Minimal invasive Herzchirurgie - FZK

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16 Doppel- Isotopen- Szintigrafie PET Rö-Thorax CT EVLW (16) Diagnostisches Verfahren Beim Krankheitsverlauf des akuten Lungenversagens unterscheidet man eine Frühphase bei beginnender Permeabilitätsstörung von einer durch Fibrosierung gekennzeichneten Spätphase [5]. Eine Fibrose ist eine Gewebeveränderung die, wenn sie in der Lunge entsteht, dort zu einer Versteifung führt und ein Ausdehnen der Lunge erschwert. Dieser Zustand bedeutet einen irreversiblen Schaden, der nicht mehr therapiert werden kann. Der in Abb. 2 dargestellte Krankheitsverlauf des akuten Lungenversagens zeigt, dass alle bisher in der klinischen Praxis Akutes Lungenversagen Pathogenese und Diagnostik Noxe Permeabilitätsstörung nichtkardiales Lungenödem Fibrose PCP klinische Symptomatik Abb. 2: Zwei Verfahren erlauben zur Zeit eine frühzeitige Diagnose eines beginnenden akuten Lungenversagens. Die Doppel- Isotopen-Szintigraphie ist mit, im Vergleich zur PET-Kamera, einfacheren technischen Mitteln zu realisieren und damit auch auf der Intensivstation einsetzbar. Alle anderen Verfahren sind erst nutzbar, wenn durch einen erhöhten pulmonalkapillaren Druck (PCP) ein nicht-kardiales Lungenödem und Fibrose vorliegt. Diese Techniken erlauben außerdem keine dynamische Erfassung einer fortschreitenden Erkrankung. durchführbaren Diagnoseverfahren erst zu einem sehr viel späteren Stadium der Erkrankung, nämlich bei einem bereits ausgebildeten Lungenödem, anwendbar sind. Dies liegt an ihrer sehr unempfindlichen Messmethode, die erst bei einer massiven Einlagerung von Flüssigkeit ins Interstitium eine verlässliche Diagnose zulassen. Diese sind das Röntgen-Thorax-, das CT(Computer Tomografie)und das EVLW(Extra Vaskuläres Lungen Wasser)-Verfahren. Neben ihrer sehr geringen Empfindlichkeit erlauben sie außerdem nur „Momentaufnahmen“ des Krankheitszustandes, die keine Aussage über den fortschreitenden Prozess der Erkrankung zulassen. Dynamische Darstellungen des Krankheitsverlaufes sind also nicht möglich. Zwei Verfahren werden zur Zeit in der Literatur genannt, die bereits in einer sehr frühen Phase einer beginnenden Permeabilitätsstörung eine ausreichend empfindliche Diagnose erlauben. Diese sind die Positron Emission Tomografie (PET) und die Doppel- Isotopen-Szintigrafie. Die PET-Kamera, ein in der Nuklearmedizin weitverbreitetes bildgebendes Messverfahren, kann jedoch wegen ihrer Größe nicht auf der Intensivstation stationiert werden. Ebenso verbietet sich in der Regel der Transport des Patienten zum Standort der PET-Kamera in der nuklearmedizinischen Abteilung. Die Doppel-Isotopen-Szintigrafie jedoch bietet die besten Voraussetzungen. Das in der Hauptabteilung Zyklotron für die Funktionsdiagnostik in der Nuklearmedizin entwickelte engymetrische Messverfahren [6,7] wurde durch geringe Ände- rungen so modifiziert, dass es für die Doppel-Isotopen-Szintigrafie verwendet werden kann. Das engymetrische Messverfahren (griech. engys=nahe bei) bedeutet, dass die gammaempfindlichen Messsonden beim Patienten direkt auf die zu diagnostizierenden Organe gelegt werden. Das Engypan-Messsystem ist ein nach diesem Verfahren entwickeltes miniaturisiertes, tragbares Gerät. An einem „hand held“-Computer können bis zu sechs tragbare gammaempfindliche Messsonden betrieben werden, wobei jede Sonde bis zu zwei Radioisotope simultan messen kann. Die so ermittelten Aktivitätskurven können in einem beliebigen Zeitprotokoll erfasst und noch während der Messung dargestellt und ausgewertet werden. Abb. 3: Das tragbare Engypan- Messsystem besteht aus einem Handy-Computer mit berührungssensitivem Grafikdisplay zur Visualisierung der Messdaten und gammaempfindlichen Sonden mit Spannungsversorgung und Verstärker. Für die Messung des akuten Lungenversagens wurde die Software so modifiziert, dass die Diagnoseergebnisse simultan zur Therapie grafisch dargestellt werden.
Bei der von uns entwickelten Methode der Doppel-Isotopen-Szintigrafie werden die Erythrocyten aus dem Eigenblut des Patienten mit dem Radioisotop 51 Cr markiert. Dieses Radioisotop kann deshalb nur in den Kapillaren nachgewiesen werden. Als zweiter Tracer dient in vitro markiertes 99m Tc- Humanalbumin, welches im Falle eines kapillaren Lecks in das Interstitium diffundieren kann. Durch Anreicherung im Interstitium wird dann die Aktivität des 99m Tc relativ zum 51 Cr langsam ansteigen. Die Aktivitäten beider Radioisotope werden mit drei tragbaren energieselektiven Engypan-Sonden bestimmt, von denen je eine Sonde über der linken und rechten Lunge und eine über dem Herzen plaziert wird. Simultan zu den Aktivitätsverhältnissen von 51 Cr und 99m Tc in der Lunge (links/rechts getrennt) wird das Verhältnis beider Radioisotope im Herzen zur Bestimmung des Aktivitätsverhältnisses im arteriellen Blut gemessen. Der transvaskuläre pulmonale Albuminflux wird, als Mass für die Diffusion des Plasmas ins Interstitium, mittels des NI (Normalized Index) quantifiziert [8]. Dabei erfolgt die Normalisierung der Werte durch den Bezug der Aktivitätsverhältnisse auf die zu Beginn (t = 0) der Messerfassung gemessenen Werte. Der NI wird mit folgender Formel berechnet: (A( 99m Tc)/A( 51 Cr))Lunge (t) NI = : (A( 99m Tc)/A( 51 Cr))Herz(t) Der NI entspricht dem Verhältnis des normalisierten A( 99m Tc)/A( 51 Cr)-Wertes über der Lunge zu dem normalisierten A( 99m Tc)/A( 51 Cr)-Wert über dem Herzen. Der NSI (Normalized Slope Index) ist definiert als Steigung der Regressionsgeraden der NI-Werte auf der Zeitachse. Der NSI repräsentiert die Akkumulationsrate des Albumins im Lungeninterstitium. Er ist ein direktes Maß für den Fortschritt eines akuten Lungenversagens. Ein NSI > 2 x 10 -3 min -1 wird als krankhaft angesehen [9,10]. Klinische Ergebnisse In der in Freiburg durchgeführten klinischen Studie wurden bisher etwa 40 Patienten untersucht. Bei allen Patienten bestand Verdacht auf akutes Lungenversagen. Ein Teil der Patienten wurde mit herkömmlichen Verfahren, wie dem Röntgen-Thorax-Verfahren, untersucht. Eine ergänzende Diagnose dieser Patienten mit der von uns entwickelten engymetrischenDoppel-Isotopen-Szintigrafie über einen längeren Zeitraum (>5 h) lieferte sehr viel detailliertere Ergebnisse, die sich vor allem durch die dynamische Darstellung der Krankheit erga- (A( 99m Tc)/A( 51 Cr))Lunge (t=0) (A( 99m Tc)/A( 51 Cr))Herz(t=0) NSI = Steigerung des NI über der Zeit -3 -1 (krankhaft: > 2x 10 min ) nach Roselli u. Riddle (1989) A( 99m Tc) – gemessene Aktivität 99m Tc A( 51 Cr) – gemessene Aktivität 51 Cr (17) Transvaskulärer Albuminflux Doppel-Isotopen-Methode normal 51 Cr 51 Cr 51 Cr 51 Cr 51 Cr kapilläres Leck 51 Cr 51 Cr 51 Cr 51 Cr 51 Cr-markierte Erythrocyten 99m Tc-markiertes Albumin Abb. 4: Bei einer akuten Lungenfunktionsstörung erhöht sich die Flüssigkeitseinlagerung ins Interstitium als Folge einer Permeabilitätsänderung und gleichzeitig erhöhtem hydrostatischen Druck. Das Aktivitätsverhältnis der beiden zum Markieren der Erythrocyten und des Albumins verwendeten Radioisotope ist ein direktes Maß für den Krankheitszustand. ben. Dies erleichterte eine sichere Unterscheidung zwischen einer stabilen und einer fortschreitenden Schädigung der Lungen. Patienten, bei denen ein beginnendes Lungenversagen bereits in einer sehr frühen Phase diagnostiziert wurde, konnten durch eine geringe Beimischung von Stickstoffmonoxid zur Atemluft stabilisiert und therapiert werden. Das therapiebegleitende Langzeitmonitoring mit dem engymetrischen Messsystem ermöglicht dem Mediziner eine gezielte Dosierung des Stickstoffmonoxids über einen längeren Zeitraum hinweg. modifiziert nach Gorin 1978 17
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Eine neue Klasse flexibler Fluidakt
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Herstellung von radioaktiven Stents
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Verfahren Vorteile Nachteile Aktivi
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