Embolisation

Autor/en

digitaler Subtraktionsangiographie (DSA)
Die Gefäßanomalie kann je nach Läsionstyp über einen arteriellen, venösen oder direkten Zugang erreicht werden

Koaxial-Technik: Über einen Führungskatheter (blauer Pfeil) wird ein noch kleinerer Mikrokatheter (roter Pfeil) vorgeschoben werden. Das Manövrieren der Katheter im Gefäßsystem erfolgt mittels speziell gebogener Sondierungs- bzw. Führungsdrähte. Zuerst wird der Draht um die Kurve vorgeschoben, dann der Katheter über den Draht nachgeschoben

Verschlussebenen verschiedener Embolisationsmaterialien. Plugs und Coils eigenen sich für den Verschluss großer und mittelgroßer Gefäße. Flüssigembolisate gelangen hingegen viel tiefer in das Gefäßsystem

Coil mit gerinnungsaktivierenden Fasern

Amplatzer Vascular Plug vom Typ AVP-4 (links) und AVP-II (rechts)

Komplexe arteriovenöse Malformation (AVM) im linken Unterlappen (roter Pfeil). Verschluss mittels dreier AVP-II Plugs (schwarzer Pfeil). Vollständiger Verschluss der Fistel in der Abschlusskontrolle

Applikation von Flüssigembolisat Ethylen-Vinyl-Alkohol-Kopolymer über einen Mikrokatheter

Plug-and-Push-Technik mittels EVOH ( Onyx , Squid ): A) Ein Mikrokatheter mit ablösbarer Spitze wird über eine Feederarterie Richtung Nidus eingeführt. B) Das Flüssigembolisat verteilt sich zunächst flussgesteuert im Nidus (Pfeile). C) Durch langsame Aushärtung des Embolisats im Nidus kommt es zu einem Reflux (Pfeile). D) Die ablösbare Mikrokatheterspitze wird schrittweise eingeklebt bis eine harte Pfropfen (Plug) entsteht. E) Es kommt nun zu einer Flussumkehr in Richtung Nidus (Pfeile). F) EVOH kann nun unter leichtem Druck langsam in den gesamten Nidus hineingedrückt werden (Push). Die eingeklebte Mikrokatheterspitze kann später abgelöst werden und verbleibt

Embolisation mit Flüssigembolisat EVOH : Oben A, B) Symptomatisch arteriovenöse Malformation vom Typ IIIb mit Nidus auf Höhe des Sprunggelenks (roter Pfeil). Unten C, D) Nach Embolisation mit 5 ml EVOH (schwarzer Pfeil) vollständiger Verschluss des Nidus

Prinzip

Die „ Embolisation “ ist ein minimalinvasives Verfahren zum Verschluss von Blutgefäßen bzw. Gefäßmalformationen mittels spezieller Embolisationsmaterialien. Die Embolisation erfolgt je nach Läsion über einen arteriellen, venösen oder direkten Zugang. Traditionell wird sie meist durch transarteriell eingebrachte Katheter durchgeführt.

Üblicherweise wird nach Einbringung einer Schleuse in ein Zugangsgefäß (z. B. in der Leiste) über das Gefäßsystem ein Führungskatheter in Richtung der Gefäßmalformation navigiert. Hierüber wird das Gefäßsystem zunächst mittels digitaler Subtraktionsangiographie (DSA) diagnostisch dargestellt. Sind die zuführenden Gefäße sehr klein kann über den Führungskatheter ein noch kleinerer Mikrokatheter vorgeschoben werden, über welchen dann die Embolisation durchgeführt wird (sog. "Koaxial-Technik").

Das Manövrieren der Katheter im Gefäßsystem erfolgt mittels speziell gebogener Sondierungs- bzw. Führungsdrähte. Es ist damit möglich große fast-flow Gefäßmalformationen praktisch überall im Körper über einen sehr kleinen perkutanen Zugang (z. B. in der Leiste) relativ schonend und komplikationsarm zu verschließen (minimalinvasive Therapie). Auch hier ist zu beachten, dass meistens mehrere Eingriffe notwendig sind und der Gefäßfehler nicht in einer Sitzung behoben werden kann.

Embolisationsmaterialien

Die verschiedenen Embolisationsmaterialien zum Verschluss von pathologischen Gefäßen unterscheiden sich erheblich in ihrem Wirkungsprinzip, dem Freisetzungsmechanismus und der Verschlussebene.

Die Wahl des richtigen Materials erfordert viel Erfahrung und richtet sich v.a. nach der Morphologie und Art der Gefäßmalformation. Die verschieden Materialien können auch kombiniert werden. Folgende Materialien finden u.a. in der Behandlung von fast-flow Gefäßmalformationen und Gefäßtumoren Anwendung:

  • Coils: Bei einem Coil handelt es sich um eine unterschiedlich lange und dicke, sehr feine Metallspirale, welche über einen Katheter appliziert wird. Coils bestehen aus sehr gut biologisch verträglichen Materialien wie z.B. Platin, die permanent im Körper verbleiben können. Der Verschluss des Blutgefäßes wir nicht durch die Metallspirale selbst, sondern durch eine lokale Aktivierung der Blutgerinnung hervorgerufen. Zur Beschleunigung der lokalen Blutgerinnung sind manche Coils zusätzlich mit synthetischen Fasern versehen. Im Wesentlichen unterscheiden sich die Coils neben ihrer Größe im Freisetzungsmechanismus. Sogenannte „pushable“ Coils werden durch einfaches Vorschieben mit einem speziellen Draht („Coilpusher“) ohne Replazierbarkeit freigesetzt. Die sog. „detachable“ Coils können z.B. durch einen mechanischen Ablösemechanismus vom Führungsdraht getrennt werden. Hierdurch wird eine sehr exakte Platzierbarkeit der Metallspirale möglich, da sie bei ungünstiger Lage wieder zurückgezogen und replaziert werden können. Coils werden meist 15-20% größer gewählt als der Durchmesser des Zielgefäßes um ein Verrutschen oder Abströmen der Spirale zu verhindern. Sie spielen vor allem in der gezielten Behandlung von pulmonalen AV-Fisteln eine Rolle. Gelegentlich werden Coils auch als ergänzendes Embolisationsmaterial bei der Behandlung von komplexen arteriovenösen Malformationen zur Flussmodulation eingesetzt oder zum Verschluss von Kommunikationsvenen .

  • Vascular Plugs: Bei den Vascular Plugs handelt es sich um Verschlusskörper bestehend aus einem selbstexpandierenden Nitinolgeflecht. Je nach Typ und Durchmesser wird der Plug durch eine Schleuse oder einen Führungskatheter eingeführt. Durch eine Drehbewegung des Drahtes gegen den Uhrzeigersinn wird der Plug vom Draht gelöst und freigesetzt oder bei ungünstiger Lage repositioniert. Um eine sichere Fixierung des Plugs zu gewährleisten, liegt der Durchmesser des Plugs oft mindestens 30% über dem des Zielgefäßes. Das feingeflochtene Nitinolgerüst führt zu einer Aktivierung der Blutgerinnung und somit zu einem Verschluss des Blutgefäßes. Der Plug eignet sich z.B. für den Verschluss von großen Arterien bei pulmonalen AV-Fisteln. Auch große dysplastische Venen im Rahmen komplexer venöser Malformationen können mittels Plug verschlossen werden. Ein weiterer möglicher Einsatzbereich des AVP ist die Okklusion dominanter Drainagevenen oder die Flussmodulation bei arteriovenösen Malformationen.

  • Flüssigembolisat Ethylen-Vinyl-Alkohol-Kopolymer (EVOH): Ethylen-Vinylalkohol-Kopolymer (EVOH) ist als Gemisch aus Dimethylsulfoxid (DMSO) und mikronisiertem Tantal erhältlich. Das beigemischte Tantal gewährleistet eine extrem gute fluoroskopische Sichtbarkeit während der gesamten Intervention . Bei Kontakt mit Blut diffundiert DMSO aus dem Gemisch, wodurch es zu einer sehr langsamen, kontrollierten Ausfällung von EVOH kommt. Es entsteht eine visköse und zusammenhängende lavaartige Masse, welche noch über viele Minuten hinweg modellierbar ist. EVOH findet v.a. in der Behandlung komplexer arteriovenöser Malformationen Anwendung. Mit Hilfe der sog. „plug-and-push“-Technik kann oft der komplette Nidus von einer Katheterposition aus embolisiert werden. Da DMSO zu einer Reizung der Gefäßwand führt sind Schmerzen während der Injektion nicht selten. Es wird daher empfohlen komplexe Embolisationen mit EVOH in Vollnarkose durchzuführen.

  • n-Butyl-2-Cyanoacrylat (n-BCA): Der Gewebekleber n-Butyl-2-Cyanoacrylat besteht aus Monomeren, welche in Verbindung mit Gewebeflüssigkeit sehr schnell polymerisieren und damit aushärten. Die Embolisation erfolgt rein flussgesteuert und dauert bis zur Aushärtung des Klebers nur wenige Sekunden. Die Aushärtung kann durch Lipiodolbeimischung etwas verzögert werden. Die kurze Aushärtungszeit ist der größte Nachteil von n-Butyl-2-Cyanoacrylat, da der Kleber an der Katheterspitze haften bleiben kann. Zudem ist die Tiefe der Gewebepenetration nicht gut steuerbar. Um das Verkleben des Katheterlumens zu verhindern muss dieser mit Glukoselösung vorgespült werden. Die Handhabung von n-Butyl-2-Cyanoacrylat erfordert daher insgesamt sehr viel Erfahrung. Anwendung findet n-Butyl-2-Cyanoacrylat in der Embolisation von LINK.

  • Ethanol (Alkohol): Reiner Alkohol findet außer bei der Sklerosierung von venösen Malformationen auch Anwendung in der Embolisation von LINK. Die gefäßverschließende und damit embolisierende Wirkung von reinem Ethanol beruht auf einer massiven Schädigung des Endothels mit nachfolgender Thrombosierung , ist jedoch lokal sehr effektiv. Ein großer Nachteil ist die fehlende Röntgendichte sowie die geringe Viskosität , weshalb die Embolisation mit Alkohol nur schlecht steuerbar ist. Die Wahl der richtigen Dosierung bei der Behandlung von high-flow Malformationen bedarf extrem viel Erfahrung, da die systemischen (z.B. Verschluss der Lungenstrombahn) und lokalen Nebenwirkungen (z.B. Nekrosen , Nervenschädigung) bei der intraarteriellen Anwendung von Alkohol zum Teil erheblich sein können. Embolisationen mit reinem Ethanol sind sehr schmerzhaft und sollten daher in Vollnarkose durchgeführt werden.

Nebenwirkungen und Komplikationen

Während und nach einer Embolisation ist eine ausreichende Schmerztherapie durchzuführen, da die Embolisation zu einer Gewebeentzündung und - ischämie führen kann. Eine Fehlembolisation oder gar Embolisatverschleppung kann eine Gewebeschädigung ( Nekrose ) hervorrufen. Auch Thrombosen und Thrombembolien können auftreten, im ungünstigsten Fall mit Lungenembolien. Durch die drahtgesteuerte Katheterführung ist es möglich einen Einriss (Dissektion) der Gefäßwand hervorzurufen, dies kann auch zu Blutungen oder Verschlüssen aus der Gefäßverletzung führen. Zudem sind die potentiellen Komplikationen durch jodhaltige Röntgenkontrastmittel zu beachten ( Niereninsuffizienz , Hyperthyreose , Kontrastmittelallergie). Zu den Komplikationen an den Punktionsstellen gehören kleine oder sehr selten lebensbedrohlich große Hämatome durch Ein- und Nachblutungen. Eine regelmäßige Kontrolle der Punktionsstellen bzw. des Druckverbandes ist daher neben einer einzuhaltenden Bettruhe zwingend erforderlich.