Experimentelle Untersuchung der elektrochemischen Lyse an ... · an einem Ex-vivo-Modell einer...

Aus der Klinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie

des Westküstenklinikums Heide

Chefarzt: Dr. Marc Olaf Liedke

und

aus der Klinik für Chirurgie

der Universität zu Lübeck

Direktor: Prof. Dr. Tobias Keck

Experimentelle Untersuchung der elektrochemischen Lyse

an einem Ex-vivo-Modell einer perfundierten porzinen Lunge

zur Erstellung einer Dosis-Wirkungs-Beziehung

Inauguraldissertation

zur

Erlangung der Doktorwürde

der Universität zu Lübeck

- Aus der Sektion Medizin -

vorgelegt von

Constanze Manthey

aus Lübeck

Lübeck 2016

1. Berichterstatter: Priv.- Doz. Dr. med. Erik Schlöricke

2. Berichterstatter: Priv.- Doz. Dr. med. Ernst Kraatz

Tag der mündlichen Prüfung: 19.09.2017

Zum Druck genehmigt. Lübeck, den 19.09.2017

- Promotionskommission der Sektion Medizin -

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis ....................................................................................... 1

Abbildungsverzeichnis ........................................................................................ 3

Tabellenverzeichnis ............................................................................................. 5

1 Einleitung ....................................................................................................... 6

1.1 Bronchialkarzinom: Epidemiologie, Ätiologie, Therapie, Prognose .......... 6

1.2 Lungenmetastasen: Epidemiologie, Ätiologie, Therapie, Prognose ......... 9

1.3 Elektrochemische Lyse .......................................................................... 10

1.3.1 Grundlagen der Elektrochemischen Lyse ..................................... 11

1.3.2 Geschichte und Entwicklung der Elektrochemischen Lyse ........... 15

2 Zielsetzung und Hypothese ........................................................................ 17

3 Material und Methodik ................................................................................ 18

3.1 Materialien und Geräte der ECL im Ex-vivo-Modell einer

perfundierten porzinen Lunge ................................................................ 18

3.2 Ex-vivo-Modell der perfundierten porzinen Lunge ................................. 20

3.3 Elektrochemische Lyse .......................................................................... 22

3.4 Aufbereitung der Gewebepräparate ...................................................... 24

3.5 Kriterien zur Auswertung der Elektrochemischen Lyse ......................... 28

3.5.1 Makroskopische Kriterien .............................................................. 28

3.5.2 Mikroskopische Kriterien ............................................................... 28

3.6 Statistische Aufarbeitung ....................................................................... 30

4 Ergebnisse ................................................................................................... 31

4.1 Vorversuche .......................................................................................... 31

4.2 Hauptversuche ...................................................................................... 31

4.2.1 Makroskopische Parameter .......................................................... 32

4.2.2 Mikroskopische Parameter ............................................................ 38

4.3 Dosis-Wirkungs-Beziehung unter Berücksichtigung der makro-

skopischen und mikroskopischen Ergebnisse ....................................... 51

5 Diskussion ................................................................................................... 53

5.1 Versuchsdurchführung .......................................................................... 53

Inhaltsverzeichnis

5.2 ECL und ihr Stellenwert in der Therapie maligner Lungentumoren ....... 57

5.3 Die ECL im Perfusionsmodell der isolierten Schweinelunge und

die Bedeutung der ermittelten Dosis-Wirkungs-Beziehung ................... 60

6 Zusammenfassung...................................................................................... 68

7 Literaturverzeichnis .................................................................................... 70

8 Anhang ......................................................................................................... 77

8.1 TNM-Klassifikation und Stadieneinteilung des Lungenkarzinoms

nach der Union internationale contre le cancer (UICC) und der

International Association for the Study of Lung Cancer

(IASLC 2009, 7. Auflage) ....................................................................... 77

8.2 Fixierung und Einbettung der Präparate ................................................ 78

8.3 Durchführung der Haematoxylin-Eosin-Färbung für Paraffinschnitte

nach SOP .............................................................................................. 78

9 Statistik ........................................................................................................ 80

9.1 Lungengewichte .................................................................................... 80

9.2 Nekrosevolumina ................................................................................... 81

9.2.1 Überlappung der Nekrosevolumina ............................................... 81

9.2.2 Nekrosevolumina unabhängig vom Elektrodenabstand ................ 81

9.2.3 Nekrosevolumina in Abhängigkeit vom Elektrodenabstand,

ladungsunabhängig ....................................................................... 84


ladungsabhängig ........................................................................... 85

9.3 Häufigkeitsverteilung der gewerteten (0, 1, 2) histologischen

Kriterien (P1-P8) für die Regionen AA, A, M, K, KA in Abhängigkeit

von der elektrischen Ladung und dem Elektrodenabstand .................... 91

9.4 Gemittelte ladungsunabhängige Häufigkeitsverteilung der

gewerteten (0, 1, 2) histologischen Kriterien (P1-P8) für die Regionen

AA, A, M, K, KA in Abhängigkeit vom Elektrodenabstand ................... 114

9.5 Gemittelte Häufigkeitsverteilung der gewerteten (0, 1, 2) histo-

logischen Kriterien (P1-P8) für die Regionen AA, A, M, K, KA in

Abhängigkeit von der elektrischen Ladung und dem

Elektrodenabstand ............................................................................... 114

Abkürzungsverzeichnis

1


5-JÜR 5-Jahresüberlabensrate

°C Grad Celsius

µm Mikrometer

A Zentralbereich Anode

AA Randbereich Anode

ARDS Acute Respiratory Distress Syndrome

C Coulomb

Cl- Chlorid

cm Zentimeter

EA Elektrodenabstand

ECL Elektrochemische Lyse

ECU Elektrochemische Einheit/Electrochemical Unit

g Gramm

H2O Wasser

I Stromstärke

IASLC International Association for the Study of Lung Cancer

I.E. Internationale Einheit

K Zentralbereich Kathode

KA Randbereich Kathode

M Intermediärbereich zwischen Anode und Kathode

mA Milliampere

Max Maximum

Mdn Median

Min Minimum

min Minute


2

ml Milliliter

mm Millimeter

mmHg Millimeter Quecksilber

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

Na+ Natrium

NSCLC nicht-kleinzelliges Bronchialkarzinom

P1-8 mikroskopische Kriterien 1-8

pH-Wert negativ dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivität

Q elektrische Ladung

s Sekunde

SCLC kleinzelliges Bronchialkarzinom

SD Standardabweichung

t Zeit

RFA Radiofrequenzablation

UICC Union internationale contre le cancer

V Volt

Abbildungsverzeichnis

3


Abbildung 1: Elektrodenpositionierung………………………………………….. 11

Abbildung 2: Exemplarische Darstellung der ECL mit einer Natrium-

Chlorid-Lösung .......................................................................... 12

Abbildung 3: Isolierte porzine Lunge .............................................................. 19

Abbildung 4: Plexiglasbehälter ....................................................................... 19

Abbildung 5: An die Arteria pulmonalis angeschlossener Perfusions-

schlauch .................................................................................... 21

Abbildung 6: Schematische Darstellung des Ex-vivo-Perfusionsmodells ...... 21

Abbildung 7: Elektrodenpositionierung mittels Plexiglasschablone ................ 23

Abbildung 8: Elektrodenpositionierung zentral im Lungenparenchym ........... 23

Abbildung 9: Schnittführung für die makroskopische Beurteilung .................. 25

Abbildung 10: Erste Schnittführung für die mikroskopische Beurteilung .......... 26

Abbildung 11: Schnittführungen zur Gewinnung der fünf mikroskopisch

zu untersuchenden Regionen ................................................... 27

Abbildung 12: Gewonnene Proben AA, A, M, K, KA für die histologische

Untersuchung (100 C, 1 cm EA, 20 mm effektive

Elektrodenlänge, Versuch 4 von 8) ........................................... 27

Abbildung 13: Vergleich der Lungengewichte (n = 32) prä- und post-

interventionell ............................................................................ 32

Abbildung 14: Exemplarische Darstellung der Ablationszone an Anode und

Kathode (300 C, 2 cm EA) ........................................................ 33

Abbildung 15: Mittlere Gesamtnekrosevolumina in Abhängigkeit von der

elektrischen Ladung .................................................................. 34

Abbildung 16: Mittlere Gesamtnekrosevolumina in Abhängigkeit von

elektrischer Ladung und EA ...................................................... 37

Abbildung 17: Intaktes Lungenparenchym (HE-Färbung) vor Intervention

mit Bronchioli und Gefäßen ...................................................... 39

Abbildung 18: Lungenparenchym (HE-Färbung) an der Kathode mit

residuell abgrenzbaren Bronchioli/Gefäßen

(400 C, 1 cm EA) ...................................................................... 40


4

Abbildung 19: Lungenparenchym (HE-Färbung) an der Kathode mit

rupturierten Alveolen (400 C, 1 cm EA) .................................... 40

Abbildung 20: Lungenparenchym (HE-Färbung) an der Anode mit

destruiertem Gewebeverband (400 C, 2 cm EA) ...................... 41

Abbildung 21: Lungenparenchym (HE-Färbung) am Übergang von Anode

zum Anodenrandbereich (400 C, 2 cm EA) .............................. 42

Abbildung 22: 100 C, 1 cm EA ......................................................................... 43

Abbildung 23: 200 C, 1 cm EA ......................................................................... 44

Abbildung 24: 300 C, 1 cm EA ......................................................................... 44

Abbildung 25: 400 C, 1 cm EA ......................................................................... 45

Abbildung 26: 1 cm EA, ladungsunabhängig ................................................... 46

Abbildung 27: 2 cm EA, ladungsunabhängig ................................................... 46

Abbildung 28: 100 C, 1 cm EA ......................................................................... 49

Abbildung 29: 100 C, 2 cm EA ......................................................................... 49

Abbildung 30: 200 C, 1 cm EA ......................................................................... 49

Abbildung 31: 200 C, 2 cm EA ......................................................................... 49

Abbildung 32: 300 C, 1 cm EA ......................................................................... 50

Abbildung 33: 300 C, 2 cm EA ......................................................................... 50

Abbildung 34: 400 C, 1 cm EA ......................................................................... 50

Abbildung 35: 400 C, 2 cm EA ......................................................................... 50

Tabellenverzeichnis

5

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Elektrolyseprotokoll mit Variation des Elektrodenabstandes und

der elektrischen Ladung durch unterschiedliche Ablationszeiten ...... 24

Tabelle 2: Histologische Kriterien zur Bewertung der Gewebeveränderungen .. 29

Tabelle 3: Wertung der reproduzierbaren histologischen Kriterien .................... 30

Tabelle 4: Nekrosevolumina in Abhängigkeit von elektrischer Ladung

und EA .............................................................................................. 35

Tabelle 5: Einzelvolumina an Anode und Kathode bei 100 und 200 C,

2 cm EA ............................................................................................. 36

Tabelle 6: Mittlere Volumenzunahme bei Vergrößerung des EA von

1 auf 2 cm.......................................................................................... 38

Einleitung

6

1 Einleitung

Zu den malignen, therapiebedürftigen Raumforderungen der Lunge gehören

primäre und sekundäre Neoplasien, welche in erster Linie durch das Bronchial-

karzinom und die Lungenmetastasen repräsentiert werden.

1.1 Bronchialkarzinom: Epidemiologie, Ätiologie, Therapie, Prognose

Das Bronchialkarzinom zählt seit Jahren zu den häufigsten malignen

Erkrankungen. Nach dem Prostatakarzinom steht das Bronchialkarzinom in

Deutschland bei Männern an zweiter Stelle der häufigsten Krebsneuerkrankungen

und bei der Frau nach dem Mamma- sowie Kolonkarzinom an dritter Stelle [24]. Im

Jahr 2011 lag in Deutschland die Inzidenz bei Männern bei ca. 60 pro 100.000

Einwohner und bei Frauen bei 27 pro 100.000 Einwohner [25]. Neben der hohen

Erkrankungsrate weist das Bronchialkarzinom auch eine hohe Mortalität auf, beim

Mann stellt der Tumor mit 25 % die häufigste und bei der Frau mit 14 % die

dritthäufigste Todesursache durch eine maligne Erkrankung dar. Der Trend zeigt

einen stetigen Anstieg der Inzidenz und konsekutiv auch der Mortalität bei der

weiblichen Bevölkerung in den europäischen Industrienationen, was auf den

zunehmenden Tabakkonsum zurückzuführen ist. Hingegen gehen die Zahlen bei

der männlichen Bevölkerung kontinuierlich zurück [25]. Betroffen ist vorrangig die

Altersgruppe zwischen dem 55. bis 75. Lebensjahr [39].

Der wesentlichste Risikofaktor des Bronchialkarzinoms ist der Tabakkonsum.

Somit sind 85 - 90 % der Fälle auf den Nikotinkonsum zurückzuführen. Eine

untergeordnete Rolle in der Malignomgenese hingegen spielen Umweltgifte wie

Asbest, Quarzstäube, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und

Nickelstäube sowie die natürliche Strahlenbelastung durch Radon [25, 39].

Hinsichtlich Therapie und Prognose muss zwischen dem kleinzelligen und dem

nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom unterschieden werden. Häufiger ist die

Gruppe der nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinome (NSCLC), hier insbesondere

das Plattenepithelkarzinom, gefolgt von dem Adenokarzinom und dem

Einleitung

7

großzelligen Karzinom. Die nicht-kleinzelligen Karzinome der Lunge zeigen einen

relativ langsamen Tumorprogress, so dass der Tumor bei Diagnosestellung meist

noch nicht infiltrierend in die benachbarte Umgebung gewachsen ist.

Die Therapie richtet sich nach dem Tumorstadium und den vorliegenden

Komorbiditäten des jeweiligen Patienten. Entsprechend der gültigen S3-Leitlinien

der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin sowie der

Deutschen Krebsgesellschaft [17] und der TNM-Klassifikation nach UICC/IASLC

(siehe Anhang 8.1, Seite 77) wird das NSCLC bis Stadium IIIA (T3N0M0) primär

operativ versorgt. Ohne Vorliegen von Fernmetastasen geschieht dies in kurativer

Intention, gegebenenfalls in Kombination mit einer adjuvanten Chemotherapie.

Eine primäre Resektion kann im Einzelfall auch noch bei fortgeschrittenen

Tumoren im Stadium IIIB (T4N0/1) durchgeführt werden. Liegt ein infiltratives

Wachstum vor, was einem T4-Tumor entspricht, oder ist es bereits zu

mediastinalen oder subkarinalen Lymphknoten- oder Organmetastasen (N2M1)

gekommen, so muss von einer palliativen Situation ausgegangen werden. Das

Behandlungskonzept wird individuell sowie interdisziplinär festgelegt und besteht

aus Radio- und Chemotherapie. Auch Patienten, die aufgrund von Komorbiditäten,

einer Einschränkung der lungenfunktionellen Reserve oder patientenbezogenen

Faktoren einer Operation nicht zugänglich sind, sollten zur Therapie des

Lungenkarzinoms eine neoadjuvante Radiotherapie erhalten [17].

Das kleinzellige Bronchialkarzinom (SCLC) macht ca. 15 bis 25 % der

Bronchialkarzinome aus und ist durch ein schnelles Tumorwachstum

gekennzeichnet, was dazu führt, dass der Tumor bei der Diagnosestellung bereits

fortgeschritten und damit auch inoperabel ist (Extensive Disease). Nur bei bis zu

40 % der Patienten ist das Karzinom auf eine Seite des Thorax beschränkt

(Limited Disease) [2]. Bei der Therapie des kleinzelligen Bronchialkarzinoms

stehen Chemo- und Strahlentherapie an erster Stelle. Eine Resektion erfolgt nur in

Ausnahmefällen mit adjuvanter Chemotherapie bei T1 bis T2-Tumoren und einer

N0 bis N1-Situation. Besteht eine Extensive Disease, ist aufgrund der

Tumorausbreitung eine Strahlentherapie des Primarius nicht mehr sinnvoll [17].

Liegen multiple Fernmetastasen beim SCLC vor, so ist von einer palliativen

Situation auszugehen. Im Gegensatz dazu stellt der palliative Therapieansatz

Einleitung

8

beim kleinzelligen Bronchialkarzinom, bedingt durch das schnelle Tumor-

wachstum, hier bereits früher das Therapiekonzept.

Im Vordergrund der Palliativmedizin steht die Behandlung psychischer und

physischer Beschwerden, um die Lebensqualität zu verbessern und eine

Lebensverlängerung zu erzielen. Interdisziplinär und individuell wird ein

Behandlungskonzept unter der Berücksichtigung der vorangegangenen Therapie,

des Allgemeinzustandes, der Komorbiditäten und des Patientenwunsches erstellt.

Oft ist eine invasive Operation aufgrund von Komorbiditäten oder einem

schlechten Allgemeinzustand nicht möglich. Die in palliativer Intention zur

Anwendung kommende Chemo- und Strahlentherapie kann durch Neben-

wirkungen, wie z.B. Pneumonitis und Ösophagitis, die Lebensqualität zusätzlich

einschränken. Um lokale Komplikationen wie maligne Pleuraergüsse, Vena-Cava-

Kompressions-Syndrom und Trachea- oder Bronchuskompression zu lindern,

stehen auch interventionelle Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung. Hierzu

zählen u.a. die thorakoskopische Poudrage, die Bronchialarterienembolisation und

die perkutane intravasale Stentimplantation sowie palliative endobronchiale

Verfahren [17]. Eine weitere Therapieoption bieten lokal ablative Verfahren. Neben

der bisher in den westlichen Ländern am häufigsten angewandten

Radiofrequenzablation (RFA) stellt die Elektrochemische Lyse (ECL) eine weitere,

bislang klinisch nicht etablierte Alternative dar. Gegenüber der ECL konnte für die

RFA als perkutanes Thermoablationsverfahren in randomisierten multizentrischen

Studien die Wirksamkeit in der Behandlung solider Tumoren von Leber, Mamma,

Nieren, Nebennieren und auch zunehmend der Lunge nachgewiesen werden [12].

Die Therapieoptionen können nicht nur in einer palliativen sondern auch in einer

kurativen Situation eingeschränkt sein. Aufgrund von häufig mit dem

Tabakkonsum vergesellschafteten Komorbiditäten oder einer nicht ausreichenden

lungenfunktionellen Reserve kann im kurativen Ansatz eine Operation oft nicht

durchgeführt werden. Gerade bei älteren Patienten und kardiovaskulären

Begleiterkrankungen ist eine radikale Pneumonektomie, welche bei den meist

zentral gelegenen Tumoren erforderlich ist, mit einer hohen peri- und

postoperativen Morbiditäts- und Mortalitätsrate assoziiert [39]. Neben der Chemo-

und Strahlentherapie könnte in diesen Kasuistiken die ECL eine weitere

Therapieoption darstellen.

Einleitung

9

Für die Anwendung der ECL fehlen bisher entsprechende kontrollierte

randomisierte Studien, die das Outcome von Patienten mit Lungentumoren

aufzeigen, welche durch das Vorliegen von Komorbiditäten oder durch ein

fortgeschrittenes Tumorstadium nicht resezierbar sind.

Zum Zeitpunkt der Diagnose sind 56 % der Bronchialkarzinome inoperabel. In

kurativer Intention können nur 30 % der Fälle reseziert werden. Daraus resultiert

die als ungünstig anzusehende Prognose. Zählt man alle Bronchialkarzinome

zusammen, so beträgt die 5-Jahresüberlebensrate (5-JÜR) nur 10 %, bei

resezierbaren Tumoren beträgt die 5-JÜR 23 % und bei Inoperabilität nur 1 %

[39].

1.2 Lungenmetastasen: Epidemiologie, Ätiologie, Therapie, Prognose

Neben dem Bronchialkarzinom als primärer Lungentumor ist die Lunge auch ein

häufiger Manifestationsort für sekundäre Lungentumoren in Form von Metastasen.

Fernmetastasen finden sich am häufigsten in der Lunge, abgesehen von

Tumoren, die ihr Blut über den portalvenösen Kreislauf drainieren [58]. Durch den

Kapillarfilter der Lunge kommt es bevorzugt zu hämatogenen Metastasen vor

allem aus den abdominalen Organen, die ihr Blut über die untere Hohlvene in die

Lungen drainieren. Aber auch eine lymphogene Tumorausbreitung ist möglich

sowie eine kanalikuläre bzw. intraluminale [5]. In 30 % liegen bei einer malignen

Tumorerkrankung Metastasen in der Lunge vor und zu 20 % ist die Lunge der

einzige Manifestationsort [56, 58]. Korrespondierend zur Tumorhäufigkeit der

unterschiedlichen Organe zeigt sich eine entsprechend häufige Metastasen-

manifestation in der Lunge. Eine pulmonale Filialisierung findet sich vorrangig bei

Krebserkrankungen von Kolon, Mamma, Prostata, Magen, Niere und des Hals-

Nasen-Ohren-Bereiches sowie bei dem Bronchialkarzinom selbst [56].

Lungenmetastasen können unter Berücksichtigung einiger Faktoren mit einem

kurativen Therapieansatz reseziert werden. Für die Indikationsstellung zur

Metastasenchirurgie ist das Ausmaß und das bisherige Therapieansprechen des

Primärtumors, die Anzahl pulmonaler Metastasen und ein mögliches Vorliegen

extrathorakaler Organ- sowie lymphonodulärer Metastasen bedeutsam. Die

Einleitung

10

Resektion erfolgt meist als parenchymsparende atypische Resektion, welche auch

videoassistiert thorakoskopisch möglich ist. Die konservative Therapie beinhaltet

die lokale oder stereotaktische Strahlentherapie sowie die Chemotherapie, welche

nur als palliative Maßnahmen und zur lokalen Tumorkontrolle zu sehen sind [39,

48, 56]. Lungenmetastasen sind meist Ausdruck einer fortgeschrittenen Tumor-

erkrankung und damit begleitet von Komorbiditäten, welche im Zusammenhang

mit der Komplexität des primären Tumorleidens stehen [58]. Eine weitere

Therapieoption bei Patienten, die bedingt durch eine klinische oder funktionelle

Inoperabilität nicht von einer Resektion profitieren, könnten lokal ablative

Verfahren wie die Elektrochemische Lyse darstellen.

Die Prognose von pulmonalen Metastasen ist in erster Linie vom Primärtumor, der

Anzahl der pulmonalen Metastasen und dem Zeitraum des krankheitsfreien

Intervalls abhängig. Je nach Entität des Primarius überleben nach operativer

Entfernung der Lungenmetastasen zwischen 25 und 48 % der Patienten die

folgenden fünf Jahre [39, 54].

1.3 Elektrochemische Lyse

Unter den perkutanen Ablationsverfahren, welche zur lokalen Tumorkontrolle

eingesetzt werden, weist die RFA die größte klinische Erfahrung auf. Dabei hat

sich gezeigt, dass eine zentrale und perivaskuläre Tumorlokalisation eine

mögliche Kontraindikation zur Durchführung der RFA darstellt. Neben der

problematischen Platzierung der RFA-Nadeln können hier Perfusion und

Ventilation die Wirksamkeit der temperaturabhängigen Denaturierung

einschränken. Ein weiterer Nachteil der RFA ergibt sich aus der möglichen

hitzebedingten Kontinuitätsunterbrechung im Bereich der Gefäßwände mit

konsekutiv erhöhtem Blutungsrisiko [9, 12]. Aufgrund des zur RFA differierenden

Wirkmechanismus stellt die ECL ein alternatives perkutanes Ablationsverfahren

dar. Kontrollierte randomisierte Studien für eine routinemäßige klinische

Anwendung der ECL liegen bisher nicht vor.

Einleitung

11

1.3.1 Grundlagen der Elektrochemischen Lyse

Zur Durchführung der ECL wird ein Elektrodenpaar aus inertem Material (z.B.

Platin) verwendet. Vor der Elektrodenapplikation sollte mittels bildgebender

Verfahren eine genaue Bestimmung der Tumoranzahl, der jeweiligen Tumorgröße

bzw. des Tumorvolumens und der Lokalisation des Tumors zu angrenzenden

sensiblen Strukturen, wie z.B. Mediastinum, Arterien und Venen, erfolgen. Bei

Verwendung eines Elektrodenpaares werden die zueinander parallelen Elektroden

unmittelbar angrenzend an den zu abladierenden Tumor platziert, welcher von den

elektrolytisch wirksamen Elektrodenspitzen randständig eingeschlossen wird

(siehe Abbildung 1).

Abbildung 1: Elektrodenpositionierung

Durch Anlegen einer Gleichspannung mit Stromstärken unter 100 mA resultiert im

Elektrolyten (z.B. Lungengewebe oder Natrium-Chlorid-Lösung) ein Stromfluss

zwischen den Elektroden mit dem Aufbau eines elektrischen Feldes. Im Bereich

der Elektroden kommt es zum Ablauf von chemischen Reaktionen, der Elektrolyse

[27, 38].

Im Rahmen des durch den Stromfluss erzeugten elektrischen Feldes wandern die

Kationen zur Kathode und die Anionen zur Anode. Aus dem Elektronen-

überschuss an der Anode resultiert eine Übertragung der Elektronen von der

Einleitung

12

Anode an die Kathode (siehe Abbildung 2). An der Kathode läuft eine Reduktions-

und an der Anode eine Oxidationsreaktion ab. Bedingt durch die im Gewebe oder

in einer Lösung ablaufende Redoxreaktion entstehen Gase, welche für den

elektrolytischen Effekt bedeutsam sind.

Abbildung 2: Exemplarische Darstellung der ECL mit einer Natrium-Chlorid-Lösung

Zusammenfassend ergeben sich folgende Reaktionen am Beispiel einer Natrium-

Chlorid-Lösung [38, 42]:

Reduktionsreaktion an der Kathode:

2 H2O + 2 e- ↔ H2 + 2 OH-

Oxidationsreaktion an der Anode:

2 NaCl ↔ 2 Na+ + Cl2 + 2 e-

Zusammenfassende Redoxreaktion:

2 H2O + 2 Na+ + 2 Cl- ↔ H2 + Cl2 + 2 Na+ + 2 OH-

Einleitung

13

Die gewebedestruktive Wirkung der Elektrochemischen Lyse basiert auf unter-

schiedlichen Mechanismen.

Der primäre Effekt wird durch die zytotoxischen Eigenschaften der während der

Elektrolyse entstandenen Produkte hervorgerufen. Relevante Reaktionsprodukte

an der Anode sind Chlorgas und Wasserstoffionen sowie an der Kathode

molekularer Wasserstoff und Hydroxylionen. Diese gelangen durch Diffusion in

das umgebene Gewebe und führen durch sekundäre Reaktionen zur Potenzierung

und Neubildung von toxischen Produkten [41]. Aus Chlor und Wasser kann sich

hypochlorige Säure bilden, welche oxidierend wirksam ist. Die mutmaßlich auf

toxische Radikale sensibler reagierenden Tumorzellen könnten durch diese

chemischen Sekundärreaktionen selektiver geschädigt werden [41]. Die hohe

Konzentration der verschiedenen Reaktionsprodukte im Anoden- und

Kathodenbereich führt zur Verschiebung der intra- und extrazellulären Elektrolyte

mit konsekutiver Störung des Membranpotentials. Die für die Zellvitalität

essentiellen enzymatischen Prozesse werden dadurch behindert oder gehemmt

[41].

Während der Elektrolyse kommt es zu extremen regionalen pH-Wert-

Verschiebungen welche die Zellintegrität stören [29, 37, 43]. Das Gewebe nahe

der Anode wird aufgrund des Chlorgases azide mit pH-Werten unter 1 [37],

während an der Kathode durch die Entstehung von Wasserstoffgas pH-Werte über

13 registriert werden [29].

Die starke Abweichung vom physiologischen pH-Wert führt zur Denaturierung der

Proteinstruktur. Bei ausreichend applizierter Ladung kommt es zur Zerstörung der

dreidimensionalen Proteinstruktur, welche für die biologische Funktion und die

spezifischen Eigenschaften des Proteins verantwortlich ist, das Protein wird

denaturiert [22]. Dabei sind im Gewebe durch die Verschiebung des pH-Wertes

charakteristische histopathologische Veränderungen zu beobachten. In Ab-

hängigkeit von der pH-Wert-Verschiebung zum sauren oder basischen Milieu

laufen verschiedene Prozesse ab. Durch die Säurebildung im Bereich der Anode

kommt es zur Denaturierung der Proteine und der lytischen Enzyme der Zelle,

eine Koagulationsnekrose entsteht. Eine autologe Lyse der Zelle kann so

dementsprechend nicht mehr initiiert werden. Als frühe Veränderung zeigen sich

Einleitung

14

die Zellen in der Haematoxylin-Eosin-Färbung eosinophil, später folgen die

Karyolyse (Zellkernauflösung) und Karyorrhexis (Zellkernschrumpfung) sowie der

vollständige Verlust der Zellkontakte bis zum Untergang der Zelle [5]. Im

Kathodenbereich herrscht ein alkalischer pH-Wert, dieser führt zur Autolyse

hydrolytischer Enzyme, die Folge ist eine Kolliquationsnekrose [5]. Desweiteren

bilden sich im Bereich der Elektroden durch die unphysiologischen pH-Werte

Mikrothromben, welche durch die Reduzierung der Blutversorgung das

Tumorwachstum zusätzlich dezimieren [21].

Zwischen der Anode und Kathode baut sich bei angelegter Spannung ein

elektrisches Feld auf, wodurch ein elektroosmotischer Fluss interstitieller

Flüssigkeit von der Anode zur Kathode resultiert. Die zunehmende Hydrierung im

Bereich der Kathode führt folglich zu einem Ödem, während das Gewebe in

Anodennähe dehydriert. Diese Flüssigkeitsveränderungen im lokoregionären

Gewebe können zu einer mikrozirkulatorischen Minderperfusion führen [43, 55].

Die im Gewebe erzeugten Läsionen weisen hinsichtlich ihres Volumens eine

Abhängigkeit von der applizierten Ladung auf [52]. Diese Ladung wird durch die

jeweils applizierte Stromdosis und die Applikationsdauer bestimmt [1]:

Q (C) = I (A) x t (s)

Q: Elektrische Ladung in Coulomb = C

I: Stromstärke I in Ampere = A

t: Zeit t in Sekunden = s

Die Stromstärke I ist nach dem Ohmschen Gesetz abhängig von der Spannung U

und dem elektrischen Widerstand R, dabei gilt I = U/R. Der elektrische Widerstand

wird in der vorliegenden Arbeit durch die Eigenschaften des Lungengewebes

bestimmt und ist damit als konstant anzusehen. Um den zwischen den Elektroden

fließenden effektiven Strom zu erhöhen, benötigt man einen kleinen elektrischen

Widerstand und/oder eine hohe Spannung. Bei der Anwendung der ECL am

Einleitung

15

Menschen darf die Stromstärke nicht beliebig erhöht werden, da sonst eine

Gefährdung des Patienten besteht. Eine Steigerung der elektrischen Ladung Q

wird daher über eine verlängerte Ablationszeit bei konstant eingestellter

Stromstärke reguliert.

1.3.2 Geschichte und Entwicklung der Elektrochemischen Lyse

Die Grundgesetze der Elektrochemischen Lyse wurden 1834 erstmals durch den

englischen Physiker Michael Faraday im Rahmen der Faradayschen Gesetze

aufgestellt [16]. Das Interesse an der Elektrochemischen Lysetherapie ist bis an

das Ende des 19. Jahrhunderts zurückzuführen [33]. Zunehmende Aufmerksam-

keit wurde dem Verfahren durch den schwedischen Radiologen Björn

Nordenström geschenkt. Nordenström begann gegen Ende der 1970er-Jahre mit

ersten Versuchen zur Behandlung primärer Lungentumoren. Hierzu ließ er Strom

zwischen zwei im Gewebe platzierten Platinelektroden fließen [43, 44]. Positive

Ergebnisse erzielte Nordenström mit der Elektrochemischen Lyse auch später in

der Behandlung von Mammakarzinomen [3]. Basierend auf Nordenströms

Erkenntnissen gewann die Elektrochemische Lyse in China an Popularität. Dort

erfolgte 1987 eine umfassende experimentelle und klinische Studie zur Erhebung

von Daten zur Anwendung der ECL über zwei Jahre. Daraufhin wurde die ECL

von der chinesischen Regierung landesweit zur Therapie von Tumoren

freigegeben, so dass in den Jahren 1987 bis 1997 über 10.000 Patienten mit

malignen und benignen Tumoren in China behandelt wurden [64]. Die Ergebnisse

zeigten bei Patienten mit Bronchialkarzinom, dass die Elektrochemische Lyse eine

Alternative für Patienten darstellt, die einer Operation nicht zugänglich sind oder

auf eine Radiochemotherapie nicht ansprechen. Aus der klinischen Anwendung

der ECL geht hervor, dass die Elektrochemische Lyse eine einfache und

minimalinvasive Methode darstellt, welche nebenwirkungsarm das Tumorgewebe

destruiert [26, 51, 57, 61, 63].

Randomisiert kontrollierte klinische Studien mit etablierten, einheitlichen Leitlinien

liegen derzeit allerdings noch nicht vor, was den Einsatz als alternatives

Therapieverfahren auf internationaler Ebene bislang eingeschränkt hat.

Einleitung

16

Um die Elektrochemische Lyse mit dem bisher etablierten Verfahren, der

Radiofrequenzablation, vergleichen zu können, müssen vor der klinischen Testung

Ex-vivo-Untersuchungen zur Standardisierung der ECL-Durchführung erfolgen.

Erst nach diesen Untersuchungen zur Anwendung der ECL hinsichtlich ihrer

Wirkung bei variierenden Parametern (wie Ablationszeit, Ladung und

Elektrodenpositionierung) können Empfehlungen und Richtlinien für

anschließende präklinische Studien etabliert werden, welche den Einsatz am

lebenden Organismus in vivo ermöglichen.

Zielsetzung und Hypothese

17

2 Zielsetzung und Hypothese

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Erstellung einer Dosis-Wirkungs-Beziehung der

ECL. Unter standardisierten Bedingungen wurde die Untersuchung an einem Ex-

vivo-Modell einer perfundierten porzinen Lunge mit einem Elektrodenpaar

durchgeführt, um eine Grundlage für weiterführende klinische Studien und

Untersuchungen zu schaffen. Evaluiert wurde das makro- und mikroskopische

Nekrosevolumen in Abhängigkeit von der applizierten elektrischen Ladung Q im

Bereich von 100 bis 400 C und bei Elektrodenabständen von 1 und 2 cm.

Folgende Haupt- und Nebenhypothesen wurden formuliert:

1) Es besteht eine Dosis-Wirkungs-Beziehung.

a) Mit steigender elektrischer Ladung vergrößert sich das makroskopisch

sichtbare Nekrosevolumen.

b) Bei Vergrößerung des Elektrodenabstandes (EA) von 1 auf 2 cm bleibt eine

Überlappung der makroskopisch sichtbaren Nekroseareale im niedrigen

Ladungsbereich aus und ist in höheren Ladungsbereichen nachweisbar.

c) Mit steigender elektrischer Ladung nimmt die nachweisbare Gewebe-

destruktion zu.

d) Im angrenzenden Randbereich der makroskopischen und mikroskopischen

Nekroseareale sind die gewebedestruierenden Effekte der ECL reduziert.

Ein Ex-vivo-Modell ermöglicht eine standardisierte Auswertung der Effekte der

ECL hinsichtlich der Anwendung verschiedener Variablen unter Vermeidung von

individuellen Störfaktoren und amplifizierenden Reaktionen des lebenden

Versuchsobjekts.

Material und Methodik

18

3 Material und Methodik

3.1 Materialien und Geräte der ECL im Ex-vivo-Modell einer perfundierten

porzinen Lunge

- Isolierte porzine Lunge (siehe Abbildung 3, Seite 19)

- Antikoagulationslösung: 2000 I.E. Heparin auf 1000 ml Ringer-Lösung 0,9 %

- Perfusionslösung: 3000 – 5000 ml Ringer-Lösung 0,9 %

- Generator ECU (Electrochemical Unit) 300 (Söring® GmbH Medizintechnik,

Quickborn, Deutschland)

o Platinum-Elektrode Pt50, Pt100, Durchmesser 0,5 mm mit Rundspitze,

Isolierhülse zur Festlegung der wirksamen Elektrodenlänge von 2 cm

bei einer Eindringtiefe von 3 cm (Söring® GmbH Medizintechnik)

o Instrumentenkabel 2-adrig/4-adrig für ECU-Elektroden mit fester

Polung/variabler Polaritätswahl (Söring® GmbH Medizintechnik)

o Umschaltbox für Polaritätswahl (Söring® GmbH Medizintechnik)

- Plexiglasbehälter (siehe Abbildung 4, Seite 19)

o 28 cm tief, 52 cm lang, 25 cm hoch

- Plexiglas-Schablone, selbstgefertigt (siehe Abbildung 7, Seite 23)

o 5 x 5 cm mit 2 cm Höhe

o vier 1 mm Bohrungen im Abstand von je 1 cm

- Zweizirkulationsthermostat (Haake® Type 001-40202/001-7992, Berlin,

Deutschland)

- Zahnradpumpe Modell: Mcp-Z, Durchflussrate: 1-7020 ml/min (ISMATEC® ISM

405A, Glattbrugg, Schweiz)

- Manometer (BOSCH + SOHN GmbH u. Co. KG (boso), Jungingen, Deutsch-

land)


19

Abbildung 3: Isolierte porzine Lunge

Abbildung 4: Plexiglasbehälter


20

3.2 Ex-vivo-Modell der perfundierten porzinen Lunge

Die aus einem nahegelegenen Schlachthof stammende porzine Lunge wurde

unmittelbar nach Tötung aus dem Organpaket des Schweines präpariert. Dazu

wurden am Lungenhilus die Arteria pulmonalis und Venae pulmonales sowie der

Hauptbronchus durchtrennt. Die angrenzenden Strukturen wurden von der Lunge

separiert. Zur Verhinderung der Blutkoagulation in den Lungengefäßen erfolgte

anschließend mithilfe eines Infusionssystems die Gefäßperfusion über die Arteria

pulmonalis mit heparinisierter Ringer-Lösung (Ringer-Lösung mit 2000 I.E.

Heparin pro Liter) bis das Blutvolumen über die Venae pulmonales ausgewaschen

wurde. Die Präparate wurden umgehend in das Chirurgische Forschungslabor des

Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, transportiert. Durch

Lagerung auf Crushed-Ice und Transport in einer Kühlbox konnte an den Lungen

eine Temperatur von durchschnittlich 10 °C gemessen werden.

Im Labor erfolgte zunächst die Bestimmung des Lungengewichtes. Durch eine

Temperaturvorwahl von 42 °C am Zweizirkulationsthermostat wurde die

Perfusionslösung auf die physiologische Zieltemperatur von 38 °C erwärmt. Nach

Erreichen dieser Temperatur konnte durch eine Tabaksbeutelnaht an der

Pulmonalarterie der Perfusionsschlauch an die isolierte Lunge angeschlossen

werden (siehe Abbildung 5, Seite 21). Mit Einbringung in den Plexiglasbehälter,

Anschluss an das Schlauchsystem und Perfusion der Lunge konnte diese unter

Verwendung von 3000 ml Ringer-Lösung, Zweizirkulationsthermostat, Zahnrad-

pumpe mit angeschlossener Druckmessung und Verbindungsschläuchen zum

Plexiglasbehälter in den Perfusionskreislauf integriert werden (siehe Abbildung 6,

Seite 21). Die Perfusionslösung wurde durch den Thermostaten erwärmt und mit

konstantem Druck über die Zahnradpumpe in den Plexiglasbehälter befördert, um

von dort wieder dem Kreislauf zugeführt zu werden. Um sich den physiologischen

Eigenschaften der porzinen Lunge anzunähern, wurde die Perfusion so eingestellt,

dass im zur Arteria pulmonalis führenden Schlauch ein stetiger Druck von 20

mmHg herrschte, dies wurde durch eine Flussrate von 250-300 ml/min realisiert.

Abschließend erfolgte die Durchführung der ECL an der atelektatischen

perfundierten Lunge.


21

Abbildung 5: An die Arteria pulmonalis angeschlossener Perfusionsschlauch

Abbildung 6: Schematische Darstellung des Ex-vivo-Perfusionsmodells

(1) Zweizirkulationsthermostat (5) Perfusionslösung

(2) Zahnradpumpe (6) Plexiglasbehälter

(3) Manometer (7) Schlauchsystem

(4) Lunge


22

3.3 Elektrochemische Lyse

Die Untersuchung der dosisabhängigen Wirkung der ECL erfolgte unter

Verwendung von zwei Elektroden. Als Elektrodenmaterial diente Platin.

Vorversuche

In den Vorversuchen wurden verschiedene Parameter zur Durchführung der ECL

variiert, um die Anwendbarkeit an der Schweinelunge zu prüfen. Untersucht wurde

die ECL bei einem Elektrodenabstand von 1, 2, 3 und 4 cm, einer effektiven

Elektrodenlänge von 1 und 2 cm sowie bei einer Ladung von 100, 200, 300 und

400 C.

Hauptversuche

Unter Verwendung einer Reduzierhülse an den Platinelektroden konnte die

effektive Elektrodenlänge von 2 cm gewählt werden. Untersucht wurde die

Wirkung der ECL bei einer Ladung von 100, 200, 300 und 400 C sowie jeweils bei

einem Elektrodenabstand von 1 und 2 cm. Zur Gewährleistung des konstanten

Elektrodenabstands und der exakten Elektrodeneindringtiefe von 3 cm bei der

Platzierung und während der ECL wurden selbstgefertigte Plexiglasschablonen

eingesetzt (siehe Abbildung 7 und 8, Seite 23).

Die Elektroden wurden in dem jeweiligen Lungenlappen mittig, parallel zueinander

und nach zentral gerichtet platziert, wobei jeweils zwei Elektrodenpaare in einem

Lungenflügel lokalisiert werden konnten.


23

Abbildung 7: Elektrodenpositionierung mittels Plexiglasschablone

Abbildung 8: Elektrodenpositionierung zentral im Lungenparenchym

Die Ladung wurde unter Verwendung eines ECU-Generators (Electrochemical

Unit, Söring GmbH Medizintechnik) appliziert. Zur Standardisierung und nach

Anwendungsempfehlung der Firma Söring erfolgte am Generator eine Festlegung

der Stromstärke auf 50 mA und der Spannung auf 25 V. Diese Niederspannung


24

bzw. Stromstärke dient der Vermeidung von Verbrennungen, ungewollter

Steigerung der Zellerregbarkeit und Herzrhythmusstörungen. Durch die konstante

Einstellung von Stromstärke und Spannung ergab sich zur Variation der

elektrischen Ladung lediglich die Veränderung der Zeit.

Nach Festlegung des zu untersuchenden Elektrodenabstandes von 1 und 2 cm

sowie einer effektiven Elektrodenlänge von 2 cm wurde die ECL durchgeführt. Pro

Ladung und Elektrodenabstand wurden die Versuche jeweils achtmal wiederholt.

An einem Lungenlappen erfolgte die zeitgleiche Durchführung von zwei

Versuchen. Insgesamt wurden an 32 Lungenlappen 64 Versuche absolviert. Somit

ergab sich folgendes Elektrolyseprotokoll mit den für die entsprechenden

Ladungen notwendigen Ablationszeiten:

Elektrodenabstand * Ladung ** Ablationsdauer *** Anzahl der

Versuche

1

100

200

300

400

34

67

100

134

8

8

8

8

2

100

200

300

400

34

67

100

134

8

8

8

8

Tabelle 1: Elektrolyseprotokoll mit Variation des Elektrodenabstandes und der elektrischen Ladung durch unterschiedliche Ablationszeiten

*: in Zentimetern, **: in Coulomb, ***: in Minuten

3.4 Aufbereitung der Gewebepräparate

Im Anschluss an die durchgeführten Versuche wurden die Lungengewichte ein

zweites Mal bestimmt.

Zur Erfassung der makroskopischen und mikroskopischen Veränderungen des

Gewebes erfolgte die Separation der abladierten und der unmittelbar

angrenzenden nicht abladierten Areale aus dem Lungengewebe. Hierfür wurden


25

definierte Schnittebenen gewählt. Der erste Schnitt (Schnitt 1) wurde

anteroposterior durch die Einstichstellen der Elektroden durchgeführt. Die

Schnittebene verlief somit zentral durch das Ablationsareal von Anode und

Kathode. Anhand der ersten Schnittfläche konnten die Höhe und Breite sowie die

Farbe und makroskopische Begrenzung zum angrenzenden Gewebe bestimmt

werden. Der darauffolgende Schnitt (Schnitt 2) verlief koronar durch die

makroskopisch breiteste Stelle der denaturierten Zone und damit senkrecht zur

Längsausrichtung der Elektroden. Die zweite Schnittebene lieferte die

Tiefenausdehnung. In Zusammenschau mit dem ersten Schnitt konnte die Form

der Ablationsareale bestimmt werden. In Abbildung 9 werden die Schnittführungen

für die makroskopische Auswertung gezeigt (siehe Abbildung 9). Anhand der

gewonnenen Schnitte konnte das Volumen in cm3 entsprechend nach der Formel

für ein Ellipsoid (V = ¾ π x a x b x c) [53] berechnet werden.

Abbildung 9: Schnittführung für die makroskopische Beurteilung

Zur Beurteilung der histologischen Veränderungen wurde zunächst ein Schnitt

(Schnitt 3) parallel zu Schnitt 2 in der Tiefe mit ca. 5 mm Abstand geführt (siehe

Abbildung 10, Seite 26). Die histologisch zu untersuchenden Regionen wurden als

eine ca. 5 mm dicke Gewebeschicht isoliert.


26

Abbildung 10: Erste Schnittführung für die mikroskopische Beurteilung

Für die histologische Evaluation der unterschiedlichen Regionen wurde die Ebene

in fünf Bereiche unterteilt, welche auf die Lokalisation der Elektroden zurück-

zuführen waren (siehe Abbildung 11, Seite 27). Diese fünf Zonen setzten sich aus

dem Randbereich von Anode (AA) und Kathode (KA), dem Intermediärbereich (M)

zentral gelegen zwischen Anode und Kathode und den Bereichen direkt an der

Anode (A) und der Kathode (K) zusammen. Die Lokalisation der jeweiligen Zone

wurde durch die makroskopisch sichtbare Abgrenzung zur nächstgelegenen Zone

definiert.


27

Abbildung 11: Schnittführungen zur Gewinnung der fünf mikroskopisch zu untersuchenden Regionen

AA: Randbereich Anode, A: Zentralbereich Anode, M: Intermediärbereich zwischen A und K, K:

Zentralbereich Kathode, KA: Randbereich Kathode

Für jede durchgeführte ECL-Ablation wurden so, entsprechend der unter-

schiedlichen Regionen, fünf Proben gewonnen (siehe Abbildung 12).

Abbildung 12: Gewonnene Proben AA, A, M, K, KA für die histologische Untersuchung (100 C, 1 cm EA, 20 mm effektive Elektrodenlänge, Versuch 4 von 8)

In Zusammenarbeit mit Frau G. Grosser-Pape, Mitarbeiterin des Chirurgischen

Forschungslabors des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck,

Leitung Prof. Dr. Dr. med. J. K. Habermann, wurden die Proben aufgearbeitet. Die

fixierten Präparate wurden für die mikroskopische Beurteilung in Paraffin

eingebettet, standardisiert fixiert und gefärbt (Durchführung siehe Anhang 8.2 und

8.3, Seite 78 und 79).


28

3.5 Kriterien zur Auswertung der Elektrochemischen Lyse

3.5.1 Makroskopische Kriterien

Beurteilung des Denaturierungsareals an Kathode und Anode hinsichtlich

o Länge, Breite, Tiefe (Angabe in Zentimeter)

o Färbung

o Begrenzung

o Form

o Überlappung der Denaturierungsareale von Anode und Kathode

Lungengewicht vor und nach Intervention (Angabe in Gramm)

3.5.2 Mikroskopische Kriterien

Die Bewertung der histologischen Schnitte erfolgte in Zusammenarbeit mit Dr.

med. M. Gebhard, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Pathologie des

Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Institutsdirektor Prof.

Dr. med. S. Perner, nach den in Tabelle 2 aufgezeigten acht Kriterien (P1-8)

(siehe Tabelle 2, Seite 29). Untersucht wurden Alveolen, Gefäße und Bronchien

hinsichtlich ihrer Zellkerne und Zellgrenzen, welche als intakt oder denaturiert

gewertet wurden. Das Gewebe wurde in Bezug auf ein Kriterium als denaturiert

bewertet, wenn mehr als 31 % der untersuchten Probe denaturierungstypische

Veränderungen aufgezeigt hat. Bei Nachweis von 30 % oder weniger dieser

Veränderungen wurde das Gewebe als intakt und nicht denaturiert bewertet

(Wertung 0). In Abhängigkeit vom Ausmaß der pathologischen Veränderungen

wurde das denaturierte Gewebe weiter unterteilt in geringgradig (Wertung 1) und

vollständig (Wertung 2) denaturiert (siehe Tabelle 3, Seite 30).


29

Kriterium Gewebeart intakt denaturiert

P1 Alveolen

Pneumatozyten

Zellkern Zellkern rund,

aufgelockert,

basophil

Kernschrumpfung,

Kernverdichtung,

Rosinen-Zellkern,

Zellkern dreieckig

ausgezogen,

dunkelblau

P2 Alveolen

Pneumatozyten

Zellgrenzen intakt, abgrenzbar aufgehoben

P3 Gefäße Muskelzellen Zellkerne

spindelförmig,

zigarrenförmig,

basophil,

aufgelockert

Formauflösung der

Zellkerne, Zellkerne

schmaler,

länglicher,

dunkelblau

P4 Gefäße Zellgrenzen intakt, abgrenzbar aufgehoben

P5 Bronchus Zellkerne der

Muskelzellen

Zellkerne

zigarrenförmig,

basophil

Formauflösung der

Zellkerne, Zellkerne

schmaler,

länglicher,

dunkelblau

P6 Bronchus Zellwände der

Muskelzellen

intakt, abgrenzbar aufgehoben

P7 Bronchus Zellkerne der

Epithelzellen

Zylinderförmige

Zellen,

Flimmerepithel,

großer ovaler

lumenzentraler

Zellkern, basophil

Morphologieverlust,

Aufhebung des

Flimmerepithels

P8 Bronchus Zellwände der

Epithelzellen

intakt, abgrenzbar aufgehoben

Tabelle 2: Histologische Kriterien zur Bewertung der Gewebeveränderungen


30

Ausmaß der Gewebeveränderung (in Prozent)

in Bezug auf die gesamte Probe

Bewertung Wertung

≤ 30 % intaktes Gewebe 0

31 – 60 % geringgradig denaturiertes

Gewebe

1

61 – 100 % vollständig denaturiertes

Gewebe

2

Tabelle 3: Wertung der reproduzierbaren histologischen Kriterien

3.6 Statistische Aufarbeitung

Die statistische Auswertung erfolgte nach statistischer Beratung durch das Institut

für Medizinische Biometrie und Statistik des Universitätsklinikums Schleswig-

Holstein, Campus Lübeck, Direktor Prof. Dr. rer. nat. A. Ziegler und in

Zusammenarbeit mit C. Killaitis, Dokumentation und Statistik, Klinik für Allgemeine

Chirurgie des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Direktor

Prof. Dr. med. T. Keck. Die in den differenten Versuchsdurchführungen erhobenen

Parameter Lungengewicht und Ablationsvolumen wurden einer deskriptiven

Analyse unterzogen. Ermittelt wurden Maximum (Max), Minimum (Min), Mittelwert

(MW), Median (Mdn) und Standardabweichung (SD). Die histologischen Kriterien

zur Evaluation des Denaturierungsausmaßes erhielten die Wertung 0, 1 oder 2

(Vergleich Tabelle 3).

Zur Anwendung kam das Statistikprogramm IMB SPSS Statistics 21 (IBM,

Armonk, USA). Verwendete Testverfahren waren Kruskal-Wallis-Test, nichtpara-

metrische Rangkorrelation Tau (nach Kendall), Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtest

verbundener Stichproben und Mann-Whitney-U-Test unabhängiger Stichproben.

Das Signifikanzniveau wurde mit α = 5 % (p-Wert < 0,05) festgelegt. Bei

vorliegender Multivarianz der Ergebnisse wurden diese einer deskriptiven Analyse

unterzogen.

Ergebnisse

31

4 Ergebnisse

4.1 Vorversuche

Zunächst erfolgte die Funktionsprüfung des ECU-Generators in Kombination mit

dem Perfusionsmodell unter der Verwendung einer porzinen Lunge. Bei der vom

Hersteller Söring empfohlenen Stromstärke von 50 mA und einer Spannung von

25 V kam es nicht zum Auftreten von Kurzschlüssen. Ein kontinuierlicher

Stromfluss wurde bei Elektrodenabständen von 1 und 2 cm festgestellt, ab einem

Elektrodenabstand von 3 cm zeigte der ECU-Generator die Fehlermeldung

„gestörter Stromfluss“ an. Ein reproduzierbares und suffizient abgrenzbares

Nekroseareal konnte durch Wahl einer effektiven Elektrodenlänge von 2 cm

erreicht werden, bei einer effektiven Elektrodenlänge von 1 cm war kein

auswertbares Nekroseareal zu generieren.

An der explantierten Schweinelunge wurde eine Temperatur zwischen 8 und 12 °C

durch die Lagerung auf Crushed-Ice während des Transportes sichergestellt.

Die in das Perfusionsmodell integrierte porzine Lunge wies durch Einstellung der

Wärmepumpe auf 42 °C eine Temperatur von durchschnittlich 37,5 – 38,5 °C auf.

Die Differenz zur am Gerät eingestellten Temperatur war durch den Wärmeverlust

über das Schlauchsystem, die Flüssigkeit im Plexiglasbehälter und das Ex-vivo-

Organ selbst zu erklären.

4.2 Hauptversuche

Zur Erstellung einer Dosis-Wirkungs-Beziehung der ECL wurden insgesamt 64

Ablationen an 32 isolierten perfundierten atelektatischen Schweinelungen mit 1

und 2 cm Elektrodenabstand durchgeführt. Untersucht wurden die Veränderungen

des Gewebes bei 100, 200, 300 und 400 C mit entsprechend variierenden

Applikationszeiten von 34 min (100 C), 67 min (200 C), 100 min (300 C) und 134

min (400 C). Die Stromstärke mit 50 mA und die Spannung mit 25 V stellten

Ergebnisse

32

feststehende Parameter dar. Bei einem Elektrodenabstand von 1 und 2 cm

wurden pro applizierte elektrische Ladung acht Versuche durchgeführt.

Das mittlere Lungengewicht betrug präinterventionell 485,53 g (SD = 119,38 g).

Für den Median errechnete sich ein Wert von 482,50 g. Die Verwendung rechter

und linker Lungen führte zur hohen Varianz der einzelnen Lungengewichte. Nach

der Intervention ließ sich eine durchschnittliche Zunahme von 19,00 g (SD =

11,16) auf 504,53 g (SD = 121.63) feststellen (Zunahme: Mdn = 17,50 g;

postinterventionell: Mdn = 500,50 g). Im Rahmen des Wilcoxon-Tests wurde diese

Veränderung als signifikant (bei einem Signifikanzniveau von 5%) erkannt (z = -

4.94, p < .001). Die statistische Auswertung der Lungengewichte ist im Anhang

unter 9.1 aufgeführt (siehe Statistik 9.1, Seite 80). Die Abbildung 13 zeigt den

Vergleich der Lungengewichte prä- und postinterventionell im Boxplot (siehe

Abbildung 13).

Abbildung 13: Vergleich der Lungengewichte (n = 32) prä- und postinterventionell

4.2.1 Makroskopische Parameter

Als erste Veränderung am Lungengewebe wurde bereits während der

Durchführung der ECL die Entstehung kleiner Gasblasen an den Elektroden-

einstichstellen beobachtet. Nach der Versuchsdurchführung waren die

unterschiedlichen Nekroseareale palpatorisch an der nicht eröffneten Lunge zu

Ergebnisse

33

differenzieren. Die Konsistenz des Gewebes an der Anode war härter und an der

Kathode weicher im Vergleich zum unbehandelten Lungengewebe. Nach

Eröffnung des Lungenparenchyms in oben angegebener Schnittführung (siehe

Abbildung 9 bis 11, Seite 25 bis 27) zeigten sich die Nekroseareale reproduzierbar

in Elektrodenausrichtung an Anode und Kathode als ellipsoide Veränderungen,

welche scharf vom umgebenen Gewebe abgrenzbar waren. Auffällig erschienen

teils geringe Ausziehungen entlang der Bronchien und Interlobärsepten. Das

Gewebe um die Anode war bräunlich verfärbt und von härterer Konsistenz als das

originäre Gewebe. Dies wurde als Dehydrierungseffekt gewertet. Eine

zunehmende weiße Färbung wurde hier im Zentrum der Nekrosezone mit

Steigerung der applizierten elektrischen Ladung beobachtet. Um die Kathode war

das Gewebe grünlich und ödematös verändert sowie von weicherer Konsistenz als

das nicht behandelte Lungenparenchym (siehe Abbildung 14).

Abbildung 14: Exemplarische Darstellung der Ablationszone an Anode und Kathode (300 C, 2 cm EA)

Die Berechnung des Nekrosevolumens (V) erfolgte entsprechend nach der Formel

für ein Ellipsoid (V = ¾ π x a x b x c) [53]. Die entsprechenden statistischen

Berechnungen und Ergebnisse bezüglich der Nekrosevolumina sind unter Statistik

(9.2 bis 9.2.4, Seite 81 bis 90) einzusehen.

Kathode Anode

Ergebnisse

34

Die Dosiserhöhung hatte als Untersuchungsbedingung einen signifikanten Einfluss

auf das Nekrosevolumen (Kruskal-Wallis-Test: H(3) = 35.62, p < .001). Mit

steigender Dosis nahm das Nekrosevolumen unabhängig vom Elektrodenabstand

zu (Kendalls Tau: τ = .60, p < .001). Dabei war ein linearer Zusammenhang

zwischen applizierter elektrischer Ladung und dem mittleren Nekrosevolumen

abgrenzbar (siehe Abbildung 15).

Abbildung 15: Mittlere Gesamtnekrosevolumina in Abhängigkeit von der elektrischen Ladung

cm3 (Kubikzentimeter), C (Coulomb)

Paarweise Vergleiche mittels Mann-Whitney-U-Tests ergaben unabhängig vom

Elektrodenabstand eine signifikante Zunahme des Nekrosevolumens bei einer

Dosiserhöhung von 100 auf 200 C und bei einer Erhöhung von 300 auf 400 C.

Eine Erhöhung von 200 auf 300 C führte nicht zu einer signifikanten Zunahme des

Nekrosevolumens.

Ab 300 C konnte bei einem Elektrodenabstand von 2 cm eine reproduzierbare,

vollständige Überlappung der Nekroseareale von Anode und Kathode beobachtet

werden. Bei 100 C wurde in einem von acht Versuchen und bei 200 C wurde in

vier von acht Versuchen eine Überlappung festgestellt. Ladungsunabhängig zeigte

sich bei einem Elektrodenabstand von 1 cm stets eine Überlappung der

Ergebnisse

35

Nekrosezonen von Anode und Kathode, so dass hier das Gesamtvolumen der

Destruktion bestimmt werden konnte.

In Tabelle 4 sind die mittleren Nekrosevolumina in Abhängigkeit von der

elektrischen Ladung bei 1 und 2 cm Elektrodenabstand dargestellt (siehe Tabelle

4).

Ladung* Elektrodenabstand** Überlappung

Ja Nein***

Mittleres Nekrosevolumen****

MW ± SD (Min – Max)

100 1

2

X

X (7/8)

6,04 ± 3,83 (2,89 - 14,70)

8,03 ± 4,08 (4,30 - 15,87)

200 1

2

X

X (4/8)

11,31 ± 5,91 (4,39 - 21,20)

23,11 ± 12,12 (11,46 - 7,71)

300 1

2

X

X

20,00 ± 9,17 (11,64 - 33,51)

28,15 ± 14,55 (14,66 - 53,73)

400 1

2

X

X

33,09 ± 16,58 (15,77 - 65,89)

45,09 ± 28,60 (19,09 - 102,95)

Tabelle 4: Nekrosevolumina in Abhängigkeit von elektrischer Ladung und EA

*: in Coulomb, **: in Zentimeter, ***: Daten bei fehlender oder unvollständiger Überlappung (bezogen auf acht Versuche), ****: in Kubikzentimeter MW (Mittelwert), SD (Standardabweichung), Min (Minimum), Max (Maximum)

Bei fehlender Überlappung der makroskopisch sichtbaren Destruktionszonen

wurde neben dem Gesamtvolumen auch jeweils das Einzelvolumen der

Destruktionszonen von Kathode und Anode bestimmt. Die Einzelvolumina bei 2

cm Elektrodenabstand für 100 und 200 C mit überwiegend fehlender bzw.

unzureichender Überlappung der Nekrosezonen sind in Tabelle 5 aufgeführt

(siehe Tabelle 5, Seite 36). Die Ergebnisse zeigen, dass das Nekrosevolumen bei

2 cm Elektrodenabstand für 100 und 200 C an der Kathode im Vergleich zum

Nekrosevolumen an der Anode tendenziell etwas größer war (112 -113 % des

Anodenvolumens). An Anode und Kathode stellte sich das Ablationsareal

hinsichtlich der dosisabhängigen Volumenzunahme vergleichbar dar.

Ergebnisse

36

Ladung* Überlappung** Einzelvolumina Anode***


Einzelvolumina Kathode***


100

0

0

0

0

0

0

1

0

2,79

3,28

2,26

3,08

1,78

5,42

4,96

6,65

3,78 ± 11,71 (1,78 – 6,65)

3,01

2,64

2,04

2,22

3,49

5,94

5,45

9,22

4,25 ± 2,47 (2,04 – 9,22)

200

1

1

0

0

0

1

1

0

23,85

15,02

12,65

5,23

3,08

12,46

11,15

3,41

10,86 ± 6,97 (3,08 – 23,85)

23,86

17,05

10,91

6,23

10,05

9,42

11,08

9,42

12,25 ± 5,58 (6,23 – 23,86)

Tabelle 5: Einzelvolumina an Anode und Kathode bei 100 und 200 C, 2 cm EA

*: in Coulomb, **: 0 = nein, 1 = ja, ***: in Kubikzentimeter MW (Mittelwert), SD (Standardabweichung), Min (Minimum), Max (Maximum)

Abbildung 16 stellt die mittleren Gesamtvolumina der Koagulations- und

Kolliquationsnekrose in Abhängigkeit von der elektrischen Ladung und des

Elektrodenabstandes dar (siehe Abbildung 16, Seite 37).

Ergebnisse

37

Abbildung 16: Mittlere Gesamtnekrosevolumina in Abhängigkeit von elektrischer Ladung und EA

cm3 (Kubikzentimeter), C (Coulomb)

Das mittlere Nekrosevolumen war bei Zunahme des Elektrodenabstandes auf 2

cm in jedem untersuchten Ladungsbereich größer als bei einem Elektroden-

abstand von 1 cm. Bei einem Elektrodenabstand von 1 cm errechnete sich

ladungsunabhängig ein mittleres Nekrosevolumen von 17,61 cm3 (SD = 14,16

cm3). Für einen Elektrodenabstand von 2 cm lag dieser Wert etwas höher bei

26,09 cm3 (SD = 21,22 cm3). Für die Mediane ergaben sich vergleichbare

Ergebnisse. Während bei einem Elektrodenabstand von 1 cm der Median 13,27

cm3 betrug, war dieser Wert bei einem Elektrodenabstand von 2 cm etwas höher

und lag bei 20,95 cm3. Allerdings war dieser Unterschied bei einem

Signifikanzniveau von 5% nicht signifikant (Mann-Whitney-Test: U = 374.50, z = -

1.85, p = .065).

Für beide Elektrodenabstände hatte die Dosiserhöhung einen signifikanten

Einfluss auf das Nekrosevolumen (Kruskal-Wallis-Test: 1 cm: H(3) = 19.41, p <

.001 / 2 cm: H(3) = 17.60, p = .001). Mit steigender elektrischer Ladung nahm

unter beiden Bedingungen auch das Nekrosevolumen zu (Kendalls Tau: 1 cm: τ =

.65, p < .001 / 2 cm: τ = .59, p < .001).

Ergebnisse

38

Paarweise Vergleiche mittels Mann-Whitney-U-Tests ergaben für einen

Elektrodenabstand von 1 cm eine signifikante Zunahme des Nekrosevolumens bei

einer Dosiserhöhung von 100 auf 200 C und bei einer Erhöhung von 300 auf 400

C. Eine Erhöhung von 200 auf 300 C führte nicht zu einer signifikanten Zunahme

des Nekrosevolumens.

Bei einem Elektrodenabstand von 2 cm führte nur die Dosiserhöhung von 100 auf

200 C zu einer signifikanten Zunahme des Nekrosevolumens.

Insgesamt zeigte sich bei steigender elektrischer Ladung ein annähernd linearer

Anstieg des Nekrosevolumens bei 1 und 2 cm Elektrodenabstand.

In Tabelle 6 ist die mittlere Volumenzunahme bei Vergrößerung des Elektroden-

abstandes von 1 auf 2 cm dargestellt (siehe Tabelle 6).

Ladung * Absolute Volumenzunahme** Relative Volumenzunahme***

100 1,99 32,95

200 11,80 104,33

300 8,15 40,75

400 12,00 36,27

Tabelle 6: Mittlere Volumenzunahme bei Vergrößerung des EA von 1 auf 2 cm

*: in Coulomb, **: in Kubikzentimeter, ***: in Prozent

Eine Abweichung der mittleren Volumenzunahme bei Änderung des

Elektrodenabstandes von 1 auf 2 cm fand sich bei 200 C mit einer relativen

Volumenzunahme auf 104 %. Bei den übrigen elektrischen Ladungen kam es bei

Änderung des Elektrodenabstandes zu einer vergleichbaren und geringer

ausgeprägten Volumenzunahme (32,95 bis 40,75 %).

4.2.2 Mikroskopische Parameter

Mikroskopische Untersuchungen von Gewebeproben des nicht abladierten

Lungenparenchyms prä- und postinterventionell zeigten keine pathologischen

Veränderungen der Zellkerne, des Zytoplasmas oder des Gewebeverbandes als

Ausdruck einer Apoptose (siehe Abbildung 17, Seite 39). Eine Verzerrung der

Ergebnisse

39

postinterventionellen Ergebnisse durch autonome apoptotische Prozesse im

Gewebe wurde damit ausgeschlossen.

Abbildung 17: Intaktes Lungenparenchym (HE-Färbung) vor Intervention mit Bronchioli und Gefäßen

Bei der histologischen Evaluation der Ablationsareale fanden sich an der Anode

und der Kathode reproduzierbare Kriterien der Gewebedenaturierung.

Das destruierte Gewebe an der Kathode wies das Bild einer Kolliquationsnekrose

auf. Der Gewebeverband wirkte insgesamt destruiert und aufgehoben mit nicht

mehr erhaltenen Zellkernen sowie nicht intakten Zellgrenzen (siehe Abbildung 18,

Seite 40). Die Grundstruktur der Bronchien und der Gefäße war allenfalls nur noch

residuell abgrenzbar oder als solche nicht mehr zu erkennen (siehe Abbildung 19,

Seite 40). Das destruierte Gewebe stellte sich verquollen und bullös verändert dar,

was in Zusammenhang mit der Chlorgas- und Wasserstoffgasentstehung zu

sehen ist. Der Randbereich der Kolliquationsnekrose war relativ scharf abgrenzbar

zum nicht abladierten Lungenparenchym.

Ergebnisse

40

Abbildung 18: Lungenparenchym (HE-Färbung) an der Kathode mit residuell abgrenzbaren Bronchioli/Gefäßen (400 C, 1 cm EA)

Abbildung 19: Lungenparenchym (HE-Färbung) an der Kathode mit rupturierten Alveolen (400 C, 1 cm EA)

Ergebnisse

41

Im Bereich der Anode kam es bei einer Koagulationsnekrose ebenfalls zu

typischen gewebemorphologischen Veränderungen. Die Zellkerne wiesen eine

Schrumpfung, Verdichtung und Karyolyse auf. Es kam zum Integritätsverlust der

Zellmembranen und leichter Eosinophilie des Zytoplasmas. Die Schrumpfung des

Gewebeverbandes und die rupturierten Alveolen ließen das Lungengewebe

schollig destruiert erscheinen (siehe Abbildung 20). Im Gegensatz zur

Kolliquationsnekrose stellten sich bei der Koagulationsnekrose größere Gefäße

und Bronchien scheinbar intakt dar. Wie auch bei der Kolliquationsnekrose war die

Destruktion scharf zum nicht abladierten Gewebe abgrenzbar (siehe Abbildung 21,

Seite 42).

Abbildung 20: Lungenparenchym (HE-Färbung) an der Anode mit destruiertem Gewebeverband (400 C, 2 cm EA)

Ergebnisse

42

Abbildung 21: Lungenparenchym (HE-Färbung) am Übergang von Anode zum Anodenrandbereich (400 C, 2 cm EA)

Im nekrotisch veränderten und im nicht abladierten Gewebe wurden keine

intravasalen Thromben beobachtet. Dies war auf die versuchsbedingte,

präinterventionelle Gefäßlavage zurückzuführen. Ein Ödem als Hinweis auf einen

Austritt der Perfusionslösung in das perivaskuläre Gewebe konnte bei oben

beschriebener signifikanter Gewichtszunahme der postinterventionellen Lunge

nicht sicher abgegrenzt werden.

Die Ergebnisse mit der Häufigkeitsverteilung der gewerteten histologischen

Kriterien (P1 bis P8, Vergleich Tabelle 2, Seite 29) sind für jede untersuchte

Region mit den Elektrodenabständen von 1 und 2 cm sowie den jeweils

applizierten Ladungen der Statistik unter 9.3 zu entnehmen (siehe Seite 91 bis

113).

In jeder nach applizierter elektrischer Ladung und Elektrodenabstand unterteilten

Versuchsreihe wurden die fünf differenten Geweberegionen (AA, A, M, K, KA)

hinsichtlich der acht histologischen Kriterien untersucht und mit 0, 1 oder 2 in

Abhängigkeit vom Ausmaß der sichtbaren Gewebeveränderung bewertet

Ergebnisse

43

(Vergleich Tabelle 3, Seite 30). Die histologischen Ergebnisse wurden einer

deskriptiven Analyse unterzogen.

Insgesamt war bei Anstieg der applizierten elektrischen Ladung eine Zunahme

des Nekrose- bzw. Destruktionsausmaßes, welches anhand der histologischen

Kriterien (P1 bis P8) bewertet und definiert wurde, abgrenzbar. Sensitiver auf eine

Erhöhung der elektrischen Ladung reagierten die Zellkerne der Pneumatozyten,

Muskelzellen sowie der Bronchusmuskel- und Epithelzellen (P1, P3, P5, P7).

Abhängig von Elektrodenabstand und untersuchter Region waren destruierende

Veränderungen der Zellgrenzen (P2, P4, P6, P8) erst in höheren

Ladungsbereichen abgrenzbar. Das Ausmaß der zu beobachtenden

destruierenden Effekte war dabei abhängig von der Region (AA, A, M, K, KA) und

vom Elektrodenabstand.

Exemplarisch ist nachfolgend die prozentuale Verteilung der verschiedenen

Destruktionsgrade 0, 1 und 2 der histologischen Kriterien (P1 - P8) für die

zentralen Bereiche an der Anode (A) und an der Kathode (K) bei einem

Elektrodenabstand von 1 cm in Abhängigkeit von der applizierten elektrischen

Ladung graphisch dargestellt (siehe Abbildung 22 bis 25, Seite 43 bis 45).

Abbildung 22: 100 C, 1 cm EA

P1 – P8: Vergleich Tabelle 2, Seite 29; A, K: Vergleich Abbildung 11, Seite 27; Ausmaß der Gewebedestruktion (0, 1, 2): Vergleich Tabelle 3, Seite 30

Ergebnisse

44





Ergebnisse

45



Die einzelnen Häufigkeiten der acht bewerteten histologischen Kriterien wurden

zusammengefasst und gemittelt, so dass man je einen Häufigkeitswert für die

Beurteilung der einzelnen Geweberegion abhängig vom Elektrodenabstand sowie

ladungsunabhängig und ladungsabhängig ermitteln konnte (siehe gemittelte

Häufigkeitsverteilung unter Statistik 9.4 und 9.5, Seite 114 bis 115).

Der ladungsunabhängige Vergleich der Häufigkeitsverteilung des Destruktions-

ausmaßes der verschiedenen, histologisch untersuchten Regionen zeigte, dass

der stärkste elektrolytisch wirksame Effekt im Bereich der Kathode zu finden war

(Wertung 2: 80 % bei 1 cm EA, 74 % bei 2 cm EA). Eine deutlich geringer

ausgeprägte Destruktion war im Intermediärbereich (Wertung 2: 25 % bei 1 cm

EA, 20 % bei 2 cm EA) und im Anodenbereich (Wertung 2: 16 % bei 1 cm EA, 22

% bei 2 cm EA) zu verzeichnen. In den Randbereichen der Elektroden dominierte

eine fehlende Destruktion, welche im Anodenrandbereich noch deutlicher

ausgeprägt war als im Kathodenrandbereich, was auf den Einfluss des stärker

elektrolytisch wirksamen Effektes im Kathodenbereich zurückzuführen ist (AA

Wertung 0: 89-90 %, KA Wertung 0: 79-82 %). Vollständig destruiertes Gewebe

(Wertung 2) wurde im Anodenrandbereich nicht und im Kathodenrandbereich zu 3

% registriert.

Ergebnisse

46

Die Variation des Elektrodenabstandes wirkte sich unterschiedlich auf die

Ausprägung der Destruktion der verschiedenen Regionen aus. Die Verringerung

des Elektrodenabstandes von 2 auf 1 cm führte im Kathoden- und Intermediär-

bereich zu einer stärkeren Destruktion, wohingegen im Anodenbereich eine

geringere Destruktion resultierte. Die destruierenden Effekte in den

Randbereichen von Anode und Kathode blieben weitestgehend unbeeinflusst

durch Änderung des Elektrodenabstandes.

Die ladungsunabhängige Häufigkeitsverteilung der Destruktionsausmaße für die

Regionen AA, A, M, K und KA sind bei 1 und 2 cm Elektrodenabstand in den

Abbildungen 26 und 27 dargestellt (siehe Abbildung 26 und 27).

Abbildung 26: 1 cm EA, ladungsunabhängig

AA, A, M, K, KA: Vergleich Abbildung 11, Seite 27; Ausmaß der Gewebedestruktion (0, 1, 2): Vergleich Tabelle 3, Seite 30

Abbildung 27: 2 cm EA, ladungsunabhängig


Die ladungsabhängige Häufigkeitsverteilung der Gewebedestruktion der einzelnen

Regionen ist in den Abbildungen 28 bis 35 für 1 und 2 cm Elektrodenabstand

dargestellt (siehe Abbildung 28 bis 35, Seite 49 und 50). Insgesamt war durch

Steigerung der elektrischen Ladung eine stärkere Ausprägung der

Gewebedestruktion zu erzielen. Diese war jeweils abhängig von der Region, d.h.

der Lagebeziehung zu den beiden Elektroden, und weniger vom

Elektrodenabstand.

Ergebnisse

47

Das Gewebe im Kathodenbereich reagierte sensitiver und stärker auf eine

Steigerung der applizierten elektrischen Ladung im Vergleich zum Anoden- oder

Intermediärbereich. Ab 200 C dominierte für 1 und 2 cm Elektrodenabstand an der

Kathode eine vollständige Destruktion (Wertung 2: 88 % bei 1 cm EA, 64 % bei 2

cm EA). Eine Dosissteigerung führte zu einer weiteren Zunahme der Effekte.

Intaktes Gewebe konnte im Kathodenbereich ab 300 C nicht mehr abgegrenzt

werden. Das Destruktionsausmaß war im Ladungsbereich von 100 bis 300 C für 1

cm Elektrodenabstand im Vergleich zu 2 cm Elektrodenabstand etwas

ausgeprägter. Die vollständige Destruktion des mit 400 C abladierten Gewebes

wies bei Steigerung des Elektrodenabstandes eine etwas stärkere Ausprägung auf

(Wertung 2: 94 % bei 1 cm EA, 100 % bei 2 cm EA).

An der Anode überwog bei 100 C unabhängig vom Elektrodenabstand intaktes

Gewebe (Wertung 0: 94 % bei 1 cm EA, 88 % bei 2 cm EA). Eine mehrheitlich

geringgradige Destruktion war für 1 cm Elektrodenabstand ab 300 C (Wertung 1:

50 %) und für 2 cm Elektrodenabstand ab 200 C (Wertung 1: 67 %) zu erzielen.

Ab 400 C kam es zum überwiegenden Nachweis einer vollständigen Destruktion

mit vergleichbaren Werten für 1 und 2 cm Elektrodenabstand (Wertung 2: 44 %

bei 1 cm EA, 45 % bei 2 cm EA). Vergleichend zur Ausprägung im

Kathodenbereich war hier nach Applikation von 400 C eine vollständige

Gewebedestruktion deutlich restriktiver ausgefallen (Wertung 2: A 44 bis 45 % vs.

K 94 bis 100 %) sowie intaktes Gewebe weiterhin abgrenzbar (Wertung 0: A 25 %

vs. K 0%).

Ein Zusammenhang zwischen steigender elektrischer Ladung und zunehmendem

Destruktionsausmaß wurde im Intermediärbereich für beide Elektrodenabstände

gefunden. Bei 100 C wurde bei einem Elektrodenabstand von 1 cm im Gegensatz

zu 2 cm Elektrodenabstand eine quantitativ höhere geringgradige Destruktion

(Wertung 1: 56 % bei 1 cm EA vs. 8 % bei 2 cm EA) nachgewiesen. Dies ist vor

allem auf die überwiegend fehlende Überlappung der Nekroseareale bei 2 cm

Elektrodenabstand zurückzuführen. Im Ladungsbereich von 200 bis 400 C zeigte

sich die Ausprägung und ladungsabhängige Steigerung der Destruktion für 1 und

2 cm Elektrodenabstand vergleichbar. Im Intermediärbereich war ab 200 C eine

vollständige Nekrose in geringer Ausprägung (Wertung 2: 3 % bei 1 cm EA, 9 %

für 2 cm EA) und ab 400 C in überwiegender Ausprägung (Wertung 2: 51 % bei 1

Ergebnisse

48

cm EA, 55 % bei 2 cm EA) abgrenzbar. Intaktes Gewebe wurde in jedem

Ladungsbereich gefunden und reduzierte sich mit steigender Ladung (400 C

Wertung 0: 8 % bei 1 cm EA, 11 % bei 2 cm EA).

In den Randbereichen von Anode und Kathode wurde bei jeweils beiden

Elektrodenabständen und für jeden Ladungsbereich überwiegend intaktes

Gewebe nachgewiesen. Der Anteil des intakten Gewebes verringerte sich bei

steigender Ladung mit konsekutiver Steigerung des geringgradig destruierten

Anteils (Wertung 1). Dies war für beide Elektrodenabstände vergleichbar. Im

Anodenrandbereich konnte bei keiner der applizierten Ladungen eine vollständige

Destruktion nachgewiesen werden. Die ladungsabhängige Steigerung des

geringgradig destruierten Gewebes war für den Kathodenrandbereich etwas

sensitiver, eine geringgradige Destruktion wurde hier bei jeder Ladung gefunden

(Wertung 1: 3-37 % bei 1 cm EA, 2-41 % bei 2 cm EA). Dies ist im

Zusammenhang mit dem Einfluss durch die stärkere gewebedestruktive Wirkung

der ECL im Kathodenbereich zu sehen. Im Anodenrandbereich war eine

geringgradige Destruktion ab 300 C (Wertung 1: 3 % bei 1 cm EA) bzw. 200 C

(Wertung 1: 3 % 2 cm EA) abgrenzbar.

Die folgenden Abbildungen stellen die gemittelten Häufigkeitsverteilungen der

Destruktionsausmaße der fünf Regionen für unterschiedliche Ladungen und

Elektrodenabstände dar (siehe Abbildung 28 bis 35, Seite 49 und 50).

Ergebnisse

49









Ergebnisse

50









Ergebnisse

51

4.3 Dosis-Wirkungs-Beziehung unter Berücksichtigung der

makroskopischen und mikroskopischen Ergebnisse

Ein linearer Zusammenhang zwischen steigender elektrischer Ladung und dem

makroskopisch gemessenen Nekrosevolumen konnte für die hier geprüften

Elektrodenabstände von 1 und 2 cm bestätigt werden. Das Nekrosevolumen

vergrößerte sich jeweils bei Verdopplung des Elektrodenabstandes von 1 auf 2 cm

in jedem Ladungsbereich. Die relative Volumenzunahme bei einem Elektroden-

abstand von 2 cm gegenüber 1 cm lag zwischen 33 und 104 %. Mit Verdopplung

des Elektrodenabstandes konnte bei niedrigen Dosen (100 und 200 C) eine

Überlappung der Ablationsareale nicht gewährleistet werden. In diesen Fällen

wurde das Gesamtnekrosevolumen durch die Summation der Einzelvolumina von

Anode und Kathode bestimmt. Die Berechnung der Einzelvolumina von Anode

und Kathode im Ladungsbereich von 100 und 200 C zeigte, dass das

Ablationsareal an der Kathode insgesamt etwas größer als das an der Anode

ausgefallen war (112 – 113 % des Ablationsvolumens an der Anode).

Die makroskopisch sichtbaren Ablationsareale an Anode und Kathode, die

Randbezirke sowie der Intermediärbereich wurden histologisch unter Berück-

sichtigung der oben angegebenen Kriterien (Vergleich Tabelle 2, Seite 29) weiter

untersucht und bewertet (Vergleich Tabelle 3, Seite 30). Insgesamt wiesen die

unterschiedlichen Areale mit steigender elektrischer Ladung ein stärkeres

Destruktionsausmaß auf, welches in der Ausprägung wiederum abhängig von der

jeweiligen Region und dem Elektrodenabstand war.

Die makroskopisch definierten Destruktionsareale von Anode und Kathode

differierten in der histologischen Evaluation hinsichtlich der Nekroseausprägung.

Die Kolliquationsnekrose an der Kathode wies ein stärkeres Nekroseausmaß auf

als das der Koagulationsnekrose an der Anode. Unabhängig vom Elektroden-

abstand dominierte an der Kathode ab 200 C eine vollständige Destruktion,

hingegen an der Anode erst bei 400 C und in geringerem Ausmaß.

Die stärkere Destruktion im Intermediärbereich bei kleinerem Elektrodenabstand

basierte in erster Linie auf der auch im niedrigen Ladungsbereich herrschenden

Überlappung der makroskopisch abgrenzbaren Nekroseareale und dem dadurch

stärkeren Einfluss der elektrolytisch wirksamen Effekte der näher angrenzenden

Ergebnisse

52

Elektroden. Die Ausprägung und ladungsabhängige Steigerung von gering-

gradiger und vollständiger Gewebedestruktion glichen sich im höheren

Ladungsbereich (300 und 400 C) durch die Überlappung der makroskopisch

abgrenzbaren Ablationsareale an. Ab 400 C überwog eine vollständige

Destruktion für beide Elektrodenabstände im Intermediärbereich.

Das benachbarte Lungenparenchym zu den makroskopisch scharf abgrenzbaren

Nekrosezonen von Anode und Kathode stellte sich in der histologischen

Evaluation vergleichbar dar. In den Randbereichen von Anode und Kathode war

eine vollständige Destruktion nur in Einzelfällen zu beobachten (11 % bei 200 C, 2

cm EA). Insgesamt dominierte der Nachweis von intaktem Gewebe bzw. einer

fehlenden Nekrose für beide Elektrodenabstände.

Diskussion

53

5 Diskussion

5.1 Versuchsdurchführung

Für die Erstellung und Analyse einer Dosis-Wirkungs-Beziehung zur Anwendung

der ECL wurde ein In-vitro-Modell verwendet, wodurch auf Tierversuche verzichtet

werden konnte. Die in vorliegenden Studien generierten Daten zur Anwendung der

ECL wurden meist an Kleintieren mit entsprechender Adaptation der Versuchs-

parameter gewonnen. Neben Tumoren unterschiedlicher Entität wurde die

Wirkung der ECL u.a. an der Ratte [41], der Maus [7] und am Kaninchen [52]

untersucht. Die durch die ECL-Anwendung am Kleintier ermittelten Parameter zur

Erzielung eines suffizienten, gewebedestruierenden Effektes sind bekannter-

maßen nicht unmittelbar auf den Menschen übertragbar. Dies ist insbesondere auf

die differierenden Organgewichte zurückzuführen. Zur Evaluation der ECL war

somit ein Versuch mit Organen vergleichbarer Struktur und Größe erforderlich. Die

Untersuchung der ECL erfolgte in der vorliegenden Arbeit an porzinen Lungen.

Deren mittleres Organgewicht und Organstruktur entsprechen am ehesten denen

des Menschen. Verwendet wurden gesunde porzine Lungen, um die direkten

Effekte der ECL auf das Parenchym zu untersuchen. Die Untersuchungen von Li

et al. zeigen, dass dies keine wesentliche Limitation der Studie darstellt. Die

Arbeitsgruppe konnte an gesunden und malignen Zellen durch die Anwendung der

ECL vergleichbare destruierende Effekte beobachten [30]. Der Einfluss von

inkorporiertem Fremdmaterial zur Tumorinduktion oder Tumorimitation scheint so

für die Erstellung einer Dosis-Wirkungs-Beziehung vernachlässigbar. Dies sollte

jedoch durch weitere Studien nochmals bestätigt werden.

Die Gewinnung der Organe erfolgte in Adaptation an die in der Transplantations-

medizin etablierten Verfahren. Unmittelbar nach Schlachtung wurden die Lungen

vom Organpaket separiert, die Lungenarterien mit Ringerlösung durchspült und

ohne Sauerstoffversorgung auf Crushed-Ice gelagert in das Labor gebracht. Die

durchschnittliche Temperatur der Lungen betrug zwischen 8 und 12 °C. Durch den

Transport und die Versuchsvorbereitungen im Labor lagen die Ischämiezeiten

zwischen 60 und 90 min. Aufgrund der in der Transplantationsmedizin

herrschenden hypothermen Organtransportzeiten von mehreren Stunden und

Diskussion

54

Daten von hypothermen porzinen Ex-vivo-Lungen aus der Arbeitsgruppe Mulloy et

al. [40] ist davon auszugehen, dass bei den hier verwendeten Lungen die

Gewebeintegrität und Organfunktion durch den Transport und die Ischämiezeit

unbeeinflusst blieb.

Die Untersuchungen wurden an dem von Lubienski et al. entwickelten Perfusions-

modell für Rinderlebern durchgeführt [4, 32], welches an die physiologischen

Bedingungen der porzinen Lunge angepasst wurde. Mit Hilfe des Perfusions-

modells konnten annähernd physiologische Perfusionsbedingungen im künstlichen

Lungenkreislauf hergestellt werden [4, 28, 32]. Durch den kontinuierlichen Fluss

der Perfusionslösung während der ECL wurde der natürliche Kühlungseffekt im

Gewebe imitiert. Einschränkend ist anzumerken, dass in einem Ex-vivo-Modell die

physiologische Perfusion nur annähernd hergestellt werden kann. Mögliche

reaktive physiologische Veränderungen des Organismus fehlen. Desweiteren

bleibt zu untersuchen, wie sich der Effekt der ECL auf das nicht atelektatische

Lungengewebe im ventilierten Zustand auswirkt. Dies konnte in der vorliegenden

Studie nicht erfolgen. Bei der vorgegebenen Konfiguration der Elektroden ist eine

sichere ortsständige Implantation bisher nicht gewährleistet. Die Möglichkeit der

Verankerung im Gewebe während der Ablation ist dahingegen bei der RFA durch

die Form der Nadeln gegeben. Diese Option fehlt bei der ECL. Auch am

Menschen wäre eine Durchführung der ECL bisher nur in Atelektase möglich.

Es wurde eine signifikante Gewichtzunahme der Lungen nach der ECL-

Intervention beobachtet. Das nach der Versuchsdurchführung höhere Gewicht ist

in erster Linie auf eine generalisierte Flüssigkeitsansammlung im Lungengewebe

durch die artifizielle Perfusion des Lungenkreislaufes bei fehlender Ventilation

zurückzuführen. Die Flüssigkeitssequestration ist ein bekanntes Problem. In der

Medizin wird es häufig im Rahmen von längeren thoraxchirurgischen Eingriffen in

Atelektase, aber auch als Kombination bei Schockzuständen wie dem Acute

Respiratory Distress Syndrome (ARDS) beobachtet. Histologisch zeigten sich

jedoch in der vorliegenden Arbeit keine wesentlichen Veränderungen der

Zellarchitektur, die zu einer relevanten Verfälschung der Untersuchungs-

ergebnisse geführt hätten.

Diskussion

55

Zur Durchführung der ECL wurden Elektroden aus Platin verwendet, welche in

publizierten Studien zur ECL überwiegend eingesetzt wurden. Als inertes Material

eignet sich Platin besonders gut. Aus ökonomischer und umwelttechnischer Sicht

ist die Wiederverwendbarkeit ebenfalls von Vorteil. Eine Vorgabe zur Verwendung

eines einheitlichen Elektrodenmaterials erscheint insbesondere aus physikalischer

Sicht notwendig. Verschiedene Materialien sind bei differierenden Stromflüssen

mit unterschiedlichen Feldstärken assoziiert [38] und so in ihrer Wirkung auf das

Gewebe nur schwer vergleichbar und wenig standardisierbar. Einen weiteren

Aspekt der geforderten Standardisierung stellt die effektive Elektrodenlänge dar. In

der vorliegenden Untersuchung ist sie durch die Wahl der Isolierhülse variabel. Es

ist anzunehmen, dass die Länge der effektiven Elektrode einen Einfluss auf die

Form des resultierenden Nekroseareals ausübt, welches in der vorliegenden

Arbeit als ellipsoid beschrieben wurde. In anderen Arbeitsgruppen wurde ein

sphärisches Nekroseareal beobachtet [14]. Neben der effektiven Elektrodenlänge

hat mutmaßlich auch die in dieser Arbeit verwendete, vergleichsweise geringere

elektrische Ladung einen Einfluss auf die Form des Nekroseareals. Dies bedarf

ebenfalls einer Standardisierung. Eine weitere Limitation in der Vergleichbarkeit

der Studienergebnisse zur ECL stellt die differierende Positionierung der

Elektroden und das Verhältnis von Anoden und Kathoden dar. Verschiedene

Arbeitsgruppen stellten unterschiedliche Konstellationen vor. So postulierten

Nordenström und Cabrales in unterschiedlichen Studien die Platzierung einer

Anode im Zentrum mit einer variablen Anzahl an Kathoden in der angrenzenden

Peripherie [6, 45]. Eine andere Option schlug die Arbeitsgruppe um Xin et al. vor,

die abhängig von der zu abladierenden Läsionsgröße mehrere zentrale Kathoden

positionierten. Eine entsprechende Anzahl an Anoden wurde in der Peripherie im

nicht betroffenen Parenchym eingebracht [62].

Um eine Basis zur Beurteilung der Effektivität der ECL an Anode und Kathode in

Kombination mit der Erstellung einer Dosis-Wirkungs-Beziehung zu schaffen,

wurde in der vorliegenden Arbeit ein Elektrodenpaar verwendet. Somit sollten

Überlagerungsphänomene und wechselseitige Beeinflussungen, wie sie bei der

Verwendung mehrerer Elektroden mit differentem Anoden-Kathoden-Verhältnis

oder sternförmiger Platzierung mit multidirektionalem Stromfluss auftreten können,

vermieden werden. Die gewählte Versuchsanordnung gewährleistete eine

Diskussion

56

sicherere Beurteilung der jeweiligen Nekrose an Anode und Kathode. Der

unidirektionale Stromfluss zwischen einer einzelnen Anode und Kathode ließ

reproduzierbare Nekroseareale erwarten.

Durch die Verwendung eines Ex-vivo-Modells mit gesunden porzinen Lungen

erfolgte die Platzierung der Elektroden unabhängig von der Formgebung eines

Tumors sowie mittig und nach zentral gerichtet im Lungenparenchym. Die

postinterventionelle Schnittführung belegte die weitestgehend senkrecht zur

Lungenoberfläche und zentral in der Lunge gelegene Elektrodenpositionierung,

welche aufgrund der außen anliegenden Plexiglasschablonen während der

Untersuchung nicht variabel war. Ohne deren Verwendung in den Vorversuchen

stellte die Kolliquationsnekrose an der Kathode ein Problem dar. Die Erweichung

des Gewebes mit nahezu Verflüssigung führte permanent zur Dislokation der

Elektroden mit Abbruch des Versuches bei Fehlermeldung. Dies kann auch im

klinischen Alltag nur unter Verwendung von Schablonen vermieden werden.

Andere Arbeitsgruppen berichteten hingegen nicht über diese Limitation [21, 26,

44, 52, 61]. Es ist zu vermuten, dass diese Veränderungen des Gewebes nur bei

lockeren Parenchymstrukturen auftreten und somit z.B. bei der Anwendung an der

Leber keine Rolle spielen [14, 21, 26, 29, 30, 57, 59]. Aus diesen Beobachtungen

heraus würde sich die Notwendigkeit der Platzierung der Elektroden in den Tumor

ergeben, da dieser vergleichend zum umgebenen Gewebe eine festere

Konsistenz aufweist. Ohne Hilfsmittel erscheint in der Lunge eine Platzierung der

Elektroden um den Tumor so ausgeschlossen.

Da in der klinischen Anwendung ein bestimmtes Zielvolumen therapiert werden

soll, ist es notwendig, mittels bildgebender Verfahren die Positionierung der

Elektroden zu kontrollieren. Die Sonographie kommt zur Applikation und

Positionierung der Elektroden aufgrund der Totalreflexion der Schallwellen im

Lungenparenchym und dem damit resultierenden Bildverlust nicht in Frage. Zu

empfehlen ist hier die computertomographisch gesteuerte Applikation der

Elektroden mit einer hohen Detailauflösung des Zielvolumens und des

Lungenparenchyms, wodurch periinterventionelle bzw. perioperative Kompli-

kationen wie Gefäß- oder Mediastinalperforation minimiert werden können. Eine

rein palpatorische Platzierung erscheint zur sicheren Positionierung und

Standardisierung ungeeignet.

Diskussion

57

Prä- und postinterventionell entnommene Proben aus der Peripherie bzw. aus

nicht abladierten Bereichen des Lungenparenchyms wurden histologisch

untersucht. Fehlinterpretationen durch generelle apoptotische Vorgänge im

Parenchym konnten so sicher ausgeschlossen werden. Es wurden keine

pathologischen Veränderungen des Gewebeverbandes, des Zytoplasmas oder der

Zellkerne als Hinweis auf eine Apoptose gefunden.

5.2 ECL und ihr Stellenwert in der Therapie maligner Lungentumoren

Das Bronchialkarzinom zählt seit Jahren zu den Tumoren mit der höchsten

Inzidenz. Bei den Männern steht es an zweiter und bei den Frauen an dritter Stelle

aller bösartigen Neuerkrankungen [24]. Durch den in den vergangenen Jahr-

zehnten bei der weiblichen Bevölkerung zunehmenden Tabakkonsum, welcher als

Hauptrisikofaktor für die Genese des Bronchialkarzinoms gilt, ist bei Frauen eine

stetige Zunahme der Inzidenz zu verzeichnen [25]. Darüber hinaus ist die Lunge

auch ein häufiger Manifestationsort für Metastasen [5]. Abhängig vom TNM-

Stadium und der Tumorentität bzw. Lokalisation finden sich bei ca. 30 % aller

malignen Tumorerkrankungen Fernmetastasen in der Lunge. Diese treten

vermehrt bei Neoplasien des Kolons, der Mamma, der Prostata, des Magens, der

Nieren und des Hals-Nasen-Ohren-Bereiches sowie der Lunge selbst auf [56].

Die Behandlung von primären und sekundären Lungentumoren muss immer

interdisziplinär erfolgen. Nach den aktuellen S3-Leitlinien werden nicht-kleinzellige

Bronchialkarzinome bis zum Stadium IIIA (T3N0M0) in kurativer Intention primär

operativ behandelt. Patientenbezogene Faktoren wie Komorbiditäten oder eine

eingeschränkte lungenfunktionelle Reserve können jedoch eine Kontraindikation

hierfür darstellen. In diesen Kasuistiken besteht dann zumeist die Indikation zur

Radio- und Chemotherapie. Eine palliative Situation liegt bei einem T4-Stadium

und bei Lymphknoten- oder Fernmetastasen (N2M1) vor [17]. Insbesondere das

kleinzellige Bronchialkarzinom ist zum Zeitpunkt der Diagnosestellung meist schon

lokal fortgeschritten. Nur 56 % der primären Lungentumoren sind zum Diagnose-

zeitpunkt operabel, was die Option für einen kurativen Therapieansatz und damit

die Langzeitüberlebenswahrscheinlichkeit deutlich reduziert [39]. Im palliativen

Therapieansatz steht bei hoher Gesamtmortalität nicht so sehr die

Diskussion

58

Lebensverlängerung sondern die Lebensqualität im Vordergrund. Hierfür scheint

vor allem eine lokale Tumorkontrolle zur Vermeidung sekundärer Komplikationen,

wie Abszedierungen und Blutungen, notwendig [2, 17]. Die Therapie der Lungen-

metastasen ist jeweils abhängig vom Primärtumor, dem TNM-Stadium und von

dem bisherigen Therapieansprechen sowie der Anzahl der Metastasen. Die

Entscheidung zur Metastasenresektion wird daher individuell getroffen [47]. In

jedem Fall sollte eine R0-Situation angestrebt werden. Auch Lungenmetastasen

sind einer Resektion, bedingt durch die mit dem Primärtumor häufig assoziierten

Komorbiditäten oder durch das fortgeschrittene Tumorstadium, oft nicht

zugänglich. Trotzdem ergibt sich auch hier in kurativer oder palliativer Intention ein

für den Patienten adäquater Handlungsbedarf. Als wesentlichste Therapieoption

zur lokalen Tumorkontrolle gelten auch bisher die lokale oder stereotaktische

Strahlentherapie und die Chemotherapie [17, 39, 48, 56].

Die Radio- und Chemotherapie ist zum Teil und insbesondere im palliativen

Ansatz mit einem unerwünscht hohen Nebenwirkungsprofil assoziiert. Durch

potentielle lokale und systemische Nebenwirkungen, wie Pneumonitis durch

Radiotherapie und Ösophagitis, Übelkeit, Erbrechen, Nephro- und Neurotoxizität

sowie Knochenmarkdepression durch Chemotherapie, kann die noch verbliebene

Lebensqualität eingeschränkt oder sogar verschlechtert werden [31, 34, 36].

Neben interventionellen Behandlungsmöglichkeiten, wie z.B. der Bronchial-

arterienembolisation, stehen alternativ verschiedene ablative Verfahren zur

Verfügung [17].

Die Indikation von lokal ablativen Verfahren als alternative Behandlungs-

möglichkeit zur lokalen Kontrolle des Tumorprogresses und den damit

verbundenen reduzierten Sekundärkomplikationen wächst. Aufgrund ihrer lokalen

Wirksamkeit sind systemische Nebenwirkungen bei diesen Verfahren zu

vernachlässigen. Die etablierteste Methode in den westlichen Ländern ist die

Radiofrequenzablation als thermisches Verfahren. Nach lokaler Applikation einer

RFA-Elektrode in den Tumor wird hochfrequenter Wechselstrom appliziert. Es

kommt zur Proteindenaturierung mit der Entstehung einer Koagulationsnekrose

[23]. Die Behandlung solider Tumoren erfolgt hier anhand standardisierter

Therapieprotokolle [12].

Diskussion

59

Die ECL stellt ein alternatives ablatives Verfahren dar. Sie hebt sich als

interventionelles, minimalinvasives Verfahren durch eine hohe und lokal begrenzte

Effektivität sowie als kostengünstige Methode zur Therapie umschriebener

maligner als auch benigner Tumoren hervor [11, 41]. Bei der ECL kommt es durch

Anlegen eines Gleichstroms niedriger Intensität zwischen mindestens zwei

Elektroden, welche im Gewebe oder in einem Tumor platziert wurden, zu einer

Nekrose, welche auf chemische Prozesse zurückzuführen ist. Durch den

angelegten Gleichstrom vollzieht sich im Gewebe eine pH-Wert-Verschiebung

durch Hydrolyse. Im Bereich der Anode wird das Gewebe sauer und an der

Kathode alkalisch. Chlor und Wasserstoff werden freigesetzt und bedingen eine

Schädigung des Gewebes in Form einer Nekrose [29]. Desweiteren resultiert

durch den zwischen den Elektroden fließenden Gleichstrom eine direkte

Schädigung des Ionentransportes der Zellen. Das Membranpotential kann nicht

aufrechterhalten werden und bricht zusammen. Die Folge ist der Funktionsverlust

der für die Zellvitalität essentiellen Enzymreaktionen [43]. Durch simultane

Chemotherapie ist eine Steigerung des elektrolytischen Effektes mit zunehmender

Gewebedestruktion durch Vorschädigung der Zellen erzielbar [35]. Aufgrund des

Wirkungsmechanismus bestehen bei der ECL gegenüber der RFA keine

möglichen Einschränkungen durch die mit einer Perfusion und Ventilation

assoziierten Kühlungseffekte [18, 19].

Die schwedische Arbeitsgruppe um Nordenström konnte 1978 erste Erfahrungen

bei der Anwendung der ECL in der Behandlung von Lungentumoren am

Menschen sammeln [44]. Nach den ersten klinischen Anwendungen der ECL in

Schweden etablierte sich das Verfahren zunehmend in anderen Ländern,

hauptsächlich in China und Russland. Hier wurde die ECL als alternatives

Therapieverfahren zur Behandlung verschiedener Tumorentitäten, wie u.a. dem

Melanom und dem Bronchial- sowie Pankreaskarzinom, eingesetzt [41, 49, 57, 60,

61]. Das größte Patientenkollektiv wurde in China mit der ECL behandelt, dort sind

nach 1987 über 20.000 Patienten mit malignen als auch benignen

Tumorerkrankungen mittels ECL therapiert worden [64].

Ungeachtet dessen hat sich die ECL insbesondere in den westlichen Ländern als

alternatives, lokal ablatives Verfahren bislang nicht durchsetzen können. Dies ist

Diskussion

60

in erster Linie der unzureichenden Studienlage bezüglich der präklinischen und

kontrollierten klinischen Anwendung der ECL geschuldet [41].

Die Arbeitsgruppe um Nilsson hat die Überlebensraten von Krebspatienten

zwischen 1987 und 1997 aus China, wo die Anwendung der ECL zu dieser Zeit

zunehmend an Popularität gewonnen hat, mit denen der USA zwischen 1973 und

1996 verglichen. Die in China mittels ECL therapierten Patienten wiesen eine

niedrigere Mortalität als die Krebspatienten aus den USA auf. Dieser Vergleich der

Überlebensraten zugunsten der mittels ECL therapierten Patienten ist nur

unzureichend aussagekräftig. Nicht berücksichtigt wurden die jeweiligen

Inzidenzen und Klassifikationen der Malignome sowie die in den USA

angewandten Therapieverfahren [41]. Eine Einschätzung und Prognose des

Langzeitüberlebens der durch die ECL therapierten Krebspatienten ist basierend

auf der aktuellen Datenlage somit nicht hinreichend möglich.

5.3 Die ECL im Perfusionsmodell der isolierten Schweinelunge und die

Bedeutung der ermittelten Dosis-Wirkungs-Beziehung

Die aktuelle Datenlage zur Anwendung der ECL ist sehr heterogen und

insbesondere in Bezug auf die Anwendung am Lungengewebe wenig evaluiert.

Die ECL erfolgte bislang ohne einheitliche Richtlinien zur Durchführung und ohne

Berücksichtigung der Stadieneinteilung oder Klassifikation des zu therapierenden

Malignoms. In den vergangenen Jahren wurden präklinische Studien vorrangig an

Kleintieren als auch klinische Anwendungen am Menschen zur Therapie maligner

und benigner Tumoren durchgeführt. Dies erfolgte jeweils mit unterschiedlichen

Parametern hinsichtlich der applizierten elektrischen Ladung sowie der Anzahl und

Positionierung der Elektroden [8, 10, 14, 20, 29, 44, 52, 59, 62, 65]. Eine

einheitlich geltende Vorgabe zur Anwendung der ECL fehlt bisher. Die ECL zählt

daher insbesondere im angelsächsischen Sprachraum nicht zu den standard-

mäßig eingesetzten etablierten interventionellen Verfahren.

Den Effekt der ECL auf KB-Zellen (menschliche Karzinomzellen) untersuchte die

Arbeitsgruppe um Yen mit dem Ergebnis einer Wachstumsverlangsamung der

Zellen nach Applikation von 0,3 C/ml Tumorvolumen. Es konnte gezeigt werden,

Diskussion

61

dass eine Steigerung der Dosis zu einer Reduktion des Zellüberlebens führt. Die

Parameter elektrische Ladung, Stromstärke und Dauer der ECL-Anwendung

machen Yen et al. vorrangig für die Ausprägung der toxischen Wirkung der ECL

verantwortlich. Darüber hinaus stellt der sich verändernde pH-Wert im

behandelten Gewebe den zweiten tragenden Faktor für die gewebedestruierenden

Veränderungen auf der Zellebene dar [65]. Die Untersuchungen zur Anwendung

der ECL bei malignen Tumoren von Nordenström ergaben bereits 1978 eine

Empfehlung zur Applikation von 100 C/cm Tumordurchmesser in Zusammenhang

mit der Positionierung einer Anode zentral in den Tumor mit mehreren zirkulär

angeordneten Kathoden in der angrenzenden Peripherie [44]. Einen

Zusammenhang zwischen der Steigerung der applizierten Dosis und dem

toxischen Effekt der ECL auf das behandelte Gewebe stellte auch die

Arbeitsgruppe um Ren fest. Die am Bronchialkarzinomen durchgeführten

Untersuchungen ergaben mit Steigerung der applizierten Dosis ein signifikantes

Ansprechen des Tumors auf die Behandlung mit Verbesserung der lokalen

Tumorkontrolle, der Überlebensraten und eine korrespondierend zunehmend

ausgeprägtere Nekrose im behandelten Gewebe [50]. In diesen und weiteren

Studien konnte gezeigt werden, dass die Wahl der Geräteparameter einen

Einfluss auf das resultierende Nekroseausmaß hat. Die jeweiligen

Untersuchungsbedingungen variierten dabei jedoch. Die Ergebnisse sind so nicht

allgemein reproduzierbar oder übertragbar. Insbesondere die gewählten

Einstellungen der elektrischen Parameter und die Positionierung sowie Anzahl der

Elektroden wurden von den Autoren individuell festgelegt. Somit können anhand

der aktuellen Datenlage zur ECL keine allgemeingültigen Empfehlungen oder

Richtlinien bezüglich elektrischer Ladung, Stromstärke, Spannung und der

Elektrodenanordnung gegeben werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde erstmals unter standardisierten Bedingungen an

Ex-vivo-Schweinelungen die ECL bei definierten Parametern mit einem

Elektrodenpaar auf deren Effektstärke hin untersucht, um eine Dosis-Wirkungs-

Beziehung zu formulieren. Wie von zahlreichen Autoren gefordert, ist die

Erstellung einer Dosis-Wirkungs-Beziehung die Grundlage für weitere Studien

bzw. eine klinische, evidenzbasierte Anwendung der ECL als lokal ablatives

Verfahren [14, 41, 59].

Diskussion

62

Die hier durchgeführten Untersuchungen ergaben jeweils reproduzierbare,

makroskopisch glatt abgrenzbare, ellipsoide Gewebeläsionen bei der Verwendung

einer effektiven Elektrodenlänge von 20 mm. Anhand der Form und des

Ausmaßes der Läsionen resultierte die entsprechende Volumenberechnung. Wie

die makroskopische und mikroskopische Evaluation des abladierten Gewebes

zeigte, ist der Nekrosetyp abhängig von der Polarität der Elektroden. Hinsichtlich

der Größenausdehnung und des Verhältnisses von Koagulations- zu

Kolliquationsnekrose sind sich die Autoren uneinig. So wurde von einigen

Arbeitsgruppen der destruierte Bereich um die Anode als größer beschrieben [20,

46]. Demgegenüber wurden in der Größe vergleichbare Destruktionszonen an der

Anode und Kathode, aber auch größere und toxischere Läsionen um die Kathode

beobachtet [13]. In dieser Arbeit zeigte sich das Ablationsvolumen im Bereich der

Kathode mit im Mittel um 12 % im Vergleich zur Anode vergrößert. Die

Einzelvolumina wurden nur bei 2 cm Elektrodenabstand und bei niedriger

elektrischer Ladung (100 C, 200 C) ermittelt. Aus der Applikation höherer

Ladungen und der Verwendung eines Elektrodenabstandes von 1 cm resultierte

eine Überlappung der Areale. Hier konnten keine separaten Nekrosevolumina

bestimmt werden. Das jeweils größere Nekrosevolumen im Bereich der Kathode

ist auf die unterschiedlichen Nekroseformen und der damit verbundenen

osmotischen Dysbalance zurückzuführen [29]. Die im Kathodenbereich makro-

skopisch bereits sichtbare Hyperhydratation ist Charakteristikum einer

Kolliquationsnekrose. Das größere Nekrosevolumen mit weicherer Konsistenz

scheint hier vor allem mit der Hyperhydratation assoziiert zu sein. Die

Koagulationsnekrose im Anodenbereich ist charakterisiert durch eine osmotisch

bedingte Dehydratation mit konsekutiv festerer Konsistenz des Gewebes. Man

geht davon aus, dass der Wasserverlust im Gewebe zu einer verminderten

Gewebeleitfähigkeit führt, welche ein wichtiger Faktor zur Aufrechterhaltung der

elektrolytischen Prozesse ist [14]. Diese Annahme bestätigte sich auch in der

vorliegenden Arbeit. Im Kathodenbereich fiel das Destruktionsausmaß

ladungsunabhängig stärker aus als im Anodenbereich und führte bereits bei

niedriger elektrischer Ladung zu einem suffizienten elektrolytisch wirksamen Effekt

im abladierten Gewebe.

Diskussion

63

Die bereits in anderen Studien reproduzierbaren makroskopischen Veränderungen

im Bereich um die Elektroden wurden auch in dieser Arbeit nachgewiesen. Im hier

verwendeten Ex-vivo-Modell der perfundierten Schweinelunge konnten ebenfalls

osmotische Effekte [29] mit einer dehydrierten Zone im Anoden- und einer

ödematös veränderten Zone im Kathodenbereich beobachtet werden. Unmittelbar

angrenzend an die Anode demarkierte sich insbesondere mit steigender

elektrischer Ladung eine umschriebene weiße Veränderung des Gewebes,

umgeben von einer dominierenden dunkelbraunen Verfärbung, welche auf eine

Hämatinsedimentierung zurückzuführen ist [52]. Die Läsion um die Kathode

imponierte grünlich und ödematös verändert. Das an die Destruktionszonen

grenzende Gewebe war makroskopisch scharf vom abladierten Gewebe

abgrenzbar.

Mit steigender elektrischer Ladung wurde für die untersuchten Elektrodenabstände

von 1 und 2 cm jeweils ein zunehmendes Nekrosevolumen gemessen. Dieser

Zusammenhang zwischen Dosissteigerung und zunehmendem Nekrosevolumen,

welcher als Basis der Dosis-Wirkungs-Beziehung zu sehen ist, konnte schon in

vorherigen Untersuchungen bestätigt werden [14]. Durch verschiedene

experimentelle Untersuchungen zur Anwendung der ECL an Kleintieren stellten

einige Autoren eine lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung auf. Dabei wurden

elektrische Ladungen von 2 bis 50 C in Lungengewebe von Kaninchen und

subkutanen Tumoren sowie Mammakarzinomen bei Mäusen appliziert [8, 20, 52].

Auf einen überwiegend logarithmischen Zusammenhang kamen andere

Forschergruppen, die höhere Dosen zwischen 75 und 400 C applizierten [10, 14]

oder es wurde ein Abweichen vom linearen Zusammenhang durch die Applikation

höherer Dosen beobachtet [59]. Im hier angewandten Ex-vivo-Modell der

perfundierten Schweinelunge wurde ein linearer Zusammenhang zwischen der

applizierten Ladung im Bereich von 100 bis 400 C und der Größe des erzeugten

makroskopischen Ablationsvolumens bestätigt. Um die gemessenen Volumina für

die Verwendung unterschiedlicher elektrischer Ladungen vergleichbar zu machen,

wurde jeweils das Gesamtvolumen bestimmt, d.h. bei fehlender oder

unzureichender Überlappung der Nekroseareale von Anoden- und Kathoden-

bereich wurden die Einzelvolumina zu einem Gesamtvolumen berechnet. Diese

Tatsache und die Gegebenheit, dass es bei starker Überlappung der

Diskussion

64

Nekrosezonen zu Messungenauigkeiten kommen konnte, stellt eine mögliche

Ursache für die in den einzelnen Versuchsdurchführungen variierenden Volumina

dar.

Untersuchungen zur Effektivität und Wirkungsweise der ECL wurden in bereits

publizierten Arbeiten mit verschiedenen Abständen und Anordnungen der

Elektroden als auch mit differentem Elektrodenverhältnis durchgeführt. Dabei

basierte die Wahl der Elektrodendistanz in erster Linie auf die Größe des

Versuchstieres bzw. auf dem zu behandelnden Tumordurchmesser. In der

vorliegenden Arbeit stand dementsprechend neben der Veränderung der

applizierten Ladung die Auswirkung der ECL auf das Nekrosevolumen durch

Veränderung des Elektrodenabstandes im Vordergrund. Durch klinische

Untersuchungen von Xin et al. an Lungenkarzinompatienten konnte festgestellt

werden, dass sich um die im Parenchym platzierten Elektroden ein Nekroseareal

von ca. 20 mm abgrenzen lässt, bei einer Applikation von 100 C/cm Tumormasse.

Daraus schlussfolgernd empfiehlt die Arbeitsgruppe, die Elektroden nicht weiter

als 25 mm voneinander entfernt anzuordnen [62]. In anderen klinischen Studien

wurden Elektrodendistanzen von 3 bis 4 cm eingesetzt, um maligne Tumoren

mittels ECL zu therapieren [35]. Die differenten Empfehlungen zum

Elektrodenabstand sind auf die unterschiedlichen Gewebeentitäten und vor allem

auf die individuell eingesetzte Dosis zurückzuführen. Daher sollten diese

Empfehlungen nur im Zusammenhang mit der jeweils verwendeten elektrischen

Ladung, Ablationsdauer, Stromstärke und Spannung ausgesprochen werden.

Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten ladungsunabhängig ein größeres

Nekrosevolumen bei einem Elektrodenabstand von 2 cm gegenüber 1 cm.

Trotzdem darf der Elektrodenabstand mit der Intention, ein mutmaßlich größeres

Ablationsvolumen zu erzielen, nicht beliebig erhöht werden, denn mit steigendem

Elektrodenabstand bleibt eine Überlappung der Nekroseareale von Anode und

Kathode insbesondere im niedrigen Ladungsbereich aus. Im Gegensatz zu einem

Elektrodenabstand von 1 cm mit vollständiger Überlappung der Nekroseareale in

jedem Ladungsbereich war diese bei einem Elektrodenabstand von 2 cm erst ab

300 C reproduzierbar zu verzeichnen.

Diskussion

65

Die für eine Nekrose charakteristischen mikroskopischen Veränderungen, wie

Zellkernveränderungen, Eosinophilie des Zellplasmas in der HE-Färbung und

Verlust des Gewebeverbandes, fanden sich in den untersuchten Gewebeproben

wieder. Die mikroskopische Evaluation ergab das typische Bild einer

Koagulations- und Kolliquationsnekrose. Das Gewebe im Bereich der Anode

stellte sich leicht eosinophil mit pyknischen Zellkernen dar. Im Kathodenbereich

dominierte ein Verlust der Gewebeanfärbbarkeit mit aufgehobener Binnenstruktur

und homogenem Zytoplasma. Die jeweiligen Veränderungen präsentierten sich

homogen verteilt ohne perivaskuläre oder peribronchiale Bereiche auszusparen.

Im Gegensatz zur Kolliquationsnekrose wurden größere Gefäße und Bronchien im

Bereich der Koagulationsnekrose, insbesondere bei niedriger elektrischer Ladung,

teils als intakt gewertet. Das bereits makroskopisch scharf abgrenzbare abladierte

Gewebe wies in der mikroskopischen Untersuchung größtenteils keine und nur in

geringem Umfang geringgradig ausgeprägte Denaturierungen auf. Das

Lungenparenchym stellte sich in den Randbereichen von Anode und Kathode mit

überwiegend homogen anfärbbarem Zytoplasma, erhaltenen Zellkernen und

erhaltener Binnenstruktur dar. Die ECL scheint in diesen Bereichen keine

elektrolytisch wirksamen Effekte im Gewebe induziert zu haben. Eine Schonung

des unmittelbar angrenzenden, nicht im elektrischen Feld befindlichen und nicht

zu abladierenden Gewebes ist damit als wahrscheinlich anzusehen.

Die bereits ab einer Applikation von 100 C makroskopisch sichtbaren und

reproduzierbaren Ablationsareale entsprachen bei der mikroskopischen Evaluation

nicht in jedem Ladungsbereich einer vollständigen Destruktion der unter-

schiedlichen Geweberegionen. Eine vollständige Denaturierung im Elektroden-

und Intermediärbereich konnte mikroskopisch erst im höheren Ladungsbereich

erzielt werden. Ab 400 C war eine relevante vollständige Nekrose im

Anodenbereich nachweisbar. Bei Verwendung eines Elektrodenpaares scheint so

die Applikation einer geringeren elektrischen Ladung nicht empfehlenswert. Die

elektrolytischen Effekte waren im Kathodenbereich ladungssensitiver und bereits

ab 200 C suffizient sowie deutlich ausgeprägter als im Anodenbereich.

Die von einigen Autoren vertretene Auffassung, die elektrische Ladung nach der

Tumorgröße mit 100 C/cm Tumor zu applizieren [29, 44], scheint unter Berück-

sichtigung der vorliegenden Ergebnisse kritisch. In keiner der untersuchten

Diskussion

66

Gewebeproben konnte bei einer Ladung von 100 C eine relevante und damit

ausreichende mikroskopische Gewebedestruktion sowohl im Anoden- als auch im

Kathodenbereich unabhängig vom Elektrodenabstand nachgewiesen werden.

Insbesondere im Anodenbereich wurden bei 100 C überwiegend intakte

Pneumatozyten, Muskelzellen der Gefäße und Bronchien sowie Epithelzellen der

Bronchien beobachtet.

Unter Berücksichtigung der Ergebnisse der makroskopischen und mikro-

skopischen Auswertung scheint unabhängig vom Elektrodenabstand die

Applikation einer Ladung von 400 C empfehlenswert. Die sichere makroskopische

Überlappung der Nekroseareale ist hier mit einer vollständigen mikroskopischen

Destruktion vor allem auch im Intermediärbereich assoziiert. Diese Empfehlungen

beziehen sich ausschließlich auf die Verwendung von einem Elektrodenpaar. Da

das Destruktionsausmaß an der Kathode in jedem Ladungsbereich deutlich

stärker ausgeprägt war als an der Anode, ist zu vermuten, dass die Verwendung

mehrerer Elektroden mit unterschiedlichem Anoden-Kathoden-Verhältnis zu

Gunsten der Kathode bereits bei einer niedrigeren elektrischen Ladung zu einer

suffizienten, reproduzierbaren Gewebedestruktion führen könnte.

Aus den vorliegenden Ergebnissen lässt sich für die Dosis-Wirkungs-Beziehung

schlussfolgern, dass man, um das Ablationsvolumen und das Destruktionsausmaß

zu steigern, den Elektrodenabstand von 1 auf 2 cm verlängern und die zu

applizierende elektrische Ladung erhöhen sollte. Es gilt zu beachten, dass nicht in

jedem Fall eine makroskopisch vollständige Destruktion mit einer vollständigen

mikroskopischen Denaturierung assoziiert war. Diese fand sich unabhängig vom

Elektrodenabstand sicher erst ab einer applizierten elektrischen Ladung von 400

C. Damit geht gleichzeitig eine verlängerte Anwendungsdauer einher, welche

jedoch die klinische Praktikabilität limitiert. Um den geforderten therapeutisch

wirksamen ECL-Effekten im klinischen Setting gerecht zu werden, bietet sich die

Möglichkeit der Anwendung mehrerer Elektrodenpaare. Die gleichzeitige

Verwendung von vier Elektroden ist gerätetechnisch durchführbar und sollte

hinsichtlich eines gesteigerten elektrolytisch wirksamen Effektes bei gleich-

bleibender elektrischer Ladung und Applikationsdauer in nachfolgenden Studien

untersucht werden.

Diskussion

67

Die fehlende Möglichkeit der ortsständigen Verankerung der Elektroden ohne

Hilfsmittel (im Versuch Plexiglasschablone) und die Verschieblichkeit der

Elektroden während der Applikation bei Ventilation der Lunge erscheinen als

weitere technische Limitation. Unter Berücksichtigung der dadurch möglichen

sekundären Komplikationen und einer ggf. nicht vollständigen Tumordestruktion

könnten diese Aspekte eine scheinbare Kontraindikation für die Anwendung am

Menschen darstellen.

Durch das in der vorliegenden Arbeit verwendete Ex-vivo-Modell und die

unmittelbar nach ECL-Durchführung erfolgte Gewebeaufarbeitung wurden

mögliche sekundäre Veränderungen der Ablationsareale nicht erfasst oder

analysiert. Die Arbeitsgruppe um Euler beschrieb nach der Ausführung der ECL

die Ausbildung einer Primärnekrose. Die nach ECL-Intervention herrschende

Gewebehypoxie und das saure Milieu im angrenzenden Gewebe führen sieben bis

vierzehn Tage nach Ablation zur Ausbildung einer Sekundärnekrose im

Anodenbereich [15]. Durch die unmittelbare Gewebeverarbeitung nach der ECL in

unserem Versuchssetting wurde dieser postinterventionelle ECL-Effekt im

Anodenbereich nicht berücksichtigt. Darüber hinaus können in einem Ex-vivo-

Modell durch die ECL induzierte systemische Auswirkungen oder Reaktionen des

Immunsystems (z.B. Leukozyteninfiltration, thrombogene Aktivierung, Ausbildung

von Granulationsgewebe), welche in In-vivo-Untersuchungen beobachtet wurden

[6], nicht untersucht werden.

Zusammenfassung

68

6 Zusammenfassung

Primäre und sekundäre Tumoren der Lunge zählen zu den häufigsten malignen

Erkrankungen [24, 57]. Sie weisen eine zunehmende Inzidenz und hohe Mortalität

auf [25, 57]. Im kurativen Ansatz stellt die chirurgische Resektion den Gold-

standard in der Therapie dar [17, 39, 48]. Die meist assoziierten Komorbiditäten,

die Tumorlokalisation und das fortgeschrittene Tumorwachstum bedingen jedoch

eine Inoperabilität des Patienten [17, 57]. Zur lokalen Tumorkontrolle scheinen

ablative Verfahren gegenüber der Radiochemotherapie bei gleicher Effektivität mit

einem günstigeren Nebenwirkungsprofil assoziiert [12].

Die Radiofrequenzablation stellt ein ablatives thermisches Verfahren dar, welches

sich gegenüber der Elektrochemischen Lyse (ECL) durch Ergebnisse rando-

misierter Studien in der therapeutischen Anwendung etabliert hat [9, 12]. Die ECL

ist ein alternatives ablatives Verfahren. Die Destruktion erfolgt hierbei durch

elektrisch induzierte chemische Reaktionen, die einen zytotoxischen Effekt auf das

behandelte Gewebe ausüben [29, 37, 41, 43]. Für eine generalisierte Anwendung

fehlen jedoch kontrollierte, randomisierte Studien.

Ziel dieser Arbeit ist die makroskopische und mikroskopische Untersuchung der

ECL-Effekte im porzinen Lungengewebe zur Erstellung einer Dosis-Wirkungs-

Beziehung. Durchgeführt wurde die ECL mit einem Platin-Elektrodenpaar an 32

porzinen Lungen in einem Ex-vivo-Perfusionsmodell. Bei konstanter Stromstärke

(50 mA) und Spannung (25 V) wurde eine elektrische Ladung von 100, 200, 300

und 400 Coulomb (C) mit je 1 und 2 cm Elektrodenabstand (EA) appliziert. Durch

Steigerung der applizierten Ladung resultierte eine entsprechend längere

Ablationsdauer (100 C: 34 min, 200 C: 67 min, 300 C: 100 min, 400 C: 134 min).

Bei acht Versuchsdurchläufen pro Ladung und Elektrodenabstand wurden

insgesamt 64 Ablationen durchgeführt.

Die ECL führte zu jeweils reproduzierbaren, scharf abgrenzbaren, ellipsen-

förmigen Koagulationsnekrosen im Anodenbereich und Kolliquationsnekrosen im

Kathodenbereich. Die Ergebnisse zeigten eine Diskrepanz zwischen dem

makroskopisch definierten Nekroseareal und der mikroskopisch nachweisbaren

Gewebedestruktion. Bei einem Elektrodenabstand von 1 cm zeigte sich

Zusammenfassung

69

ladungsunabhängig eine vollständige Überlappung der Nekroseareale. Bei 2 cm

Elektrodenabstand war dies ab 300 C zu erzielen. Für das makroskopische

Destruktionsvolumen ergab sich eine lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung mit

jeweils größerem Destruktionsvolumen bei 2 cm Elektrodenabstand (33 bis 104 %

größer als bei 1 cm EA). Die mikroskopische Evaluation lieferte einen positiven

Zusammenhang zwischen applizierter Ladung und Nekroseausprägung. Im

Kathodenbereich fand sich ein ladungssensitiveres und ausgeprägteres

Destruktionsausmaß. Die im Anodenbereich erst ab 400 C als suffizient

gewerteten nekrotischen Veränderungen scheinen eine Anwendung im

niedrigeren Ladungsbereich einzuschränken. Der Effekt der sich verzögert

ausbildenden sekundären Nekrose im Anodenbereich wurde in der vorliegenden

Arbeit nicht untersucht und somit nicht berücksichtigt. Die Applikation einer

geringeren Ladung zur Erzielung einer suffizienten Nekrose auch im

Anodenbereich erscheint so möglich.

Bei den vorgegebenen gerätetechnischen Parametern stellt die Verlängerung der

Anwendungsdauer die einzige Möglichkeit zur Steigerung der applizierten Ladung

dar. Dieser Nachteil mit den zum Teil extrem langen Applikationszeiten wäre bei

den zu erwartenden sekundären pulmonalen Komplikationen eine Kontraindikation

zur Anwendung in vivo. Die fehlende Möglichkeit der ortsständigen Verankerung

der Elektroden bei Ventilation der Lunge ist eine weitere technische Limitation,

welche für die Anwendung in vivo verbessert werden müsste.

Da die Untersuchungen an nicht ventilierten Ex-vivo-Lungen durchgeführt wurden

und systemische Wechselwirkungen, immunologische Prozesse sowie mikro-

skopisch nicht sichtbare Wirkungen des elektrischen Stroms auf z.B. Zellwand-

kanäle nicht beurteilt werden konnten, bedürfen die vorliegenden Ergebnisse einer

Überprüfung durch In-vivo-Studien.

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Anhang

77

8 Anhang

8.1 TNM-Klassifikation und Stadieneinteilung des Lungenkarzinoms nach

der Union internationale contre le cancer (UICC) und der International

Association for the Study of Lung Cancer (IASLC 2009, 7. Auflage)

T Tumor

T1 Tumor < 3 cm größte Ausdehnung, umgeben von Lungengewebe oder viszeraler Pleura, Hauptbronchus bronchoskopisch frei T1a ≤ 2 cm; T1b > 2 cm ≤ 3 cm

T2 Tumor > 3 cm ≤ 7 cm mit Befall von Hauptbronchus ≥ 2 cm entfernt von der

Karina oder viszerale Pleura infiltriert oder Atelektase oder obstruktive Entzündung bis zum Hilus, aber nicht der ganzen Lunge T2a ≤ 5 cm, T2b ≤ 7 cm

T3 T2 Tumor > 7 cm Tumor jeder Größe mit Infiltration von Brustwand, Zwerchfell, mediastinaler Pleura oder parietalem Perikard Hauptbronchus ≤ 2 cm entfernt von Karina, Karina selbst frei Atelektase oder obstruktive Entzündung der ganzen Lunge getrennte Herde im gleichen Lungenlappen

T4 Tumor jeder Größe mit Infiltration von Mediastinum, Herz, großen Gefäßen, Trachea, Ösophagus, Wirbelkörper oder Karina

N Regionale Lymphknoten

N0 Kein regionaler Lymphknotenbefall

N1 Lymphknotenbefall peribronchial und ipsilateral hilär

N2 Lymphknotenbefall ipsilateral mediastinal und subkarinal

N3 Lymphknotenbefall kontralateral hilär und mediastinal, ipsilateral und kontralateral supraklavikulär und von Skalenuslymphknoten

M Fernmetastasen

M0 Kein Nachweis von Fernmetastasen

M1 Nachweis von Fernmetastasen M1a: Knoten in der kontralateralen Lunge, der Pleura oder maligner Pleuraerguss M1b: Fernmetastasen

Anhang

78

8.2 Fixierung und Einbettung der Präparate

Material und Durchführung

- Formalin-Fixierung: Formaldehydlösung 4,5 %, wässrige Lösung

gepuffert nach Lilie, BÜFA Chemikalien GmbH und Co. KG

- H2O

- Alkohol (70 %, 96 %, 100 %)

- Xylol

- Paraffin-Einbettung

- Herstellung von 4 µm Schnitten am Mikrotom

- Aufziehen der Schnitte auf Glasobjektträgern

8.3 Durchführung der Haematoxylin-Eosin-Färbung für Paraffinschnitte

nach SOP

Material

- Paraffinschnitte

- Ethanol absolut, 96 %, 70 % (vergällt) Ethanol UK-SH, SAP: 49010016

- Xylol (reinst.) J.T. Baker, 8118.5000

- Hämatoxylin nach Mayer Roth, T865.2

- Eosin G 0,5 %, wässrig Merck, 1.09844.1000

- Eukitt O. Kindler, EU100

- Deckgläser 24 x 40 mm Menzel, 07695029

- Pinzette/Präpariernadel

- Präparate-Mappe

Färbung der Paraffinschnitte

- 3 x Xylol je 5 min

- Absteigende Alkoholreihe 2 x 100 % je 3 min

2 x 96 % je 3 min

2 x 70 % je 3 min

Anhang

79

- Gründliche Spülung mit Millipore

- Hämatoxylin n. Mayer 5 min

- Leitungswasser 10 min (fließend)

- Eosin 0,5 % 20 - 40 s

- kurze Spülung mit Leitungswasser

- Aufsteigende Alkoholreihe 1 x 70 % kurze Spülung (max. 1 min)

2 x 96 % je 3 min

2 x 100 % je 3 min

- 3 x Xylol kurze Spülung

- Eindeckung mit Eukitt

Statistik

80

9 Statistik

9.1 Lungengewichte

Statistiken

Lungengewicht

präinterventionell Lungengewicht

postinterventionell Zunahme

Lungengewicht

N Gültig 32 32 32

Fehlend 0 0 0 Mittelwert 485,531 504,531 19,000 Median 482,500 500,500 17,500 Standardabweichung 119,3761 121,6348 11,1587 Minimum 245,0 259,0 3,0 Maximum 724,0 755,0 53,0 Perzentile 25 398,250 414,000 12,000

50 482,500 500,500 17,500

75 552,750 571,000 22,750

Wilcoxon-Test

Ränge

N Mittlerer Rang Rangsumme

Lungengewicht postinterventionell - Lungengewicht präinterventionell

Negative Ränge 0a ,00 ,00

Positive Ränge 32b 16,50 528,00

Bindungen 0c

Gesamt 32

a. Lungengewicht postinterventionell < Lungengewicht präinterventionell b. Lungengewicht postinterventionell > Lungengewicht präinterventionell c. Lungengewicht postinterventionell = Lungengewicht präinterventionell

Statistik für Test

a

Lungengewicht postinterventionell - Lungengewicht präinterventionell

Z -4,938b

Asymptotische Signifikanz (2-seitig) ,000

a. Wilcoxon-Test b. Basiert auf negativen Rängen.

Statistik

81

9.2 Nekrosevolumina

9.2.1 Überlappung der Nekrosevolumina

1cm Elektrodenabstand

Gruppe Häufigkeit Prozent Gültige Prozente Kumulierte Prozente

1 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

2cm Elektrodenabstand


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

9.2.2 Nekrosevolumina unabhängig vom Elektrodenabstand

MW SD Mdn N

100 Ca 7.03 3.96 5.55 16 200 Cb 17.21 11.05 13.27 16 300 Cb 24.07 12.48 21.29 16 400 Cc 39.09 23.42 36.21 16 Anmerkung: Unterschiedliche hochgestellte Buchstaben weisen auf signifikante (p < .05) Unterschiede zwischen zwei Gruppen (Mann-Whitney-U-Test)

100 C N Gültig 16

Fehlend 0

Mittelwert 7,0325

Median 5,5450

Standardabweichung 3,95916

Minimum 2,89

Maximum 15,87

Perzentile 25 4,3175

50 5,5450

75 9,7075

200 C N Gültig 16

Fehlend 0

Mittelwert 17,2094

Median 13,2700


Minimum 4,39

Maximum 47,71

Statistik

82


50 13,2700

75 22,1425

300 C N Gültig 16

Fehlend 0

Mittelwert 24,0725

Median 21,2900


Minimum 11,64

Maximum 53,73


50 21,2900

75 32,8300

400 C N Gültig 16

Fehlend 0

Mittelwert 39,0919

Median 36,2100


Minimum 15,77

Maximum 102,95


50 36,2100

75 53,8300

Kruskal-Wallis-Test

Ränge

Bedingung N Mittlerer Rang

Nekrosevolumen 100 C 16 11,56

200 C 16 30,19

300 C 16 38,75

400 C 16 49,50

Gesamt 64

Statistik für Test

a,b

Nekrosevolumen

Chi-Quadrat 35,622 df 3 Asymptotische Signifikanz ,000

a. Kruskal-Wallis-Test b. Gruppenvariable: Bedingung

Korrelationen

Nekrosevolumen C

Kendall-Tau-b Nekrosevolumen Korrelationskoeffizient 1,000 ,598**

Sig. (2-seitig) . ,000

N 64 64

C Korrelationskoeffizient ,598** 1,000

Sig. (2-seitig) ,000 .

N 64 64

**. Die Korrelation ist auf dem 0,01 Niveau signifikant (zweiseitig).

Statistik

83

Mann-Whitney-Test Ränge

Bedingung N Mittlerer Rang Rangsumme

Nekrosevolumen 100 C 16 10,69 171,00

200 C 16 22,31 357,00

Gesamt 32

Statistik für Test

a

Nekrosevolumen

Mann-Whitney-U 35,000 Wilcoxon-W 171,000 Z -3,505 Asymptotische Signifikanz (2-seitig) ,000 Exakte Signifikanz [2*(1-seitig Sig.)] ,000

b

a. Gruppenvariable: Bedingung b. Nicht für Bindungen korrigiert.

Ränge



300 C 16 23,69 379,00

Gesamt 32

Statistik für Test

a

Nekrosevolumen


b


Ränge



400 C 16 24,44 391,00

Gesamt 32

Statistik für Test

a

Nekrosevolumen


b


Ränge



300 C 16 19,38 310,00

Gesamt 32

Statistik

84

Statistik für Testa

Nekrosevolumen


b


Ränge



400 C 16 21,75 348,00

Gesamt 32

Statistik für Test

a

Nekrosevolumen


b


Ränge



400 C 16 20,31 325,00

Gesamt 32

Statistik für Test

a

Nekrosevolumen


b



ladungsunabhängig

Statistiken

Nekrosevolumen 1,0 N Gültig 32

Fehlend 0

Mittelwert 17,6094

Median 13,2700


Minimum 2,89

Maximum 65,89

Statistik

85


50 13,2700

75 25,5050

2,0 N Gültig 32

Fehlend 0

Mittelwert 26,0938

Median 20,9450


Minimum 4,30

Maximum 102,95


50 20,9450

75 38,3400

Mann-Whitney-Test

Ränge

Elektrodenabstand (cm) N Mittlerer Rang Rangsumme

Nekrosevolumen 1,0 32 28,20 902,50

2,0 32 36,80 1177,50

Gesamt 64

Statistik für Test

a

Nekrosevolumen

Mann-Whitney-U 374,500 Wilcoxon-W 902,500 Z -1,846 Asymptotische Signifikanz (2-seitig) ,065

a. Gruppenvariable: Elektrodenabstand (cm)


ladungsabhängig

100 C 1,0 N Gültig 8

Fehlend 0

Mittelwert 6,0363

Median 4,8350


Minimum 2,89

Maximum 14,78


50 4,8350

75 7,1475

2,0 N Gültig 8

Fehlend 0

Mittelwert 8,0288

Median 5,8600


Statistik

86

Minimum 4,30 Maximum 15,87


50 5,8600

75 11,1225


Fehlend 0

Mittelwert 11,3100

Median 10,6350


Minimum 4,39

Maximum 21,20


50 10,6350

75 16,2100

2,0 N Gültig 8

Fehlend 0

Mittelwert 23,1088

Median 22,0550


Minimum 11,46

Maximum 47,71


50 22,0550

75 29,9425


Fehlend 0

Mittelwert 19,9987

Median 16,4450


Minimum 11,64

Maximum 33,51


50 16,4450

2,0 N Gültig 8

Fehlend 0

Mittelwert 28,1463

Median 23,7500


Minimum 14,66

Maximum 53,73


50 23,7500

75 39,6825


Fehlend 0

Mittelwert 33,0925

Median 32,7850


Minimum 15,77

Maximum 65,89


50 32,7850

75 40,8425

2,0 N Gültig 8

Fehlend 0

Mittelwert 45,0913

Median 38,7950


Statistik

87

Minimum 19,09

Maximum 102,95


50 38,7950

75 60,6025

Kruskal-Wallis-Test

Ränge

Elektrodenabstand (cm) Bedingung N Mittlerer Rang

1,0 Nekrosevolumen 100 C 8 6,38

200 C 8 13,88

300 C 8 19,50

400 C 8 26,25

Gesamt 32 2,0 Nekrosevolumen 100 C 8 5,25

200 C 8 17,00

300 C 8 19,75

400 C 8 24,00

Gesamt 32

Statistik für Test

a,b

Elektrodenabstand (cm) Nekrosevolumen

1,0 Chi-Quadrat 19,406

df 3

Asymptotische Signifikanz ,000

2,0 Chi-Quadrat 17,602

df 3

Asymptotische Signifikanz ,001

a. Kruskal-Wallis-Test b. Gruppenvariable: Bedingung

Korrelationen

Elektrodenabstand (cm) Nekrosevolumen C

Kendall-Tau-b 1,0 Nekrosevolumen Korrelationskoeffizient 1,000 ,651**


N 32 32



N 32 32

2,0 Nekrosevolumen Korrelationskoeffizient 1,000 ,587**


N 32 32



N 32 32

**. Die Korrelation ist auf dem 0,01 Niveau signifikant (zweiseitig).

Statistik

88

Mann-Whitney-Test

Ränge

Elektrodenabstand (cm) Bedingung N Mittlerer Rang Rangsumme

1,0 Nekrosevolumen 100 C 8 5,88 47,00

200 C 8 11,13 89,00

Gesamt 16 2,0 Nekrosevolumen 100 C 8 4,88 39,00

200 C 8 12,13 97,00

Gesamt 16

Statistik für Test

a


1,0 Mann-Whitney-U 11,000

Wilcoxon-W 47,000

Z -2,205


Exakte Signifikanz [2*(1-seitig Sig.)] ,028b


Wilcoxon-W 39,000

Z -3,046




Ränge



300 C 8 12,00 96,00


300 C 8 12,13 97,00

Gesamt 16

Statistik für Test

a



Wilcoxon-W 40,000

Z -2,941




Wilcoxon-W 39,000

Z -3,046




Ränge



400 C 8 12,50 100,00

Gesamt 16

Statistik

89


400 C 8 12,50 100,00

Gesamt 16

Statistik für Test

a


1,0 Mann-Whitney-U ,000

Wilcoxon-W 36,000

Z -3,361



2,0 Mann-Whitney-U ,000

Wilcoxon-W 36,000

Z -3,361




Ränge



300 C 8 10,38 83,00


300 C 8 9,75 78,00

Gesamt 16

Statistik für Test

a



Wilcoxon-W 53,000

Z -1,575




Wilcoxon-W 58,000

Z -1,050




Ränge



400 C 8 11,88 95,00


400 C 8 10,38 83,00

Gesamt 16

Statistik

90

Statistik für Test

a



Wilcoxon-W 41,000

Z -2,836




Wilcoxon-W 53,000

Z -1,575




Ränge



400 C 8 10,88 87,00


400 C 8 10,13 81,00

Gesamt 16

Statistik für Test

a



Wilcoxon-W 49,000

Z -1,995



2,0 Mann-Whitney-U 19,000 Wilcoxon-W 55,000

Z -1,365




Statistik

91

9.3 Häufigkeitsverteilung der gewerteten (0, 1, 2) histologischen Kriterien

(P1-P8) für die Regionen AA, A, M, K, KA in Abhängigkeit von der

elektrischen Ladung und dem Elektrodenabstand

AA P1 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

AA P1 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

AA P2 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

AA P2 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

92

AA P3 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

AA P3 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

AA P4 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

AA P4 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

AA P5 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

93

AA P5 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

AA P6 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

AA P6 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

AA P7 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

AA P7 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

94

AA P8 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

AA P8 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

A P1 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 5 62,5 62,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P1 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 6 75,0 75,0 75,0

2 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

95

A P2 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 1 12,5 12,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P2 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P3 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 2 25,0 25,0 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 5 62,5 62,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

96

4 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P3 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P4 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 1 12,5 12,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P4 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

97

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P5 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 2 25,0 25,0 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 5 62,5 62,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P5 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P6 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 1 12,5 12,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

98

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P6 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P7 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 2 25,0 25,0 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 5 62,5 62,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

99

A P7 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P 8 1cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 1 12,5 12,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

A P 8 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 3 37,5 37,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

100

M P1 1cm


1 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

M P1 2cm


1 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

M P2 1cm


1 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

101

M P2 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

M P3 1cm


1 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

M P3 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 5 62,5 62,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

102

M P4 1cm


1 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

M P4 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

M P5 1cm


1 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

103

M P5 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 5 62,5 62,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

M P6 1cm


1 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

M P6 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

104

M P7 1cm


1 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

M P7 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 5 62,5 62,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

M P 8 1cm


1 Gültig 0 4 50,0 50,0 50,0

1 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 4 50,0 50,0 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

105

M P8 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

K P1 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P1 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 3 37,5 37,5 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 1 12,5 12,5 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P2 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

106

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

K P2 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 2 25,0 25,0 37,5

2 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P3 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P3 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 3 37,5 37,5 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 2 25,0 25,0 37,5

2 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

107

K P4 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

K P4 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 2 25,0 25,0 37,5

2 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P5 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P5 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 3 37,5 37,5 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

Statistik

108

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 2 25,0 25,0 37,5

2 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P6 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

K P6 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 2 25,0 25,0 37,5

2 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P7 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

109

K P7 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 3 37,5 37,5 50,0

2 4 50,0 50,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 2 25,0 25,0 37,5

2 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

K P8 1cm


1 Gültig 1 5 62,5 62,5 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 1 1 12,5 12,5 12,5

2 7 87,5 87,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

K P8 2cm


1 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 4 50,0 50,0 62,5

2 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 1 12,5 12,5 12,5

1 2 25,0 25,0 37,5

2 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 1 2 25,0 25,0 25,0

2 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 2 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

110

KA P1 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

KA P1 2cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 2 25,0 25,0 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 3 37,5 37,5 37,5

1 5 62,5 62,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

KA P2 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

KA P2 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

111

KA P3 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

KA P3 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 1 12,5 12,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

KA P4 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

KA P4 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

112

KA P5 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

KA P5 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 1 12,5 12,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

KA P6 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

KA P6 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

113

KA P7 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 2 25,0 25,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 1 8 100,0 100,0 100,0

KA P7 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 6 75,0 75,0 75,0

1 1 12,5 12,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 5 62,5 62,5 62,5

1 3 37,5 37,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

4 Gültig 0 2 25,0 25,0 25,0

1 6 75,0 75,0 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

KA P8 1cm


1 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

1 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

2 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

KA P8 2cm


1 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

2 Gültig 0 7 87,5 87,5 87,5

2 1 12,5 12,5 100,0

Gesamt 8 100,0 100,0

3 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

4 Gültig 0 8 100,0 100,0 100,0

Statistik

114

9.4 Gemittelte ladungsunabhängige Häufigkeitsverteilung der gewerteten

(0, 1, 2) histologischen Kriterien (P1-P8) für die Regionen AA, A, M, K,

KA in Abhängigkeit vom Elektrodenabstand

Region Elektrodenabstand* Wertung 0** Wertung 1** Wertung 2**

A 1 2

57 45

27 33

16 22

K 1 2

1 6

19 20

80 74

M 1 2

24 43

51 37

25 20

AA 1 2

90 89

10 11

0 0

KA 1 2

82 79

18 18

0 3

*: in Zentimeter, **: in Prozent

9.5 Gemittelte Häufigkeitsverteilung der gewerteten (0, 1, 2) histologischen

Kriterien (P1-P8) für die Regionen AA, A, M, K, KA in Abhängigkeit von

der elektrischen Ladung und dem Elektrodenabstand

A, 1 cm Elektrodenabstand

Ladung in C Wertung 0* Wertung 1* Wertung 2*

100 94 6 0

200 67 20 13

300 44 50 6

400 25 31 44

*: in Prozent

A, 2 cm Elektrodenabstand


100 88 12 0

200 30 67 3

300 37,5 25 37,5

400 25 30 45

*: in Prozent

K, 1 cm Elektrodenabstand


100 0 63 37

200 6 6 88

300 0 0 100

400 0 6 94

*: in Prozent

K, 2 cm Elektrodenabstand


100 12 44 44

200 12 24 64

300 0 12 88

400 0 0 100

*: in Prozent

Statistik

115

M, 1 cm Elektrodenabstand


100 44 56 0

200 41 56 3

300 3 52 45

400 8 41 51

*: in Prozent

M, 2 cm Elektrodenabstand


100 92 8 0

200 30 61 9

300 37 44 19

400 11 34 55

*: in Prozent

AA, 1 cm Elektrodenabstand


100 100 0 0

200 100 0 0

300 97 3 0

400 63 37 0

*: in Prozent

AA, 2 cm Elektrodenabstand


100 100 0 0

200 97 3 0

300 81 19 0

400 77 23 0

*: in Prozent

KA, 1 cm Elektrodenabstand


100 88 12 0

200 97 3 0

300 81 19 0

400 63 37 0

*: in Prozent

KA, 2 cm Elektrodenabstand


100 98 2 0

200 80 9 11

300 78 22 0

400 59 41 0

*: in Prozent

Danksagung

Ich habe vielen Menschen, die mich im Rahmen meiner Doktorarbeit auf

unterschiedlichen Wegen begleitet haben, sehr zu danken.

Besonders möchte ich mich bei meinem Doktorvater Priv.-Doz. Dr. E. Schlöricke

aus der Klinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie des Westküstenklinikums

Heide für das interessante Thema bedanken. Desweiteren danke ich ihm für seine

wertvolle Unterstützung und sein Engagement, insbesondere während der

experimentellen Phase der Arbeit. Aber auch sein ausdauernder Zuspruch und

seine Geduld während unserer gesamten Zusammenarbeit haben es mir erst

ermöglicht, diese Arbeit fertigzustellen.

Bedanken möchte ich mich außerdem bei Prof. Dr. T. Keck als Direktor der Klinik

für Chirurgie, bei Prof. Dr. A. C. Feller als ehemaligen Direktor des Instituts für

Pathologie des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, und bei

Prof. Dr. Dr. J. Habermann als Leiter des chirurgischen Forschungslabors des

Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, für die Bereitstellung

des Arbeitsplatzes und das Überlassen der Arbeitsmaterialien. Zu danken habe

ich auch Dr. M. Gebhard aus dem Institut für Pathologie des Universitätsklinikums

Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, für seine Hilfe bei der Auswertung der

Präparate. Darüber hinaus bedanke ich mich bei den Mitarbeitern des

chirurgischen Forschungslabors, hier besonders herzlich bei Frau G. Grosser-

Pape für die Einarbeitung und Unterstützung bei der Erstellung der Präparate.

Frau C. Killaitis aus der Klinik für Chirurgie des Universitätsklinikums Schleswig-

Holstein, Campus Lübeck, danke ich für die Unterstützung bei der statistischen

Auswertung. Ebenso bedanke ich mich für die Unterstützung und wertvollen

Anregungen bei Priv.-Doz. Dr. M. Hoffmann und Prof. Dr. P. Kujath. Für die gute

Zusammenarbeit und den wertvollen Gedankenaustausch bedanke ich mich bei

den Doktorandinnen unserer Arbeitsgruppe P. Viegas und F. Zielke.

Zuletzt bedanke ich mich bei meinen Eltern, meiner Schwester und meinem Mann,

die zu jeder Zeit für mich da waren und mich immer motiviert sowie unterstützt

haben.

Lebenslauf

Zur Person

Name Constanze Manthey

geb. Tenfeld

Geburtsdatum 27.09.1982

Geburtsort Lübeck

Staatsangehörigkeit deutsch

Studium

11/2013 Zweiter Abschnitt der Ärztlichen Prüfung

08/2012 - 07/2013 Praktisches Jahr

Universität zu Lübeck: Innere Medizin, Radiologie,

Chirurgie

Spital Herisau/Schweiz: Chirurgie

08/2011 Beginn der Dissertationsarbeit „Experimentelle

Untersuchung der elektrochemischen Lyse an einem

Ex-vivo Modell einer perfundierten porzinen Lunge zur

Erstellung einer Dosis-Wirkungs-Beziehung“, Betreuer

Priv.-Doz. Dr. med. E. Schlöricke

09/2009 Erster Abschnitt der Ärztlichen Prüfung

10/2007 Beginn des Studiums der Humanmedizin an der

Universität zu Lübeck

Ausbildung und Berufserfahrung

Seit 01/2015 Assistenzärztin in der Radiologie des UKSH, Campus

Lübeck

12/2013 - 12/2014 Assistenzärztin in der Neuroradiologie des UKSH,

Campus Lübeck

11/2006 - 09/2007 Medizinisch-technische Radiologieassistentin im Radio-

logischen Zentrum am Kaufhof in Lübeck

09/2006 Abschluss als staatlich geprüfte medizinisch-technische

Radiologieassistentin

09/2003 - 09/2006 Schule für technische Assistenten in der Medizin am

UKSH, Campus Lübeck, Fachrichtung MTRA

Veröffentlichung der Arbeitsergebnisse

Tagungsband zur 21. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für

Thoraxchirurgie. Karlsruhe, 27. - 29.09.2012:

Elektrochemische Lyse: Eine Untersuchung zur dosisabhängigen Wirkung an

einem perfundierten Ex-vivo-Modell der Schweinelunge

Schlöricke, Erik; Tenfeld, Constanze; Limmer, Stefan; Gebhardt, Maximilian;

Kujath, Peter; Hoffmann

Erster Posterpreis zur Tagung der Vereinigung Nordwestdeutscher Chirurgen.

Hamburg 29.11. - 1.12.2012:

Elektrochemische Lyse – eine Alternative?

Tenfeld, Constanze; Zimmermann, Markus; Hoffmann, Martin; Limmer, Stefan;

Kujath, Peter; Gebhardt, Maximilian; Schlöricke, Erik

Lübeck, August 2016

Experimentelle Untersuchung der elektrochemischen Lyse an ... · an einem Ex-vivo-Modell einer...

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