Embolisation

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.

Micro Vascular Plug (MVP)

Mittlerweile gibt es auch kleinere Verschlusskörper wie den Micro Vascular Plug (MVP), welche sich auch über einen Mikrokatheter applizieren lassen. Sie  eignen sich für den Verschluss kleinerer Arterien.

Flüssigembolisat Ethylen-Vinyl-Alkohol-Kopolymer (EVOH)

Ethylen-Vinyl-Alkohol-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 arteriovenösen Malformationen.

Ethanol (Alkohol)

Reiner Alkohol findet außer bei der Sklerosierung von venösen Malformationen auch Anwendung in der Embolisation von arteriovenösen Malformationen. 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.