Experimentelle Untersuchung der Beziehung zwischen dem Koronarkalkgehalt der Gefäßwand und der Absorption von Beta-Strahlung im Rahmen der koronarvaskulären Brachytherapie

Eine Studie mit intravaskulärem Ultraschall in vitro

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Abstract Dissertation Bersch.doc05.04.2006 08:06:0321,5 KB
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Bei der Bestrahlungsplanung der koronarvaskulären Brachytherapie werden die physika­lischen Eigen­schaften der Strahlungs­quelle und der Abstand zwischen Strahlungs­quelle und Gefäßwand berücksichtigt. Ob eine individuellere Planung der Bestrahlung unter Berücksichtigung der Gewebe­zusammen­­setzung der Gefäßwand sinnvoll wäre, ist unklar. Wir wollten deshalb die Absorption intralu­minaler -Strahlung durch mehr oder weniger verkalkte Koronar­gefäßwände untersuchen. Eine Grundvoraussetzung für die Machbarkeit einer derart individualisierten Bestrahlungsplanung wäre, dass das Vorhandensein und Ausmaß von Gefäßverkalkungen mit Hilfe klinisch einsetzbarer bildgebender Techniken sicher erkannt und quantifiziert werden kann. Der intravaskuläre Ultraschall (IVUS) schien dabei am ehesten die erforderlichen Bild­infor­mationen liefern zu können. Es wurden in vitro 17 isolierte menschliche Koronargefäßsegmente untersucht. Dabei wurde die Absorption von -Strahlung ermittelt und mit den Unter­suchungs­ergebnissen des derzeit bestgeeigneten klinisch einsetz­baren invasiven Verfahrens zur Kalk­erkennung und Kalkquantifizierung – dem intravaskulären Ultraschall – verglichen. Die Gefäßverkalkungen waren unter­schiedlich stark ausge­prägt und umfassten das gesamte Spektrum möglicher Winkelgrade von 0° bis 360°. Dabei zeigten Messungen der Kalkspangen mit zwei verschie­denen IVUS-Kathetern (30 MHz vs. 40 MHz) eine sehr gute Übereinstimmung. Die mit dem IVUS ermittelte Kalkfläche wies eine gute Korrelation mit dem mittels Elektronenstrahltomographie gemessenen Kalkvolumen auf (r = 0,90). Die Absorption der Strahlung betrug in mehreren Gefäßsegmenten mehr als 10%. Bei den punktuellen Absorptionsmessungen fand sich sogar in Einzelfällen eine Absorption von mehr als 50%. Zwar fand sich eine lineare Beziehung zwischen der mit IVUS ermittelten Kalkfläche und der Absorption, doch bestand eine beträchtliche Streuung der Messwerte, die sich vornehmlich durch das Unvermögen des IVUS erklärt, die Tiefe einer Kalkspange zu messen. Diese Daten zeigen, dass in verkalkten Gefäßabschnitten eine beträchtliche Absorption der -Strahlung beobachtet werden kann. Dies ist eine mögliche Erklärung für das Therapie­versagen der Brachytherapie bei einzelnen Patien­ten. Kalk­schollen werden zwar gut vom IVUS erkannt, doch führt seine Unfähigkeit die Tiefen­aus­dehnung von Kalk zu beurteilen dazu, dass der IVUS die Strahlen­absorption der Gefäßwand nur unzureichend zu erklären bzw. abzuschätzen vermag. Angesichts dieser Limitation des IVUS erscheint es derzeit nicht gerechtfertigt, die aktuelle Bestrahlungs­pla­nung modifizieren zu wollen.Bei der Bestrahlungsplanung der koronarvaskulären Brachytherapie werden die physika­lischen Eigen­schaften der Strahlungs­quelle und der Abstand zwischen Strahlungs­quelle und Gefäßwand berücksichtigt. Ob eine individuellere Planung der Bestrahlung unter Berücksichtigung der Gewebe­zusammen­­setzung der Gefäßwand sinnvoll wäre, ist unklar. Wir wollten deshalb die Absorption intralu­minaler -Strahlung durch mehr oder weniger verkalkte Koronar­gefäßwände untersuchen. Eine Grundvoraussetzung für die Machbarkeit einer derart individualisierten Bestrahlungsplanung wäre, dass das Vorhandensein und Ausmaß von Gefäßverkalkungen mit Hilfe klinisch einsetzbarer bildgebender Techniken sicher erkannt und quantifiziert werden kann. Der intravaskuläre Ultraschall (IVUS) schien dabei am ehesten die erforderlichen Bild­infor­mationen liefern zu können. Es wurden in vitro 17 isolierte menschliche Koronargefäßsegmente untersucht. Dabei wurde die Absorption von -Strahlung ermittelt und mit den Unter­suchungs­ergebnissen des derzeit bestgeeigneten klinisch einsetz­baren invasiven Verfahrens zur Kalk­erkennung und Kalkquantifizierung – dem intravaskulären Ultraschall – verglichen. Die Gefäßverkalkungen waren unter­schiedlich stark ausge­prägt und umfassten das gesamte Spektrum möglicher Winkelgrade von 0° bis 360°. Dabei zeigten Messungen der Kalkspangen mit zwei verschie­denen IVUS-Kathetern (30 MHz vs. 40 MHz) eine sehr gute Übereinstimmung. Die mit dem IVUS ermittelte Kalkfläche wies eine gute Korrelation mit dem mittels Elektronenstrahltomographie gemessenen Kalkvolumen auf (r = 0,90). Die Absorption der Strahlung betrug in mehreren Gefäßsegmenten mehr als 10%. Bei den punktuellen Absorptionsmessungen fand sich sogar in Einzelfällen eine Absorption von mehr als 50%. Zwar fand sich eine lineare Beziehung zwischen der mit IVUS ermittelten Kalkfläche und der Absorption, doch bestand eine beträchtliche Streuung der Messwerte, die sich vornehmlich durch das Unvermögen des IVUS erklärt, die Tiefe einer Kalkspange zu messen. Diese Daten zeigen, dass in verkalkten Gefäßabschnitten eine beträchtliche Absorption der -Strahlung beobachtet werden kann. Dies ist eine mögliche Erklärung für das Therapie­versagen der Brachytherapie bei einzelnen Patien­ten. Kalk­schollen werden zwar gut vom IVUS erkannt, doch führt seine Unfähigkeit die Tiefen­aus­dehnung von Kalk zu beurteilen dazu, dass der IVUS die Strahlen­absorption der Gefäßwand nur unzureichend zu erklären bzw. abzuschätzen vermag. Angesichts dieser Limitation des IVUS erscheint es derzeit nicht gerechtfertigt, die aktuelle Bestrahlungs­pla­nung modifizieren zu wollen.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Medizinische Fakultät » Universitätsklinikum Essen » Klinik für Kardiologie
Stichwörter:
intravaskulärer Ultraschall, kardiovaskuläre Brachytherapie, Elektronenstrahltomographie, Atherosklerose, Arterienverkalkung, Restenose
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
01.03.2006
Dokument erstellt am:
16.03.2003
Dateien geändert am:
14.12.2012
Medientyp:
Text