Isabela Schmitt Untersuchungen zum Einsatz der Laser-induzierten ...

2 Literaturübersicht 9
Aus biologischer Sicht bestanden anfangs Zweifel am Anti-Tumoreffekt einer Erhitzung der
Tumorzellen auf ca. 42° bis 45°C. Zunächst wurden Hyperthermiebehandlungen daher
systemisch eingesetzt, später überwiegend lokal. Im weiteren Verlauf der Forschung kamen
kombinierte Techniken zur Anwendung, um sowohl an der Körperoberfläche als auch im
Körperinneren Wärme in pathologisches Gewebe von Menschen und Tieren einzubringen
(VAN EEDEN et al., 1988; STEGER et al., 1989; SUZUKI et al., 1989; SWEETLAND et al.,
1993; WALDOW u. RUSSEL, 1993). Genutzt wurden dabei z.B. Heißwasser, Ultraschall und
elektromagnetische Wellen im Hochfrequenz- und Mikrowellenbereich (CHRISTENSEN u.
DURNEY, 1981; HAND u. TER-HAAR, 1981). Insbesondere biophysikalische Probleme,
wie die ungenügende Eindringtiefe in Gewebe, die Inhomogenität der Temperaturverteilung
sowie eine unzureichende Steuerbarkeit und fehlende Prozeßkontrolle, bewirken Einschrän-
kungen in der klinischen Anwendung hyperthermischer Verfahren (BETTAG et al., 1992).
Zahlreiche internationale Studien beschäftigen sich daher mit den biologischen Wirkungs-
mechanismen der Hyperthermie, die als Summe zum Tod maligner Zellen führen können.
Dazu zählen Veränderungen im Energiestoffwechsel, Störungen der Protein-, DNA- und
RNA- Synthese, Schäden an den Membran- und Reparaturenzymen sowie am Spindelapparat
der Zellen (MUCKLE u. DICKSON, 1971; DEWHIRST et al., 1984). Die pathophysio-
logischen Mechanismen sind jedoch bisher noch nicht vollständig geklärt.
Entscheidend für den Erfolg der lokalen Hyperthermie ist die Tatsache, daß neoplastisches
und gesundes Gewebe eine unterschiedliche Wärmetoleranz aufweisen (STEVENSON, 1919;
CRILE, 1962; MUCKLE u. DIKSON, 1971). Gesunde Zellen bleiben in der Regel unzerstört,
nachdem sie einer Behandlung durch eine kurz- oder mittelfristige Erhöhung der Temperatur
auf 45 °C ausgesetzt wurden. Im Gegensatz dazu können bei malignem Gewebe irreparable
Effekte auftreten. Schädigungen an malignen Zellen bleiben dann aus, wenn die Gewebetem-
peratur den therapeutischen Bereich von 43 °C nicht erreichen (CAVALIERE, 1967;
HARZMANN u. WECKERMANN, 1992). Diese Veränderungen werden hauptsächlich von
der Mikrozirkulation beeinflußt (MUSCHTER u. HOFSTETTER, 1992). Gefäßreiches Gewe-
be zeigt eine geringere Empfindlichkeit gegenüber der Hyperthermie als gefäßarmes Gewebe
(OVERGAARD, 1983). Bei der lokalen Thermotherapie müssen daher gewisse Voraus-
setzungen beachtet werden. Von großer Bedeutung ist eine homogene Wärmeverteilung im