Einfluss des Pneumoperitoneums auf die Ultrastruktur des Peritoneums:Eine rasterelektronenmikroskopische Studie.Jens Jakob1.131.1.1.1.1.141.1.2.151.1.3.161718191.1.4.20211.2.1.2.1.221.2.2.23482#35624252627281.3.1.3.1.29301.3.2.3133533#2811.3.3.34352.373839492#2673.413.1.3.1.1.423.1.2.43565#5803.1.3.443.1.4.453.2.3.2.1.463.2.2.473.2.3.48493.3.504.514.1.557#4464.2.52564#456534.3.4.3.1.567#466544.3.2.562#465554.3.3.563#465564.3.4.566#456574.3.5.566#2384.3.6.566#238584.3.7.559#4654.3.8.59554#6544.4.604.5.614.6.6263644.7.65664.8.675.695.1.5.1.1.705.1.2.715.1.3.72735.2.5.2.1.74757677785.2.2.796.8182 Literaturverzeichnis83848586878889909192 Lebenslauf95 Danksagung97deInhaltsverzeichnisHilfe Aus der Klinik für Allgemein-, Viszeral-, Gefäß- und Thoraxchirurgie
der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin BerlinDissertationEinfluss des Pneumoperitoneums auf die Ultrastruktur des Peritoneums:<br/>Eine rasterelektronenmikroskopische Studie.Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr. med.) vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité –
Universitätsmedizin Berlin von Jens Jakob aus Lingen an der Ems Prof. Dr. med. Martin Paul Prof. Dr. med. C.A. Jacobi Prof. Dr. med. L. Krähenbühl PD. Dr. med. M. Pross Datum der Promotion:11.06.2004 Inhaltsangabe

Hintergrund: Der Einsatz minimal invasiver Techniken in der onkologischen Chirurgie wird wegen der Berichte über Trokarmetastasen kontrovers diskutiert. Die Pathogenese von Inzisionsmetastasen und intraperitonealem Tumorwachstum ist bisher nicht bekannt. Als mögliche Ursachen kommen bei Einsatz der laparoskopischen Chirurgie auch Einflüsse von Gas und Druck auf das Peritoneum in Betracht. Dabei könnte eine peritoneale Inflammation die Adhäsion und das Wachstum von Tumorzellen begünstigen. Wir untersuchten den Einfluss eines CO2- und Helium- Pneumoperitoneums auf die Morphologie des Rattenperitoneums. Methoden: Bei insgesamt 50 Ratten (BD IX) erfolgte die intraabdominelle Injektion von Tumorzellen (DHB/TRb) und im Anschluß für 30 min der Aufbau eines CO2-oder Helium-Pneumoperitoneums mit einem Druck von 15 mm Hg. Nach definierten Zeitpunkten (2, 12, 24, 48 und 96h) wurden die Tiere geopfert und Proben des Peritoneums rasterelektronenmikroskopisch auf inflammatorische Veränderungen untersucht. Bei den Kontrolltieren wurde keine Pneumoperitoneum aufgebaut. Ergebnisse: Bei allen Kontrolltieren war das Peritoneum frei von entzündlichen Veränderungen. Sowohl in der CO2 als auch in der Helium-Gruppe lagen bei 21 von 25 Tieren ebenfalls keine entzündlichen Veränderungen vor. Lediglich bei vier Tieren jeder Gruppe fanden sich Alterationen des Mesothel, die auf eine Inflammation hindeuteten. Tumorzellen wurden in insgesamt sechs Tieren nachgewiesen. In keinem Fall kam es zu einem nodulären oder diffusen intraperitonealen Tumorwachstum. Schlussfolgerung: Morphologisch zeigt das Rattenperitoneum nach Tumorzellinjektion und CO2- bzw. Helium- Pneumoperitoneum keine Veränderungen, die ein intraperitoneales Tumorwachstum begünstigen könnten. Alterationen des Peritoneums infolge eines Pneumoperitoneums scheinen daher nicht die Ursache für das Auftreten von Metastasen nach minimal-invasiven Operationen zu sein.

 CO2 Helium Pneumoperitoneum Rasterelektronenmikroskopie Peritoneum Minimal invasive Chirurgie Abstract

Objective: Laparoscopic surgery in patients with cancer has been discussed controversially because of the susceptibility of laparoscopic incisions for metastatic tumour growth. The mechanisms of port-site metastases and intraperitoneal tumour growth are still unknown. One reason might be the influence of insufflation gas and pressure on the peritoneum. A structural damage of the mesothelial layer due to the pneumoperitoneum might facilitate tumour cell adhesion and growth. We have examined the influence of CO2- and helium- pneumoperitoneum on the morphology of the peritoneum. Methods: A total of 50 rats (BD IX) received colon carcinoma (DHB/TRb) cells intraperitoneally and CO2 or Helium were used for insufflation at a pressure of 15 mm Hg for 30 minutes. After different time periods (2, 12, 24, 48 and 96h) rats were killed and the peritoneum was examined by scanning electron microscopy. Controls were without pneumoperitoneum. The peritoneum was examined by scanning electron microscopy. Results: Controls and most of the rats with pneumoperitoneum showed no peritoneal alterations. In 4 animals of each group inflammatory alterations of the peritoneum such as bulging and retraction of mesothelial cells were observed at different time points. Tumour cells adherent to the peritoneum were found in a total of 6 animals. Peritoneal carcinomatosis, tumour nodules or infiltration of the peritoneum by tumour cells were not observed. Conclusions: Our study demonstrates that the morphologic integrity of the rat peritoneum is not disturbed when CO2 or helium are used for insufflation combined with the intraperitoneal injection of carcinoma cells. Pneumoperitoneum therefore is probably not the condition causing peritoneal changes that favour intraperitoneal tumour growth.

 CO2 Helium Pneumoperitoneum scanning electron microscopy peritoneum

Meinen Eltern gewidmet.

Inhaltsverzeichnis

  • 1.  Einleitung

    • 1.1. Laparoskopie

      • 1.1.1. Historische Aspekte

      • 1.1.2. Technische Aspekte

      • 1.1.3.  Auswirkungen der Laparoskopie auf verschiedene Organsysteme und Vergleich zum konventionellen Operationsverfahren

      • 1.1.4.  Einsatz von Helium und gasloser Laparoskopie

    • 1.2. Laparoskopie und Tumorchirurgie

      • 1.2.1.  Einsatz der Laparoskopie in der Tumorchirurgie

      • 1.2.2.  Pathophysiologie von Trokarmetastasen und intraperitonealem Tumorwachstum

    • 1.3. Morphologische Studien des Peritoneums

      • 1.3.1.  Morphologie des Peritoneums bei Ratte und Mensch

      • 1.3.2.  Veränderungen der Morphologie des Peritoneums nach Einwirkung unterschiedlicher Noxen

      • 1.3.3.  Studien zur Morphologie des Peritoneum nach Pneumoperitoneum

  • 2.  Herleitung der Fragestellung und Planung des Experiments

  • 3.  Material und Methodik

    • 3.1. Tierexperiment

      • 3.1.1.  Tierart und Tumorzelllinie

      • 3.1.2. Einteilung der Gruppen

      • 3.1.3. Pneumoperitoneum

      • 3.1.4.  Biopsieentnahme

    • 3.2. Rasterelektronenmikroskopie

      • 3.2.1. Technische Aspekte

      • 3.2.2.  Präparation von Proben und Tumorzellen

      • 3.2.3.  Befundung und Diagnosestellung

    • 3.3.  Statistik

  • 4.  Ergebnisse

    • 4.1.  Mikroskopie des intakten Mesothels

    • 4.2.  Aufnahmen von Tumorzellen

    • 4.3. Dokumentation der Einzelbefunde

      • 4.3.1.  Separation der Mesothelzellen

      • 4.3.2. Retraktion der Mesothelzellen

      • 4.3.3.  Lokal begrenzte Entzündung

      • 4.3.4.  Mechanisch verursachte Läsion des Peritoneums

      • 4.3.5.  Risse in der Oberfläche

      • 4.3.6.  Erythrozyten

      • 4.3.7.  Feinkörnige Beläge

      • 4.3.8.  Rundzellen

    • 4.4.  Häufigkeit der Einzelbefunde

    • 4.5.  Ergebnisse der Kontrollgruppe

    • 4.6.  Ergebnisse der Kohlendioxidgruppe

    • 4.7. Ergebnisse der Heliumgruppe

    • 4.8.  Statistische Auswertung

  • 5.  Diskussion

    • 5.1.  Interpretation der Einzelbefunde

      • 5.1.1.  Artefakte

      • 5.1.2. Entzündliche Veränderungen des Mesothels

      • 5.1.3.  Rund – und Tumorzellen

    • 5.2. Interpretation der Ergebnisse

      • 5.2.1.  Intakte Morphologie des Rattenperitoneums nach Pneumoperitoneum?

      • 5.2.2. Inzisionsmetastasen und intraperitoneales Tumorwachstum

  • 6.  Zusammenfassung

  • Literaturverzeichnis
  • Lebenslauf
  • Danksagung
Tabellen

  • Tabelle 1: Die einzelnen Präparationsschritte

  • Tabelle 2: Entzündliche Veränderungen des Peritoneums (1.3.2)

  • Tabelle 3: Häufigkeit der Einzelbefunde

  • Tabelle 4: Auswertung der Kontrolltiere

  • Tabelle 5: Auswertung der Untergruppe CO2/2, Biopsieentnahme nach zwei Stunden

  • Tabelle 6: Auswertung der Untergruppe CO2/12, Biopsieentnahme nach zwölf Stunden

  • Tabelle 7: Auswertung der Untergruppe CO2/24, Biopsieentnahme nach 24 Stunden

  • Tabelle 8: Auswertung der Untergruppe CO2/48, Biopsieentnahme nach 48 Stunden

  • Tabelle 9: Auswertung der Untergruppe CO2/96, Biopsieentnahme nach 96 Stunden

  • Tabelle 10: Auswertung der Untergruppe Helium/2, Biopsieentnahme nach zwei Stunden

  • Tabelle 11: Auswertung der Untergruppe Helium/12, Biopsieentnahme nach zwölf Stunden

  • Tabelle 12: Auswertung der Untergruppe Helium/24, Biopsieentnahme nach 24 Stunden

  • Tabelle 13: Auswertung der Untergruppe Helium/48, Biopsieentnahme nach 48 Stunden

  • Tabelle 14: Auswertung der Untergruppe Helium/96, Biopsieentnahme nach 96 Stunden

  • Tabelle 15: Statistische Auswertung der Untergruppen

Bilder

  • Abbildung 1: Pathophysiologie von Trokarmetastasen und intraperitonealem Tumorwachstum

  • Abbildung 2: Entzündliche Veränderungen des Peritoneums

  • Abbildung 3: Versuchsaufbau

  • Abbildung 4: Einteilung der Gruppen, Kohorten, Untergruppen

  • Abbildung 5: intaktes Mesothel in 200, 1000, 2000, 5000facher Vergrößerung

  • Abbildung 6: DHD/K12/12/TRb Kolonkarzinomzellen in 200, 1000, 2000 und 5000facher Vergrößerung

  • Abbildung 7: Separation der Mesothelzellen in 200, 1000, 2000 und 5000facher Vergrößerung

  • Abbildung 8: Retraktion des Mesothels in 200, 1000, 2000 und 5000facher Vergrößerung

  • Abbildung 9: lokale Entzündung des Peritoneums in 200, 1000, 2000 und 5000facher Vergrößerung

  • Abbildung 10: Verletzung des Mesothels in 200, 1000, 2000 und 5000facher Vergrößerung

  • Abbildung 11: Risse in 200 und 2000facher Vergrößerung

  • Abbildung 12: Erythrozyten in 200 und 2000facher Vergrößerung

  • Abbildung 13: feinkörnige Beläge in 200, 1000, 2000 und 5000facher Vergrößerung

  • Abbildung 14: Rundzellen in 200, 1000, 2000, 5000 (2x) und 10000facher Vergrößerung