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Thoraxchirurgie
Info
Verfasst von:
Niklas Verloh, Jakob Neubauer und Wibke Uller
Publiziert am: 13.09.2022

Interventionelle Radiologie in der Thoraxchirurgie

Bei den radiologischen-interventionellen Eingriffen am Thorax werden zwischen vaskulären und nichtvaskulären Untersuchungen unterschieden. Das folgende Kapitel befasst sich bei den nichtvaskulären Verfahren mit den bildgesteuerten transkutanen Biopsien von Lunge, Mediastinum und Thoraxwand sowie den Drainagenanlagen. Zu den vaskulären Verfahren zählen die Embolisationen von pulmonalen arteriovenösen Malformationen und von Bronchialarterien sowie die Sklerosierung und Embolisation von Lymphgefäßen. Besonderer Fokus liegt auf den Indikationen, Kontraindikationen sowie den Erfolgsraten der jeweiligen Eingriffe.

Einleitung

Die Interventionelle Radiologie kann entsprechend der speziellen Techniken nochmals in vaskuläre und nichtvaskuläre Interventionelle Radiologie unterteilt werden. Während zu den vaskulären Techniken alle arteriellen und venösen endovaskulären Interventionen zählen, beinhalten die nichtvaskulären Techniken perkutane Biopsien, Drainagenanlagen sowie Verfahren zur Tumorablation. Im Folgenden werden wir auf die für die Thoraxchirurgie relevantesten radiologischen Interventionen eingehen.

Nichtvaskuläre Verfahren

CT-gesteuerte transkutane Biopsien von Lunge, Mediastinum und Thoraxwand

Indiziert ist die CT-gesteuerte transkutane Biopsie, wenn eine thorakale Veränderung histopathologisch oder mikrobiologisch abgeklärt werden soll.
In der Regel handelt es sich um die Dignitätsabklärung von malignitätssuspekten Lungenrundherden, pleuralen oder mediastinalen Raumforderungen, Raumforderungen der Thoraxwand oder Rippenläsionen. Außerdem kann die Gewebegewinnung zur molekularen Charakterisierung bekannter Malignome oder Rezidive eine Indikation darstellen. Bei der Evaluation therapieresistenter, fokaler pulmonaler Infektionsherde kann eine Biopsie ebenfalls indiziert sein.
Es gibt mehrere Kontraindikationen bzw. relative Kontraindikationen für CT-gesteuerte transkutane Biopsien von Lunge, Mediastinum und Thoraxwand, die bei der Planung der Intervention beachtet werden sollen.
CT-gesteuerte transkutane Biopsien von Lunge, Mediastinum und Thoraxwand
1.
Absolute Kontraindikation
  • Blutungsneigung (INR >1,3; Thrombozyten <50.000/μl; PTT >30s) und Antikoagulation, wegen Blutungsgefahr. Das periinterventionelle Absetzen kann unter Berücksichtigung der aktuellen Leitlinien (z. B. der CIRSE (Hadi et al. 2021) nach individueller Risiko-Nutzen-Abwägung erfolgen
  • Verdacht auf Hydatidenzyste, wegen möglicher anaphylaktischer Reaktion und Streuung
  • Verdacht auf pulmonale AV-Malformation, Lungensequestration oder pulmonale Hypertonie, wegen Blutungsgefahr
  • Anhaltender Husten oder Beatmung mit positivem Druck, wegen erhöhtem Risiko für einen Pneumothorax
 
2.
Relative Kontraindikation
  • Limitierte Lungenfunktion bei schwerem bullösen Emphysem oder nach kontralateraler Pneumektomie, wegen Lebensgefahr im Falle eines Pneumothorax. Hier sollte die Intervention in Bereitschaft zur Thoraxdrainagenanlage in Kooperation mit der Thoraxchirurgie geplant werden.
 
Für die CT-gesteuerte Intervention der Lunge eignen sich vor allem peripher gelegene Läsionen (Abb. 1). Die diagnostische Genauigkeit liegt insgesamt bei 90 %, nimmt aber bei einer Größe der Rundherde unter 1,5 cm, PET-Negativität und Lokalisation in der Lungenbasis deutlich ab (Tipaldi et al. 2022). Vor der Intervention muss geklärt sein, wie viele Proben entnommen werden sollen und in welchem Medium die Proben für Pathologie, Zytologie und/oder Mikrobiologie zur Verfügung gestellt werden sollen.
Die häufigste Komplikation der Intervention ist ein Pneumothorax bei etwa 25 % aller Patienten. Bei Patienten mit COPD/Lungenemphysem tritt ein Pneumothorax sogar doppelt so häufig auf. Der Pneumothorax kann in vielen Fällen durch Aspiration behandelt werden. In bis zu 10 % der Patienten muss eine Thoraxdrainage angelegt werden (Huo et al. 2020). Pulmonale Hämorrhagien kommen in bis zu 30 % der Fälle vor, sind aber meistens selbstlimitierend. Implantationsmetastasen sind insgesamt sehr selten (<0,1 %), treten allerdings beim Mesotheliom in bis zu 4 % der Fälle auf. Luftembolien mit kardialen und zerebralen Infarkten sind eine potenziell tödliche, aber sehr seltene Komplikation mit <0,1 % (Wu et al. 2011).

CT-gesteuerte Drainagenanlage

Wenn eine sonografische Steuerung der Drainagenanlage nicht sicher möglich oder deutlich erschwert erscheinen sollte, kann die Steuerung durch die CT übernommen werden (Lorenz et al. 2015). Dies kann insbesondere beim Vorliegen pulmonaler Abszesse der Fall sein (Ewig et al. 2021). Indikationen, Kontraindikationen und Komplikationen sind identisch zu der sonografisch gesteuerten Drainagenanlage.

Vaskuläre Verfahren

Embolisation von pulmonalen arteriovenösen Malformationen (pAVM)

Definition

Pulmonale arteriovenöse Malformationen (pAVM) stellen seltene vaskuläre Anomalien der Lunge dar. Hierbei handelt es sich um Shunts, die über dilatierte Gefäße eine direkte Verbindung zwischen der Pulmonalarterie (dem pulmonalen Kreislauf) und der pulmonalen Venen (und somit dem systemischen Kreislauf) unter Umgehung des normalerweise zwischengeschalteten Kapillarbetts bilden. Rund 70 % der pAVM sind hierbei mit der hereditären hämorrhagischen Teleangiektasie assoziiert.

Klinik

Durch diesen Rechts-links-Shunt (unter Umgehung der kapillaren Filterfunktion der Lunge) können pAVM neben paradoxen Embolien mit Stroke (30 %) auch zu Hirnabszessen (10–20 %) führen (Kjeldsen et al. 2014). Rupturen der dünnwandigen pAVMs führen zu Hämoptysen und Hämatothorax (3–10 %), insbesondere während einer Schwangerschaft (Ference et al. 1994; Bari und Cohen 2017). In fortgeschrittenen Fällen kann der Shunt zu Belastungsdyspnoe und Zyanose führen.

Präinterventionelle Diagnostik und Therapieindikationen

Bei Patienten mit klinischem Verdacht auf eine pAVM erfolgt zunächst eine kontrastmittelverstärkte Echokardiografie (CE). Im Falle eines positiven CE erfolgt eine kontrastmittelverstärkte Computertomografie zur Diagnosebestätigung und zur Indikation für die Therapie. Die Indikation ergibt sich aus den folgenden Kriterien (Müller-Hülsbeck et al. 2020):
  • solitäre oder multiple AVM mit einem Durchmesser der Arterie ≥2 mm,
  • Größenprogredienz der pAVM,
  • paradoxe Embolie oder symptomatische Hypoxämie.

Therapie/Embolisationstechnik

Die Coil-Embolisation ist aktuell der Goldstandard der pAVM-Therapie, wenngleich auch derzeit keine die unterschiedlichen Therapieoptionen (interventionell-radiologisch, konservativ, chirurgisch) vergleichenden, prospektiven Studien existieren. Hierbei wird über einen inguinalen oder jugulären venösen Zugangsweg ein Makrokatheter in die entsprechende Pulmonalarterie platziert und mittels hierüber eingebrachten Mikrokatheter die entsprechende(n) Feederarterie(n) sondiert. Im Anschluss erfolgt die Coil-Embolisation der zuführenden Arterien unmittelbar vor dem Shunt. Gegebenenfalls erfolgt auch eine Embolisation des venösen, dilatierten Anteils der pAVM, um Coils bestmöglich zu platzieren und um das Risiko einer Rekanalisation der pAVM so niedrig wie möglich zu halten. Multiple Sitzungen können bei Patienten mit mehreren pAVMs nötig werden. Die Coil-Applikation ist hierbei durchaus auf Grund des vorhandenen Shunts und der Anatomie einiger pAVMs technisch anspruchsvoll, sodass diese an erfahrenen interventionell-radiologischen Zentren in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den involvierten klinischen Disziplinen durchgeführt werden sollte. Die Low-Dose-CT wird derzeit als Follow-up-Bildgebung empfohlen. Hierbei konnten 96 % der behandelten pAVMs ein Jahr oder mehrere Jahre nach Embolisation nicht mehr oder deutlich verkleinert nachgewiesen werden (Remy et al. 1992).

Erfolgsrate

Rekanalisation der pAVM ist der häufigste Grund eines Rezidivs. Diese Reperfusion betrifft vor allem große und komplexe pAVMs und kann durch primär insuffizientes Coiling, initial nicht adressierte, kleine akzessorische arterielle Äste und sekundärem Anschluss inital normal großer Arterien an die pAVM verursacht werden (Lacombe et al. 2005). Technische Erfolgsraten von 100 % bei einer klinischen Erfolgsrate von 91 % und einer Komplikationsrate von 8 % wurden bei der Embolisation pAVMs beschrieben (Andersen et al. 2019).

Risiken

Während der Interventionen sind paradoxe Embolien durch Luft, Thrombus oder Coils am gefürchtetsten, kommen jedoch selten vor. Eine Ruptur der pAVM ist eine sehr seltene Komplikation, die durch eine Vervollständigung des Coilings direkt therapiert werden kann. In 15–30 % der Fälle können Pleuritis und Fieber nach der Embolisation auftreten (White Jr et al. 1988).

Embolisation von Bronchialarterien

Indikation

Ziel der Bronchialarterienembolisation ist es, den arteriellen Perfusionsdruck in den Bronchialarterien zu senken und hierdurch die Gerinnung im Zielgebiet zu ermöglichen (Marshall und Jackson 1997). Als anerkanntes und weit verbreitetes Verfahren wird sie vor allem bei der Behandlung von massiven und rezidivierenden Hämoptysen angewandt. Häufigste Ursachen von Hämoptysen sind entzündliche und infektiöse Erkrankungen, wie z. B. Tuberkulose, Bronchitis, zystische Fibrose oder ein Lungenabszess. Bei milden und moderaten Hämoptysen malignen Ursprungs (Bronchialkarzinome, Metastasen) kann ebenfalls eine Indikation zur präventiven Bronchialarterienembolisation bestehen, um die Mortalitäsrate dieser Erkrankungen zu senken (Chen et al. 2014; Hirshberg et al. 1997).

Anatomie

Die häufigste technische Herausforderung bei der Bronchialarterienembolisation ist die Sondierung der Bronchialarterien, da die Anatomie sehr unterschiedlich sein kann. Nach Cauldwell et al. bestehen 4 häufige Varianten der Bronchialarterien (Cauldwell et al. 1948; Chun et al. 2010). Wobei die meisten (ca. 70 %) Bronchialarterien direkt aus der thorakalen Aorta auf der Ebene T5-T6 entspringen (Abb. 2). Bei ektopen Verläufen oder anormalen Gefäßen können die Bronchialarterien jedoch auch aus der abdominalen Aorta oder dem Aortenbogen, der A. subclavia, der A. brachiocephalica, der A. mamaria interna, dem Truncus thyrocervicalis, dem Truncus costocervicalis oder der A. phrenica inferior entspringen (Chun et al. 2010).

Kontraindikationen

Es gibt keine absoluten Kontraindikationen für die Embolisationsbehandlung, insbesondere bei einer Behandlung einer akuten Hämoptyse. Eine Koagulopathie, Kontrastmittelallergie oder eine eingeschränkte Nierenfunktion sind nur relative Kontraindikationen.

Vorbereitung

Vor dem Eingriff sollte die Lokalisierung der Blutung durch eine Bronchoskopie mit der Markierung der Blutung durch Clips oder/und Computertomografie-Angiografie bestimmt werden. Die CT-Angiografie ermöglicht neben der Lokalisation einer aktiven Blutung, die Identifikation von pathologisch veränderte Bronchialarterien, mit einem Diameter >2 mm oder stark gewunden Verläufen, als mögliches Interventionsziel (Vujic et al. 1982; Ramakantan et al. 1996) (Abb. 3).

Embolisationstechniken

Die Wahl der Katheter für die selektive Sondierung der Bronchialarterien hängt wesentlich von der Anatomie des Patienten ab. Bei Schwierigkeiten, die Bronchialarterie zu finden, kann ein thorakales oder abdominales Aortogramm durchgeführt werden, um sie zu lokalisieren.
Eine weitere technische Herausforderung ist die Auswahl des Embolisats für den jeweiligen Fall. Emboliematerialien mit einer Größe von weniger als 300 μm sollten nicht verwendet werden, da das Risiko vom Abschwemmen in den systemischen Kreislauf über bronchopulmonale Shunts besteht. In den meisten Fällen werden bei der Embolisation genormte Mikrosphären eingesetzt, alternativ eignet sich Polyvinylalkohol. Die Embolisation mit Gelatineschwämmen ist wirksam, aber nur vorübergehend und führt häufig zu erneuten Blutungen. Coils können zum Verschluss von pulmonalen arteriovenösen Fehlbildungen, Aneurysmen und Shunts verwendet werden, allerdings wird von der Verwendung von Coils bei Bronchialarterienembolisation abgeraten, da durch eine Coil-Embolisation der Zugang zu den Bronchialarterien versperrt werden kann und somit Folgeeingriffe nicht mehr möglich sind (Lopez und Lee 2006). Die Verwendung von Klebstoff sollte erfahrenen Interventionalisten vorbehalten werden.

Erfolgsrate

Eine sofortige Blutstillung wird in 73–99 % der Fälle erreicht. Die langfristige Blutstillung ist jedoch deutlich geringer und variiert zwischen 45 % und 90 % (Syha et al. 2016), dies ist bedingt durch den rein symptomatischen Therapieansatz der Bronchialarterienembolisation, sodass bei fehlender kausaler Therapie oder einem Fortschreiten der Grunderkrankung die Hämoptysen zwangsläufig wiederkehren.

Risiken

Mit 24–91 % sind vorübergehende Brustschmerzen und/oder Schluckbeschwerden (bis zu 20 %) die häufigste Nebenwirkung der Embolisation von Bronchialarterien. Eine der schwerwiegendsten Komplikationen ist die transversale Myelitis oder eine Ischämie des Rückenmarks, die durch eine Fehlembolisation einer das Rückenmark versorgenden Arterie verursacht werden kann (bis zu etwa 7 %) (Ramakantan et al. 1996; Ittrich et al. 2017). Zur Vermeidung dieser Komplikation wird das Angiogramm sorgfältig hinsichtlich charakteristischer Merkmale von spinalen Arterien ausgewertet sowie durch den Einsatz moderner Mikrokatheter ein möglichst distaler Zugang zu den Bronchialarterien geschaffen (Abb. 4).

Sklerosierung und Embolisation von Lymphgefäßen

Neben der perkutanen Sklerosierung von angeborenen thorakalen lymphatischen Malformationen kommt der interventionellen Radiologie auch eine besondere Rolle in der Diagnostik und Embolisation postoperativer chylöser Leckagen zu (Wiesner et al. 2021).

Lymphatische Malformationen

Die Sklerosierungstherapie mit unterschiedlichen Sklerosantien (OK-432, Doxycyclin oder Bleomycin) ist derzeit die Therapie der Wahl bei makrozystischen lymphatischen Malformationen. Falls sich die lymphatische Malformation ausschließlich mikrozystisch präsentiert, sollten weitere Therapiemaßnahmen diskutiert werden, beispielsweise mittels Elektrosklerotherapie oder medikamentös.

Diagnostik und Therapie bei postoperativem Chylothorax

Sollten bei einem postoperativen Chylothorax konservative Therapiemaßnahmen nicht den erwarteten Erfolg zeigen, kann mittels interventioneller Lymphografie das Leck zunächst detektiert und genau lokalisiert werden. Aktuell kommt hier insbesondere die intranodale Lymphangiografie (INL) zur Anwendung (Nadolski und Itkin 2012; Rajebi et al. 2011). Ein Vorteil zur MR-Lymphangiografie besteht hierbei, dass die INL mittels Lipiodol bereits zu einer Reduktion des Lecks führen kann. Bei großvolumigen Leckagen kann eine perkutane Embolisation des Ductus thoracicus interventionell-radiologisch durchgeführt werden.

Embolisation des Ductus thoracicus

Die INL läuft unter standardisierten Bedingungen ab (Snow et al. 2014): Zunächst erfolgt eine direkte Darstellung der abdominellen und thorakalen Lymphgefäße. Hierzu wird unter Ultraschallsteuerung ein inguinaler Lymphknoten, entweder ein- oder beidseitig, mit einer feinen Nadel punktiert und mit einem ölhaltigen Röntgenkontrastmittel (Lipiodol) dargestellt. Wird während der Injektion ein Paravasat beobachtet, wird die Nadelposition angepasst oder ein anderer Lymphknoten angesteuert. Das Risiko eines Paravasates kann durch eine langsame Injektion, gegebenenfalls sogar mittels Injektionspumpe, reduziert werden.
Für die Durchführung der Embolisation erfolgt der Zugang zum Lymphsystem über die Cisterna chyli. Die Cisterna chyli wird mit einer 15–20 cm langen Chiba-Nadel, über einen perkutanen Zugang, unter fluoroskopischer Führung punktiert. Über die feine Punktionsnadel wird im Anschluss das Lymphystem mit einem Mikrodraht sondiert. In Selinger-Technik wird, nach Entfernen der Punktionsnadel, ein Mikrokatheter über den Draht eingeführt. Durch den Katheter kann Kontrastmittel in den Ductus thoracicus injiziert werden, um die korrekte Lage zu verifizieren und die genaue Position des chyloiden Leckes zu identifizieren.
Bevorzugt werden (Mikro-)Metallspiralen zur Embolisation eingesetzt, diese werden unmittelbar proximal der Leckage freigesetzt. Als Alternative, oder gegebenenfalls in Kombination, wird ein Flüssigembolisat (Histoacryl) verwendet.

Erfolgsraten

Bei einem traumatischem Chylothorax beträgt die Erfolgsquote ca. 70 %, wobei die Erfolgsrate in direktem Zusammenhang mit der Fähigkeit, die Cisterna chyli bzw. den Ductus thoracicus zu katheterisieren steht. Wenn die Katheterisierung technisch möglich und erfolgreich ist, liegt der klinische Erfolg bei bis zu 90 % (Itkin et al. 2010). Bei nichttraumatischen Chylothoraces liegt die klinische Erfolgsrate bei ca. 50 % im Vergleich zu 27 % bei kombinierter konservativer und chirurgischer Behandlung (Maldonado et al. 2010; Nadolski und Itkin 2013).

Risiken

Prinzipiell sind im Rahmen einer Lymphografie mittels Lipiodol, Pneumonien oder Schlaganfälle bei offenem Foramen ovale, sog. Mikrofettembolien möglich (Gregl et al. 1968). Das Auftreten ist jedoch bei der heutzutage verwendeten standardisierten Technik sehr selten (Snow et al. 2014; Gregl et al. 1968): Bei einer Flussgeschwindigkeit von 0,5–1 ml und einer Gesamtmenge von 12–14 ml Lipiodol erreicht das fetthaltige Kontrastmittel die Thoracicus-Ampulle nur tropfenweise und wird mit dem Blutstrom rasch weiter transportiert, sodass gravierende Lungenveränderungen nicht zu erwarten sind. In einzelnen Fällen kann es jedoch zu einer Beeinträchtigung der Lungenfunktion kommen (Gold et al. 1965). Ein Rechts-links-Shunt und insbesondere ein offenes Foramen ovale erhöhen das Risiko eines paradoxen Schlaganfalls (Parsi 2012).
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