Perkutane Radiofrequenzablation der Leber: Vergleich vier verschiedener Radiofrequenzsysteme in einer tierexperimentellen Studie mit und ohne Modulation der physiologischen Leberperfusion

Abstract

Es handelt sich in dieser Studie um den Vergleich vier verschiedener Radiofrequenzablationssysteme bezüglich der mit ihnen hervorgerufenen Koagulationsgrößen und -geometrien. Unter physiologischer Perfusion (Studie I) der Leber wurden an 6 gesunden Schweinen insgesamt 16 RF-Ablationen durchgeführt und im Anschluss die Koagulationsgröße und die geometrische Gestalt berechnet. Unter moduliertem Blutfluss (Studie II; Okklusion der Art. hepatica, der Vena portae und Pringle-Manöver (beide Gefäße zur selben Zeit) waren es an 10 Schweinen 27 Ablationen. - Das offen-perfundierte Elektrodensystem der Firma Berchtold verfügt über eine gleichmäßige Instillation von Kochsalz ins Gewebe. - Bei dem geschlossen-perfundierten, bzw. innengekühlten Elektrodensystem der Firma Radionics wird während der Ablation die Elektrode von innen gekühlt. - Die Firma Radiotherapeutics entwickelte eine ausfahrbare Hakenelektrode in Form eines Schirms. - Die Firma RITA Medical Systemâ ebenfalls ein System mit ausfahrbaren Haken, jedoch in Form eines Tannenbaums. Zusammengefasst ergab das größte Ablationsvolumen die Anwendung des offen-perfundierten Systems mit kontinuierlicher Kochsalzinjektion, die geometrische Gestalt hingegen stellte sich mit starken Verzerrungen nicht kugelig dar. Mit einem Variationkoeffizienten von 0.5 können die Ablationen bei diesem System jedoch nicht als vorhersehbar betrachtet werden. Es wurde ein durchschnittlich etwas kleineres Volumen jedoch mit einer deutlich größeren Reproduzierbarkeit und einer zufriedenstellenden sphärischen Form unter Verwendung der Cluster-Elektrode, dem innengekühlten System erzielt. Auf der anderen Seite produzierte die Schirmelektrode eine im Vergleich deutlich kugeligere Form, dies jedoch auf Kosten eines geringfügig reduzierten Koagulationsvolumens gegenüber dem Volumen der perfundierten Systeme. Mit der Tannenbaumelektrode wurden die schlechtesten Ergebnisse produziert, so dass dieses System im zweiten Teil der Studie nicht mehr verwendet wurde. Unter normaler Leberperfusion ist für die Klinik bei der Behandlung von kleinen Läsionen (Durchmesser <3.4cm) die Schirmelektrode (Radiotherapeutics) von besonderem Vorteil, da sie die sphärische Gestalt einer Metastase oder eines Tumors am deutlichsten reproduziert. Steht die Koagulationsgröße im Vordergrund, stellt das innengekühlte System (Radionics) den besten Kompromiss dar. Unter Blutflussmodulation geht insgesamt der kugelige Charakter der Koagulationsform bei allen drei verwendeten Systemen verloren. Die deutlich größten Koagulationen wurden bei allen Systemen beim Pringle-Manöver erreicht Im Vergleich zu den anderen Okklusionsmodi zeigten sich hier auch die Koagulationen am ehesten reproduzierbar. Dennoch bietet das Pringle-Manöver einige für den klinischen Alltag Nachteile. Zum einen ist die Durchführung nur über einen offen chirurgischen Zugang möglich. Ob die größeren Koagulationen allerdings eine Laparotomie rechtfertigen, ist kritisch abzuwägen, denn gerade in der minimal-invasiven Anwendung der RF-Ablation liegt der entscheidende Vorteil für die Patienten.

To compare in vivo coagulation necrosis obtained with four radiofrequency (RF) ablation devices, to determine shape and reproducibility of induced coagulation by means of three-dimensional measurements of the ablation zone, and to achieve representations of the coagulated areas in three-dimensional spaces. MATERIALS AND METHODS: Four commercially available RF devices (perfusion, internally cooled cluster, and nine- and 12-tine expandable electrodes) that represent the most widely used systems on the market were tested. Sixteen in vivo ablation procedures were performed in porcine livers (four ablations for each RF system). After macroscopic and histopathologic analyses of 3-mm-thick liver sections, morphometric and volumetric findings in the central zone of white coagulation necrosis were assessed. Coagulation volume, diameter, length, and shape were determined digitally. After analysis of variance, measurements with each system were tested with the Tukey post hoc test. RESULTS: Mean coagulation volumes were 31.5 cm3 +/- 15.8 (SD) for the perfusion electrode, 20.5 cm3 +/- 2.6 for the cluster electrode, 16.2 cm3 +/- 7.3 for the 12-tine electrode, and 9.8 cm3 +/- 3.2 for the nine-tine electrode (P <.05, perfusion vs nine-tine electrode). No significant differences were observed regarding the mean short axis perpendicular to the needle shaft: 2.30 cm +/- 0.94, 3.04 cm +/- 0.26, 3.44 cm +/- 0.21, and 2.70 cm +/- 0.76, respectively. Variation coefficients were 0.50, 0.13, 0.45, and 0.33, respectively. CONCLUSION: Larger coagulation volumes were obtained with the perfusion and internally cooled cluster devices. More spherical volumes of ablation were achieved with the 12-tine and cluster electrodes. The former proved superior with regard to the short axis perpendicular to the needle shaft. The cluster and nine-tine electrode produced better reproducibility, which is suggestive of improved predictability of the extent of coagulation with these systems.