Konfokale Laserendomikroskopie in der Neurochirurgie : Erste Erfahrungen

Abstract

Die Behandlung hirneigener Tumore ist ein wesentlicher Behandlungspfeiler der Neurochirurgie. Hierbei gilt es den Patienten so zu behandeln, dass ein maximaler therapeutischer Erfolg mit geringst möglichem operativen Schaden einhergeht. Technische Entwicklungen im Laufe der vergangenen Jahrzehnte haben die Qualität der neurochirurgischoperativen Therapie stetig vorangebracht, sodass mit minimalinvasiven Techniken eine möglichst hohe Radikalität erbracht werden kann. Aktuell muss das resezierte Gewebe histopathologisch untersucht werden, um eine diagnostische Sicherheit zur Ätiologie des Gewebes zu erlangen. Die konfokale Laserendomikroskopie ermöglicht die Untersuchung von Gewebe auf zellulärer Ebene in situ, was sie bereits zu einer viel versprechenden Untersuchungstechnik in der Gastroenterologie oder Pneumologie gemacht hat. Diese Arbeit hat zum Ziel, diese Technik in der Neurochirurgie zu untersuchen und zu etablieren. Wäre es möglich, das Gewebe bereits in situ auf seine Dignität zu untersuchen, so könne man die operative Qualität und Patientensicherheit erhöhen, da das Gewebe nicht erst reseziert werden müsste um diese Aussagen zu treffen, sondern nur gesichert pathologisches Gewebe entfernt werden könnte. In dieser Arbeit bedient sich der Autor des EndoMag1 der Karl-Storz GmbH, einem rigiden Endoskop mit einem Hopkins-Stablinsensystem. Mit Hilfe diesen Endoskops wurden zunächst das Gehirn eines frisch geschlachteten Schweines, sowie 83 humaner Tumorproben verschiedener Ätiologien untersucht. Das dargestellt Bildmaterial wurde auf seine Morphologie untersucht und mit der Zusammenarbeit eines Neuropathologen verschiedene Kriterien der Befundung etabliert, sodass eine diagnostische Grundlage geschaffen wurde, nach der im Anschluss 100 humane Proben im Vergleich zum Schnellschnitt untersucht werden konnten. Hierbei konnte die richtige Diagnose mit einer hohen respektiven Sensitivität und Spezifizität bei high grade Gliomen (0,81/0,85), low grade Gliomen (0,9/0,93) Schwannomen (0,87/1) und Meningeomen (0,82/0,95) erzielt werden. Metastasen konnten hingegen nur mit einer geringen Sensitivität und Spezifizität von 0,07 respektive 0,94 diagnostiziert werden. Insgesamt konnte nachgewiesen werden, dass die konfokale Laserendomikroskopie eine vielversprechende Technik darstellt, welche unterstützend die neurochirurgisch-operative Behandlung weiterentwickelt, jedoch noch einen langen Weg der Entwicklung vor sich hat.

Surgical treatment of brain tumours is one of the main pillars in neurosurgery. Whilst therapeutic success is a main goal, maximum reduction of surgery related neurological deficits must be a key achievement. Technical evolutions have improved the quality of neurosurgical procedures in a way that they have become ever more minimally invasive while maximizing surgical radicality. Until today, brain tissue needs to be resected first in order to undergo pathological investigation, allowing for a diagnostic certainty of its origin. Confocal laserendomicroscopy however, allows for tissue investigation on a cellular level, already making it a reliable diagnostic tool in gastroenterology as well as pneumology. This study aims at investigating its use in neurosurgery and its potential as a new diagnostic tool in this field. Achieving a histological investigation of the tissue on site would allow for further patient safety and higher surgical quality, since the tissue would be diagnosed as pathological before its resection. In this study, the author used the EndoMag1 der Karl-Storz GmbH, a rigid Hopkins-rod-lens endoscope. First, the system was used on a fresh pig specimen and 83 human tissue samples. The collected image material was analysed in respect of the morphologic features of the tissue samples, leading to the establishment of different criteria of evaluation that were chosen with the help a neuropathologist. These were then applied to 100 new samples whose diagnostic results were compared to their respective instantaneous section results. This led to our results with high sensitivity and specificity for high grade gliomas (0,81/0,85), low grade gliomas (0,9/0,93) schwannomas (0,87/1) and meningeomas (0,82/0,95). Our results for metastasis however showed only low sensitivity and specificity with results of 0,07 and 0,94 respectively. In conclusion, the author was able to show that confocal laserendomicroscopy is a promising tool in neurosurgery, that however needs further technical evolution.