Mitte des Jahres 2009 wurden an 30 Tagen am neu installierten Herzkatheterarbeitsplatz der Abteilung für Kardiologie und Angiologie, der Klinik für Innere Medizin Messungen durchgeführt um die Exposition von Untersucher und assistierender Pflegekraft während koronarangiographischer und –interventioneller Prozeduren an einer der modernsten Herzkatheterarbeitsplätze zu erfassen. Dazu wurden an 8 Körperteilen des Untersuchers und Assistenzpersonals (jeweils Auge, Schulter, Handrücken und Unterschenkel beidseits) Thermolumeszenzdosimeter angebracht und diese dann nach einem Untersuchungstag ausgewertet. Bei den Ergebnissen stellte sich heraus, dass die empfohlenen jährlichen Expositionswerte unter den vorherrschenden Bedingungen nicht erreicht werden und die Arbeit an einem modernen Herzkatheterarbeitsplatz als sicher gilt. Jedoch ist das Strahlenfeld als solches sehr inhomogen und weist auch starke Schwankungen je nach Art der Untersuchung, der Erfahrung des Untersuchers und auch der Komplexität des Falles auf. Desweiteren muss beachtet werden, dass die technischen Neuerungen der letzten Jahre erheblich zur Verminderung der Exposition geführt haben und somit an älteren Anlage eine Überschreitung der jährliche empfohlenen Teilkörperdosis als wahrscheinlich gilt.

Mitte des Jahres 2009 wurden an 30 Tagen am neu installierten Herzkatheterarbeitsplatz der Abteilung für Kardiologie und Angiologie, der Klinik für Innere Medizin Messungen durchgeführt um die Exposition von Untersucher und assistierender Pflegekraft während koronarangiographischer und –interventioneller Prozeduren an einer der modernsten Herzkatheterarbeitsplätze zu erfassen. Dazu wurden an 8 Körperteilen des Untersuchers und Assistenzpersonals (jeweils Auge, Schulter, Handrücken und Unterschenkel beidseits) Thermolumeszenzdosimeter angebracht und diese dann nach einem Untersuchungstag ausgewertet. Bei den Ergebnissen stellte sich heraus, dass die empfohlenen jährlichen Expositionswerte unter den vorherrschenden Bedingungen nicht erreicht werden und die Arbeit an einem modernen Herzkatheterarbeitsplatz als sicher gilt. Jedoch ist das Strahlenfeld als solches sehr inhomogen und weist auch starke Schwankungen je nach Art der Untersuchung, der Erfahrung des Untersuchers und auch der Komplexität des Falles auf. Desweiteren muss beachtet werden, dass die technischen Neuerungen der letzten Jahre erheblich zur Verminderung der Exposition geführt haben und somit an älteren Anlage eine Überschreitung der jährliche empfohlenen Teilkörperdosis als wahrscheinlich gilt.

In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse von Stent Implantationen bei Kindern mit angeborenen Herzfehlern an der Humboldt Universität zu Berlin, Charité vorgestellt. Zwischen 1994 und 2001 wurden bei 103 Patienten 146/149 Stents erfolgreich in 115 Gefäßstenosen oder Ductus arteriosus implantiert. Das Alter der Patienten bei der Implantation lag zwischen einem Tag und 34 Jahren (ein erwachsener Patient), im Mittel 4 Jahre, Median 1,1 Jahre; das Körpergewicht lag zwischen 1,75 kg und 75 kg, im Mittel 14,4 kg bei einem Median von 7,5 kg. Von den 149 Stents wurden 39,5% in periphere Pulmonalarterienstenosen, 17,5% in Aortenisthmusstenosen, 28,5% in den Ductus arteriosus, 8,5% in Systemvenenstenosen und 6% in Pulmonalvenenstenosen. 40% der 146 erfolgreich implantierten Stents wurden palliativ, 60% kurativ implantiert. Während eines Nachbeobachtungszeitraumes von einem Monat bis 7,5 Jahren, im Mittel 2,14 Jahren, wurden 60 der implantierten Stents insgesamt 79 mal redilatiert. 15 dieser Stents zweimal und 4 dreimal. Der häufigste Grund für eine Redilatation war das Körperwachstum der Patienten (58%). In-Stent Restenosen aufgrund von Intima-Proliferation führten in 25,5% zu einer Redilatation, die übrigen 16,5% Restenosen wurden durch Kompression von außen verursacht. Bei der vorliegenden Studie zeigte sich, dass die Stent-Implantation nicht nur eine effektive Methode zur Behandlung von Gefäßstenosen bei Patienten mit angeborenen Herzfehlern ist. Vielmehr gilt sie bei dem vorgestellten Patientengut als: 1. Vorbereitung, Erleichterung oder Ermöglichung von korrigierenden Operationen bei Neugeborenen durch palliativen Stent Einsatz in den Ductus arteriosus, Aortenisthmusstenosen oder in interventionell eröffnete rechtsventrikuläre Ausflußtrakte; 2. Vermeidung komplexer chirurgischer Eingriffe durch Stent Implantationen in native Aortenisthmusstenosen oder in den Ductus arteriosus bei Patienten mit kritischer Pulmonalstenose oder- atresie mit intaktem Ventrikelseptum; 3. Verbesserung post-operativer Ergebnisse und damit Verbesserung der langfristigen Prognose durch Beseitigung post-operativer Restenosen, zum Beispiel peripherer Pulmonalstenosen nach operativer Korrektur einer Fallotschen Tetralogie. Darüber hinaus lassen sich mit Hilfe von Stents komplexe chirurgisch/interventionelle Therapiestrategien, zum Beispiel dem Etablieren einer Fontanzirkulation, verwirklichen. Da in den meisten Fällen ein lebenslanger Verbleib der Stents geplant war wurden ausschließlich ballonexpandierbare Stents implantiert. Diese können, dem Alter und dem Körperwachstum der Patienten entsprechend durch Redilatation angepaßt werden. Diese limitierten Langzeit-Ergebnisse erscheinen diesbezüglich vielversprechend. Dagegen sind die Ursachen der In-Stent Restenosen aufgrund von Intima-Proliferation, die bei einigen Kindern gefunden wurden, noch nicht verstanden und bedürfen weiterer Untersuchungen. Eine Limitation der vorgestellten Methode besteht in der Stent-Technologie. Derzeit stehen keine Stents zur Verfügung, die im Neugeborenenalter implantiert werden können und bis zum Abschluß des Größenwachstums der Patienten eine gefäßstützende Funktion gewährleisten. Neue Stent-Technologien sind daher für den kurativen Einsatz bei Neugeborenen und kleinen Säuglingen erforderlich und werden in dieser Arbeit im Tiermodel vorgestellt. Zwei unterschiedliche neu Stents, die von zwei unabhängigen Herstellern entwickelt wurden, können durch eine Miniaturisierung der Einführungssysteme im Neugeborenenalter eingesetzt werden und ermöglichen eine Erweiterung der gestenteten Gefäßdurchmesser von minimal 4 Millimeter auf über 20 Millimeter. Weitere chronische Untersuchungen im Tiermodel sind notwendig bevor diese neuen Stent-Technologien in die klinische Erprobung bei Neugeborenen mit angeborenen Herzfehlern eingeführt werden können. / This study reports on stent implantation in paediatric patients with congenital heart disease at the department of paediatric cardiology, Humboldt university of Berlin, Charité. Between 1994 and 2001 146/149 stents were successfully implanted in 115 lesions or arterial ducts of 103 patients. The age of the patients ranged between 1 day and 34 years (one adult patient), mean 4 years, median 1.1 years; the bodyweight was measured between 1.75 kg and 75 kg, mean 14.4 kg, median 7.5 kg. The stent were implanted into different lesions: 39.5% in peripheral pulmonary artery stenoses, 17.5% in coarctation, 28.5% in the arterial duct, 8.5% in systemic vein stenoses and 6% in pulmonary vein stenoses. The implantations were performed for palliativ reasons in 40% or as a definite treatment in 60%. During a follow up period between 1 months and 7.5 years, mean 2.14 years 79 repeat dilations were performed on 60 stents, 15 stents twice and 4 stents three times. The most common reason for repeat intervention were dilation according to patients growth (58%). In-stent restenoses due to intimal hyperplasia were noted in 25.5% and 16.5% restenoses occurred due to compression from surrounding structures. The results of this study demonstrated stent-implantation not only as an effective method for treatment of vessel stenosis in young patients with congenital heart diseases. In addition 1. palliative stenting of the arterial duct, critical coarctation or right ventricular outflow tract obstruction in neonates improves surgical outcome or increases operability. 2. stent implantation can be an attractive alternative to complex surgery i.e. the establishment of Fontan circulation as part of a combined surgical/interventional concept 3. postoperative stenting of restenosis improves surgical results and reduces mortality and morbidity by reduction of the individual number of surgical procedures. Balloon expandable stents were used exclusively as the vast majority were considered to treat vessel stenosis for a lifelong period. The limited experiences on long-term follow-up are encouraging concerning the possibility of repeat dilation according to patients growth. However, the mechanisms of in-stent restenosis are not fully understand. For long-term treatment of vessel stenosis in neonates and small infants the conventional stent technology was found as a major limitation. New stent-designs are necessary. The report encloses two different new stent-technologies in animal studies. Miniaturised stents and delivery systems developed by two different companies are demonstrated. An additional advantage of the new stent designs is the broad variability of the stent diameters. After the initial implantation with a minimum diameter of 4 millimetres those stents can be dilated to a maximum diameter of more than 20 millimetres. Further investigations are necessary to demonstrate the efficacy of the new stent designs in different lesions of human neonates.

L’optimisation du guidage en radiologie interventionnelle implique de simplifier les gestes, d’améliorer la qualité d’images et leur précision tout en réduisant l’exposition aux rayons X du personnel soignants et des patients et l’usage du produit de contraste iodé, néphrotoxique. Elle implique un travail sur chacune des quatre étapes fondamentales de chaque intervention que sont : « voir », « atteindre », « intervenir » et « contrôler » le succès de l’intervention et l’absence de complication.L’étape « voir » la cible a fait l’objet de 3 études : la première, animale, portait sur l’amélioration de la qualité d’images de cone-beam computed tomography (CBCT) et la seconde, clinique, sur la précision de la segmentation des tumeurs hépatiques mise en évidence sur les images de CBCT lors de chimioembolisations (CHE). Et enfin, la troisième, clinique, sur le repérage des artères épigastriques inférieures profondes en réalité augmentée avant lambeau.L’étape « atteindre » la cible a fait l’objet de 5 études. Deux études ont validé la précision du ciblage des tumeurs hépatiques lors des CHE utilisant des logiciels de détection automatique des artères nourricières et de perfusion virtuelle du territoire tumoral à traiter sur les images de CBCT lors de CHE. Trois autres études portaient sur les cartographies 3D par la technique de fusion d’images 3D projetées sur la fluoroscopie 2D. Les deux premières premières ont montré que l’usage de la fusion d’images lors des traitements endovasculaires des anévrismes complexes de l’aorte abdominale utilisant les images d’angioscanner ou d’angioIRM préopératoires permettant de réduire voire de s’affranchir de l’usage de produit de contraste iodé dans la prise en charge de ces pathologies. Le développement de la fusion d’images notamment lors du placement de shunt porto-systémique trans-hépatique par voie trans-jugulaire a permis de faciliter ces interventions tout en limitant l’usage des rayons X dans une troisième étude.La troisième étape « interventir » a fait l’objet de trois études. Une étude, fantôme, a montré la possibilité d’obternir une imagerie sélective et quantitative des structures iodées par l’imagerie spectrale des microsphères chargées d’huile iodée. Une seconde étude préclinique animale a attesté la radioopacité de ces mêmes microsphères chargées lorsqu’elles s’accumulent dans les capillaires ou néovaisseaux et sont le reflet de la nécessité de combiner une recherche commune sur le couple imagerie/matériel. Et enfin l’étude sur la rentabilité des biospies des tumeurs guidées par l’image qui a permis de mettre fin à des dogmes.La quatrième étape « contrôler » le succès des traitements comprend deux études. La première, est une revue de la littérature et a permis de proposer une standardisation de l’usage du CBCT lors des CHE et la seconde a évalué différents facteurs prédicteurs de réponse tumorale en IRM après CHE avec un intérêt particulier porté sur l’usage de nouveaux critères d’analyse 3D (vRECIST et qEASL).Le guidage en radiologie et notamment par le CBCT est encore confronté à la limitation majeure qu’est d’utiliser des rayons X et des produits de contraste iodé mais également à un champ de vue limité et à une qualité d’images sensibles aux artéfacts. D’ou le développement d’autre moyen de guidage comme l’IRM, éléctromagnétisme, fibroptique ou encore la réalité augmentée. Ces derniers éléments font partis de projets de recherche en cours ou à venir. / Optimizing image guidance in interventional radiology involves simplifying procedures, improving image quality and accuracy while reducing X-rays exposure, and the use of iodinated contrast media, which is nephrotoxic. It involves to improve each of the four fundamental steps of each intervention: "see", "reach", "intervene" and "control" the success of the intervention and the absence of complication.To "see" the target was the subject of 3 studies: the first study, was an animal study focused on improving the quality of images of cone-beam computed tomography (CBCT). The second study was a clinical study about the precision of the tumor segmentation of on CBCT images during chemoembolization (TACE). And finally, the third study was a clinical study and described the identification of the lower deep epigastric arteries in augmented reality before flap.To "reach" the target was the subject of 5 studies. Two studies investigated the accuracy of hepatic tumor targeting in TACE using automatic feeding detection and virtual tumor perfusion software on CBCT images. Three other studies were focused on 3D roadmap using the image fusion technique overlaid onto 2D fluoroscopy. The two first studies were about endovascular treatments of complex abdominal aortic aneurysms using images fusion based on angiography of computed tomography or IRM to reduce or even eliminate the use of iodinated contrast agent in the management of such disease. The development of image fusion, particularly during trans-hepatic porto-systemic shunt placement, was shown to facilitate these interventions while limiting the use of X-rays published in to a thrid study.To "intervene" step included three studies. A phantom study showed that spectral imaging displayed selective and quantitative images of iodine content of iodine-loaded microspheres. A preclinical study demonstrated their visibility on x-ray based imaging when they accumulated in capillaries or neovessels and reflected the need to combine a common search for the couple imaging / biomaterials. And finally the study on the rentability of the image guided biospies of tumors which allowed to end dogmas.To "control" the success of treatments included two studies. The first study is a review of the literature and allowed a standardization of the use of the CBCT during the TACE and the second evaluated the factors predictors of tumor response on MRI images after TACE by the use of new 3D criteria. Image guidance with the use of CBCT, is still confronted with the major limitation of the use of X-rays and iodinated contrast media, but also to a limited field of view and a sentitive images quality to artefacts. Hence the development of other image guidance types such as MRI, electromagnetism, fibroptic or augmented reality are on its way. These last elements are part of a research projects in progress or to come.

Thermoablationsverfahren werden in der klinischen Routine zur Therapie bei Patienten mit primären Lebertumoren und Lebermetastasen eingesetzt, bei denen von einer Operation abgesehen wird. Die laserinduzierte Thermotherapie (LITT) ist ein minimal invasives radiologisches Verfahren zur perkutanen Tumorablation. Mit der Magnetresonanztomographie (MRT) am Hochfeldtomographen (1.5 Tesla) steht eine radiologische Methode mit der Option einer präzisen Prozesskontrolle der Thermoablation und einer suffizienten Erfolgskontrolle zur Verfügung. Ziel dieser Arbeit war es, im Tierexperiment die Anwendung der LITT zur Ablation von Pankreasgewebe zu erproben, das Potenzial der MRT für die Prozesskontrolle der LITT am Pankreas zu bestimmen und neue MRT-Sequenzen mit neuen Kontrastmitteln für die Optimierung der Erfolgskontrolle zu erforschen. Die LITT am Pankreas im Rahmen einer Pilotstudie an 15 Läuferschweinen war perkutan komplikationsarm durchführbar, generalisierte Pankreatitiden oder Blutungen traten nicht auf. Die qualitative Prozessbeobachtung mittels thermosensitiver Sequenzen zeigte eine hohe Übereinstimmung zwischen magnetresonanztomographisch dokumentierten Thermoeffekten und histopathologisch verifizierten thermisch induzierten Nekrosen. Die Untersuchung und invasive Kalibrierung verschiedener Messmethoden in vivo zur quantitativen MRT-Thermometrie ergab Vorteile für den Einsatz der Protonenresonanzfrequenz-Methode. Zur Optimierung der Erfolgskontrolle nach LITT von Lebergewebe im Tierexperiment sowie klinisch bei Lebermetastasen wurden die MRT-Kontrastmittel Gadomesoporphyrin, Eisenoxid und Gadobutrol erprobt. Mittels Spätaufnahmen 6 - 18 h post injectionem wurden mit Gadobutrol thermisch induzierte Nekrosen präzise visualisiert. / Thermoablation of primary liver tumors and liver metastases is widely used in patients without surgical options. The laser-induced thermotherapy (LITT) is a minimal invasive radiologic procedure for percutaneous tumor ablation. With high field magnetic resonance imaging at 1.5, monitoring of thermoablation and visualization of thermal induced ablation zones can be performed precisely. Aim of this work was to investigate the feasibility of MR-guided LITT of pancreatic tissue and to optimise the contrast between thermal induced lesions, residual tumor and normal tissue after LITT procedure. MR-guided LITT was feasible in 15 female pigs, generalized pancreatitis or bleeding did not occur. MR monitoring by thermosensitive sequences precisely visualized thermal induced ablation zones verified by histopathologic examination. Best results of MR thermometry (thermo-mapping) were obtained by proton resonance frequency method. Gadolinum- mesoporphyrine, superparamagnetic iron oxides (SPIO) and gadobutrol were used to optimise ablation control. Late enhanced imaging 6 - 18 hours after injection of gadobutrol precisely visualized thermal induced necrosis. In conclusion, percutaneous MR guided LITT of pancreatic tissue of female pigs was feasible and monitoring of thermoablation could be performed accurately. In contrast to other imaging methods, MR using new contrast agents enables accurate visualization of thermal induced necrosis.