in der 4. Gruppe

↓50

In dieser Versuchsgruppe wird auch bei den histopathologisch ermittelten Nekrosegrößen deutlich, dass die Einzelnekrosen der 4. Gruppe minimal größer waren als die Nekrosen der 1. Gruppe (Ø = 13,5 mm versus 15,1 mm). Möglicherweise kommt dieser Effekt durch die gegenseitige Beeinflussung der beiden Thermoquellen aufeinander zustande. Bei den verschmolzenen Nekrosen, die aus zwei Einzelnekrosen entstanden, konnten in der 4. Gruppe Nekrosegrößen erzielt werden, die mit durchschnittlich 27,3 mm versus 25 mm größer waren als in der 3. Gruppe (20 Watt). Die Ermittlung der Mittelwerte, Mediane, Standardabweichung und Standardfehler hat in dieser inhomogenen Gruppe nur untergeordnete Bedeutung, wurde aber der Vollständigkeit halber aufgeführt.

3.4.6  Mikroskopische Ergebnisse im zeitlichen Verlauf


Bei Präparaten, die unmittelbar nach LITT entnommen wurden (n = 6), bestand die Zentralnekrose aus teilweise stark zerstörten Zellen mit Zellkernpyknosen und Zytoplasmaeinschmelzung und Zellen, die den Zellkontakt zueinander verloren hatten und so aus ihrem Zellverband herausgelöst waren. Die Gewebezeichnung war verwischt und das Zytoplasma der betroffenen Zellen war gegenüber dem gesunden Pankreasgewebe stärker eosinophil. Das Bindegewebe im Bereich der Zentralnekrose war als Zeichen der Kollagendenaturierung stärker basophil gefärbt als im nicht geschädigten Pankreasgewebe.
An die Zentralnekrose schließt sich die Übergangszone an, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zellen ödematös aufgetrieben wirken und sich das Zytoplasma heller darstellt. Diese ödematöse Schwellung um die Zentralnekrose war bereits einige Stunden nach LITT gut zu differenzieren. Es zeigte sich keine exakte Abgrenzung zwischen Übergangszone und nicht geschädigtem Gewebe. Bei diesen Präparaten war um die Zentralnekrose schon nach wenigen Stunden eine beginnende Granulozyteneinwanderung zu erkennen ohne Ausbildung eines echten Granulationssaumes. Ebenfalls kam es zur Einwanderung von Erythrozyten und somit zur Bildung eines gemischten hämorrhagisch-granulozytären Randsaumes. In keinem Fall war eine ausgeprägte generalisierte Pankreatitis erkennbar. Abzugrenzen war lediglich eine leichte entzündliche Reaktion im Sinne einer Granulozyteneinwanderung in der direkten Umgebung der Läsion oder gar keine Beeinträchtigung des angrenzenden Parenchyms.

Abb. 37: Mikroskopisches Präparat einer Nekrose unmittelbar nach LITT, der Nekroserand ist deutlich erkennbar (schwarze Pfeile) in 50facher Vergrößerung

↓51

Abb. 38: Mikroskopisches Präparat einer Nekrose unmittelbar nach LITT, der Nekroserand ist deutlich erkennbar (schwarze Pfeile) in 200facher Vergrößerung

Bei den Präparaten der Tiere bei denen die Kontrolluntersuchung nach 7 Tagen stattfand (n = 9), war auffallend, dass ein deutlicher, durchgehender Wall aus Granulozyten um die Nekrose ausgebildet war. Dieser Granulozytenwall hatte eine Breite zwischen 0,5 - 4 mm und war zudem hyperämisch mit einer deutlichen kapillären Gefäßproliferation und Einwanderung von Erythrozyten. Diese scheinen der Diapedese von Entzündungszellen für den Abbau der Nekrose zu dienen. Somit war die Nekrose jetzt gut vom umliegenden gesunden Gewebe abgrenzbar. In einigen Präparaten konnten fibroblastische Zellen nachgewiesen werden. Bei zwei Präparaten waren die Nekrosen schon fast vollständig bindegewebig ersetzt worden. In diesen Fällen war der Granulationssaum, bedingt durch eine Vermehrung des Faseranteils bei gleichzeitiger Verringerung der Zellzahl, nicht mehr zu erkennen. Die Zentralnekrosen stellten sich, bedingt durch die Abnahme der Anfärbbarkeit der Zellkerne, zunehmend homogen dar.
Bei diesen Präparaten war mikroskopisch erkennbar, dass sich die Nekrose vom umliegenden Gewebe abhob, das heißt sich ein Riss im Gewebe bildete. Dieses Phänomen kann als Rückgang des postinterventionellen Ödems und als Folge der beginnenden Organisation der Nekrose gewertet werden. Thrombosierte Gefäße waren im umgebenden Pankreasparenchym nicht zu finden.

Abb. 39: Nekrose 7 Tage nach LITT mit Granulozytenwall (schwarze Pfeile), Übergangszone (gelbe Pfeile) in 26facher Vergrößerung

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Abb. 40: Nekrose 7 Tage nach LITT mit Granulozytenwall (schwarze Pfeile), Übergangszone (gelbe Pfeile) in 50facher Vergrößerung

Abb. 41: Nekrose 7 Tage nach LITT mit Granulozytenwall (schwarze Pfeile), Übergangszone (gelbe Pfeile) in 100facher Vergrößerung

Abb. 42: Nekroseübergang mit Abhebung der Nekrose vom umliegenden Gewebe (oranger Pfeil), Normalgewebe (blauer Pfeil), Nekrosezone (schwarzer Pfeil). Ebenfalls gut erkennbar sind die hypervaskularisierte Granulationszone (grüner Pfeil) mit einsprossenden Kapillaren (roter Pfeil) sowie die Vakuolen innerhalb der Nekrose (schwarzer Pfeil mit Punkt) und die beginnende bindegewebige Durchsetzung der Nekrosezone (gelber Pfeil) bei 50facher Vergrößerung.

3.4.7  Beurteilung des Ductus pancreaticus

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Unsere besondere Aufmerksamkeit galt den Pankreasgängen, da ihre Strukturerhaltung wesentlich für die weitere Funktionstüchtigkeit des Organs ist. Die Pankreasgänge, insbesondere der Ductus pancreaticus, zeigten in Abhängigkeit von der Entfernung zur Nekrose unterschiedliche Reaktionen. Bei einem Abstand der Ducti von der Zentralnekrose von 2 cm waren die Zylinderepithelien nicht destruiert.

Abb. 43: Nicht geschädigter Pankreasgang in einem Abstand von 2 cm zur Zentralnekrose mit intaktem Gangepithel und vollständig erhaltener Ganglichtung, 100fache Vergrößerung

Abb. 44: Vergrößerungsausschnitt mit vollständig intaktem Gangepithel (schwarze Pfeile) und nicht geschädigtem umliegendem Pankreasparenchym, 400fache Vergrößerung

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Wenn sich die Pankreasgänge nahe der Nekrose befanden, war das Epithel leicht von der darunterliegenden Gewebeschicht abgehoben oder abgeschilfert und es fanden sich sowohl in der Wand des Ganges, als auch in dessen Lichtung wenige Entzündungszellen vor allem segmentkernige Granulozyten und Lymphozyten, sowie Becherzellen.

Abb. 45: Leicht alterierter Pankreasgang in einem Abstand von 10 mm zur Zentralnekrose (schwarze Pfeile) mit leichter Epithelabschilferung (blauer Pfeil), 50fache Vergrößerung

Abb. 46: Vergrößerungsausschnitt mit leichter Epithelabschilferung (blauer Pfeil) und Granulozyten (gelber Pfeil) in unmittelbarer Umgebung des Ganges, 200fache Vergrößerung

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Am stärksten geschädigt waren Gänge, die sich direkt in der Nekrosezone befanden. Hier war das Gangepithel wellenförmig vom umliegenden Parenchym abgehoben und es war Sekret in der Ganglichtung zu finden. Insgesamt waren die Gänge jedoch nicht gestaut und es waren nur gering- bis mäßiggradig entzündliche Infiltrate zu finden. Der Ductus pancreaticus war bedingt durch die Schnittführung nicht in allen Präparaten darstellbar.

Abb. 47: Destruierter Pankreasgang im Zentrum der Nekrose, abgehobenes Gangepithel (schwarzer Pfeil), Sekret in der Ganglichtung (gelber Pfeil), umgebende Nekrose (blauer Pfeil)

3.4.8  Beurteilung weiterer Gewebestrukturen


In einzelnen Präparaten fanden sich aktivierte Lymphknoten mit Sekundärfollikeln als Ausdruck einer lokalen Entzündungsreaktion und Aktivierung des Umgebungsgewebes.

↓56

Abb. 48: Aktivierter Lymphknoten mit Sekundärfollikeln (gelbe Pfeile) bei 26facher Vergrößerung

Abb. 49: Aktivierter Lymphknoten mit Sekundärfollikeln (gelbe Pfeile) bei 50facher Vergrößerung

In 5 Präparaten wurden kleine lokale Einblutungen in das Parenchym gefunden, wobei nicht vollständig geklärt werden konnte, ob diese Einblutungen durch das Einbringen der Applikation, die Lasertherapie oder erst post mortem durch die Entnahme des Pankreas entstanden sind. Bei einem Präparat war die linke Niere mit der Nekrose verschmolzen und bei einem anderen Versuchstier war die Milz geschädigt worden. Bei zwei Präparaten lag das Duodenum innerhalb der Koagulationszone.

3.5 Vergleichsbetrachtungen

3.5.1  Lineare Vergleichsbetrachtungen zwischen der Laserleistung und der magnetresonanztomographischen und histopathologischen Nekrosegröße in den Gruppen 1 bis 3

↓57

Zur Feststellung möglicher Zusammenhänge zwischen den Untersuchungsgrößen Laserleistung und Nekrosegröße wurden erste Signifikanz- und Korrelationsanalysen mit den Einzelwerten der Nekrosegrößen und den Nekrosemittelwerten der Gruppen 1 bis 3 durchgeführt. Die Ergebnisse der 4. Gruppe, die mit zwei Lasern behandelt wurde, wurden aufgrund ihrer inhomogenen Zusammensetzung getrennt untersucht.
Es erfolgte zunächst eine lineare Korrelationsanalyse nach Pearson mittels SPSS-Verfahren, das neben den linearen Korrelationskoeffizienten auch die entsprechenden Signifikanzen ausweist.
Die statistische Signifikanz gibt an, wie groß die Wahrscheinlichkeit (p) ist, dass der Unterschied zwischen Messgrößen einer Messreihe unter gleichen Versuchs-bedingungen nicht zufällig, das heißt unwahrscheinlich ist. Der Grad der zu prüfenden Unwahrscheinlichkeit wird vorher festgelegt und mit α bezeichnet. Für α = 0,05 ist die Irrtumswahrscheinlichkeit 5%. Aus den Berechnungsergebnissen unserer Unter-suchungen ergibt sich, dass der Größenunterschied der gemessenen Nekrosen innerhalb der jeweiligen Versuchsreihe (5 Watt, 10 Watt, 20 Watt) nicht zufällig ist, d.h. die Nullhypothese (es liegen zufällige Ergebnisse vor) abzulehnen ist. Die Alternativhypothese: die Unterschiede der Nekrosegrößen sind nicht zufällig, kann zweifelsfrei angenommen werden.

Dabei ergaben sich für die lineare Korrelationsanalyse der Gruppen 1 - 3 folgende Korrelationskoeffizienten (r) und Signifikanzen (p), (NG- Nekrosegröße):

Tab. 8: Korrelationseffizienten und entsprechende Signifikanzen bei linearer Korrelation zweier Variablen.

Variable 1

Variable 2

Korrelations-koeffizient
( r )

Signifikanz
(p)

Einzel-NG MRT thermo-Flash

Laserleistung

0,75

0,00585

Mittelwert NG MRT thermo-Flash

Laserleistung

0,82

 

Einzel-NG MRT T1 mit KM

Laserleistung

0,75

0,00605

Mittelwert NG MRT T1 mit KM

Laserleistung

0,80

 

Einzel-NG Histologie

Laserleistung

0,69

0,0121

Mittelwert NG Histologie

Laserleistung

0,93

 

Einzel-NG MRT thermo-Flash

Einzel-NG Histologie

0,71

0,01025

Mittelwert NG MRT thermo-Flash

Mittelwert NG Histologie

0,97

 

Einzelwert NG MRT T1 mit KM

Einzel-NG Histologie

0,89

0,0003

Mittelwert NG MRT T1 mit KM

Mittelwert NG Histologie

0,96

 

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Die Signifikanzen der einzelnen Versuchsreihen zeigen Werte p << 0,05. Die Korrelationskoeffizienten sowohl für die Einzelwerte als auch die Mittelwerte der einzelnen Gruppen zeigen, dass zwischen den verwendeten Laserleistungen und der Nekrosegröße bei allen drei Auswertungsverfahren ein deutlicher Zusammenhang besteht. Die zugehörigen Korrelationskoeffizienten r = 0,69 bis 0,75 der linearen Regression eröffnen die Möglichkeit einer näherungsweisen Berechnung von Nekrosegrößen in Abhängigkeit von der Laserleistung in der Form:
Ø Nekrosegröße = f (Laserleistung).
Die Korrelationskoeffizienten aus den Verfahrensvergleichen:

  1. MRT thermo-Flash - Histologie
  2. MRT T1 mit KM - Histologie

zeigen die grundsätzliche Eignung beider Magnetresonanztomographieverfahren als mögliche Ersatz- oder Kombinationsverfahren für die Histologie. Die beste Übereinstimmung wird dabei mit den kontrastmittelverstärkten T1-gewichteten Sequenzen (r = 0,89, p = 0,0003) erreicht. Ermittelt man die Korrelationskoeffizienten aus den Mittelwerten, so ergibt sich eine noch höhere Übereinstimmung (r = 0,96 - 0,97). Im Vergleich zur Histologie werden die Nekrosegrößen in der MRT mit hinreichender Genauigkeit dargestellt. Inwieweit die Genauigkeit aus den Mittelwerten scheinbar oder tatsächlich ist, kann nur durch weitere, gut geplante Versuchsreihen nachgewiesen werden. Zu vermuten ist, dass die Genauigkeit mit steigender Zahl der Versuchswerte steigt.

3.5.2  Weiterführende Vergleichsbetrachtungen zwischen der Laserleistung und der Nekrosegröße in der MRT in den Gruppen 1 bis 3

↓59


Bereits durch die linearen Regressionsanalyse wurde bestätigt, dass mit steigender Laserleistung eine Zunahme der Nekrosegröße sowohl in den thermo-Flash-Sequenzen als auch in den T1-gewichteten kontrastmittelverstärkten Sequenzen eintritt. Um zu untersuchen, ob noch eine bessere Korrelation zwischen Nekrosegröße und Laserleistung erreichbar ist, wurden zusätzlich zu der linearen Regression auch folgende Approximationen untersucht:

  1. polynomisch
  2. logarithmisch
  3. exponentiell

Im Ergebnis dieser Untersuchungen zeigte sich, dass die logarithmische Regression die besten Korrelationskoeffizienten ergab. Dies entspricht auch am ehesten dem physikalischen Verständnis der thermodynamischen Wärmeableitung im Zellgewebe. Wie die nachfolgende Grafik zeigt, ist durch die Erhöhung der Laserleistung nicht unbegrenzt eine proportionale Vergrößerung der Nekrosegröße zu erreichen.

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Abb. 50: Graphische Darstellung der mittleren Nekrosegröße in thermo-Flash und T1-gewichteten kontrastmittelverstärkten MRT Sequenzen in Abhängigkeit von der Laserleistung

In der Grafik ist deutlich erkennbar, dass mit steigender Laserleistung eine signifikante Vergrößerung der induzierten Läsion erreicht wurde. Dies gilt sowohl in den thermo-Flash-Sequenzen als auch in den T1-gewichteten kontrastmittelverstärkten Sequenzen. Durch die Anwendung der logarithmischen Regressionsgleichung ist der Korrelationskoeffizient zwischen Laserleistung und Nekrosegröße größer als bei der linearen Regression. Für kontrastmittelverstärkte T1-gewichtete Sequenzen ergibt sich ein Korrelationskoeffizient von r = 0,83 (√0,7016) im Gegensatz zur linearen Korrelation mit einem Korrelationskoeffizienten von r = 0,75.
Für die thermo-Flash-Sequenzen ergibt sich bei logarithmischer Regression ein Korrelationskoeffizient von r = 0,90 (√0,8063) im Gegensatz zu linearen Korrelation mit einem Korrelationskoeffizienten von r = 0,75. Beide logarithmischen Korrelationskoeffizienten gestatten somit eine genauere Berechnung der zu erwartenden Nekrosegröße bei Verwendung einer bestimmten Laserleistung als die entsprechenden linearen Koeffizienten. Aufgrund der geringen Anzahl vorhandener Versuchspunkte kann das Ergebnis noch nicht als statistisch gesichert angesehen werden. Wie bereits in Absatz 3.5.1. vermerkt, dürfte sich die Korrelationsgenauigkeit bei Erhöhung der Fallzahl >10 weiter erhöhen und somit die Berechnungsgenauigkeit Nekrosegröße= f (Laserleistung) weiter verbessern.

3.5.3  Weiterführende Vergleichsbetrachtungen zwischen der Laserleistung und der Nekrosegröße in den histopathologischen Präparaten in den Gruppen 1 bis 3


Die gleichen Untersuchungen wie oben gezeigt, wurden zwischen der Laserleistung und der histopathologisch ermittelten Nekrosegröße vorgenommen. Auch hier ergab sich für die logarithmische Regression der größte Korrelationskoeffizient.

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Abb. 51: Graphische Darstellung der histopathologisch ermittelten mittleren Nekrosegröße in Abhängigkeit von der Laserleistung der Gruppen 1 – 3

In der Grafik ist wieder deutlich erkennbar, dass mit steigender Laserleistung die Größe der Nekrose zunimmt. Die dargestellte Regressionsgleichung zeigt den logarithmischen Zusammenhang zwischen der Laserleistung und der histopathologisch ermittelten Nekrosegröße. Auch hier spiegelt die logarithmische Approximation am besten die Beziehung zwischen den beiden Messgrößen wider. Der Korrelationskoeffizient beträgt r = 0,74 (√0,5446) und ist damit größer als in der linearen Korrelation mit r = 0,69.

Abb. 52: Graphische Darstellung der magnetresonanztomographisch und histopathologisch ermittelten mittleren Nekrosegröße in Abhängigkeit von der Laserleistung der Gruppen 1 - 3

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Vergleicht man, wie in der oben dargestellten Grafik erkennbar, die Mittelwerte der Nekrosegrößen aus magnetresonaztomographischer und histopathologischer Auswertung, erkennt man, dass sich die drei logarithmischen Kurven fast parallel zueinander verhalten. Die histopathologischen Nekrosen sind auf gleich bleibendem Niveau in den meisten Fällen kleiner als die der Magnetresonanztomographie.
So wurde gezeigt, dass mit den bildgebenden Verfahren eine ähnliche Genauigkeit erreicht wird, wie mit dem bisher herkömmlichen optischen Kontrollverfahren der histopathologischen Auswertung von operativen Resektaten.
Für die praktische Anwendung bedeutet das, dass man mit dem Monitoringverfahren der Magnetresonanztomographie mindestens mit der Sicherheit die Nekrosegröße darstellen kann, wie sie mit der Histopathologie bestätigt wird.
Vergleicht man nun die ermittelten Korrelationskoeffizienten der beiden auswertenden Methoden (Magnetresonanztomographie und Histopathologie), erkennt man, dass die T1-gewichtete Sequenzen mit r = 0,84 (√ 0,7037) und die thermo-FLASH-Sequenzen mit r = 0,92 (√ 0,8386) die Ergebnisse der Histopathologie mit r = 0,98 (√ 0,97) widerspiegeln. Die Nekrosegrößen der thermo-FLASH-Sequenzen liegen dabei näher an denen der Histopathologie. Das die Magnetresonanztomographie auch tatsächlich die Nekrosegröße wiedergibt, konnte bereits in den linearen Korrelationen zwischen beiden Messverfahren gezeigt werden.

3.5.4  Vergleichsanalyse zwischen der Laserleistung und der Nekrosegröße in der MRT und Histopathologie in den Gruppen 1 bis 4


Wie schon in den oberen Abschnitten demonstriert, kann man die Ergebnisse der 4. Gruppe, die mit zwei Applikatoren mit je 5 Watt behandelt wurden, nicht direkt mit den Ergebnissen der Gruppen 1 bis 3 vergleichen.
Bei 2 Versuchstieren (Untergruppe 4a) war der Abstand der Applikatoren zu weit voneinander entfernt, so dass die Nekrosen keine Verbindung zueinander hatten. Die Nekrosen müssen deshalb als einzelne Läsionen betrachtet werden, die durch die Laserleistung von 5 Watt entstanden sind. Die Durchmesser der Mehrzahl dieser Einzelläsionen sind jedoch größer, als die Nekrosedurchmesser, die mit dem Einzelapplikator bei 5 Watt erzielt wurden, aber liegen unter den Werten der Läsionen, die mit dem 10-Watt-Applikator erzeugt wurden. Deshalb kann man davon ausgehen, dass eine Vergrößerung der Nekrosegröße durch die gegenseitige Beeinflussung der Thermoquellen erfolgt.
Das 3. Versuchstier (Untergruppe 4b) muss gesondert bewertet werden. Hier lagen die beiden Applikatoren nahezu aufeinander, so dass sich noch kein wesentlicher additiver Effekt durch die beiden Energiequellen ergab und auch nur eine Nekrosegröße von 17,5 mm Durchmesser erzielt wurde. Diese Nekrosegröße liegt ebenfalls zwischen den Nekrosegrößen der Einzelapplikatoren mit 5 Watt und 10 Watt.
Bei den beiden letzten Versuchstieren (Untergruppe 4c) lagen die Applikatoren optimal beieinander. Die Nekrosen konnten zu einer gemeinsamen Nekrose verschmelzen und eine maximale Ausdehnung von 36 mm im Durchmesser erreichen. Dieser Nekrosedurchmesser lag sogar über dem des Einzelapplikators mit 20 Watt.
Damit konnte gezeigt werden, dass bei einer optimalen Positionierung von Zweifachapplikatoren größere Nekrosedurchmesser mit kleinerer Gesamtlaserleistung erzielt werden können. Leider ist die optimale Platzierung der Applikatoren nicht in allen Versuchen der 4. Gruppe gelungen.

Abb. 53: Graphische Darstellung der Mittelwerte der Nekrosegrößen in den Gruppen 1 bis 4 mit Untergruppen 4a - 4c in der MRT (T1 mit KM und thermo-Flash) sowie Histologie

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In der Abbildung wird die oben beschriebene Einordnung der Untergruppen a bis c der 4. Gruppe deutlich. Auch bei dieser inhomogenen Gruppe bleiben die oben genannten Gesetzmäßigkeiten nahezu vollständig erhalten.


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28.08.2006