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JOURNAL ONKOLOGIE – Artikel
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27. Dezember 2012

Mikrowellenablation pulmonaler Neoplasien

T. J. Vogl, N.-E. M. Nour-Eldin, T. Worst, Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main.

Krebserkrankungen sind ein weltweites Gesundheitsproblem und gehören zu den führenden Todesursachen (1). Neben einigen anderen Organen wie der Leber, dem Skelett und dem zentralen Nervensystem, ist die Lunge ein häufiger Ort vor allem hämatogener Metastasierung. Crow et al. (2) beschrieben bereits in den 80er Jahren, dass 20-54% aller Patienten, die an einer Tumorerkrankung verstarben, Lungenmetastasen aufwiesen. In ausgewählten Patientenkollektiven können mit operativen Verfahren bei vollständiger Resektion 5-Jahres-Überlebensraten (JÜR) zwischen 36% und 48% erreicht werden (3, 4). Die Zahl der Neuerkrankungen an Lungenkrebs stagniert zur Zeit in vielen europäischen Ländern auf einem konstant hohen Niveau (5). Im Jahr 2006 war das Bronchialkarzinom mit 47.100 Neuerkrankungen die dritthäufigste bösartige Neuerkrankung in Deutschland (6). Aufgrund seiner schlechten Prognose war es 2006 in Deutschland für 40.771 Todesfälle verantwortlich und hatte eine 5-JÜR von 15-18% (6). Trotz der stetig voranschreitenden diagnostischen und therapeutischen Möglichkeiten hat sich in den USA die relative 5-JÜR seit Mitte der 80er Jahre von 13% nur geringfügig auf 16% verbessert (5). Aufgrund der häufig spät einsetzenden klinischen Symptomatik entgehen die meisten Bronchialkarzinome einer frühzeitigen Diagnosestellung.

Sowohl bei Patienten mit Bronchialkarzinom als auch solchen mit pulmonalen Metastasen ist die chirurgische Resektion nur in wenigen Fällen eine sinnvolle Behandlungsoption (4, 7). Gründe hierfür sind neben der fortgeschrittenen Tumorerkrankung technische Inoperabilität und Multimorbidität.

Vor diesem epidemiologischen Hintergrund ist es verständlich, dass ein hoher Aufwand betrieben wird, neue diagnostische und therapeutische Möglichkeiten und Herangehensweisen zu entwickeln, um sowohl eine schnellere und exaktere Diagnosestellung als auch eine effektivere und schonendere Behandlung bösartiger Erkrankungen der Lunge zu ermöglichen. Weiterhin können auch palliative Aspekte eine Rolle in der Therapieplanung spielen (8).

Speziell zur Behandlung nicht operabler Patienten haben sich neben den etablierten Therapiemöglichkeiten in den letzten Dekaden verschiedene minimalinvasive Techniken zur Tumorbehandlung entwickelt. Eine der neuesten Techniken ist die Mikrowellenablation (MWA). Die meisten Erfahrungen mit der MWA bestehen für Behandlungen in der Leber, wogegen zur Anwendung in der Lunge bisher nur wenige größere Studien durchgeführt wurden.

Technik

Prinzip der Mikrowellenablation

Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen mit einem Frequenzspektrum von 300 MHz bis 300 GHz (mit entsprechenden Wellenlängen von 1 m bis 1 mm). Die im klinischen Gebrauch befindlichen Geräte verwenden Frequenzen von 915 MHz oder 2,45 GHz. Mikrowellen sind in der Lage, Wassermoleküle im Gewebe zu Schwingungen anzuregen. Somit wechselt die elektrische Ladung der Wassermoleküle zwischen 2 und 5 Milliarden Mal pro Sekunde (8, 9). Die dadurch erhöhte Molekularbewegung führt zu vermehrter Reibung und somit zu Wärmeentwicklung. Durch konduktive und konvektive Effekte werden auch andere Moleküle, die nicht direkt durch die Mikrowellen angeregt werden, erhitzt (10). So erzielte Gewebetemperaturen um 45°C beeinträchtigen die Zellhomöostase. Gewebe, das diesen Temperaturen für mehrere Stunden ausgesetzt ist, wird irreversibel geschädigt. Mit Steigerung der Temperatur verkürzt sich dieser Prozess drastisch. So setzt bei Temperaturen zwischen 60 und 100°C nahezu sofort die Denaturierung wichtiger Zellstrukturen ein. Bei Temperaturen über 100°C verdampft und karbonisiert das Gewebe. Die Wirkung der Hitze lässt sich zur Zerstörung von Tumorgewebe nutzen (11).

Da bei der MWA die Temperatur um den Applikator auf 100°C und mehr ansteigt, entsteht eine zentrifugal wachsende Koagulationsnekrose, welche unter standardisierten Bedingungen oval um die aktive Spitze der Mikrowellenantenne konfiguriert ist. Diese sollte idealerweise den gesamten Tumor, einschließlich eines in allen Richtungen ausreichenden Sicherheitsabstandes, umfassen. Dieser Sicherheitsabstand ist nötig, um in der Schnittbildgebung nicht auszumachende Tumorzellnester in der Peripherie des Tumors sicher zu behandeln. Ein geringerer Sicherheitsabstand geht einher mit einem höheren Risiko für eine lokale Tumorprogredienz (12).

Besondere Aspekte

Blutgefäße, die an einem Tumor anliegen, können Hitze vom Ort der Ablation wegtransportieren. Dieser Effekt wurde für die Radiofrequenzablation (RFA), die zur Zeit verbreitetste Methode zur lokalen thermischen Tumortherapie, als „heat sink effect“ beschrieben, und ist mit einer häufigeren lokalen Tumorprogredienz assoziiert. Studien an Leber (13) und Lunge (14) zeigten dies für Gefäße mit einem Durchmesser von 3 mm und mehr. Begründend wird angenommen, dass die thermische Schädigung des Gefäßes geringer sei als die des umliegenden Gewebes, wodurch die Perfusion länger erhalten bleibe. Zellen nahe der Gefäßwand wären somit geringeren thermischen Alterationen unterworfen und könnten mit größerer Wahrscheinlichkeit die Ablation überleben. Entgegen diesem Effekt legen Studien nahe, dass mittels MWA in der Nähe größerer Gefäße bessere Ergebnisse zu erzielen sind als mittels RFA (15). Dieses Phänomen wurde jedoch bisher nur in der Leber beschrieben (15, 16) und es existiert keine sichere Erklärung dafür. Es wird jedoch vermutet, dass im Rahmen der Ablation erzeugter Wasserdampf, der durch das Gefäß strömt (17), dafür verantwortlich sein könnte. Ferner wird eine durch die Gefäßstruktur hervorgerufene Verzerrung des Ausbreitungsmusters der Mikrowellen diskutiert (16).

Aufgrund der einzigartigen Struktur des Lungengewebes muss berücksichtigt werden, dass belüftetes Lungengewebe als Hitzeisolator gegen die Wärmeausbreitung wirken könnte. Dem entgegenzusetzen ist jedoch, dass die Luft in Bronchien und Alveolen während thermischer Ablationen auch eine Kühlfunktion haben kann, wenn sie bewegt wird (18). Ein in vivo Experiment an Schweinelungen ergab eine signifikant höhere Zunahme des Durchmessers der Ablationszone in der kurzen Achse in nicht ventiliertem Lungengewebe vs. ventiliertem Lungengewebe (19). Lubner et al. haben beschrieben (20), dass die pulmonale MWA gegenüber der RFA einen bedeutenden Vorteil aufgrund der sehr niedrigen elektrischen Leitfähigkeit der Luft haben könnte. Diese behindert die Ausbreitung elektrischer Ladung (21), während Mikrowellen sie ungehindert durchdringen können. Dementsprechend können höhere Temperaturen (17) und kürzere Ablationszeiten erreicht werden (22).

Weiterhin ergeben sich im Vergleich zur RFA einige grundlegende Vorteile der MWA. Die Ausbreitung der Mikrowellen im Gewebe wird nicht von der hohen elektrischen Impedanz karbonisierten, verdampfenden oder kochenden Gewebes behindert (10, 11). Außerdem werden im Gegensatz zur RFA keine Erdungselektroden benötigt, die das Risiko von Hautverbrennungen bergen. Auch vermindert das Fehlen elektrischer Spannung bei der MWA Interaktionen mit sensiblen implantierten Geräten wie Herzschrittmachern und Defibrillatoren (23). Die Ablation mit mehreren Applikatoren ist mit beiden Verfahren möglich. Auch können sie perkutan, ohne einen für den Patienten belastenden operativen Eingriff, oder im Rahmen einer offenen oder endoskopischen Operation durchgeführt werden (8). Für die MWA sind keine Interferenzen zwischen den einzelnen Antennen beschrieben (24).

Histopathologie

In histopathologischen Untersuchungen findet sich für RFA und MWA ein sehr ähnlicher Aufbau der Ablationszonen (8). Grob vereinfacht zeigten diese nach in vivo Ablationen eine zentrale „weiße Zone“, die von einer „roten Zone“ umgeben war. Hierbei entspricht die weiße Zone dem koagulierten Gewebe, während die rote Zone durch eine randständige Hyperämisierung hervorgerufen wird. Letztere fehlt in ex vivo Untersuchungen häufig (25). Detailliertere histologische Untersuchungen (26) beschrieben eine differenziertere Schichtung der Ablationszone nach RFA mit einer zentralen inneren Zone (1), die dem abladierten Tumorgewebe entsprach und vollständige Zellschädigung zeigte. Es folgte eine aus vollständig zerstörtem Lungengewebe bestehende Intermediärzone (2). Somit entspricht diese Zone dem Sicherheitsabstand. Die äußere Zone (3) wurde von einem schmalen hämorrhagischen Saum gebildet, der wiederum von einer schmalen Ödemzone (4) umringt war. In den beiden äußeren Zonen war eine nur unvollständige Zellschädigung nachweisbar.

In vivo fanden sich keine Unterschiede zwischen den Ablationszonen nach RFA und MWA, wobei jedoch histologisch nach MWA häufiger thrombosierte Blutgefäße in der Peripherie der Ablationszone nachweisbar waren (27). Dies würde für eine verminderte Empfindlichkeit der pulmonalen MWA, für den „heat sink effect“, sprechen.

Durchführung

Thorakale Mikrowellenablationen werden unter CT-Steuerung durchgeführt, da eine suffiziente sonografische Darstellung thorakaler Organe schwierig ist und bis dato keine MRT-kompatiblen MWA-Geräte auf dem Markt sind. Vor der Ablation sollte eine entsprechende Bildgebung zur Therapieplanung durchgeführt werden. Die Prozedur selbst kann sowohl in Vollnarkose als auch, wie in den meisten Zentren praktiziert, in Analgo-sedierung durchgeführt werden (28, 29). In jedem Fall sollte ein kontinuierliches Basismonitoring (RR, EKG und SpO2) durchgeführt werden, die Möglichkeit zu einer schnellen invasiven Beatmung bestehen und Notfallequipment bereitgehalten werden. Eine periinterventionelle Antibiose wird nur von manchen Autoren standardmäßig durchgeführt. Generelle Voraussetzungen für die Behandlung sind: (1) Infektfreiheit, (2) regelrechte Gerinnungswerte (INR, PTT und Thrombozytenzahl) und (3) in ausreichendem Abstand abgesetzte Antikoagulantien und Thrombozytenaggregationshemmer.

Der Patient wird je nach dem zu wählenden und am wenigsten traumatischen Zugangsweg auf dem Bauch, auf dem Rücken oder auf der Seite gelagert. Mittels Einzelschichtaufnahmen wird anschließend auf die entsprechende Höhe navigiert, die Lokalisation auf der Haut markiert und eine Lokalanästhesie gesetzt. Dann wird die entsprechende Hautpartie steril abgedeckt, und es erfolgt eine Stichinzision. Die Antenne wird nun durch Thoraxwand, Pleuraspalt, Pleura und Lungengewebe bis in den Tumor vorgeschoben. Die korrekte Lage wird mittels Einzelschichten überprüft und ggf. korrigiert. Bei der Verwendung mehrerer Antennen wird dieser Vorgang entsprechend oft wiederholt. Der Nachteil einer Vollnarkose besteht darin, dass der Patient keine Atemkommandos befolgen kann. Ist die optimale Antennenposition gefunden, kann die Ablation beginnen. Die Ablationszeiten variieren je nach Größe des Tumors und Leistungsfähigkeit des Gerätes zwischen wenigen Minuten und einer halben Stunde (28, 29). Während der Ablation ist eine regelmäßige Kontrolle mittels Einzelschichten obligat, um evtl. Lageveränderungen der Antenne oder beginnende Komplikationen frühzeitig zu erkennen. Nach der Ablation werden die Patienten für eine Weile nachbeobachtet. Eine Röntgenkontrolle zum Ausschluss eines Pneumothorax sollte nach einigen Stunden durchgeführt werden. Bei komplikationslosem Verlauf können die Patienten prinzipiell teilstationär behandelt werden. Fallbeispiele sind in Abb. 1-3 zu sehen.

Abb. 1: Ablation einer unregelmäßig geformten 27 mm durchmessenden Metastase eines nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinoms im linken Oberlappen einer 49-jährigen Patientin: a) Herd vor der Ablation, b) zentrale Einlage der Antenne, c) ungenügender Sicherheitsabstand medialseitig (Pfeile), d) geringe Größenregredienz nach 4 Wochen, e) massive lokale Progredienz nach 6 Monaten.
 

Nachuntersuchungen

Aufgrund der anatomischen und physikalischen Gegebenheiten von Thorax und Lunge empfiehlt sich zur regelmäßigen Nachuntersuchung ebenfalls die CT (trotz der nachteiligen Strahlenbelastung). In bisher publizierten Studien wurden die ersten Folgeaufnahmen 1 bis 30 Tage nach der Behandlung gemacht. Weitere Aufnahmen folgen in Intervallen von 3 bis 6 Monaten. Das Volumen der Ablationszone unmittelbar nach Ablation sollte die Größe des Tumors deutlich übersteigen. Im weiteren Verlauf des Nachuntersuchungszeitraums fällt dieses dann sukzessive ab. In manchen Fällen kann die Läsion nach einigen Monaten sogar lediglich als feine Narbe zu sehen sein (30) oder vollständig verschwinden. Um eine lokale Progression eines behandelten Tumors frühzeitig zu erkennen, empfiehlt es sich, neben der Größenbestimmung in der nativen CT auch kontrastmittelverstärkte Aufnahmen anzufertigen. Gemeinhin wird eine unregelmäßige Anreicherung von ca. 15 HU als Zeichen der Tumorprogression gewertet (28).
 

Abb. 2: Ablation einer 11x10x10 mm durchmessenden Metastase eines Tonsillenkarzinoms im rechten Unterlappen eines 61-jährigen Patienten: a) Herd vor
der Ablation, b) regelrechte Einlage der
Antenne, c) ausreichender Sicherheitsabstand am Tag nach der Ablation, d) strangförmige Narbe, die nach e) 12 Monaten und f) 18 Monaten deutlich feiner wird.

 

Abb. 3: Zwei kleine, runde Metastasen eines kolorektalen Karzinoms im rechten Oberlappen eines 63-jährigen Patienten: a) Herde vor Ablation, b) Ablation des größeren Herdes über einen dorsalen Zugang, c) Ablationszone umgibt den größeren Herd vollständig, d) Verlaufsbild nach 3 Monaten, der kleinere Herd (Pfeil) wurde zwischenzeitlich in einer weiteren Sitzung behandelt, die Ablations-zonen konfluieren, e) 6 Monate nach der ersten Ablation werden die Ablationszonen kompakter, f) 12 Monate nach der ersten Ablation ist lediglich eine Kaverne mit schmaler dorsolateraler Verdichtungszone verblieben, kein Anzeichen für Progredienz.
 

Einschränkend muss jedoch konstatiert werden, dass aufgrund der Heterogenität der Patientenkollektive und mit Rücksicht auf Gesundheitszustand und Lebenssituation der jeweiligen Patienten feste Nachuntersuchungsschemata nicht immer eingehalten werden können. Umso wichtiger ist es, Struktur, Durchführung und die gefundenen Ergebnisse entsprechend den allgemeingültigen Berichterstattungskriterien darzustellen und auszuwerten (25).

Probleme und Komplikationen

Die eingangs beschriebenen Verfahren können mit vergleichbarer oder geringerer periinterventioneller Mortalität als konventionelle oder minimalinvasive Operationsverfahren durchgeführt werden. Bisherige Studien (28, 29, 31) mit insgesamt 151 Patienten und 222 CT- oder ultraschallgesteuerten Ablationen zeigten eine periinterventionelle Mortalität von 0%. Für die Resektion von pulmonalen Metastasen bei kolorektalem Karzinom und Mammakarzinom liegt diese bei 0-2,5% (4, 32). Für die RFA fand sich in 2 großen Studien eine ablationsassoziierte Mortalität von 0,9% bzw. 0,4% bei 767 bzw. 1.000 Behandlungen (33, 34). Eine Übersicht über die häufigsten Komplikationen der MWA, verglichen mit denen der RFA, gibt Tabelle 1.

 

Tab. 1: Inzidenzraten häufiger Komplikationen in größeren Studien zur Mikrowellenablation (MWA), verglichen mit Ergebnissen zur Radiofrequenzablation (RFA).
 

Es konnten mehrere Risikofaktoren für das vermehrte Auftreten eines Pneumothorax eruiert werden: Tumordurchmesser ≤ 1,5 cm, Lungenemphysem, Patientenalter über 60 Jahre, Lage des Tumors in den unteren Lungenabschnitten, das Durchqueren von ≥ 2,6 cm Lungengewebe und das Durchqueren von Lungenfissuren (35). Weiterhin wurde eine größere Häufigkeit bei zentraler Tumorposition und bei nicht voroperierten Patienten beschrieben (36). Die Definitionen klinisch relevanter Blutungen sind in den verschiedenen Studien unterschiedlich, und etwaige Überschneidungen zwischen dem Nachweis einer Blutung im CT und der klinischen Symptomatik einer Hämoptyse werden nur in wenigen Arbeiten herausgearbeitet.

Obschon Infektionen mit insgesamt sehr unterschiedlicher Häufigkeit vorkamen, wurden Abszesse nur sehr selten beobachtet: 0,5% bei RFA (33). Von Wolf et al. (28) wurde die Superinfektion einer nach der Behandlung entstandenen Kaverne beschrieben. Der hierbei entstandene Abszess arrodierte wiederum ein Gefäß. Der Patient verstarb an der resultierenden Blutung. Die Entwicklung eines ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome) wird für beide Verfahren nur in Einzelfällen beschrieben (28, 33). Kashima et al. berichteten von Emphysemen der Thoraxwand in 9,3% der Fälle bei der RFA (34). Für die MWA sind bis dato nur Einzelfälle beschrieben.

Die Kombination mehrerer Symptome wie Fieber, Müdigkeit, Unwohlsein, Übelkeit und Erbrechen wird als „post-ablation syndrome“ beschrieben (37) und kann für Tage bis Wochen nach der Ablation anhalten. Eine suffiziente Behandlung ist i.d.R. mit nicht-opioiden Analgetika und Antiemetika möglich. Bei der abdominellen RFA tritt dieses Syndrom nach etwa einem Drittel der Behandlungen auf (38). Für die pulmonale MWA wird diese Komplikation mit einer Häufigkeit von 0-2% (28) angegeben. In vielen Studien wird diese Komplikation jedoch nicht erfasst.

Eine große Multicenterstudie zeigte, dass derartige Techniken mit einem gewissen Risiko für Tumorzellverschleppungen einhergehen: Bei der RFA hepatozellulärer Karzinome fanden sich Stichkanalmetastasen in 0,6% der Fälle. Bei der pulmonalen RFA liegt die Häufigkeit bei 0,1% (34). Für die pulmonale MWA sind bis dato keine derartigen Fälle beschrieben. Durch sorgfältige Ablation des Herdes und des Stichkanals, also das langsame Extrahieren des eingeschalteten Applikators, wird versucht, dieses Risiko zu minimieren. Die Notwendigkeit einer Hospitalisierung aufgrund von überwachungs- und/oder therapiebedürftigen Komplikationen wird für die MWA mit bis zu 15% angegeben (28). In älteren Studien zur pulmonalen RFA wurden Patienten deutlich häufiger für einen oder mehrere Tage stationär aufgenommen (39). Der häufigste Grund hierfür ist das Auftreten eines Pneumothorax.

Hautverbrennungen durch den Antennenschaft an der Insertionsstelle sind gemeinhin selten: 0,8-3% (28, 29).Generell muss erwähnt werden, dass in vielen Studien nicht die ganze Palette der hier aufgezeigten häufigeren Komplikationen Erwähnung findet. Für den Leser ist daraus nicht ersichtlich, ob diese Komplikationen nicht auftraten oder in den jeweiligen Studien nicht erfasst wurden.

Weitere weitaus seltenere Komplikationen sind Schädigungen von Nervenstrukturen oder des Diaphragmas (34, 40). Auch wenn bis dato nur wenige derartige Fälle bekannt sind, so ist doch zu erwarten, dass die steigende Zahl an Behandlungen auch zu einer steigenden Zahl derartiger Komplikationen führt.

Effektivität

Aktuelle Daten zeigen eine dauerhaft erfolgreiche Ablation von 73,1% der behandelten Metastasen bei einer mittleren Nachuntersuchungszeit von 9 Monaten (29). Die durchschnittliche Zeit bis zur lokalen Tumorprogredienz betrug 6 Monate. Neben einem Tumordurchmesser von mehr als 3 cm fand sich auch für eine zentrale Tumorlokalisation in der Lunge eine signifikante Korrelation mit vermehrter lokaler Progredienz. Der histologische Typ der Metastasen hatte keinen Einfluss auf die Entwicklung nach der Ablation. Die 1- und 2-JÜR lagen bei 91,3% bzw. 75%. Bei Wolf et al. zeigten 26% der Patienten während eines mittleren Nachuntersuchungszeitraums von 10 Monaten lokale Tumorprogredienz (28). Auch hier ging ein Tumordurchmesser von 3 cm mit vermehrter lokaler Progredienz einher. Bei 22% der Patienten kam es zur Progredienz der Erkrankung in der Lunge, woraus sich eine Tumorkontrollrate von 67% nach einem Jahr für die ganze Lunge ergab (mittlere Zeit bis zur Progredienz: 16,2 Monate). Die 1-, 2- und 3-JÜR wurden mit 65%, 55% und 45% angegeben.

Kavernöse Formationen sind eine häufige Begleiterscheinung pulmonaler Ablationsverfahren; bei der RFA zeigen sie sich in etwa einem Viertel der Fälle (41). Bei der MWA wird sogar eine Häufigkeit von bis zu 43% beschrieben. Auch fand sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen Kavitationen und verringerter tumorassoziierter Mortalität (28).

Padda et al. zeigten für die pulmonale RFA lokale Tumorprogredienzraten zwischen 13,3% und 42% mit einer mittleren Zeit zur Progredienz von 6,6-12 Monaten für Tumoren > 3 cm und von 15,8-45 Monaten für Tumoren < 3 cm. Die 1- und 3-JÜR lagen bei 78%-95% bzw. 36%-74%. Die progressionsfreie 5-JÜR bei Simon et al. betrug 47% (Tumordurchmesser < 3 cm) bzw. 25% (Tumordurchmesser > 3 cm) (42). In einer großen japanischen Studie (34) zeigten sich für die Patienten mit primären Lungentumoren 1-, 3-, und 5-JÜR von 89,6%, 62,5% und 40,2% mit einer mittleren Überlebenszeit von 44,4 Monaten. Für Patienten mit Lungenmetastasen betrugen diese 91,6%, 53,0% und 35,9% mit einer mittleren Überlebenszeit von 36 Monaten.

Somit zeigen sich für die MWA gegenüber der RFA vergleichbare und zum Teil günstigere Daten für die lokale Tumorkontrolle und das Überleben. Allerdings müssen erst Langzeitergebnisse diese Tendenz bestätigen.

Ein wesentlicher Faktor für die Effektivität beider Verfahren ist, wie eingangs erwähnt, ein ausreichend großer Sicherheitsabstand bei der Ablation. Für einen geringen Volumenanstieg der Ablationszone gegenüber der ursprünglichen Größe des Tumors fand sich mittels univariater Analyse ein signifikanter Zusammenhang mit dem gehäuften Auftreten lokaler Progredienz (43). Maßnahmen, mit denen eine höhere Energieabgabe pro Volumen und damit ein größerer Sicherheitsabstand - erreicht werden kann, sind: die Verlängerung der Behandlungen, die Erhöhung der Ablationsintensität, die überlappende Ablation durch Umpositionierung einer einzelnen Antenne und die Nutzung mehrerer Antennen.

Jedoch gehen alle diese Maßnahmen mit einem erhöhten Gefährdungspotenzial für den Patienten einher. Längere Behandlungen bedeuten eine länger währende Belastungsphase für den Patienten. Ebenso bedeutet eine größere Ablationszone die vermehrte Affektion gesunden Lungengewebes, das nach der Ablation entweder zerstört oder doch zumindest vorübergehend in seiner Funktionsfähigkeit gemindert ist. Dies könnte sich bei Patienten mit eingeschränkter pulmonaler Belastbarkeit negativ auswirken. Der Gebrauch mehrerer Antennen bedeutet gleichzeitig, dass Haut, Thoraxwand und Pleura mehrfach penetriert werden müssen. Zusätzlich kann die vermehrte Gewebetraumatisierung, wie sie beim Gebrauch mehrerer Antennen oder der Umpositionierung einer Antenne auftritt, zu häufigeren Komplikationen führen (34, 35).

Ungeachtet aller Versuche, aussagekräftige Prognoseparameter für die Erfolgschancen einer MWA zu finden, ist es unerlässlich, eine erfolgreiche Ablation sicher determinieren zu können. Am aussagekräftigsten, aber mit hohem technischen Aufwand verbunden und ethisch schwer vertretbar, wäre eine histologische Verifizierung des Ablationserfolgs durch chirurgische Gewinnung des abladierten Lungengewebes kurz nach der Ablation. Ferner helfen solche Studien, die durch die Hitzeeinwirkung induzierten Veränderungen des Tumorgewebes genauer zu verstehen. Derartige Studien wurden bis dato jedoch nur in geringem Umfang durchgeführt (8).

Schlussfolgerung

Zwar kann die pulmonale MWA chirurgische Verfahren zur Tumorbehandlung nicht ersetzen, doch ist sie eine effektive und weitestgehend sichere Behandlungsmöglichkeit für Patienten mit nicht operablen primären und sekundären Lungentumoren, sofern eine kritische Selektion der Patienten hinsichtlich Therapieintention und Risikofaktoren erfolgt. Neben ihrer breiteren und risikoärmeren Einsetzbarkeit ist weiterhin vorteilhaft gegenüber den konventionellen und minimalinvasiven chirurgischen Verfahren, dass sie in den allermeisten Fällen im Rahmen eines ambulanten Therapieregimes durchgeführt werden kann. Ferner ist die sequenzielle Behandlung mehrerer Herde möglich. Auch Behandlungen in palliativer Intention können sinnvoll sein und sind erfolgreich durchführbar.

Weitere gut strukturierte Studien mit großen Studienpopulationen und langen Nachuntersuchungszeiträumen wären für eine detailliertere Untersuchung z.B. von Risikofaktoren für höhere Mortalität und Progressionsraten und zur Erarbeitung von Strategien zur Vermeidung von periinterventionellen Komplikationen sinnvoll. Ferner ist vor dem Hintergrund der heterogenen Patientenkollektive unabdingbar, dass zumindest die Berichterstattungskriterien weiter vereinheitlicht werden, um hinsichtlich der Methodik, Durchführung, Effektivität und der Inzidenz von Komplikationen eine höhere Vergleichbarkeit zu erreichen.
 


 

Prof. Dr. med. Thomas J. Vogl

Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie
Johann Wolfgang Goethe Universität
Theodor-Stern-Kai 7
60590 Frankfurt am Main

Tel.: 069/6301 7277
Fax: 069/6301 7258
E-Mail: T.Vogl@em.uni-frankfurt.de


Abstract

T. J. Vogl, N.-E. M. Nour-Eldin, T. Worst, Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main

The lung is frequently affected by primary and secondary neoplasms. Hence patients in this situation have a very limited life expectancy and therapeutic options are limited. Due to medical or technical reasons only a small number of patients are candidates for surgical resection, both among those with lung cancer and those with pulmonary metastases. Thus local therapies are a growing field. Microwave ablation (MWA) is one of the latest therapies, which uses the resonance effect of molecules with dipolar character to electromagnetic waves resulting in increased friction. Via conductive and convective effects the generated heat spreads away from the applicator, creating a coagulation necrosis. In the lung computed tomography (CT) is the most frequently used imaging technique for preliminary exams, for guiding the antenna during the ablation and for performing follow-up examinations. Common complications which occur during ablation are pneumothorax and pleural effusion. Pain, infection, “postablation syndrome” and hemorrhage are reported less frequently. Mortality rates reported in the literature are constantly lower than those for radiofrequency ablation (RFA) and surgical therapies. MWA has been shown to be less effective for tumors larger than 3 cm in diameter. Additionally a central tumor location has been suggested to be a predicting factor for increased local tumor progression. Findings for pulmonary RFA also suggest the adjacency of large vessels and a small ablation volume after ablation (compared to the former tumor volume) to be such predicting factors. Compared to RFA comparable and better results concerning complications, local tumor control and mortality can be achieved. In connection with the recent literature, pulmonary MWA is a mainly safe and effective method for treating patients with inoperable primary and secondary lung tumors. Further studies are necessary with larger study populations and long-term follow-up focussing on factors significantly influencing the individual prognosis for local tumor progression and mortality.

Keywords: Lung, microwave ablation, computed tomography, lung cancer, metastasis, neoplasm



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